據估計,190噸月球沙土含有15噸至16噸含氧鐵礦物,可製得一噸氧氣;一年隻需要生產一噸氧氣,即可維持月球上10人生存的需要。
(2)月球基地建設還必須保證食物的供應
近幾年來,科學家已在空間站上進行了大量的生物學試驗,先後培育出了一百多種“太空植物”,包括小麥、玉米、燕麥、大豆、西紅柿、蘿卜、卷心菜、甜菜等,證明在太空失重條件下,植物種子的發芽率更高,生長更快,開花或抽穗時間更早。
科學家也對一些動物進行了試驗。證明失重不會影響新生命的誕生。在空間站裏,果蠅能像在地球上一樣交配、產卵、繁殖後代;蜜蜂會築巢,蜂王照樣生兒育女。送上飛船的60隻鵪鶉蛋,返回地麵的仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚卵,回到地麵統統順利地孵出了魚苗。哺乳動物也不例外,雌鼠、雄鼠放在籠子裏送上太空,它們照樣合歡同居,雌鼠照樣受孕懷胎,回到地麵後照樣產下了第一代“太空鼠”。
(3)建設月球基地需要解決能源問題
月球上沒風沒雨,晴朗無陰,終日有陽光照射,而且由於沒有大氣吸收,太陽的輻射強度大約是地球上的一倍半。因此,月球上完全可以利用太陽能來照明、供熱、采暖、發電。當然,必要時還可以在月球上建立核電站。
開發月球的施工方法
對於建設月球基地,科學家研究設想出了幾種具體施工方法。月球基地建設的早期工作可以交給智能機器人來做。月麵覆蓋著一層幾米到幾十米厚的沙土,可以先在沙土中挖掘一條5米深的溝,放置一台直徑3米的圓筒形加熱器,其上堆覆兩米厚的沙土。加熱器把沙土加熱到1200℃左右,沙土被熔化成玻璃狀,冷卻後形成幾厘米厚的一層殼層。在殼層完全凝固以前,加熱器即向前移動,進行下一階段的施工。這樣,堆沙、加熱、移動加熱器,循環往複,不斷伸展,坑道就建成了。
接著,由智能機器人安裝坑道進出口,配置電源、通信、空調用的線路和管道,把空氣、水、食物送到坑道裏,坑道便被改建成為居住室。這樣的坑道建好4條,最初的幾名宇航員即可前來,居住室的生活設施開始運轉,有人居住的第一個臨時月球基地便建成了。
月球基地建設所需要的建築材料,95%可以取之於月球,而且不用克服多大困難,隻要通過密集凝結就可以使月球上的沙土變成玻璃體。
美國工程師曾用由6次“阿波羅號”載人登月飛船取回來的約40千克沙土中的一小部分製成混凝土。實驗結果證明,由於月球混凝土的強度幾乎要比美國標準混凝土高一倍,用它來做月球上惡劣環境中的建築材料是完全合格的。
無論是在月球上建立基地,還是在宇宙空間建立供宇航員長期工作的空間站,都要有安全可靠的能防止太陽及宇宙射線傷害的防護設施。月球沙土正是建造這類防護設施的好材料。
月球基地由小到大,由簡單到複雜,預計到2050年將可建成一座可供成千上萬人長期居住的“月球城”,可發展為月球上的一個現代化生活區。
“月球城”的外形呈輪狀或圓筒狀,直徑約1千米至2千米,重達數萬噸,最多可容納萬人。城內劃分成生活區、農業區、工業區等等,有山脈、河流、湖泊、森林、草原等不同的自然環境,生活著不同的生物,形成一個充滿生機的“密閉生態係統”。這個人造的生態係統基本上有自給自足,而且每過一兩分鍾自轉一圈,產生的離心力將使生活區維持著幾乎與地麵相同的重力。
“月球城”裏陽光燦爛,天氣晴朗,和風吹拂,四季如畫,沒有災害性天氣,連晝夜都可以自由調節。農業生產穩定,年年豐收。工業生活優越,可以製造出質量優異、性能獨特的產品。這裏沒有環境汙染,因為工業區、農業區與生活區分開,而且所有的生產都按閉路循環係統進行,幾乎不產生工農業廢物。
不知你是否有幸成為“月球城”的居民,工作之餘,漫步在“月球城”的街道上;夜幕降臨,還可將地球當做“月亮”來欣賞呢。
開發月球的礦物資源
月球上有極為豐富的礦產資源。通過對“阿波羅號”飛船帶回來的月球物質樣品的分析,表明其中含有大量的氧、矽、鐵、鋁、鈣、鎂元素,可以說月球上幾乎蘊藏著地球上所有的元素和礦物。地球上最常見的17種元素,月球上比比皆是。如果不把碳氫化合物計算在內,那麼月球上的物質能為人類製造出90%所需的物品。在地球上的礦產資源日益枯竭的今天,開發月球礦產資源尤其具有吸引力。
未來的月球首先有可能成為地球的一個龐大無比的金屬製品倉庫。以鐵為例,根據對月球物質的化驗,月麵最表層的5厘米厚的沙土裏就含有400億噸鐵,而整個月球表麵有平均10米厚的沙土。這樣,月麵散碎物表層裏的鐵的總含量就將是400億噸的200倍,而且是一種比較單純的鐵礦物,既便於開采,又易地冶煉。地球上煉鐵是要用還原劑把鐵礦石裏的氧去掉,而在月球上鐵、氧都極重要,都有用處,完全可以一“煉”兩得。