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美國宣布要10年内,在月球上建鐵路,中國不跟,因為有更好的方案

#頭條首發大賽#月球作為離地球最近的星體,其特殊的位置,以及特殊的環境,幾十億年下來,蘊含着極其豐富的資源。

不說耳熟能詳的氦3,地球上沒有的礦物大概就有五種。

最近從月壤中還找到了石墨烯。

石墨烯是什麼?這是目前自然世界中唯一的二維材料,三維世界裡出現了二維材料,讓石墨烯具備了很多特殊的性能。

但在地球上,隻能通過人工制作的方式來進行生産,技術也就掌握在有數幾個國家的手裡。

現在居然不用什麼技術,挖點月壤就可以找到石墨烯。

還有鐵,在月球表面五厘米厚的土層中,就含有幾十億噸的鐵。

是以載人登月之後,必然會建立月球基地,一方面用于科學研究,一方面就是開采資源。

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當然想要建造可以開采資源的月球基地,也不是一下子就能建立起來。

先從最簡陋的機器人基地開始,然後發射像房車一樣可以到處走動的月球基地,再到像空間站那樣子產品化的太空艙拼接起來的月球基地,接着步入鋼筋混凝土修建的永久月球基地,最後才是打造一座月球工廠,進而形成一座可以容納數千人工作,生活,居住的月球城市。

是以打造月球基地,進行開采資源的路還是要走很長一段時間的。

但這并不妨礙,現在科學家們對月球城市的規劃。

而美國提出了一個方案,用來解決開采出的月球資源運輸的方案——打造一條月球鐵路。

那麼今天就圍繞月球鐵路的問題來說一說。

月球鐵路

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在月球上建鐵路,想一想都感覺有些異想天開。

首先有些人想到的第一個問題是,月球的重力隻有地球的六分之一,鐵路上的火車頭會不會把火車給開出月球。

畢竟重力太小,逃逸月球束縛的速度是很容易達到的。

當然了這個想法有點誇張了,畢竟月球重力再小,但想要逃逸月球,速度也得達到一秒二點四公裡才行。

但不管怎麼說,在月球上速度太快并不是什麼好事。

其實月球上修建鐵路,最麻煩的問題是月壤。

月球上是一個非常幹燥的環境,沒有液态的水,但有水冰,可水冰都集中在月球兩極常年陰暗,不被太陽光照射到的地方。

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是以月壤極為幹燥,結果就是月壤不容易被壓實。

以地面修鐵路為例,兩根鐵軌必須架設在一個穩固的地基上。

比如當年中國修建青藏鐵路,有一段長達五百五十公裡的連續凍土區。

凍土這種土層結構極其不穩定,冬天結實,夏天融化變的不穩定。

外國專家來了都搖頭,這地方怎麼能修建鐵路呢?

結果中國使用一萬五千根熱棒,将凍土層給永久當機起來,這才讓鐵路有了一個穩定的地基。

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那麼月球上的月壤不可能被壓實,也就意味着沒有了穩固的地基。

當然了,有人會想,為什麼要壓實呢?使用建材将地基打造出來不就完事了嗎?

這個想法如果是在地球上,是有可行性的。

但有想過一個問題沒有,月球的特殊環境。

一個白晝十五天,一個夜晚十五天,晝夜溫差可以達到驚人的三百度。

什麼樣的材料能抗住這麼高的溫差變化呢?

白天用的好好的,一個黑夜過去之後,哎,全裂開了。

而且月球平均下來,每天都要接受幾噸重的隕石或者小行星的襲擊。

修建的鐵路被這些星體砸了,怎麼辦?

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難道要重修嗎?

要知道建材這東西,如果月球上沒有,就隻能從地球上托運。

以美國的航天飛機為例,運輸一公斤的東西到國際空間站,就要花費兩萬兩千美元,這個高度隻有四百公裡。

而地球到月球的距離是三十八萬公裡,非常恐怖的成本。

去搞科研可以承受超過成本的費用,但去挖礦,這就有點不合理了。

再有就是,月壤和地球的土壤還不一樣。

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月壤中含有大量的鐵,因為月球沒有風,就無法對這些細小的東西打磨圓潤了,是以這些月壤看起來裡面就像藏着一把把鋒利的刀。

飛揚起來的月壤,飛入火車裝置中,這些火車裝置能用多久都是一個問題。

而且幹燥的環境,還有一個摩擦生電的現象,靜電多了,危害也不小。

是以想要按照地面修建鐵路的方法來修建月球鐵路,别想了,就四個字——癡人說夢。

那麼如果非要修呢?

隻能降低鐵路的修建成本,将成本壓縮到一個可以接受的程度,而且修建或者維修的速度一定要快。

美國修建月球鐵路的方案

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美國提出了一個叫做磁懸浮柔性軌道的方案。

磁懸浮好了解,這個柔性軌道又怎麼了解呢?

簡單的說,它把火車的軌道分成了三部分。

第一部分,相當于地基和月壤直接接觸。

這一部分看起來就像是一塊布一樣,鋪在月面上。

作用就是将月壤牢牢的壓在下面,不讓它随便的飛起來。

第二部分:制造一個可以托起火車的磁場。

這個磁場需要一個可以通電的材料來制作,找來找去,美國人想到了石墨烯。

因為石墨烯的電阻是非常小的,比銅和銀都小,是目前世界上電阻率最小的材料,它甚至可以作為太陽能電池的材料來使用。

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最重要的是石墨烯非常的薄,薄的可以透光,意味着一條鐵路需要的石墨烯重量不會太大。

是以就算是月壤中的石墨烯不能使用,也可以通過太空運輸來進行補充。

當然了一條磁懸浮列車,還需要一個電源,足夠大的電源。

是以美國的這條方案,将電源放在了第三部分上。

使用超薄的柔性太陽能電池闆作為這條鐵路的第三部分。

中國在這個領域是走在前列的,以中國超薄柔性太陽能電池闆為例,厚度隻有一毫米,必要的情況下,是可以進行打包處理的。

好了,一條完美的磁懸浮鐵路軌道就算是完成了。

聽起來很不錯。

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但有些東西不是用來聽的,是用來做的,再好聽的東西,落到實處沒有想象中的那麼好,也是不行的。

再說美國提出過的方案也是不少的,但現在還沒有實作的也不是沒有。

比如美國拉攏好幾個國家,要在月球軌道上建立的深空之門。

所謂的深空之門其實就是月球軌道空間站,原本計劃要随同美國重返月球的方案一起執行的。

但因為技術原因,深空之門從重返月球計劃中剝離出來了。

再比如他們的重返月球計劃,也是一推再推。

那麼這個月球鐵路計劃,看起來推出來的有點早了。

這種錯誤,美國遇到了也不是一次兩次了。

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比如他們的飛機,對外公布升力系數是2.2,中國緊趕慢趕也就趕到了2.0,差點。

結果真相揭開的時候,美國飛機的升力系數隻是1.5而已。

類似的錯誤也不止一次兩次。

是以這一次的月球火車描繪的場景,看看可以。

為什麼呢?

這個原因其實文章之前就提到過,月球晝夜的巨大溫差,高達三百度。

什麼樣的材料可以抗住這麼高的溫差?

中國登陸到月球的探測器展開的國旗,使用的是玄武岩絲制作而成的。

用玄武岩高溫之後拉絲,然後制作。

目的就是為了抵抗月球上的惡劣環境,這項技術很的。

不過對于中國來說,既然成功,那麼未來中國使用玄武岩制作太空使用物就好很多了。

比如制作航天服、制作太空艙、制作月球基地等等。

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别看是用玄武岩,用石頭制作的材料,重量可不重。

再加上太空環境中的重力,沒有、或者是微重力,月球重力也隻是地球的六分之一而已,是以重量也不算太大的毛病。

那麼中國有這種材料,是不是就可以打造月球磁懸浮柔性軌道呢?

其實沒有這個必要。

目前中國的月球基地方案已經公布了。

比如利用月球上的熔岩管道打造月球基地。

在打造月球基地的過程中,使用機器人作為輔助。

而且上文提到了,打造月球基地不是一蹶而就的,從最低等級隻有機器人長期駐守的簡陋機器人月球基地開始,再到初級、中級、進階,然後才是月球工廠,終極目标是将多個月球工廠連接配接起來形成月球城市的過程。

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初級、中級、進階的月球基地,是以科研為目的的居多,伴随少量的采礦,也用不着鐵路這種大載重運輸工具,完全可以由機器人代替的。

那麼當月球基地從進階進入到月球工廠的時候,這個時候人類對于月球的了解會更加的深入,再來考慮大規模運輸問題,也是不遲的。

還沒登陸月球,就開始琢磨這個問題,太早了點。

就像中國現在采集到了月球的土壤,在地面上進行研究,得出意想不到的結論,發現了石墨烯的同時,也認定月壤是可以當做建築材料來使用的。

這就省去了很大一筆經費和時間。

同時也确定了,使用3D列印技術,使用月壤也是可以作為基礎材料,進行列印的。

是以對于一個地方,首先是了解,然後對了解的資訊分析,在處理,才是最好的辦法。

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