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人民网科技频道 特别策划    编辑:赵竹青

 

编者按:

  自古以来,人类就有在月球上建设家园的梦想,我国古代的民间传说中,就有嫦娥与吴刚在月宫中生活的美丽神话。而最先提出建设月球基地的,是一批极富想象力的幻想家和科幻作家。

  进入21世纪,建设月球基地将不再是人类的幻想。人类探月的第三阶段即“驻(住)月”探测,就是要在月球上建立基地。那么人类将如何建设月球基地并开发利用这个离地球最近的天体呢?【进入专题】 【月球基地系列策划】


【下期预览:寻找月球宝藏 挑战月球生存】
 

  循序渐进的月球基地发展战略(四大阶段):

  临时性月球前哨站→永久性月球前哨站→月球基地→月球工厂和月球村

 
  专家估算,从临时性月球前哨站、永久性月球前哨站,到可容纳120人的月球基地,建设时间约需要30年,而真正要形成一个集科学研究、产品开发、发射平台于一体的综合性月球基地,则需要40~50年或更长时间。

月球基地建设阶段与建设周期设想

  临时月球前哨站 永久月球前哨站 月球基地 月球工厂 月球村落
建设周期(年) 10 10 10 10 10
使用年限(年) 15 50 30 30 85
最大人员数 12 24 120 2500 2000
 

  不同阶段月球基地的任务设想


  第一阶段是准备阶段。

  该阶段的主要任务,首先是积累建设月球基地需要的科学数据,包括绘制高分辨率月球三维图像,探测月球环境和资源,完成月球基地的选址等;其次是对月球基地建设任务进行规划,确定月球基地的任务和研究计划;第三是开发建设基地和月表应用的各种技术。在这个阶段,环月探测器和月球机器人将发挥重要作用,让月球机器人 “驻”在月球上,为建设月球基地进行充分的准备。


  第二阶段将建设临时性月球前哨站。

  这是短期运行的小型基地,需要依靠地球提供补给。航天员在这个前哨站可以开展十分有限的科学研究,并为建设永久性月球前哨站作准备。例如开展提取氧的实验研究, 进行植物培育实验, 进行小范围区域性月面探测等。美国科学家提出,这种前哨站的首批入驻人员将是4~6名航天员组成的小组,成员中除职业航天员外,可能还包括地质学家、化学家、生物学家、医生或其他领域的专业人员。


  第三阶段将建设永久性月球前哨站。

  这一时期可进行较大范围的区域性月面探测,其中航天员在基地附近区域进行考察, 机器人将承担远距离收集样品、安装仪器等工作。这一时期的主要任务是,研究与验证月球资源的开发和利用技术;建立技术试验基地或多个科学实验室,如研究循环生态系统的先进实验室; 开展长期的航天医学和心理学研究,为人类长期行星际航行任务作准备;进行推进剂的实验生产,开始以月球为中转站进入更远的深空。在这一阶段,人类将积累在月球上生存和生产的丰富经验,为建设更大规模的永久性月球基地奠定基础。


  第四阶段将建成先进的永久性月球基地。

  在这个阶段,驻月的人数将有较多增加,可以进行多种月球矿产资源和月球能源的开发,可以充分利用月球的环境和位置资源进行太阳系探测、天文观测、特殊材料与生物制品的合成与生产,移动实验室还可以建立 “野外营地” 。

 


  最后,月球基地将发展成自给自足, 具有封闭循环生态系统的月球工厂和月球村,从而实现它的重要功能:

  ◎太空探测的中转站;
  ◎人类社会资源与能源补给的新生长点;
  ◎特殊环境的天然实验室;
  ◎特殊材料生产基地;
  ◎深化人类对宇宙认识的科研场所;
  ◎理想的对天观测和对地监测站。

 
  建设月球基地,首先遇到的一个关键问题就是选址,也就是说月球基地建在什么地点才是最合理的。选址是基地建设的关键一环,需要综合考虑科学性、可操作性和资源获得便利性。

  从事月球基地研究的许多科学家都认为,月球基地的选址至少应该考虑下面几个条件:

  ◎能够和地球保持方便的通信联系;
  ◎能够为月球基地与地球之间的物资运输提供最大的方便;
  ◎有良好的光照条件,可以充分利用太阳能;
  ◎满足制备氧、水等维持生命的消耗物资的需要;
  ◎周围有丰富的资源,能满足月球资源研究和利用的需要;
  ◎能满足月球科学研究的需要。
  【详细】

  确定了循序渐进的月球基地发展思路,完成了基地的选址,接下来的问题是,如何实施月球基地的工程建设。

  按照循序渐进的发展思路,人们完成月球前哨站的建设并经较长时间的运行后,将建设更大规模的永久性月球基地、月球工厂或月球村。最终,这种月球基地将是一个庞大的自给自足、循环封闭的生态系统。

  建设永久性月球基地或月球村,显然大多数材料必须就地取材,如果从地球上大规模运输建筑部件或建筑材料,昂贵的空间运输成本将使人类无法承担。……【详细】
  月球是人类认识宇宙的理想场所,通过建立月球基地,人类对宇宙的认识将进一步扩大。

  过去30年,人类对月球基地的研究从未停止过,主要集中在基地选址、原位资源开发和利用、月球基地的居住设计等。而建立永久性月球基地将是一个漫长的过程,是人类未来50年以至更长时期的一个共同目标。建立月球基地是一项投资大、周期长、技术复杂、涉及各国利益又需要共同合作的长远战略目标,因此,国际间的合作是客观的需要和必然趋势。我们衷心希望 ,在探索未知宇宙、和平利用月球资源的道路上,人类可以携手并进,共同发展。

来源:人民网科技 (责任编辑:赵竹青)
 
 
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