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导语
据了解,大陆探测器完成了历史性的月球返回航行,这一航行将月球样本送回了地球,让大陆成为继40年来再次将月球样本带回地球的国家。
但该探测器也同时发现了月球上的熔岩管道洞穴,并称这些洞穴为月球深处的“天然居所”。
而中国的科学家也通过M^3探测器的数据分析,系统地开展了月球的洞穴研究工作,盼望可以为未来的探月工作积蓄更多的科研资本。
那么这些“天然居所”究竟是如何形成的?
而且对于人类来说,住在这些洞穴中又有哪些好处呢?
这些熔岩洞穴是否可以解决我们未来在月球上建造基地的居住问题呢?
未来人类在月球上定居的梦想是否实现了?
同时还有关于熔岩洞穴的各项研究方向,如寻找月球洞穴能够给我们带来什么等话题,这些都让人联想到:如果在月球上能够建造一个月球基地,那么未来的人类生活是不是又将开启一段新的历史?
关于月球深处的熔岩洞穴,科研人员对于它的分析。
在月球上,这些熔岩洞穴从地表深处延伸出去成为地下的坑洞,据统计这些熔岩管道其周长一般都有100米以上,至少也有数十米。
同时从熔岩管道的外形上看,管道的外形有多种多样的,有由圆形弯曲而成的弯通道,也有像椭圆形一般扁平的通道等等。
无疑,这些熔岩管道所形成的洞穴具有非常巨大的空间,可以提供广阔的居住空间,同时这些熔岩管道都是地下深处的,在地下有着很厚的月壤和石层所遮蔽着,因此这些熔岩管道所形成的洞穴有着非常巨大的抗辐射能力,可以让居住的人免受宇宙射线的威胁。
但这些熔岩管道是如何形成的呢?
这些熔岩管道其实是一种叫做“洞穴坍塌形态”的结果。
在月球地壳的结构中,地表上有着很多的熔岩管道,它们是从月球内部的地幔层中喷发出来的熔岩的流动留下来的管道。
在地下几十米的地方,也就是地壳和地幔的交界处,地下的熔岩管道和地表上的表岩结构受到地下水的侵蚀作用,最终形成了以上面有洞的、下面依旧有管道的熔岩管道洞穴。
由此可见,熔岩管道洞穴最终形成这样的结果是很自然的,在月球上可以说是随处都有,所以科研人员们开始对这些熔岩管道进行研究,看看它们能为月球上的居住提供什么样的利用价值。
月球基地的建设。
从目前来看,我们有能力建造适合人类长时间居住的月球基地。
其中最大的原因就是月球上已经有了人类居住所必不可少的三要素:水、氧气和燃料。
在2019年月嫦娥五号带回地球的月球样本中,科研人员们就在其中发现了大量的水和氧气。
中国的科学家们通过用卫星探测月球表面上的物质成分的方式,得出月球上有水的结论。
在月球的南极和北极地区,由于它们的地势最多有着数百米的高低落差,这就让那里有很大一部分地方一年四季都处于黑暗的状态,没有阳光照射过去,而且温度很低,所以那里的土壤中储存的物质就不会因为蒸发失去,其中就有水。
但是很快科学家们就发现了一个问题,就是不管是在南极还是在北极,都只有水表面积很小,大量的地方都是水粒子没有被太阳照到的地方。
而这些月球水分布在月球全球范围内最广阔而且最多的地方就是月球的背面了。
正是这样的发现才让科学家们更加确定,在月球的黑暗地带有着大量的水储存。
月球上分布着大量的水资源,而月球水可以说具有划时代的意义,因为月球水不仅可以用来解决在月球上居住的人们的日常生活中需要喝水的问题,而且还可以用来解决月球居住基地的能源问题。
据2017年发表的一篇研究报告中的研究成果表明,月球的水资源可以为月球基地人员提供90%的日常用水,另外,在月球的等温点上建造太阳能电站,月球水可以为这座电站提供70%的能源。
所以不难得出结论,利用月球上的水资源可以很好地解决月球上的氧气和燃料问题。
首先,月球的水可以分解出氧气和氢气。
在月球上,科学家们可以用一种叫做“电解”的物理化学方法来分解水,从而提取氧气和氢气。
而氧气的作用就是能够供人类呼吸,而氧气的化学性质和物理性质都十分安稳,人们可以从月球上将氧气运回地球供人类使用。
其次,月球的水中还蕴藏着大量的氢气,氢气是这宇宙中最主要的一种化学元素,因此除了氧气以外,月球的水主要作用就是分解出氢气了。
氢气和氧气可以按照2:1的比例混合在一起得到水,因此可以说,有了水,人们就可以生产足够的燃料。
因此,可以说,月球上有了水,就相当于月球上有了氧气和燃料两个非常重要的生存资源。
其次,月球上的太阳能资源也是人类在月球上探索建造基地的巨大优势。
月球上没有大气层来阻挡太阳能,因此可以说,月球上的每一寸土地都能够被太阳晒到,成为一个巨大的太阳能发电板。
据2017年美国宇航局的统计,如果在月球的等温点上建造一个和美国一样的太阳能电站,这个太阳能电站就足以为人们提供几十兆瓦的能量,甚至可以直接供应大城市的用电。
因此可以说,这样的太阳能资源绝对足以应付月球基地的居住人口的电力需求了。
但是,同时,月球上没有大气层也带来了一个很大的问题,那就是,没有大气,没有雨,没法抵御宇宙中的高能辐射,也就是说,在月球上建造的生态环境的基地,人们就没有宇宙辐射的抵抗能力,有可能之后会产生一些相应的后遗症。
因此,人类在月球上定居,还需要在基地内搭建类似“航天宇航服”这样足以挡住宇宙辐射的设施。
因此,月球基地的居住环境还有待进一步改进。
一个月球基地首当其冲的就是建设问题,在月球上建设基地涉及许多方面的问题,包括基地的建材的问题、建设的问题和运输的问题。
最直接的问题就是建材的问题,也就是,人们能不能在地球上找到足够的建筑材料,最终把它们运到月球上建造月球基地。
在地球上,人们当然有足够的建筑材料了,但是问题的关键就在于,人们该怎样把这些建筑材料运到月球上。
人们可以使用火箭把建筑材料运到月球上去,但问题就在于,火箭在进入大气层的时候就已经经历了很大的阻力,因此,可以说,人们在运送建筑材料前就已经耗费了很大的物质资源,所以随着火箭飞行到太空中,为了让火箭更节省能源,质量就显得尤为重要了。
人们可以按照首领逊·霍勒迈尔所说的“地推大法”减小火箭的重量,但问题就在于,人们怎么样把这些巨大的火箭零部件运到月球上进行组装呢?
如今,人们可以使用运载飞船来运送这些巨大的集装箱,但是,集装箱要从地球上运送到月球上,人们又该怎么做呢?
飞船可以去火星进行补给,但是,飞船从火星返回准备飞往月球的时候,地球正好在地球的另一侧,那么,地球和火星就被月球的引力拖住了,这就是人们所说的“三体问题”,因此,人们在利用运载飞船运送集装箱的时候,并非没有困难。
为了解决这个问题,人们提出了一个解决方案,那就是,在地球和月球之间升起一个空中天体,让它和地球环绕月球运行,从而解决三体问题。
而且,人们还可以在空中天体上搭建空间电梯,在空中天体上使用宇宙高能激光加热月球表面,从而将月球表面的石头加热成为熔岩,然后从空中天体上直接将加热后的熔岩中提取出的矿石运回地球。
这样不仅可以缓解地球上的资源匮乏的问题,而且还可以极大地减小运输成本。
人们还可以直接利用月球上的材料来建造月球基地,这就是“就地取材”。
在月球上,有大量的月壤和石头,人们可以使用这些材料来建造月球基地。
科学家正在研究如何通过3D打印技术将月球表面上的月壤和石头打印成为建筑材料,从而可以将大量的建筑材料“就地取材”。
如果人们真的能够制造出3D打印机,那么,月球基地就可以说成功了一大半,人们甚至可以不用太多的资金建造一座月球基地了。
建造月球基地面临的挑战。
目前为止,人们已经拥有了在月球上定居的条件,但是,人们还没有拥有在月球上定居的能力。
首先,月球基地面临的问题就是能源的问题。
可以说,能源问题是月球基地的核心问题,哪怕只有这一个问题解决了,人们的其他问题也都解决了。
因为,如果没有能源,人们的生活基础也就没有了,人们的生产、交通、通讯、卫生等等生活方面也都没有了,因此,只有解决了能源,人们将来才能够解决其他问题。
在地球上,人们可以利用各种各样的化石能源,如煤、石油、燃气等,来供给人们生活的能源,但是在月球上,由于月球上水资源非常丰富,因此,人们可以利用月球上的水资源来供给生活的能源。
利用太阳能和风能也可以解决一部分能源问题,但是太阳能和风能都是取之不尽用之不竭的,它们都是一种不停止的自然资源,因此,人们不能用太阳能和风能来解决所有的能源问题。
因此,人们还需要使用其他一些不消耗太多能源的替代能源来解决能源问题。
其中最主要的替代能源就是核能了。
科学家们正在研究如何在月球上发电的问题,他们正在研究如何在月球上利用核能来发电,从而解决能源问题。
目前为止,人们只能利用地球上的核能来向月球上运输燃料,人们还不能利用月球上的核能来解决月球基地的能源问题。
其次,月球基地面临的问题就是电力的问题。
在地球上,人们可以利用火力发电机和热能发电机来发电,但是在月球上,由于月球上没有大气层可以为火力发电机提供燃料,因此,人们只能利用太阳能和核能来解决电力的问题。
在地球上,人们可以利用太阳能光电池来收集太阳能,然后利用蓄电