第二次太空競賽打響:人類能在月球上建起一座城市嗎?

歡迎來到第二次太空競賽。如果你覺得眼前這一幕似曾相識,也完全可以理解。

(來源:麻省理工科技評論)
歡迎來到第二次太空競賽。如果你覺得眼前這一幕似曾相識,也完全可以理解。
上一次,蘇聯和美國爭相成為第一個在月球上插上國旗的國家。如今,競賽雙方換成了美國和中國,其他關係或友好、或競爭的國家也紛紛加入,還有眾多私人航天企業參與其中。而這一次,各方似乎不再滿足於登上月球,而是準備在那裡長期安營紮寨。按照參與者的設想,未來月球上將出現一座座基地,成為人類在星空下永久居住的家園。
建造月球基地的想法雖然聽起來有些天馬行空,但並不新鮮。不過,今年以來,在美國國家航空航天局(NASA)局長賈裡德·艾薩克曼(Jared Isaacman)的領導下,NASA 接連公佈了一系列雄心勃勃的計劃。如果一切順利,這項初期投入可能高達數百億美元的工程,將把無人機、機器人著陸器、通信衛星乃至核電站送上月球。那裡還會出現植物培養設施、月震傳感器,以及深入隕石坑尋找水資源的機械探測車。
美國目前計劃從 2028 年開始執行首批載人登月任務,初期重點是月面探索和技術試驗。但更長遠的目標是,到 21 世紀 30 年代的某個時候,在月球上建成可供宇航員長期居住的設施,周圍分佈著科學研究站、資源開採與加工設施,以及航天器著陸場,形成一個完整的基地網絡。
NASA 月球基地項目經理卡洛斯·加西亞-加蘭(Carlos García-Galán)表示,這將是一片規模龐大的設施群,總面積可能達到“數百平方英里”。
推動這一計劃的,無疑有國家間競爭的因素。中國也提出了幾乎相同的月球基地建設計劃。誰能率先實現目標至關重要,因為先行者將有機會定義月球未來的用途。月球究竟應該是什麼樣的地方?是軍事化前哨站、製造業中心,還是一片供人類研究和保護的原始荒野?
當然,重返月球還有其他理由。月球保存著大量古老岩石,其中蘊藏著揭示整個太陽系形成歷史的線索。月球表面幾乎沒有大氣層遮擋,也是架設望遠鏡、觀測宇宙最早期歷史的理想地點。歐洲航天局(ESA)局長約瑟夫·阿施巴赫(Josef Aschbacher)表示,月球背面將是“探索更遙遠宇宙的絕佳地點”。
此外,由於月球重力較弱,從月面發射火箭所需的能量遠低於從地球發射。這意味著,未來將宇航員或機器人探測器送往太陽系更深處,難度可能大幅降低。阿施巴赫說:“月球至關重要。它將成為人類邁向更遠深空的跳板,也就是通往火星乃至更遙遠地方的中轉站。”
然而,要把這些宏偉願景變成現實,還有大量艱鉅的工作需要完成。一座規模龐大的月球基地,首先必須保障宇航員的安全。它需要抵禦小行星撞擊、持續不斷的宇宙輻射、鋒利的月塵,以及極端劇烈的溫度變化。與此同時,基地還必須具備一定程度的自給自足能力,才能經受政治環境變化的考驗,避免高昂的維護成本使整個項目難以為繼。
為此,人類必須學會利用月球本地資源維持基地運轉,最好還能創造經濟收益。此外,還需要自主機器人,即使人類不在現場,也能承擔基地的建設、維護和擴建工作。英國班戈大學核未來研究所聯合主任西蒙·米德爾伯勒(Simon Middleburgh)說:“這幾乎就像是從零開始建立一個文明。”
假如我們能夠克服這些最初的挑戰,那麼幾十年後,比如到 2100 年,最早那些幾乎不起眼的月球基地,或許就能逐漸發展成燈火通明的城市,與世界各地作家和編劇在科幻作品中描繪的景象相差無幾。
加西亞-加蘭說:“今天看來,這就像科幻小說裡的情節,但我們真的希望把它變成現實。”那麼,人類最終能成功嗎?月球的極端環境:人類如何生存?月球絕對不是一個適合安家的地方。
通常情況下,月球白天的溫度可以超過 250 華氏度(約 121 攝氏度),到了夜晚卻會驟降至零下 200 華氏度(約零下 129 攝氏度)以下。由於直接暴露在太空真空環境中,月球表面持續受到可能致癌的輻射照射,還經常遭到流星體撞擊。月球上的火山塵埃不僅具有黏附性和腐蝕性,還會損壞設備,甚至傷害宇航員的肺部。
更糟糕的是,NASA 選定的月球南極地區,環境比其他地方更加惡劣。NASA 之所以希望在那裡建設基地,是因為南極一些永久處於陰影中的隕石坑,可能儲藏著大量水冰。這些水冰的價值甚至可能超過黃金。
經過淨化,水可以用來灌溉農作物,為宇航員提供飲用水;如果將水分解成氧氣和氫氣,還能獲得供人呼吸的氧氣和火箭推進劑。但這些隕石坑內的溫度可能低於零下 410 華氏度(約零下 246 攝氏度),使其成為已知宇宙中最寒冷的地方之一。而在隕石坑之外的月球表面,宇航員將連續 14 天暴露在熾熱的陽光下,隨後又要經歷同樣漫長的嚴寒黑夜。
然而,人類不可能無限制地投入資金保障安全。佛羅里達太空研究所航天工程研究員菲利普·梅茨格(Philip Metzger)在討論這些危險時說:“歸根結底,問題在於我們能夠接受多大的死亡風險。”“在不耗盡資金的前提下,我們究竟能夠承受哪些風險?”相比之下,溫度反倒是比較容易解決的問題之一。
材料科學已經取得了長足進步。如今有大量金屬、陶瓷、塑料、化合物和合金,能夠承受極端的溫度變化。散熱器可以幫助設備降溫,加熱裝置則能防止電池因低溫過早失效。藉助先進的宇航服,宇航員也能在這樣的環境中生存。但問題在於,這些技術目前只在短時間的月面活動中得到過驗證。面對如此惡劣的環境,相關設備究竟能夠持續運行多久,仍然是個未知數。
月球南極隕石坑內的溫度可能低於零下 410 華氏度(約零下 246 攝氏度),使其成為已知宇宙中最寒冷的地方之一。而在隕石坑之外,宇航員將連續 14 天暴露在熾熱的陽光下,隨後又要經歷同樣漫長的嚴寒黑夜。
**與溫度相比,太空輻射更加棘手。它不僅會破壞電子設備,還可能引發細胞癌變。**NASA 休斯敦約翰遜航天中心的物理學家斯圖爾特·喬治(Stuart George)解釋說,月球上的輻射主要有兩種來源。
**第一種是銀河宇宙射線,幾乎持續不斷地轟擊月球表面。**喬治說:“它們來自超新星爆發、中子星合併,以及其他類似的宇宙事件。”構成這些宇宙射線的原子核、質子和電子,以接近光速的速度運動,因此攜帶著極高的動能,可以輕易穿透較薄的防護層,例如金屬牆壁。喬治指出,這些高能粒子還有一個麻煩之處:較重的離子撞擊屏蔽材料時,會發生碎裂併產生次級粒子。這意味著,如果防護層太薄,躲在後面的宇航員反而可能受到相當高劑量的輻射。
**第二種輻射來源則是太陽。**太陽為地球生命提供了能量,但月球沒有地球這樣厚實的大氣層和磁場保護。因此,月面上的宇航員有時會直接遭受太陽劇烈活動的衝擊,包括太陽耀斑和日冕物質拋射。前者會釋放多種形式的輻射,後者則會向太空拋出大量帶有磁場的等離子體。梅茨格說:“在阿波羅計劃時期,人們就知道,如果宇航員停留在月球期間發生大型太陽耀斑,就根本沒有辦法保證他們活下來。”宇航員可能患上急性輻射病,並在幾天內死亡。
要躲避強烈太陽耀斑或日冕物質拋射,方法其實很直接。喬治說:“回到具有更強輻射屏蔽能力的居住艙裡。”理想情況下,基地還應配備專門的“太陽風暴避難所”,本質上就是一座擁有厚重防護牆的掩體。
但問題在於,太陽風暴發生時,宇航員可能正在基地外駕駛月球車,距離基地已有數英里之遙。日冕物質拋射通常需要數小時至數天才能抵達地月系統附近,但太陽耀斑產生的輻射可能在不到 1 小時內就到達。而科學家目前還無法足夠準確地模擬太陽活動,提前很久發出預警。喬治說:“我們現在預測太陽風暴的能力,大致相當於 20 世紀 50 年代和 60 年代的天氣預報水平。”
**至於能量極高的銀河宇宙射線,要想有效阻擋它們,唯一的辦法就是在宇航員與太空之間放置足夠厚的屏蔽物,例如大量月球岩石。**科羅拉多礦業學院太空資源中心工程主任克里斯·德雷爾(Chris Dreyer)建議:“把居住艙建在地下。”
一種方案是將生活設施安置在月球熔岩管內部。這些天然中空的火山隧道,是遠古時期熔岩流動後留下的地下空間。目前,NASA 尚未提出將月球基地建在地下的具體計劃。但如果它最終希望在月球上建起一座小型城市,那麼地下設施可能是不可或缺的。小行星撞擊:月球基地如何抵禦來自太空的威脅?輻射還會限制宇航員一生中能夠在月球表面停留的總時間。專家估計,在健康風險變得過高之前,這個期限最多隻有大約 2 年。遺憾的是,太空帶來的危險遠不止這些。
今年早些時候,當阿爾忒彌斯 2 號任務的宇航員繞過月球背面時,他們看到下方銀灰色的月面上出現了奇異的閃光。那是小型流星體撞擊月球表面時產生的爆炸。
地球擁有天然的保護屏障。直徑不超過約 50 英尺(約 15 米)的小型太空岩石,通常會在穿越大氣層時燃燒殆盡,不會造成嚴重後果。加州大學聖巴巴拉分校物理學家、行星防禦研究員菲利普·盧賓(Philip Lubin)說:“但月球沒有這樣的保護。”由於小型天體撞擊行星和衛星的頻率遠高於大型天體,月球實際上經常遭到這些微型“太空子彈”的轟擊。它們很容易擊穿宇航服,或損壞月球車的發動機。
那麼,如何保護宇航員免受這些撞擊?馬里蘭大學行星地震學家尼古拉斯·施梅爾(Nicholas Schmerr)說:“最簡單的辦法就是埋到地下。”巧合的是,這與抵禦輻射的方法完全一致:在基地外牆上堆積月球岩石,或者直接將居住設施建在熔岩管內部。但麻煩在於,更大的小行星也可能撞上月球。即便是埋在地下的居住艙,也很難承受一顆直徑 50 英尺、長度相當於一輛半掛車的小行星撞擊。
不過,這並不意味著月球基地面對大型小行星時只能束手無策。過去幾十年,行星防禦技術已經取得了長足進步。**NASA 的“雙小行星重定向測試”(DART)任務證明,可以通過無人航天器撞擊小行星,改變其運行軌道。**美國一些保密實驗室開展的前沿實驗也表明,核爆炸可能將偏離軌道的太空岩石推離原有路徑,甚至使其完全汽化。
**與此同時,一系列地面和太空望遠鏡正在專門搜尋具有潛在威脅的小行星。**例如,由 4 臺高度自動化望遠鏡組成的 ATLAS 系統,以及即將發射的近地天體巡天紅外望遠鏡(NEO Surveyor)。這些項目的目標,是在未來幾年發現 90% 可能摧毀整座城市的近地小行星,也就是直徑約 460 英尺(約 140 米)的天體。這些防禦手段同樣適用於月球。但直徑只有 50 英尺的小行星很難被提前發現。即使是 NASA 最先進的望遠鏡,也難以在數年甚至數月前探測到它們。更可能的情況是,人類直到它們即將撞擊月球時,才第一次發現其蹤跡。
那時又該怎麼辦?**可以設想,未來月球上可能建有數座類似炮塔的發射設施。由於月球重力較低、沒有大氣層,這些設施能夠迅速向來襲小行星發射高速彈體。只要撞擊力度足夠大,就能將小行星擊碎。**不過,關鍵是必須儘可能在遠離月球的位置實施攔截。盧賓說:“如果你把一個天體打碎成 1000 塊,那麼月球就可能遭受 1000 次撞擊。”“這可能比讓它直接撞擊一個地方還要糟糕。”月塵:比小行星更現實的威脅月球基地被小行星摧毀,當然是一場災難。但相比之下,基地更有可能受到月塵的威脅。因為小行星撞擊只是偶發事件,而月塵卻無處不在、始終存在。
**月球上的火山岩石在破碎後,會形成鋒利、帶有靜電、容易附著在物體表面的微小顆粒。**這些顆粒具有刺激性和磨蝕性。阿波羅計劃的宇航員在月球上吸入部分月塵後,有時會出現一種奇怪的“月球花粉熱”症狀,眼睛受到刺激,肺部也出現不適。
同樣的月塵還能輕易磨損各種設備。航天技術公司 Lunar Outpost 的首席執行官賈斯汀·賽勒斯(Justin Cyrus)說:“它會破壞密封件、齒輪、電機、宇航服、居住艙,以及幾乎所有與之接觸的東西。”
該公司正在為 NASA 的阿爾忒彌斯計劃提供一款月球車。NASA 已經研發出一種應對這些微小顆粒的技術:電動力除塵屏障(Electrodynamic Dust Shield,EDS)。這種裝置由輕質電極組成,可以覆蓋在機械設備、牆壁,甚至宇航服表面,通過變化的電場驅離帶電月塵。EDS 在地球實驗室測試中表現出色。2025 年,它還隨 NASA 資助的一項機器人任務抵達月球,並在月面成功展示了除塵能力。
約翰遜航天中心月塵防護研究員艾米·弗裡茨(Amy Fritz)認為,EDS 未來很可能廣泛應用於月球居住設施。與此同時,研究人員還在開發其他除塵技術。
其中包括一種受到壁虎皮膚啟發、類似黏毛滾筒的裝置,以及一種頗具科幻色彩、使用電離氮氣的噴射設備。這種噴射設備首先釋放一股氣體,中和月塵攜帶的電荷,降低其黏附性;隨後再通過第二次噴射,將月塵從物體表面清除。
令人頭疼的是,月球基地越繁忙,月塵問題就會越嚴重。隨著基地逐漸擴展成一座小型城市,航天器必須頻繁往返月面,運送物資和人員。而每一次起飛和著陸,都會向四面八方揚起大量月塵,衝擊基地的基礎設施。
弗裡茨說:“你基本上每次都得擔心,基地會不會遭到一次噴砂式的衝擊。”梅茨格計算發現,即使航天器著陸場距離基地超過 3000 英尺(約 914 米),僅僅 10 至 20 次起飛或著陸,就足以嚴重損壞外牆防護塗層、通信設備等設施。他說,時間一長,“所有東西都會壞掉”。宇航員的身體能否適應長期月球生活?即使未來的月球基地部分埋在地下,擁有抵禦微流星體和太空輻射的防護設施,還配備了完善的除塵技術,宇航員的工作仍然充滿風險。在只有地球六分之一重力的環境中,人類可以以異乎尋常的輕盈姿態跳躍,這或許很有趣。
但德雷爾指出:“微重力對人體並不好。”**長期處於低重力環境,可能導致肌肉萎縮、心血管問題、呼吸系統異常以及免疫功能下降。**輻射也可能始終困擾著月球居民。
此外,還有證據表明,即使經過嚴格的消毒程序,致病微生物仍可能悄悄進入航天器。這些微生物在太空中的行為可能與地球上不同。**真實和模擬微重力實驗均表明,部分微生物可能變得更具侵襲性,也更容易引發疾病。**NASA 生物與物理科學部主任麗莎·卡內爾(Lisa Carnell)說:“我們把它們稱為‘看不見的機組成員’。”為了找到更有效的宇航員保護方法,卡內爾牽頭開展了一項名為 AVATAR(A Virtual Astronaut Tissue Analog Response,虛擬宇航員組織模擬響應)的實驗,並將其搭載在阿爾忒彌斯 2 號任務中。
**該實驗使用大小與 U 盤相近的芯片,內部培養著取自心臟、肺部或其他人體組織的細胞。通過特定方式激活後,這些芯片能夠模擬微型器官的功能。**此前,科學家已經利用這種“器官芯片”技術,在高度可控的環境中測試新藥。
在阿爾忒彌斯 2 號任務中,卡內爾的團隊送入太空的是含有 4 名宇航員骨髓樣本的芯片。骨髓負責產生紅細胞、白細胞和血小板,這些成分幾乎影響人體所有系統。因此,研究太空輻射和微重力如何影響骨髓,可以為卡內爾及其團隊提供重要線索,幫助他們瞭解宇航員在月球環境中的生理變化。
器官芯片的一大優勢在於,可以針對每名宇航員單獨製作。研究人員可以提前將這些芯片送入太空,觀察特定宇航員的器官可能如何應對太空飛行。未來,這些數據有望幫助醫生制定個性化預防方案,選擇適合宇航員的藥物和其他保護措施。
那麼,NASA 接下來最有可能送上太空的是什麼?卡內爾回答:“腦類器官。”她承認,這聽起來確實有些奇怪。但在真正讓人類到月球上居住數月之前,先了解大腦可能對這種環境作出怎樣的反應,顯然很有必要。機器人將承擔月球基地 99% 的初期建設工作現在,假設我們已經儘可能保護了龐大的月球基地及其居民,使他們免受惡劣環境的威脅。但宇航員的時間極其寶貴,而且人類身體本身相當脆弱。我們不可能讓宇航員承擔所有繁重的體力勞動。
因此,無論是建設一個小型月球前哨站,還是一座小城市,都需要大量機器人。NASA 的加西亞-加蘭說:“月球基地建設的最初幾年,幾乎 99% 的工作都將由機器人完成。”
自主運行能力將從一開始就成為基地建設的重要組成部分。NASA 新一代月球車“月球地形車”(Lunar Terrain Vehicle),既可以由車上的宇航員駕駛,也可以由地球或月球其他地點的操作人員遠程控制。NASA 還設想為其增加模塊化機械臂、牽引車輛和貨物搬運設備,不過這些方案仍處於初步規劃階段。未來幾十年,人類可能需要一支龐大的機器人隊伍。
其中,挖掘機器人負責開採月球岩石,將其加工成混凝土和磚塊;其他機器人則負責平整地面、開挖溝渠、建造建築地基、鋪設著陸場,以及修築擋塵土堤,避免航天器起降時揚起的月塵衝擊基地。甚至太陽能電池板和電線,也有可能利用月球岩石製造。2023 年,航天公司藍色起源(Blue Origin)就在地球實驗室中,使用成分與月壤相近的地質模擬材料,展示了相關技術的可行性。
不過,要驅動這樣一支機器人隊伍,需要大量能源。月球上持續兩週的漫長黑夜,使太陽能難以成為可靠的主要供電方案。除了大量能夠耐受極端溫度的高容量電池之外,核能可能是唯一可行的選擇。一座汽車大小的小型核反應堆,只需要裝入少量鈾,就有可能在無需補充燃料的情況下,為一個小村莊持續供電 10 年。
雖然目前還沒有人在月球上測試過核反應堆,但很少有人懷疑 NASA 和美國能源部能夠設計出可用的設備。這種反應堆可能與核潛艇使用的反應堆並沒有太大區別。**到 2100 年,月球基地很可能配備多座小型核反應堆,通過自主或遠程方式運行。**而那些負責擴建基地的機器人,只需要接入供電系統,就能為自己充電。水資源:決定月球基地能否自給自足的關鍵但月球上最大的不確定因素,或許是水。
**規劃人員希望利用月球水資源保障宇航員生活,並製造從月面發射航天器所需的燃料。**通過一種稱為電解的過程,可以利用電能打破水分子中的化學鍵,將水分解為氧氣和氫氣。這兩種物質都可以用於製造火箭推進劑。與從地球運輸氧氣和氫氣相比,在月球上直接獲取它們,成本可能低得多。而且,這還能額外提供可供宇航員呼吸的氧氣。
軌道探測數據已經表明,月球南極的部分地區保存著一定數量的水。但究竟有多少水、以什麼形式存在,以及開採難度有多大,目前仍知之甚少。那裡是否存在可以直接挖掘的大片固態冰層?還是說,水冰只是以分散的微小冰晶形式,混雜在岩石顆粒之間,需要開發更復雜的提取技術?
科學家認為,月球上的大量水可能藏在南極深邃、黑暗的隕石坑中。但這些地方的環境極其惡劣,機器人可能因低溫而失效、發生傾覆,或者失去與基地的通信聯繫。密歇根理工大學行星表面技術開發實驗室首席研究員保羅·範·蘇桑特(Paul van Susante)說:“在我看來,這是最大的障礙。”
範·蘇桑特的實驗室一直在模擬月球環境的真空艙中測試各種工程機器人,艙內還填充了類似月球岩石的材料。他的團隊曾參與 NASA 近期舉辦的“破冰挑戰賽”(Break the Ice Challenge)。這項比賽邀請工程師設計機器人,測試不同的月球岩石開採方法。
有些團隊採用電動破碎錘和剷鬥,另一些則利用刮削裝置,一層層剝離地表材料。為了模擬月球較弱的重力,參賽團隊還使用起重機吊起機器人,抵消其部分重量。目前,這一領域的進展正在加快。範·蘇桑特說:“我不會說這個問題已經解決了,但我們已經找到了很多關鍵的拼圖。”
不過,開採水只是整個工程的一部分。得克薩斯農工大學太空植物學家傑西卡·阿特金(Jessica Atkin)說:“開採出來的水並不乾淨,必須經過淨化。”相關淨水技術在地球上已經十分成熟,也能正常運行。
但到了太空,事情往往不會按照預期發展。她說:“國際空間站(ISS)上就有一套水淨化系統,但它經常受到微生物汙染。”如果能夠充分淨化月球上的水,基地的發展就有了重要保障。**在地球上,水淨化並不困難;但在微重力環境中,液體的流動方式會發生變化,淨化過程可能因此受到影響。**只要建立有效的水循環利用系統,即使基地人口不斷增長,也能夠獲得穩定的水源。甚至還可能建起一座月球溫室。
此前,研究人員已經在國際空間站成功種植多種可食用植物,包括生菜、芥菜、西紅柿和辣椒。遺憾的是,月塵並不適合直接用來種植植物。它含有過多的鋁,而且澆水後容易形成堅硬、難以滲透的表層。不過,阿特金已經證明,藉助具有施肥作用的真菌,鷹嘴豆能夠在與月球火山物質相似的土壤中生長。到 2100 年,月球基地居民的食物可能仍主要依賴從地球運來的預包裝食品。但隨著時間推移,他們也將開始種植自己的農作物。這些種植設施很可能高度自動化,利用設備控制光照、灌溉、溼度以及其他環境條件。
除了鷹嘴豆,月球上還可能種植大量西紅柿。這種作物尤其值得關注,因為科學家已經通過生物工程手段,使部分西紅柿能夠產生更多花青素。一些研究表明,花青素可能有助於減輕太空輻射對人體細胞造成的損傷。
**不過,月球花園的意義並不只是提供食物。國際空間站最近的一些經歷表明,植物還可能對宇航員的心理健康產生重要影響。**卡內爾說,NASA 最近發現,空間站宇航員一直在悄悄做一件事。按照規定,空間站上的所有植物都應該種在專門的培養艙內。但她說:“我們發現,宇航員會偷偷拿走實驗剩下的土壤,帶上自己的種子,在個人艙室裡種起小花園,還把它們藏起來。”
2026 年夏天,NASA 就此進行了討論,隨後決定允許宇航員在自己喜歡的地方種植小型花園。卡內爾說:“一些宇航員表示,這讓他們的狀態變得更好了。”對於長期生活在地球上空封閉空間中的人來說,接觸自然和從事園藝活動,能夠產生顯著的心理益處。
而對於未來生活在月球地下熔岩管中的人類,這種作用可能更加重要。她說:“人的這一面實在太重要了。”技術之外,月球基地還需要政治支持和經濟基礎沒有人會天真地認為,建設月球基地不需要跨越重重技術障礙。
正如作家香農·斯蒂羅內(Shannon Stirone)2021 年在《大西洋月刊》(The Atlantic)中所寫,火星可能是一個地獄般的地方,但月球也好不到哪裡去。月球的環境惡劣得近乎荒誕。要在那裡建設一座安全、能夠自給自足、由機器人管理的基地,幾乎每一步都會遇到困難。
NASA 希望在 2030 年前將首座核反應堆送上月球。與此同時,中國計劃與俄羅斯合作,在 2035 年左右於月球部署自己的核電站。即使最初的基本居住艙成功建成,要把它發展成一座覆蓋數百平方英里的成熟月球基地,仍需要在月面開展數十年的實驗和技術迭代。
不過,很少有人懷疑,只要有足夠的時間,不斷嘗試和改進,人類最終能夠克服這些障礙。馬里蘭大學的施梅爾說:“這並不是一個無法解決的問題。”真正的主要障礙,尤其是在建設初期,可能來自政治意願。
目前,NASA 正在調動一切可用資源推進月球基地項目,並希望最終在本世紀末建成一座小型月球城市。但這種投入能否跨越美國多屆政府,持續數十年?國際社會是否也願意支持 NASA 主導的計劃?
香港大學月球地質學家錢煜奇(Yuqi Qian)表示,NASA 制定了“一個非常雄心勃勃的計劃”。他說:“我們需要持續關注它。”事實上,他認為,“目前的計劃看起來有些過於雄心勃勃”。
例如,NASA 希望在 2030 年前將第一座核反應堆送上月球,而中國與俄羅斯合作的月球核電站計劃,則將目標時間設在 2035 年左右。核未來研究所的米德爾伯勒說:“這類項目雖然令人興奮,也可能為人類帶來變革性的影響,但往往最先遭到推遲或取消。”
每當美國新一屆政府上臺,NASA 的發展方向通常都會發生變化,有時甚至是根本性的調整。不過,多位 NASA 以外的專家認為,至少在目前,月球基地計劃確實擁有強勁的發展勢頭和政治支持。
歐洲航天局的阿施巴赫說:“NASA 已經非常清楚地表達了自己想去哪裡、優先事項是什麼、目標有多大,以及準備如何實現。”“看到這些,確實令人印象深刻。”
即使未來幾十年,美國主導的月球基地計劃能夠持續獲得政治支持,要想突破最初的小型基地規模,仍然不能只依賴政府資金。太空資源專家德雷爾說:“要實現自給自足,就必須建立月球經濟。”
這種經濟活動或許來自火箭燃料生產,也可能來自月球上有價值材料的開採,從而替代地球上一些造成汙染的同類產業活動。但月球經濟究竟有多大價值,目前完全無法確定。
就連 NASA 局長艾薩克曼本人,也不認為月球能夠成為主要的賺錢來源。今年 2 月,他曾表示:“就我目前所知,月球上還沒有任何一種東西,能夠比在地球上生產更容易、更便宜地完成開採、製造,再運回地球。”
相比之下,他認為開採小行星上的金屬,可能才是更有前景的致富途徑。那麼,如果月球基地的存在價值不在於賺錢,而在於開展全新的科學研究呢?阿施巴赫設想,未來月球基地可能類似於人類在南極建立的科考站。
在南極那片彷彿另一個世界的土地上,科學家和探險者置身於一望無際、閃閃發光的冰原,研究地球氣候、遙遠的地質歷史,以及生命頑強的適應能力。他說:“通過研究這些遙遠的地方,我們能夠更好地理解地球。”
月球同樣提供了這樣的機會。那些原始的熔岩管中,究竟隱藏著怎樣的科學發現?在幾乎沒有大氣層和光汙染干擾的月球夜空下,天文學家又能看到哪些地球上的觀測者無法看到的景象?
與其他航天項目一樣,在月球上研發的技術,未來無疑也會經過調整,重新應用於地球。此外,月球基地還將使人類探索太陽系其他區域變得更加容易。NASA 的加西亞-加蘭指出,無論從技術、生理還是心理層面來看,月球都是“驗證未來火星探索所需技術的試驗場”。
如果沿著中美太空競賽的趨勢繼續推演,到 2100 年,月球南極或許會出現多座規模龐大的基地,分別由不同的地緣政治競爭者運營。那裡可能成為地球之外又一個充滿領土野心、軍事化競爭和民族主義情緒的火藥桶。
但也有另一種可能。月球或許會成為一座屬於全人類的國際科學殿堂,以及終極探險目的地。阿施巴赫說:“即使地球上的國家彼此難以溝通,到了月球,情況也可能有所不同。”
“我相信,他們最終會走到一起,看看能夠共同完成什麼,又能夠一起解決哪些問題。”畢竟,他說,在那個遠離家園的地方,“你們是如此依賴彼此”。
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https://www.technologyreview.com/2026/10/12/1145760/imagining-building-cities-on-the-moon/
參考來源:麻省理工科技評論 · 17088(轉載自 麻省理工科技評論)
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