月球基地要建在地下吗优秀15篇

据英国《每日邮报》报道，一名外星猎人声称在月球表面发现了另一个神秘物体。来自芬兰的马克·萨瓦拉在美国宇航局拍摄的月球图像中观察到一个“奇怪的钉子状结构”，他说这可能是外星人月球基地屋顶上的天线。

萨瓦哈说:“外星人在月球表面收集矿物并建造基地。许多发现支持这一理论。”尽管他没有具体说明发现了什么，但他暗示美国宇航局知道外星人的月球基地，并选择不公布这一发现。

他推测，月球表面存在外星人可能是因为自从阿波罗任务以来，美国宇航局没有向月球发射过任何载人飞船。这张照片是由美国宇航局的月球轨道飞行器拍摄的，显示了投射在月球表面的一个较小的黑色“穗状结构”。

放大的图像显示天线结构位于“空平台”下。萨瓦哈说，对我来说，观察太阳系中的外星天线是一个新发现。我对在美国宇航局的图像中寻找奇怪的结构非常感兴趣。我确信这些发现是真实的。我们仍然需要对邻近的月球进行大量的研究和分析，以探索发生了什么。

然而，一位专家表示，所谓的“外星天线”只是一种错觉。垂直针状结构可能是一个陡峭山丘的投影。

美国宇航局目前正在推动一个重返月球和火星的项目。月球计划被称为阿尔特弥斯，新一代的漫游者被正式命名为毅力。

美国宇航局最初计划在2028年重新发射载人登月，但白宫出于政治考虑，将时间提前至2024年，以配合特朗普可能的第二个总统任期。

相反，2028年将是美国建立月球基地的时候。

然而，美国国家航空航天局载人探索项目负责人道格·洛夫罗(Doug Loverro)几天前表示，月球基地将需要推迟至少一年或更长时间，以便重新审查该项目的成本和技术挑战。

早期的设计是将月球着陆器分成三个部分，在Gateway中组装，但是Gateway目前使用的太阳能模块跟不上发射时间表。

洛夫罗认为，放慢速度可以控制资金，同时吸引外部合作伙伴加入。

美国宇航局推迟月球基地计划:至少推迟一年

虽然月球物质驱动器和空间轨道间运输飞船两项关键技术还在努力解决之中，科学家们却已经在拟定月球基地的发展计划了。

早在 1979 年，为了对各国在月球和其他天体上的活动进行组织和管理， 12 月 18 日联合国通过了月球条约。1987 年 10 月在国际宇航科学院的会议上，来自 50 多个国家的近 1000 名科学家和工程帅联名提议建造国际月球基地。提议中的建造计划大致分四个阶段。

第一阶段的目标：在 2001 年前建造一个载人月球轨道航天站。到目前为止，人类已经先后建立过若干地球轨道上的航天站，例如和平号航天站。

第二阶段目标：在 2010 年前在月球建立研究实验室，其中在 2003 年至 2005 年期间，由 6 名航天员首批登月，组成基地站；从 2006 年至 2011 年，基地人员增至 30 人，建成研究实验室。

第三阶段目标：发展主要生产设备，并且每年向地球同步轨道和其他地方输出 10 万吨产品而继续扩大有关设施。这可能要相当一段历史时期。

第四阶段目标：到 21 世纪末建成具有高度生产能力的月球基地。

此外，科学家的联名提议，还要求建立相应的国际月球基地开发机构。它的主要作用应包括诸如召开规划会议，讨论建造月球基地的政策和法律等等有关问题。当这样的国际月球基地开始建造并变成现实时，可能会出现一些全新的问题。例如国家的意义，国家的边界和人类的相互关系，有可能需要重新探索和认识，或者说，至少会赋以新的含义和内容。

科学家们建议的国际月球基地，其最终目标是拥有高度生产能力，显然是一座月球城镇，离我们还相当远。而第二阶段目标已经就在眼前，规模不会很大，科学家们也研究得比较具体。他们认为，早期的月球基地应包括一个检测月球物质、监测基地成员健康状况和生活食品的试验舱，一个生活舱，一个不加压的储藏舱，一个加工月球物质的小小化工厂，一个带观测室和气闸门的连接舱，以便出入月球表面，两辆月球运输车。这种基地的成员可包括：指令长、机械师、机械技师、医生、地质学家、化学家和生物学家。基地成员，每两个月轮换一次。每次通过在低月球轨道上会合的轨道间运输飞船和月球游览车交换 3 至 4 个基地工作人员。

在这之后，人类将可利用小小化工厂生产的产品和建筑材料，在月球上建造固定的、坚固的宇航基地，为今后把开发出来的月球物质送往空间各用户和为人类飞往火星做出发地。

月球基地能否迅速地发展取决于是不是有可能将开采的材料大量射离月面。这里需要一种称为物质驱动器的月球物质高效率发射装置。物质驱动器在不到 160 米长的轨道上将有效载荷加速到可摆脱月球引力的速度，即每秒 2.31 公里，连续不断将有效载荷射高月面，然后使脱离轨道的载荷朝着一定的方向准确地飞往空间某一位置，也就是月面上空 60820 公里，称为地月体系中的拉格朗日平衡点的地方。在那里再由一直径约 9 米的圆柱形接收器将其截获。停留平衡点的物质接收器可以耗能最少地进行工作。被截获的月球物质然后被缓缓送入地球轨道的各用户。普林斯顿实验室曾做了这种物质驱动器的模型，利用它，运载工具被加速到 1100 个重力加速度，是航飞机能达到的最高加速度的 100 倍。除了轨道长度和运载工具的质量外，模型和实物同样大小。导轨仅用一段，只有半米之长，是由 20 个驱动器圈组成的。启动后，运载工具从静止状态开始运行，以 400 公里/小时的速度飞出半米长的导轨。

已有设想要用一种类似汽车装配中的机器人那样的自动复制机，经过两年左右时间生产 100 多台月球物质驱动器，每年能把 10 万多吨的材料运输到空间工厂和各大型航天站。这样，在未来太空，将会出现一个全新的产业，人类将逐渐摆脱地球的羁绊。

建立月球基地还要求研制一种能将人员和物资送往近地轨道以外太空去的轨道间运输飞船，它将在近地轨道和地球同步轨道间往返运送有效载荷，并将有效载荷运送到通向月球、小行星和行星的特定轨道上。 1986 年 3 月至 7 月期间，前苏联的联盟 T—15 号飞船曾在和平号和礼炮 7 号两座航天站之间进行过往返穿梭飞行，进行人员和仪器设备的运输。但是，这仅是低轨道之间的空间运输。美国的航天飞机所能到达的高度也只限于近地轨道。所以，建造轨道间的运输飞船是将人员和货物送往空间站以外的先决条件。

如果一切顺利，美国登陆器将在未来十年的某个时候带着一个小型核反应堆抵达月球基地。在反应堆内部，硼控制棒将延伸到铀堆中，引发核链式反应，分裂铀原子并释放热量。接下来，热量将被传递到一个发电机，它将把光带到月球基地。

美国国家航空航天局经过半个世纪的努力，建造了一个能够在太空使用的核反应堆，并且刚刚完成了一个新设计的测试。新的反应堆被称为千功率反应堆，它的下一个里程碑可能是在21世纪20年代的某个时候太空飞行的开始。千功率是在美国能源部的帮助下开发的。它标志着美国40年来建造的第一个全新的核反应堆。这可能会改变太空探索的方式，尤其是太阳系中永久人类前哨基地的能源生产。

目前的太空任务使用燃料电池、核电池或太阳能。但是月亮的夜晚持续两周，火星上的阳光强度只有地球的40%。美国宇航局太空技术部副行政助理吉姆·路透说:“当我们去月球或最终去火星时，我们可能需要大量不依赖太阳的能源，尤其是如果我们想在那里生活的话。”

千瓦时是一种小型轻质裂变反应堆，能够提供高达10千瓦的电力。美国宇航局表示，四个10千瓦的反应堆可以为火星或月球上的人类基地提供足够的电力。康涅狄格大学的工程教授、核能研究专家克劳迪奥·布鲁诺说，40千瓦的电力足以满足3到8个普通美国家庭的需求。

在太空探索中，使用核能有两种主要方式:发电或产生推进力。千瓦时将被用来发电，就像地球上的发电站一样。它产生的电力可能超过一个航天器的需求，这使得它更适合更大的行星前哨站。千功率也将用于驱动宇宙飞船，主要是为离子发动机提供能量，但是美国宇航局还没有决定使用这项技术。

自2012年以来，人们已经开发了千功率，但其效果远远超过了美国宇航局在20世纪60年代的辅助核能系统项目(SNAP)。SNAP开发了两个核能系统，一个是放射性同位素热电发电机(RTG)，它可以从放射性衰变中获取能量，提供热能和电能。数十艘深空飞船已经使用了RTG系统，包括火星上的好奇号探测器和探索太阳系外矮行星的新视野冥王星探测器。

SNAP项目的另一个动力系统是裂变反应堆系统，它通过原子分裂产生能量。这项技术与核潜艇使用的动力系统相同。美国宇航局在1965年4月发射了一座名为SNAP-10A的核电站。核电站运行了43天，在故障前产生了500瓦的电力。它现在还在地球轨道上，现在已经变成了太空垃圾。

在20世纪60年代和70年代，美国航天局还在火箭核动力应用项目中研究了核动力火箭的推进技术。这项技术利用核反应堆通过喷嘴加热氢气和废气，类似于传统火箭燃烧燃料产生的推力。但是这个项目在1973年结束了。

根据世界核能委员会，俄罗斯已经向太空发射了30多个裂变反应堆。1973年，美国总统尼克松取消了美国宇航局的核动力推进技术研究后，俄罗斯也放弃了自己的计划。布鲁诺说:“所有的研究都在1973年停止。到2018年，大多数参与该项目的人要么退休，要么死去。尽管我们还有一份报告，但报告不会说，研究人员会说。”

这项研究于2012年解冻。美国国家航空航天局和美国能源部对千动力的前身(达夫实验)进行了初步测试，产生了24瓦的电能。达夫使用热管冷却反应堆，并首次演示了斯特林发动机将反应堆热量转化为电能的应用。在达夫试验之后，美国宇航局授权启动千动力项目，该项目在2014年首次获得研究经费。

美国国家航空航天局和美国能源部最近一次千瓦时测试始于2017年11月，并将持续到今年3月。在测试过程中，千功率反应堆在全功率下测试28小时，然后关闭并冷却。马克·吉布森是美国宇航局格伦研究中心千功率项目的总工程师，他说该反应堆在800摄氏度下运行，产生超过4千瓦的电能。

美国国家航空航天局和美国能源部表示，千瓦时反应堆比以前的版本更安全，因为它运行方式不同。借助硼控制棒和铍反射器，裂变链式反应可以被控制甚至停止。美国能源部洛斯阿尔马斯国家实验室的帕特里克·麦克卢尔负责千功率项目，他说，“如果一个反应堆或火箭在发射台爆炸，堆芯中的铀235不会对一公里以外的人产生比自然环境更多的辐射。这只是最糟糕的计划。我们认为，一旦发生发射事故，反应堆不会发生故障。”

洛斯阿尔马斯国家实验室的首席反应堆设计师大卫·波斯顿说，类似的反应堆可以为离子推进器提供电力，从而为航天器提供飞行动力。但布鲁诺认为，引发裂变链式反应所需的原材料数量可能意味着反应堆太大太重，无法在实践中使用。美国宇航局提出了一个全新的铀核热机概念，类似于目前化学燃料火箭中使用的技术。然而，2017年8月启动的核热推进系统项目并没有取得与千动力相同的进展。

大多数核动力航天器使用RTG系统通过收集钚衰变产生的热量来发电。然而，RTG的能源效率极低。此外，二氧化钚原材料短缺。经过30年的间隔，美国能源部在2015年恢复了钚238的生产，但美国目前的库存仅够为美国宇航局的2020火星探测器提供动力，并且可能能够支持一两次潜在的外太阳系任务。

千瓦时可以用作替代品，但是政府官员和专家都认为这是非常可能的。吉布森说:“从能源的角度来看，我们从RTG项目开始。我们希望这个项目能让我们实现更多的用途，比如深空探测，所以你需要几千瓦的电力供应。”换句话说，人类在月球或火星上的活动需要的能量是单个千功率反应堆的10到100倍。但波斯顿说，反应堆的标准化设计可以很容易地扩大规模，以满足这些需求。

布鲁诺补充道，千功率反应堆是建造可用于太空的核电站的重要一步。下一步可能是在太空测试反应堆。美国宇航局尚未批准这样一个项目，但在本月早些时候的新闻发布会上，路透社表示，他将致力于在未来18个月内如何进行这样一次试飞。一种可能性是使用月球着陆器来运输一个小型千功率反应堆，这可能是美国宇航局在最近的月球探测任务中开发的。

波斯顿说:“成功的地面试验对未来人类太空探索阶段具有重要意义。我们已经证实，这一技术概念现在已经可以用于美国航天局。对我来说，最令人兴奋的是它的潜在应用。从真正意义上说，这是我们在太空裂变能技术研究领域迈出的第一步。”

自从美国阿波罗登月计划完成之后，经过 20 多年的沉寂，人们又在热烈谈论开发月球的事情了，很多科学家还提出建立月球基地的建议。1989 年 7 月美国总统布什还曾宣布要把月球作为人类飞往火星的基地，并打算于 2005 年正式破土动工。看来，在未来几十年内，开发月球，建立月球基地是势在必行和一定要做的事了。空间技术的迅速发展，导致人类外空活动的日益扩大，已经把建造大型航天站、太阳能电站、太空工厂和空间居民点的任务放到了科学家的面前。但是，要实现这些目标，需要大批原材料，如果从地球向宇宙空间运送，费用非常昂贵，终非长久之计。因此，寻找地球外的材料来源，例如从月球和小行星获取材料，以及降低它们的运输费用，就成为发展空间工业生产，建造航天站和太空居民点的关键。

远在阿波罗飞船登月的历次航行中，航天员曾从月球带回许多月球岩石样品和尘土。经过分析表明，它们主要由百分之四十的氧，百分之三十的硅和百分之二十到三十的各种金属元素如铝、钛、锰、铁等组成。金属元素经加工后的基本构件可用于制造各大型航天站；硅是玻璃、陶瓷与半导体的基本材料，可用于制造光学和电子元件；氧则供给居民需要。因此，月球确实是地球之外的资源宝库与材料来源。月球的低重力环境又为便宜运送月球材料到空间提供了保证。月球上的重力，仅仅是地球重力的六分之一。把材料运往空间所需的脱离速度很小，只有每秒 2.31 公里。再加上月球上无空气，不存在空气阻力，所以从月球射离物体比在地球射离容易许多。这就是科学家们提出开发月球，建立月球基地的主要需求背景。

人类要开发月球并从它获取丰富的资源，还得先建造月球基地；作为先导，很可能不是直接建造为开发资源的月球基地，而是建造月球宇航基地，用以向宇宙空间射离物体以及为人类飞往火星作准备。建设这些基地的材料何处来？如果是从地球运来，其代价是非常高的。

科学家提出，在月球上建造一个宇航循环基地需 1000 吨水泥，330 吨水和 3600 吨钢筋，若将这些材料从地面运往月球，每吨需耗资 5000 万美元，显然太昂贵了。材料学家对月球岩样进行分析和试验后认为，只要把氢带上月球就可把月球上的岩石变为最理想的建筑材料。月球表面钛铁含量极为丰富，这些矿物被加热 800℃后与氢结合会产生铁、钛、氧气和蒸汽。在此过程中产生人类生存所必需的水和氧气。月球岩石可精炼成轻型和坚固的水泥，剩下的铁矿可用来冶炼钢筋。这种月球岩石同其他小行星的组成物质相似，已经在茫茫宇宙中存在了许多亿年，不但能抵挡太阳射线对其粒子的辐射，还能经受极大的温差考验。材料科学家利用航天员带回地面的月球岩石样品制成了一块目前世界上无法同它相比的最强硬、最坚固、最富弹性的混凝土。这种混凝土是唯一能在气候异常的月球屹立的建筑材料。在月球上生产每千克这种品质的混凝土只需氢 3 克，而且只要具有总重量约 200 吨的机械钻探设备就可投入月球物质的挖掘。化学科学家设计了许多从月球岩土中提取纯净元素的方案，包括利用太阳能加热月球物质的物质分离法以及利用氢氟酸之类的试剂从氧化物中取得氧、硅和金属的化学分离法，每个加工厂设计成能循环使用试剂和废料的齐全生产单位。一个只有 1 吨重的小小的试验性化工厂，每年可将十几吨月球物质加工成氧、金属和玻璃。因此，科学家认为，建设月球基地的基本材料不必从地球运去，可以就地取材。待月球基地建成后，可以大规模开发月球，建造月球工厂，并把大批材料通过宇航基地射离月球，输往地球轨道和太阳系空间，用以建造各种大规模航天站，并为太空工业提供原料，为太空居民城镇建设供应建材。

月球上的尘土确实非常有用，用它还可烧制房屋的砖、瓦和管道；利用尘土覆盖航天员居住点和月球实验室，可使他们免受宇宙射线、太阳耀斑的侵害，近 2 米厚的月球尘土可使航天员获得与地球相同的对宇宙射线的防护机制。开发月球，建设月球基地不仅是可能的，而且是人类在地球外开拓疆域必然要做的一项工作。

开发月球还能使它成为人类未来从事科学研究的前哨阵地。在那里，科学家不仅能够直接研究月球的种种特性及其演化过程，而且也可能是唯一揭开地球早期历史奥秘的地方。例如，研究它的矿物构造过程，可以和地球比较。利用月球无空气、低重力、自转速度慢和环境幽静的特点，有可能在物理学、化学、生物学和其他科学方面进行唯一性实验；在月球上进行天文学与天体物理的研究比在地球上更具优越性。对人类社会来说，开发月球会使它显得日益重要起来。

月球基地的虚拟地图

根据该计划，“载人飞行”领域包括一系列项目:建造一级月球基地的地面原型，包括四个模块:生活区、实验区、动力区和现代中枢中心，以便系统地协调和测试所采用的结构和技术决策；制造在月球上从事建筑、安装和挖掘的机械和设备，包括移动式起重机、筑路机、挖掘机、电缆铺设机和负责月球地形勘测的移动式机器人。

根据该报告，从2018年起，月球基地的一系列科学研究和设计工作将得到资助。航天局希望这部分工作将在2025年前完成，费用为103.7亿卢布(约2.95亿美元)。

今年4月12日，俄罗斯副总理罗戈津率先表示，俄罗斯计划在未来开发月球。随后，由俄罗斯科学院、联邦航天局下属的几家企业和莫斯科大学联合起草的俄罗斯月球探测概念草案正式发布。根据这份文件，俄罗斯将在本世纪中叶建立一个载人月球基地和一个能够开发月球资源的试验场。旨在建立长期月球基地的首次载人登月计划将于2030年进行。

报道称，俄罗斯月球探测概念文件的命运目前还不得而知:不清楚它是被通过还是被搁置。然而，该文件的起草者显然非常重视月球基地项目，并开始规划建设细节。

报告称，专家们显然对该计划并不乐观。空间政策研究所的专家伊万·莫伊瑟夫说:“我们还没有准备好建造月球起重机。我们应该从完善月球探测技术和设备开始。目前的技术和设备存在许多问题，在更遥远的将来投资100亿卢布进行理论研究是不合适的。我们的研究所擅长设计月球基地、月球拖拉机等等，但是当涉及到实际建造这些设备时，许多事情会随着时间而改变。这些理论设计很可能是徒劳的。”

俄罗斯宇航科学院通信院士安德烈·约宁认为，将月球设备纳入月球探测的想法是错误的。他说:“在过去的20年里，美国国家航空航天局的官员已经学会了写各种漂亮的文件和想法。他们看起来很有逻辑，但实际上他们严重脱离了现实。在实施过程中，投资的期限和金额被迫不断调整和拖延。应该从一开始就为空间领域制定一个明确的总体计划。直到现在，我们还不知道国家空间战略是什么。没有它，设计一台月球拖拉机是没有意义的。”

回想 26 年前，美国航天员登上月球那一刹，全世界为之惊叹，为之振奋。但也有人持否定态度，有的说，花了近 300 亿美元，10 多年时间，耗费了这样大的人力与物力，结果只背回了一堆石头、泥土，真是得不偿失。也有人说，登上月球从科学探索角度看是有意义，但从经济效益上分析恐怕几乎等于零。

事情果真如此吗？只要纵观历史，对这些悲观论调是不难理解的。因为每当一项伟大的发明或科学发现问世时，往往只有少数人能理解，看出它的真实意义，大多数人则要经过长时间和更多的实践方能接受。阿波罗计划是一项大胆的行动计划，由于阿波罗任务的顺利完成和取得的各种第一手资料，使月球世界令人着迷。月球土壤样品，为科学家提供了许多有关月球起源和化学组成的真实材料及研究依据。证明了人类能在月球上工作与生活，并为下一步的探索制订科学和工程方案奠定了技术基础。

21  世纪，人们将把下一代的月球开发先驱者送至目的地，他们将在月球上架起“月球生物圈 1 号”这一密闭生态环境生命保障系统，并逐步建立起一个适合于长久居住的科学和技术研究及生产基地。

6日，欧洲航天局宣布了一项留在月球的计划。细节包括建造月球基地的机器人，用月球土壤铺成的建筑，以及四个人生活和工作的空间。

自主机器人将使用3D打印技术来打印蜂窝结构，这将能够抵御来自陨石、辐射和大的温度波动的威胁。

事实上，在月球上建造基地所需的90%的材料来自月球本身。人类只需要向月球出口机器人和一些轻质部件，如充气材料和连接器。

该机器人首先将混合有氧化镁的月球土壤加工成泥浆，然后将其与粘稠的盐混合，并以高达每小时两米的速度将其喷洒到砖块上来建造墙壁。下一代打印机将达到每小时3.5米的速度，一周内就能建成一栋大楼。

欧洲航天局计划将该建筑设计成一个中空的封闭单元结构，类似于鸟的骨骼，既有强度又轻。

1975年，在阿波罗最后一次登月的第三年，《太空:1999》首次在英国电视上播出。这部电视连续剧描述了摧毁月球的核爆炸。一个由300多人组成的国际月球殖民者离开了月球轨道，开始了未知的太空探索之旅。

当时年轻的埃隆·马斯克给这部电视剧留下了深刻的印象。2017年8月，马斯克透露了他们在月球上建造人类基地的计划，并以电视剧《太空:1999》中的太空月球基地命名为“月球基地阿尔法”。马斯克在推特上说，这部电视剧没有给观众带来轰动，但他个人非常喜欢。

据报道，SpaceX不是唯一一家制定人类登月计划的公司。中国国家航天局(CNSA)宣布嫦娥四号月球探测任务的新阶段圆满完成，此前嫦娥四号成为第一个软着陆在月球背面的航天器。

在全球范围内，人类登上月球50年后，建造月球基地的可行性逐渐形成。具有讽刺意味的是，尽管只有美国在月球上留下了足迹，但美国人现在必须加倍努力赶上来。美国直到2018年8月才宣布建造永久月球基地的计划。在此之前，美国宇航局一直关注火星，相比之下，欧洲航天局已经向前迈出了一步。

月亮村

欧洲航天局宣布了建造永久月球基地的计划。在新主任简·沃纳的倡议下，“月球村”的概念将包括各种团体，包括科学家、艺术家、公共组织和私人组织。月球村可用于天文研究、旅游或地球上紧缺矿产的地质勘探。

与此同时，麻省理工学院媒体实验室空间探索项目的创始人阿里尔·埃克布劳也希望“太空民主化”。为此，他召集了一个多学科研究团队，在机器人、合成神经生物学、建筑、艺术、空间和设计方面拥有技术实力。

不是每个人都这样认为，但是欧洲航天局的科学顾问艾登·考利同意沃纳的观点，因为他是在欧洲航天局总部研究月球技术的第一批专家之一。他说:“起初每个人都看着我，好像我有两个脑袋，所以对我来说，看到人们越来越关注月球，我感到非常满足，这也证实了人们对月球探索重要性的认识。”

美国宇航局计划在2030年前将宇航员送上月球表面，并计划在月球轨道上建造一个名为“网关”的月球轨道平台。目前，商业公司也在准备登陆月球以启动探索项目。例如，“蓝色起源”号正在与OHB和MT航空航天公司建立合作关系，并计划发射一艘“蓝色月球”号宇宙货船在月球表面着陆。然而，无论哪个组织首先到达月球表面，首要任务是生存。迄今为止，人类在月球表面最长的寿命只有3天。如果人类计划停留更长时间，月球不是最受欢迎的目的地。

月球目的地

月球表面温度在零下127摄氏度到零下173摄氏度之间。有一定程度的辐射，并且处于低重力状态。它的重力只有地球的六分之一。一个阴历日相当于大约29个地球日，这意味着探测器登陆月球将经历29天，然后是29夜。太阳能充电可能会成为一个问题。因此，月球前哨站的任何新技术都必须适应这些条件。

德国航天专家皮埃尔·亚历克西斯·朱梅尔说，太空竞赛将持续五年，因为月球竞赛的目标是将最好的团队理念带到月球表面。在这些努力的基础上，包括“蓝色起源”、空中客车空间防御和空间公司和欧洲航天局在内的几个机构最近成立了一个名为“月球竞赛”的非营利组织。其目的是鼓励企业开发制造、能源生产、水资源开发(用月球水填充瓶子)和生物制造(维护第一个月球温室)方面的技术，并将在2019年10月的国际宇航大会上正式启动。

朱梅尔是空中客车公司的太空工程师，也是“月球竞赛”的创始人之一。他指出，我们将在今年3月发布相关的指导方针和规则。竞赛将持续五年，因为月球竞赛的目标是将最佳团队概念应用于月球表面的开发。

“月球竞赛”技术的原型是在月球条件下测试的，并建立在月球任务的基础上。朱梅尔说，这项太空任务主要是通过许多太空机构的合作来完成的。我们最初计划在2024-2025年实现这一目标。

建造月球家园

尽管早期月球基地的概念充满了艺术想象，但它将受到实际条件的限制。毕竟，去月球旅行的费用非常昂贵。空间负荷越重，它需要的燃料越多，相应的成本也越高。利用现有的月球资源来建造一个生存空间是有意义的。利用月球早期火山活动期间形成的熔岩管和隧道作为避难所来获取月球表面下的冷冻水资源是可能的。但是一个更直接的计划是用月球风化层建造一个栖息地，这是一种类似于地球火山沙的黑色玄武岩细沙。

科隆大学的马蒂亚斯·斯佩尔教授与德国航天中心合作，用火山粉末制造砖块。月球风化层模拟器是通过一个叫做烘烤的过程制造的，在这个过程中，阳光或激光被聚焦，将相关的材料结合在一起。他用3D打印机制作不同形状的砖块，并观察哪种是最好的。斯佩尔说:“我们可以利用当前的技术和建筑形状来构建建筑元素。我们不是在玩高积木，而是在做积木。”

这些砖块将建造一个类似冰屋的建筑结构，这样它就能抵抗来自顶部的额外压力。斯佩尔说:“冰顶上的压力来自一层大约1米厚的松散的风化层，因为月亮没有风吹走这些风化层，但同时它们可以作为一个自然辐射保护层。你需要带一个1平方米或更大的镜头来捕捉太阳光线，以实现月球尘埃的三维烧结和打印。然后你需要一名宇航员，或者一个机器人，将这些碎片拼凑在一起，最终形成一个人类聚居地，月球浮土中的氧气可以被提取出来供人类呼吸。”

斯佩尔说:“但在月球上建造人类定居点将是一个缓慢的过程。建造一座砖房需要大约5个小时，建造一座冰屋需要10，000块砖。这需要几个月的时间。”

如果更多的镜头投入使用，机器人被用来在月球上建造人类居住区，相应的建设时间可以缩短，但这是一个可行的计划。月壤可以用来建造像混凝土一样坚固的建筑。目前的技术只能提供混凝土强度的五分之一，相当于石膏的强度。因此，需要进一步的开发和设计来实现最终的理想强度。下一步是评估。幸运的是，欧洲航天局大规模月球设施的建设将于今年晚些时候开始。该设施可以为未来人类在月球上的生活提供技术和生活条件。

如何生存

随着科学家在月球两极发现水冰的证据，并最终在2018年8月得到美国宇航局的证实，这意味着任何月球基地都可以建在月球两极。月球风化层中的氧气也可以被提取出来用于人体呼吸。最有可能的来源是钛铁矿。当钛铁矿在大约1000摄氏度与氢气结合时，将产生水蒸气，然后水蒸气分离处理可以产生氢气和氧气。

首先，宇航员需要食物和饮料。嫦娥四号在月球上发芽，这让研究人员很兴奋。事实上，在太空中生产可持续食物并不是一个新想法。这个想法起源于1982年，当时苏联宇航员在“礼炮7号”空间站种植了拟南芥。

2010年，亚利桑那大学开发了一个“月球温室”的原型——一个水培系统，它使用一个5.5米长的薄膜覆盖管、一个水冷钠蒸汽灯和一个“外套”来储存种子，这有助于宇航员呼出二氧化碳和排泄尿液来提供水分，而光缆则提供阳光。

活力

新能源技术是人类在月球上生活的关键。地球上的燃料电池需要氢和氧(通常来自空气)之间的化学反应来发电，而水是副产品。尽管月球没有大气层，但一些大气成分仍然存在。

负责开发这些最新技术的考利说:“你可以分解月球上的水资源，并在晚上将它们重新组合起来发电。我们白天有大量的太阳能，其余的用来分离水，形成氢和氧，所以这是我们在月球上维持长期探索任务的一个独特工具。”

使用类似热泵的过程来储存热量有很大的潜力。考利说:“月球上没有对流层，因为没有风，所以来自太阳的热量停留在风化层。我们可以使用透镜或镜子将阳光聚焦在地面上，并利用这些资源来维持人类生活基地的温度或发电。”一旦这些技术得到完善和测试，并确保在月球条件下工作，宇航员将能够建造一个月球基地，这将比你想象的要快。

最近，据外国媒体报道，来自许多国家的一个研究小组与欧洲航天局(欧空局)合作，验证尿素作为增塑剂的潜力，并为未来人类建造月球基地做准备。

美国宇航局、欧空局和中国航天局计划在未来几十年建立月球基地。但是月球殖民化带来了诸如高辐射、极端温度、陨石撞击和后勤支持等问题:在那里获得建筑材料，尽管这可能不是必要的。

据报道，从地球到太空运输大约0.45公斤的成本大约是10，000美元，这意味着以这种方式建造一个完整的登月舱将是非常昂贵的。因此，太空机构正在考虑使用月球表面的原材料，甚至宇航员自己可以提供的材料，比如他们的尿液，来建造月球基地。

挪威、西班牙、荷兰和意大利的科学家与欧空局合作，进行了几项实验，以验证尿素作为增塑剂的潜力。这种添加剂可以掺入混凝土中，软化初始混合物，使其在硬化前更加柔韧。

研究人员使用一种类似于欧空局开发的月球表面土壤的材料、尿素和各种增塑剂，用三维打印机制作了各种混凝土圆柱体，并对结果进行了比较。

实验表明，由尿素制成的样品可以支撑重物，形状几乎没有变化。在80℃下测试了它们的冲击强度。即使在类似于月球环境的8次冻融循环后，冲击强度也没有降低。

研究人员说，为了使地球上的聚合物混凝土能够在月球上使用，我们的想法是利用已经存在的东西，比如月球表面的土壤和一些地区冰中的水。

通过这项研究，研究人员还发现了一种可以有效利用的废物，比如人类登上月球的尿液。尿液的两种主要成分是水和尿素，它们可以破坏氢键，从而降低许多含水混合物的粘度。

挪威大学安娜-莱纳基和奥斯拉什；尼克森说:“我们还没有研究如何从尿液中提取尿素，因为我们正在评估它是否真的有必要，因为它的其他成分可能也可以用来形成聚合物混凝土。”

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原标题:大脑开放！利用宇航员尿液建造月球基地

随着地球上的能源日渐枯竭，自然就想到在月球上建立太阳能电站为地球所用。科学家设想，在月面上安装数以千计的太阳能电池阵，收集太阳能转化成电能，并以微波形式送回地球。月球发电有许多优点，它不受天气和季节变化的影响，而且费用低，安全可靠，几乎是取之不尽、用之不竭。

月球上引力小，加上没有大气的遮挡，十分有利于架设巨型望远镜，帮助人类更好地研究遥远星系的秘密。

建立月球工业和开采无公害的核原料，是月球永久基地的重要工作。高真空和低重力，使月球工厂能生产出许多地球上不能或难以制造出的高性能材料。月球土壤里有大量的核原料——氦-3，它是一种核聚变最理想的燃料，用它发电，不会造成环境的污染。

从月球上向其他星球发射探测器和宇宙飞船，要比地球上容易得多。近来在月球上又发现了水，这不仅可供航天员生活之用，而且用水制造出的液氢和液氧，正是火箭所用的燃料。未来人类远征宇宙之时，月球必然会成为不可多得的跳板和中转站。

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最近，美国宇航局更新了代号为阿尔特弥斯的登月计划的细节。在新计划中，美国宇航员将于2024年重返月球。在接下来的20年里，美国国家航空航天局和私人太空企业火箭将总共进行37次发射，将人类宇航员和机器人送上月球。2028年，美国宇航局将进行“月球表面资产的部署”，包括建造月球基地和宇航员紧急返回，为宇航员的长期停留做准备。然而，在美国宇航局的宏伟计划下，登月计划的资金尚未解决。有消息称，根据目前的计划，在200亿美元的预算之外，每年还需要增加60-80亿美元。

科学家认为月球表面下有一个巨大的熔岩管道系统，可供人类使用。

科学家认为月球表面下有一个巨大的地下网络通道。这种火山结构被称为“熔岩管”，被提议作为人类在月球上的居住地。目前，最新研究表明，月球上1公里宽的熔岩管道结构非常稳定，可以作为地下永久基地。

研究人员相信月球上的熔岩管将有助于保护未来的宇航员免受月球恶劣环境的挑战。与地球不同，月球有稀薄的大气层，没有由地球厚厚的大气层形成的保护层。月球上稀薄的大气层意味着太阳辐射将直接影响表面上的任何物体。同时，这也意味着地球遭受更频繁的陨石撞击，陨石撞击地点将经历高温条件。

熔岩管也常见于地球上，在火山爆发边缘的岩浆冷却过程中，在熔岩周围形成坚硬的外壳。当火山喷流逐渐冷却时，坚硬的火山管道变空，形成一个巨大的隧道结构。同样的过程也发生在月球上，尤其是在大型碰撞坑中，在那里需要几十万年才能逐渐冷却下来。然而，到目前为止，还没有人在月球上发现这样的例子。

唯一的迹象是在月球轨道飞行器拍摄的照片中发现的。天窗结构可能是一个巨大地下通道的入口。美国普渡大学的研究人员通过计算机模拟测量了不同宽度、顶部形状和顶部厚度的熔岩管的稳定性。他们指出，这是现代技术第一次重新评估月球上熔岩管的稳定性和安全性。宽度超过1公里的熔岩管非常稳定。据报道，一些月球熔岩管甚至可以达到5公里宽。

美国亚利桑那大学的罗伯特·瓦格纳说:“最理想的事情是在这些坑里放置几个探测器，来探测和分析它们的内部环境。从轨道角度观察月球的地下通道非常困难，甚至一些月球表面的照片也很难解释这些地下通道是如何形成的。”目前，该研究报告的细节已在美国德克萨斯州举行的第46届月球和行星科学研讨会上发表。

月球—未来的能源供应基地

专家们认为，大约 50 年之后，人类将面临这煤炭、石油和天然气等现在广泛使用的传统能源严重短缺的局面。工农业的发展将受到能源危机的制约。某些预言家将希望寄托在核反应堆上。但是，这种获得电力的方法往往生产大量放射性废料。废料的处理是个大问题，而且铀的储量远不是无止境的。

目前正在加速发展的利用重氢和超重氢反映的热核反应堆也居到了某些困难。在这种反应堆重形成了非常强大的中子辐射，这意味着使用这些材料的反应堆也存在着放射性问题。 人类具有现实而可行的解决未来能源问题的途径，可以建立使用“氦—3”同位素的热反应堆。在这种反应堆中美由中子辐射，也意味着没有放射性污染，不会给环境造成危害。

但地球上“氦—3”同位素的储量不大，无法大量生产能源。自动飞行器和登上月球的美国宇航员获取的资料表明，月球上具有足够的氦。这种地球上稀有的元素在月球表面的尘埃中多达百万吨以上。

据库尔恰托夫研究所首席专家尤里·斯米尔诺夫介绍，月球上的“氦—3”储量足够人类使用 1000 年。值得指出的是，科学家对从月球上获取“氦—3”解决地球上的能源问题的方案进行了经济上的论证，用这种方法获取的每度电的成本完全可以与现行方法竞争。

现在，俄罗斯在核研究领域卓有成效的库尔恰托夫研究所、研制太空设备的拉沃奇金科学生产联合公司和太空研究所等三家大公司正与美国威廉康星大学的专家进行合作，对这一独特主张进行全面论证。库尔恰托夫研究所负责这项工作的领导工作，将根据研究结果做出实施有关这一方案的进一步步骤的决议。

在利用月球上的“氦—3”获取热核能源方案中，目前尚未发现技术上不可克服的难题。科学家计划发射太空飞行器。用其携带的设备收集月球表面的尘埃，从中分离出“氦—3”，使其变成液态后带回地球。这一阶段一旦启动，将标志着这一创新方案的正式实施。