嫦娥七號與八號將在數(shù)年后升空,我國航天員也有望十年內(nèi)登上月球。載人登月之后,若是我國需要打造月球基地,會面臨哪些困難?又有哪些技術(shù)基礎(chǔ)和底氣? (中國登月想象圖) 我國航天員有望在十年內(nèi)登上月球,與嫦娥做鄰居。而嫦娥七號任務(wù)擬于2026年前后發(fā)射,嫦娥八號計(jì)劃將在2028年前后實(shí)施發(fā)射。屆時(shí),嫦娥七號與八號將組成我國月球南極的科研站基本型。 從中國“天問一號”實(shí)現(xiàn)繞落巡一步到位,可以看到我們的航天實(shí)力確實(shí)已經(jīng)不錯(cuò),小步快跑下也造出了百噸級的空間站。我國載人登月之后,將來若是想再建設(shè)月球基地,其實(shí)也并不虛幻。 (中國月球基地想象圖) 既然中國已經(jīng)造出了天宮,那么打造月宮,難度如何?難在哪里? 在月球建基地有多難?相比近地的宇宙空間,月球的環(huán)境要惡劣得多。 首先是月球距離太遠(yuǎn)了,空間站距離地面只有400公里,像我國的天舟貨運(yùn)飛船,從發(fā)射到送貨到家只需2個(gè)小時(shí)。但是去一次月球,單程耗時(shí)需要4天。距離與時(shí)間問題,影響了地月運(yùn)輸效率和安全系數(shù)。 (從月球上看地球,才能體會到距離之遠(yuǎn)) 此外,月球一個(gè)晝夜約30天,白天150度,夜間零下150度,溫度控制與能源保障比較困難。 月球還沒有大氣層,本身又容易吸引隕石,還時(shí)不時(shí)有四五級的月震。月球基地的設(shè)計(jì)與防護(hù)也比較麻煩。 在月球建基地也有天然優(yōu)勢(西北工業(yè)大學(xué)用超輕材料,3D打印出復(fù)雜結(jié)構(gòu),為星際探索做準(zhǔn)備) 空間站運(yùn)行的軌道一無所有,所有物資全靠在地面加工制造。但月球不同,月球有大量材料,無論是土壤、巖石還是礦物都不比地球品種少。既然有這么多材料,是否能就地取材,建設(shè)月球基地? 其實(shí)中國已經(jīng)在測試,用類似月壤的材料,進(jìn)行3D打印,直接生產(chǎn)建筑材料。如果這樣的技術(shù)成熟,未來去到月球,或者去火星之后,中國航天員們蓋房子的材料,可以就地取材,不用從地球運(yùn)來,成本大幅降低。 西北工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì),已經(jīng)成功利用火山巖、砂巖等材料,3D打印出了各種復(fù)雜結(jié)構(gòu),作為今后中國星際飛船和基地的技術(shù)探索。這些材料在各個(gè)星球上比較常見,但他們不光是探索材料成分,還研究不同的結(jié)構(gòu)形狀,3D打印的板材,甚至可以抵御微型隕石襲擊。 (西工大3D打印板材,作為今后星際飛船和基地的技術(shù)探索) 嫦娥五號為什么要從月球帶回來兩公斤月壤?原因之一,就是要研究其中的成分,方便以后3D打印。當(dāng)然,能不能用來種菜,也是要研究的。 月球還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是低重力,六分之一的引力讓月面施工輕松很多,同樣也方便習(xí)慣重力的人類在月球長期生活,比空間站的微重力環(huán)境,相對友好一些。 (NASA也試圖在這些月面大洞中尋找洞穴,里面可能有冰) 此外,月球并不是光禿禿的一個(gè)球,上面有山和峽谷,甚至是熔巖過后形成的熔巖隧道。人類最早的房屋就是山洞,那么是否可以挖掘一個(gè)山洞基地?或者借助天然洞穴,用輕質(zhì)材料氣密洞口便可長期使用? (月球洞穴想象圖) 解決問題 中國有黑科技探月登月是一個(gè)系統(tǒng)性工程,需要在方方面面統(tǒng)籌規(guī)劃才能解決所有問題和矛盾。打造月球基地的問題,歸根結(jié)底主要是【衣食住行】四個(gè)大類,而這些都可以用黑科技和資源統(tǒng)籌來解決。雖然月球基地的設(shè)想,是美國較早提出來的,但是中國智慧可以把這些設(shè)想,造得更大更好。 1、外出勘探穿啥、用啥? 月球上有很多勘探工作需要人類參與,有些可能需要一次出去幾天。那么他們該穿什么樣的艙外服?艙外服需要如何制定維生指標(biāo)?外出使用什么樣的交通工具輔助?月球車又該如何設(shè)計(jì)?這些我們都已經(jīng)在做研究和試驗(yàn)了。 (輕型月球車適合載人登月代步,長期居住可能要更復(fù)雜的設(shè)備) 我國很多專家已經(jīng)著手研究載人月球車的需求與設(shè)計(jì),同時(shí)我國已經(jīng)有成熟的飛天系列艙外服作為基礎(chǔ)。這兩個(gè)產(chǎn)品,制作出來也只是時(shí)間問題。 2、長期駐守與吃喝問題 月球生活距離地球太遠(yuǎn)了,一切突發(fā)狀況都需要依靠自己,還需要高效的資源回收系統(tǒng),才能實(shí)現(xiàn)長期的人員駐扎。好在,我國空間站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)長期人員駐守,為月球基地提供了優(yōu)秀的資源管理、回收與保障經(jīng)驗(yàn)。 (中國航天員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一次3個(gè)月的長期駐留) 3、住在哪里? 既然我們能打造天宮,直接打造和發(fā)射月宮自然不在話下。但也可以探索其他方法,比如仔細(xì)探索月面環(huán)境,尋找天然基地選址。即便是需要直接建設(shè)月球基地,也可以就地取材,用厚重的月壤覆蓋整個(gè)基地,充當(dāng)保護(hù)殼,解決微小隕石問題。 4、運(yùn)輸與能源 我國已經(jīng)有了長征五號,運(yùn)載能力突出,同時(shí)還在研制新一代的重型運(yùn)載火箭與載人火箭,打造地月運(yùn)輸系統(tǒng)這種黑科技,還是有實(shí)力有底氣的。 至于月球能源問題,我國已經(jīng)在太空測試斯特林發(fā)電機(jī),此外還有國產(chǎn)的各種核能充電寶,給月球基地打造強(qiáng)勁心臟,手里牌不少。 中國月宮終將實(shí)現(xiàn)嫦娥系列和玉兔系列的成就矚目,載人登月與將來打造月球基地,肯定也不在話下。過去數(shù)十年里,中國航天人制定的目標(biāo),都在按照計(jì)劃一步步實(shí)現(xiàn),無論當(dāng)初他人怎么質(zhì)疑,我們最終都拿出了完美的答卷。 只要我們按照自己的計(jì)劃與節(jié)奏努力和前進(jìn),注定會完成下一個(gè)探月壯舉。 |
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