月亮基地和月球殖民化:所有的知識和新聞

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每個人都想創建一個月球基地

– 2019年2月14日的新聞 –

NASA,ESA和CNSA以及Roscosmos詳細研究了有一天殖民月球的可能性。許多私營公司也有這個目標,如Blue Origin,SpaceX,Moon Express和許多其他公司。航天機構和私人公司正在努力盡快將人員或貨輪送上月球。

2020年應該致力於機器人探索。人類探索可以從20世紀20年代末或20世紀30年代初開始。月球表面上的第一次也是最後一次人類探險現在已有半個世紀的歷史。這導致短暫停留幾天。但這一次,美國宇航局和其他太空機構似乎想要登上月球留在那裡。

具體而言,這可以轉化為在月球上建立永久性或半永久性基地,如國際空間站,但在月球表面。這是歐洲與月亮村項目的定位。但要建立一個月球基地,它將迎接許多挑戰。

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月亮不歡迎男人

月球不是太陽系中最受歡迎的地方。我們仍然需要找到解決許多挑戰的方法:輻射,灰塵,微隕石,溫度,能量,氧氣,水,食物甚至隔離。

國際空間站正在準備應對其中一些挑戰。但它在月球上會有很大不同。地球的偏遠使得供應任務變得更加昂貴。另一方面,人們可以在現場找到許多可以由月球基地的居民直接利用的資源。歐洲航天局在與這些問題有關的研究方面特別活躍。

最好的情況是,20世紀30年代初將建立第一個月球基地。但這並不意味著我們已經無法解決所發現的一些挑戰。在地球上,ESA目前正在創建一個模擬中心。它的表面面積為1000平方米,完全覆蓋了模仿月球風化層和Flex Hab棲息地的材料。目標是能夠測試人類探險者可以在月球上使用的技術和過程。

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在哪里安裝月球基地?

在談論月球基地時,首先要學習的是安裝它的地方。赤道地區是最容易進入,登月和起飛的地方。在月球的可見側,月球基地將允許與地球的不間斷通信。但是,農曆的夜晚很長,只有14天。

極地地區越來越有趣。落在月球的極點上更加困難,但有水冰和浮雕在80%或90%的時間內保持照明,這是太陽能電池板的理想選擇。南極地區目前是最有趣的地區。可以想像,在南極安裝月球基地是個好主意。

然而,仍有許多決定要做:我們應該在地面上安裝月球基地還是深挖?我們知道月亮有許多熔岩管。這些是天然隧道,可有效防止輻射,隕石和極端溫度。但你必須在有趣的資源附近找到一管熔岩。

也許最簡單的方法是在月球坑中建造月球基地,然後用風化土覆蓋它。這種解決方案將帶來很多好處。這種月球基地的較低層位於幾十米的物質之下,不受任何威脅。月球隕石坑數量眾多,可以在水冰沉積和永恆光峰附近同時發現。使用月球風化來進行輻射屏蔽是使用本地資源的一個非常簡單的第一個例子。

由於這個原因,沒有必要以3D形式打印結構或使用複雜的過程。一個簡單的反鏟可以完成這項工作。因此可以使用輕型充氣模塊來建造月球基座,從而減少月球基地的後勤足跡。該解決方案解決了輻射,隕石的問題並提供了隔熱。通過以這種方式殖民幾個相鄰的隕石坑,人們可以生出一個真正的村莊。

水冰和陽光照射將決定月球基地的位置

月球基地位置的最終選擇可能取決於發現一個大型冰水沉積物。對於月球基地,水將是最重要的當地資源,因為它必須飲用,但也因為人們可以通過電解提取火箭推進劑。電解是將水分離成雙氧和二氫的過程。由於電流,這個過程也可以在長時間的農曆夜晚儲存能量。二氫和氧確實可用於燃料電池中。水成為一種水合,飛行火箭和節約太陽能電池板產生的能量的方法。

問題是水冰位於日光永遠不會到達的隕石坑底部。提取冰水可能非常複雜。最簡單的方法可能是使用鏡子將陽光重定向到這些隕石坑的底部。然後將產生的水蒸氣輸送到電解槽。無論如何,水冰的提取將是月球基地最重要的挑戰之一。在完全黑暗中將工業機械放到陡峭的山坡上並不容易。

通過使用燃料電池,可以以兩種方式使用太陽能。暴露在永久光尖峰下的光伏電池板將為月球基座提供電力,並提供觸發電解過程所需的能量。太陽的熱量也可以用於許多其他應用。它可用於提取冰水並在太陽能烤箱中烹製月球風化物。

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利用風化層對月球基地至關重要

風化層中有大量氧氣,呈金屬氧化物形式。從900攝氏度,人們可以打破化學鍵,將這些分子結合在一起,捕獲額外的氧和鐵,鋁或鎂。這些是月球基地的有用資源,儘管這個過程比水冰融化更耗能。

從1100攝氏度開始,可以融化月球風化層。然後我們可以給它製造所需的形狀來製造例如磚塊。所獲得的材料具有與灰泥相似的抗性,因此可用於建築。一些特定形式如拱門和圓頂將特別適合於這種類型的材料。

由於這些不同的技術,月球基地在能量,水和推進劑和氧氣的生產方面可以是獨立的。它甚至可以在月球上建造新的結構而不需要來自地球的大量供應。它的獨立性優於國際空間站。

月球基地的居民將如何餵食?

人們還可以嘗試在月球基地的居民消耗的食物的月亮部分上生長。有了水和電,您可以種植可食用的植物和蔬菜。這一經驗已在國際空間站成功完成。幾種植物似乎特別有趣。維生素C1,維生素K和鉀對身體至關重要,但很快就會降解。要吸收足夠的,你必須消費新鮮的產品。在月球上,宇航員只會有罐頭和凍乾的菜餚。

羽衣甘藍種植可以解決這類問題,因為它富含維生素,易於在狹小的空間內生長。由於其攝入的熱量,馬鈴薯是另一個有趣的元素。此外,這種植物群將回收月球基地居民呼吸產生的一些二氧化碳。中國使命嫦娥四號進行的生物圈實驗很有意義觀察植物的種植。但是,由於月球風化,我們還不知道是否有可能形成足夠的土壤。植物所需的一些營養素可能來自地球。

月球的殖民化是人類邁出的重要一步

有很多方法可以解決生活在月球上的困難。 已經考慮了數十個月球棲息地概念。 美國國家航空航天局(NASA)估計了20多種從月球風化層中提取氧氣的方法。 如果它為自己提供了手段,那麼在月球上建立一個永久性的有人居住基地是人類可以接觸到的。 從科學的角度來看,月球當然值得一些探險。

人們可以想像類似於南極基地的月球基地,這些基地歡迎精心挑選的專家更長或更短的時間。 更大規模的裝置需要私人公司的現場存在以及以月球資源為中心的實體經濟的創建。 中國,印度,歐洲,俄羅斯或美國代表團進行的偵察工作朝這個方向發展。









月球的熔岩管可以迎来月球基地

– 2017年10月24日新闻 –

由美国宇航局于2009年发射的月球探测器月球侦察轨道器(LRO)发现了一个有趣的发现:月球有数百个由熔岩管形成的天然空洞。其中一些空腔直径可达900米,长度可达50公里。有些人认为这些洞穴可能会迎来月球基地。事实上,月球表面的情况并不是很受欢迎:没有大气,没有磁场,极端温度,微陨石和辐射……在阿波罗计划时,没有人在月球上度过三天以上。

因此,刚刚得到证实的熔岩管可以为月球上永久的人类存在提供保护。熔岩管形成时,熔岩流创建隧道的墙壁在高温下硬化,形成空心管。这种现象在地球上是已知的,但月球上出现的熔岩管似乎比我们的星球大得多。熔岩管解决了勘探者的辐射和微陨石问题。熔岩管中的温度从-30度到-40度不变,而月球表面的温度从-175度到125度不等,取决于它是白天还是晚上。

因此可以安装充气模块在这些熔岩管中创建掩体,从而提供几平方公里的空间来迎接人类。这些空间的优点是允许月球基地的居住者居住在非人为的空间内。此外,月球可能不完全干燥:如果我们能够找到或利用月球水源,那么考虑月球的殖民化将会非常有趣,这可能会在火星或金星的殖民化之前出现。事实上,月球提供了真正的工业视角:一方面月球拥有大量的钛和氦3储量,另一方面月球靠近地球。如果月球轨道平台 – 门户网站具体化以及中国的月球野心,那么可能会对这些熔岩管之一进行人工探测,甚至可能会在月球上安装一个基地。

Image by ESA/Foster + Partners

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