登月計劃:未來10年,人類或將在月球上住宿
1962年,時任美國總統的約翰·F·肯尼迪,承諾在那個十年內將人類送上月球。
61年過去了,如今NASA宣佈,人類將在未來10年內在月球上生活和工作。這個雄心壯志的計劃在本週邁出了一小步:印度成爲首個成功在月球南極附近着陸飛船的國家。
這個項目聽起來極端昂貴,雄心勃勃,但請記住肯尼迪總統的那句話:“我們選擇做這些事,並非因爲它們容易,而是因爲它們困難。”這個觀點在今天依然適用。永久性的月球居住將是人類有史以來最困難的任務之一,它引發了幾個立即需要解答的問題。
首先,月球上的這個定居點會在哪裡呢?
月球上的每個地方在適宜性上都大相徑庭。由於月球的軌道路徑,月球的晝夜週期很長,每個白天或黑夜的時間都超過地球的兩週。
這意味着人類定居點最可能的位置是在其中一個極點附近,那裡的光照幾乎是持久的,溫度極端的變化比赤道地區要小得多。據認爲,極地還有大量的水分子。專家們經常提到的兩個具體點是位於南極的馬拉珀特山和位於北極的皮裡火山口的邊緣。
哥達德太空飛行中心的專家表示,馬拉珀特山可能充滿了植入的氫和氦。那裡有一個寬廣、平滑的着陸區,可以持續地接收到地球的微波信號(用於跟蹤和通信)。而且,不遠處的南部有永久陰影區,可以通過駕駛一輛車沿着山的南坡輕鬆到達。
如果這個地點不合適,那麼皮裡火山口的邊緣(以極地探險家羅伯特·皮裡命名)也有其優點。它有一個大的、平坦的地形,被四個山區包圍,這些山區被稱爲“永恆之光之峰”,在月球的白天裡始終是明亮的。這個光源意味着相對穩定的溫度和太陽能。
選擇了定居點後,住所也可能採取兩種形式:一種是在地表下的火山岩洞中,另一種是在地表上的生物圓頂中。地下有更好的保護,可以防止隕石撞擊和太陽輻射,太陽輻射在月球上比在地球上強大約200倍。
但地面上的設施提供了更便捷的出入和交通,更不用說“在戶外”的心理提振了。兩者的混合可能性最大。月球建築可以使用3D打印技術創建,使用月塵,也就是再生土,作爲主要的建築材料:它含有鋁、硅、鐵、鈣、鎂和鈦。
就像地球上的任何一個城市,定居點也需要能源和食物的供應。那麼它們將從哪裡找到呢?
能源將來自太陽能(因此需要靠近極地)和水(分解爲氫和氧來製造推進燃料)。起初,食物需要從地球帶來,但最終,水培作物和人工食品生產應該成爲持續的關注點。想想馬特·達蒙在《火星救援》中種植土豆,使用生物廢物來肥料。
這個項目可能聽起來像一部好萊塢劇本,但有六個太空機構有月球野心:NASA、歐洲航天局(ESA)、俄羅斯、中國、日本和印度,以及像埃隆·馬斯克和傑夫·貝索斯這樣的億萬富翁。要讓他們都有地方住,除了最初的一小部分科學家,將導致嚴重的法律和實際問題,這將需要從頭開始建立一個新社會。
從法律角度來看,月球目前受1966年《外層空間條約》的管轄,該條約規定外層空間“不受國家主權的佔有”,並應“自由探索和使用”。這個條約顯然需要重新談判並大大擴展,找到一種平衡個人和整個國家的權利和利益的方式。
無論國家和文化的混合情況如何,每個在那裡的人都必須應對在六分之一的重力中生活以及離地球250,000英里的巨大物理和心理影響。這些效應大部分還未知。例如,我們的身體已經在地球重力中進化了幾萬年,那麼我們的肌肉骨骼和心血管系統如何適應更輕的力量?
航天員們在國際空間站上呆了一年多的時間,地球一直在他們的腳下,大而寬廣,安慰人心;當他們的家星在月球天空中只比地球上看到的月亮大一點時,那會是什麼感覺呢?心理學家們已經警告說,宇宙恐懼症可能是未來的問題,孤獨無疑會成爲一個立即需要解決的問題。
考慮到這麼多複雜的因素,建立月球殖民地的想法似乎仍然是幻想。但是實現這個目標的回報遠遠超過了肯尼迪總統的建議,即人類是出於實現不可能的需要而被驅使的。他無法想象21世紀穿着太空服的征服者們會將目光投向一個完全不同、不那麼崇高的獎品。確切地說,是氦-3,這是生產核能的重要元素。
然而,這個解釋不太可能證明永久性的月球居住的巨大努力和費用是合理的。成本估計差異很大,NASA估計每磅設備的成本是10,000美元,無論你是計量設備、大米還是家鄉的紀念品都發送到月球。在線科學項目Wendover建議需要360億美元來支持四個宇航員一年的生活,或者說每天大約需要1億美元。
真正的理由和動機可能更具存在性,基於這樣的恐懼,只要我們被限制在地球上,人類就有太多的雞蛋放在一個相當脆弱的籃子裡。核戰爭、大流行病和氣候變化的可能性使得在其他地方有一個備用家園變得既期望又必要。
“單星球物種不會生存,”約翰·楊,第九個踏上月球的人說道。“離開地球生活可能不是一個壞的生存策略。遲早,這將成爲在月球上建立基地的動機之一。”
月球居住並不是目的本身,而是離開地球生活和探索的第一步:作爲前往火星、其他行星和星際旅行的跳板。
這不僅僅是十年的事情,而是一個長期的過程。國際空間站在地球上空250英里的軌道上飛行;月球距離地球約250,000英里;而火星有時可以距離地球2500萬英里。因此,每個目標地點都比前一個地點遠一千倍。
“你不想把人類送到月球,”《火星救援》的作者安迪·韋爾說。“你想送的是機器人。人類是軟軟的、善變的,而且他們會死。機器人則是硬的,沒人會在他們死的時候感到不安。”
但我們會回去的,不管是軟還是硬。
“迄今爲止,外太空還不存在衝突、偏見、國家衝突,”肯尼迪在1962年的演講中說。“它的征服值得所有人類最好的一切,它的和平合作的機會可能再也不會來。”第二部分仍然成立:第一部分能持續多久還有待觀察。