月球基地計(jì)劃

90年代初，美國休斯敦航天中心負(fù)責(zé)人溫德爾·門德爾向白宮重提建設(shè)月球基地。科學(xué)家認(rèn)為建立一個(gè)月球基地對支持在太空進(jìn)一步大規(guī)模的開發(fā)是極重要的。在巴西的圣卡塔林島，美國科學(xué)家正在為開辟月球基地，進(jìn)行類如“生物圈2號(hào)”的全封閉模擬實(shí)驗(yàn)。門德爾計(jì)劃的第一階段從1997年開始，先發(fā)射人造衛(wèi)星，為基地選擇最佳地點(diǎn)作勘測。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運(yùn)送起重挖掘等基建機(jī)械，并用微波對地基進(jìn)行硬化處理。第三階段為構(gòu)件組裝，采用21根直徑6米，長18米的巨型管道，組成3個(gè)等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員設(shè)備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開采利用月巖中氧、鋁、鐵、鈦、硅等資源，制取生活用氧，及擴(kuò)建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料�？茖W(xué)應(yīng)用國際公司根據(jù)門德爾計(jì)劃第四階段作了相應(yīng)的研究，其結(jié)果是令人樂觀的：一座重量為1噸的小型試驗(yàn)型化工廠，在1年中可把10噸以上的月巖加工成氧、金屬和玻璃。

門德爾的整個(gè)計(jì)劃需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成

建造月球基地與建造太空城市一樣，對于普通人來說是一件不可思議的神奇事兒。但這件神奇的事兒卻早已明確擺在了科學(xué)家面前，他們不僅對之進(jìn)行了長期探索，而且正在準(zhǔn)備進(jìn)行具體實(shí)施。

美國是最先決定創(chuàng)建月球基地的國家。據(jù)報(bào)道美國已決定耗資1000億美元，建立臨時(shí)月球太空城。這一計(jì)劃將分階段進(jìn)行。最初建立臨時(shí)基地，人數(shù)從十幾人逐步增加到數(shù)十人，他們將在月球進(jìn)行礦物開采和冶煉試驗(yàn)，并為建造永久基地做準(zhǔn)備。2007年建成中小型永久基地，人數(shù)增加到百余人，逐步形成從開采、冶煉到運(yùn)輸?shù)恼�套生產(chǎn)系統(tǒng)。最后是在月球上建成一個(gè)可以容納千人的月球城，各種類型的生產(chǎn)、生活、娛樂設(shè)施日趨完備，物資自給自足有余，還可以“出口”地球。

美國的這一月球基地藍(lán)圖，占地8000平方米，是一座圓形3層建筑物，直徑64米，每層高4.5米。屋頂由混凝土建造，再覆以月球土，厚0.7～2.5米。墻壁分內(nèi)外兩部分，外墻6層，厚1.4米，內(nèi)墻厚2.5米，內(nèi)外墻中間夾0.7米厚的月球土，主要用于防宇宙射線、太陽風(fēng)，以及隕石的撞擊。另外建筑物中間還有一個(gè)圓形防空洞，一旦建筑物受損，大氣外泄，人可以躲入其中避難。

與此同時(shí)，日本由未來工程學(xué)研究所牽頭，召集能代表日本水平的大學(xué)、研究所以及20多家企業(yè)的技術(shù)專家，成立了“月球基地與月球資源開發(fā)研究會(huì)”，也提出了一份月球基地的建設(shè)藍(lán)圖。這一藍(lán)圖計(jì)劃分為5個(gè)階段實(shí)施。第一階段從本世紀(jì)末到下世紀(jì)初，主要對月球進(jìn)行調(diào)查探測，用機(jī)器人為基地選址，繪出月球資源分布圖。第二階段從2004年開始，建設(shè)可供6～8人居住的直徑為6米、長為11米的基地，人們可以不定期地在這里工作，時(shí)間為幾天到幾周。2010～2020年為第三階段，基地?cái)U(kuò)大到可供8～32人居住，建成可防止陽光強(qiáng)烈輻射的保護(hù)裝置，工作人員可在這里連續(xù)工作3～12個(gè)月。2020～2030年為第四階段，基地進(jìn)一步擴(kuò)大，工作人員增至64～125人，居住時(shí)間長達(dá)1～5年，逐步解決氧氣自給問題和農(nóng)場建設(shè)問題。2030年以后進(jìn)入第五階段，基地做到完全自給自足，開始進(jìn)行能源生產(chǎn)，月球和地球之間開辟定期航線，使月球基地成為人類在地球以外建立的第一個(gè)真正的太空居民點(diǎn)。

人類要在月球表面正常生活居住，首先離不開必不可少的淡水和氧氣，而月球上既沒有水又沒有空氣。這怎么辦呢？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球的沙土含有很多的氧，他們便提出了用月球沙土制造淡水和氧氣的設(shè)想。這一設(shè)想是先用鏟車自動(dòng)挖掘月面的沙土，從中選出含氧的鐵礦物，然后用氫使含氧鐵礦物還原，便可制得淡水了。有了水，通電使水電解，得到的是氧氣和氫氣。氧氣經(jīng)液化貯存，隨時(shí)可向基地居民供應(yīng)。最初用作還原劑的氫可以從地球上運(yùn)來，生產(chǎn)開始后電解水獲得的氫即可循環(huán)使用。據(jù)估計(jì)，190噸月球沙土含有15～16噸含氧鐵礦物，可制得1噸氧氣。而1年只需要生產(chǎn)1噸氧便可維持月球上10人生存的需要。

其次，人類要在月球自給自足系統(tǒng)中生活，還必須保證食物供應(yīng)。食物從哪里來呢？近幾年來，科學(xué)家在太空站上進(jìn)行了大量的生物實(shí)驗(yàn)，先后培育出了100多種“太空植物”，其中包括小麥、玉米、燕麥、大豆、西紅柿、蘿卜、卷心菜、甜菜等。而且證明在太空失重條件下，在月球土壤中植物種子發(fā)芽率更高，生長更快，開花或抽穗時(shí)間更早�？茖W(xué)家還對一些動(dòng)物進(jìn)行了試驗(yàn)，證明失重狀態(tài)不會(huì)影響新生命的誕生。在太空站里，果蠅能像在地球上一樣交配、產(chǎn)卵、繁殖后代；蜜蜂會(huì)筑巢，蜂王照樣生兒育女。送上飛船的60只鵪鶉蛋，返回地面后仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚卵，回到地面全都順利地孵出了魚苗。哺乳動(dòng)物也不例外，雌鼠、雄鼠放在籠子里送上太空，照樣合歡同居，雌鼠照樣受孕懷胎，回到地面后產(chǎn)下了第一代“太空鼠”。因而只要在月球上建立起月球農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)基地，月球上人的食物來源是有充分保障的。

第三是月球基地的能源供應(yīng)更不成問題。因?yàn)樵虑蛏蠠o風(fēng)無雨，晴朗無陰，終日有陽光照射，而且沒有大氣吸收，太陽的輻射強(qiáng)度大約是地球上的1.5倍。因此，月球上完全可以利用太陽能來照明、供熱、采暖、發(fā)電。當(dāng)然，必要時(shí)還可以在月球上建立核電站，以保證基地能源的充足供應(yīng)。