月球基地应该是什么样子的?

月球是地球的天然卫星，也是距地球最近的天体，是人类向太空扩展生存空间的首选地。为了可以开发月球资源来满足生存和发展的需要，必须建立月球基地。
月球基地——生活区
1969年7月20日是值得人类永远纪念的日子。这一天，美国阿波罗11号宇宙飞船载着宇航员首次登上人类梦寐以求的月球，宇航员尼尔阿姆斯特朗第一个人类的足迹印在月球上，并且意味深长地说：对一个人来说，这是一小步；但对人类来说，这是跨了一大步。的确，美国宇航员登月的创举，为人类探索迷人的月球揭开了崭新的一页。从那时起，各国科学家更是为未来的月球生活展开了积极的研究。地球人登上月球后，必须首先开辟生活基地。太空开发专家估计，20世纪初将出现最初步的基地。它的直径为6米，长为15米，可以供6-8人居住。以后，月球基地将扩大到可以供给8-32人居住；随着登月人员的增多，月球基地将进一步扩大到能容纳125人
。最初登上月球的人，为建造更大的月球生活基地做准备。当登月移民达到上百人后，便逐步形成工业生产系统了。怎样在月球上建设生活基地呢？日本科学家提出了两种施工方案。一种是巢穴法，
就是在月球表面挖掘一条大约5米的沟，里面置放一个直径3米的圆筒形电动加热器。在沟的上面覆盖上大约2米厚的砂子，砂子加热到摄氏1200度左右，便会熔化，成为
像玻璃那样的液体，等冷却以后，这种玻璃液就会形成一层数厘米厚的壳，盖在沟上，沟下面可以供给地球移民居住。随着月球生活基地的扩大和来自地球移民的增多，最后将建设起月球城。日本大
林建筑公司已经设计出在月球上建设城市的方案。那是利用分布在月球表面许多巨大的火山口建造的宇宙住宅，它们好象一个个金色的小圆球，簇拥着一幢向前延伸的巨型旅馆的螺旋形大厦，总共可容纳大约10万人住在里面舒适地生活。月球城内
将划分为生活区、工业区、农业区，里面也有地球上的山脉、河流、森林等不同环境，上面还将有各种生物，使原来沉寂凄凉的广寒宫充满生机。奇妙的是，这个月球城每隔一两分钟便自转一周，使生活区中产生与地球上一样的重力。这样，那里面的一切都将和地球上的一样。据科学家说，这座令人神往的月球城可以指望它在2050年建成。从科学家们的种种设想、作用，我们可以发现，未来的月球生活是多么诱人啊！
月球基地——采矿区
开采月球的几点原因
1)大量研究表明，月球有丰富的矿产资源。月球虽然环境恶劣，但也有独特的优点：引力很小，在那里建造发射场向空间发射载荷成本很低；没有大气，在那里建造天文台能看得更远、更清楚；在那里建造太阳能发电站效率高；月球有丰富的矿藏，能造福人类……总之，月球有巨大的开发价值
2)首次在月球上发现有冰存在。这对于建立月球基地有极重要的意义。1998年1月6日，美国又发射“月球勘探者”探测器。美国宇航局公布探测结果时说：月球表面南北两极有大量的冰，贮量可能高达60亿吨，在极区甚至有冰湖存在。这个探测结果可信度很高，令科学家激动不已。
3)，月球南极有一些区域接近于在太阳的永久照射之下。沙克尔顿环形山的边缘是一个特别令人感兴趣的区域，因为它有80%的时间处于阳光的照射之下。距离这个区域只有10公里的位置还有两个区域，总共有98%的时间处于阳光的照射之下。距离此处不远的环形山内部是一些永久性阴影区，那里储存的冰因为没有
受到阳光的照射而不会融化
4)这里是建立第一个月球基地的理想区域。可以把生产电力的太阳能阵列放置在阳光充足的区域，并通过微波或电缆与之相连。这样，位于沙克尔顿环形山边缘的区域就可以得到近乎源源不断的太阳能供应，而且能够很容易获取月球储存的冰资源。月球的北极比南极较为平坦，但是初步估计结果显示，那里在面积达1.3万平方公里的永久性阴影区。
采矿区的计划
1、科研人员利用扫描电子显微镜和光谱仪分析研究了以超薄形状作为被研究样本的月球土壤。这种分析方法能够区分大小。
2、在100纳米范围内的月球土壤金属粒子。研究发现，月球土壤中含有铁、银、金、铅、钼和非规则的金锌含铜粒子，还有含有锡和铜的两种金属锑粒子和铼粒子。铁是月球土壤中含量最多的元素，铼粒子的大小达到了10微米。科学家还发现，钼元素是月球上固有的，而不是以前认为的来自地球宇航设备。另外，科研人员首次在月球土壤中发现了由镉、锌、铁、锰和硫组成的硫镉矿，还找到了含有铜的硫化金和在地球上没有的碘化铑。但科研人员在月球土壤中既没有发现铂，也没有发现钯元素。
科研人员对所发现的金属元素的形成进行了分析，认为金锌含铜粒子可能是在月球玄武岩岩浆形成的早期阶段产生的，然后在火山的爆发下被带出到月球表面；而银、金、铅、锡和锑也是火山活动的结果；铼是月球土壤中固有的，而不是以前认为的来自陨石；硫镉矿和钼可能是在裂缝岩石中低温环境下由气相形成的。
3 、 中国的月球卫星上将安装成像光谱仪等仪器，获取月面三维影像，制作出高精度、大比例尺、立体的月球地图。
美国曾经对月球上的铀、钾等5种资源进行勘探，
而我国将勘探14种资源在月球的详细分布。
4、中国探月计划中精彩的一节就是，月球探测器在月球上软着陆，同时派出月球车巡视探测。探测地点将根据第一阶段月球卫星拍回的精密“地图”来圈定，精细探测对象是着陆区的土壤、岩石、环境，这将为建设月基天文台，进一步开展月球研究打好基础。
中国的月球卫星上将安装成像光谱仪等仪器，获取月面三维影像，制作出高精度、大比例尺、立体的月球地图。美国曾经对月球上的铀、钾等5种资源进行勘探，而我国将勘探14种资源在月球的详细分布。 （林宇恒）
月球基地——科研区
科研区的计划
1、 重点为月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布特点、月壤厚度探查以及地月空间环境探测。在
工程上的核心是实现从地球走向月球。充分利用我国现有成
熟航天技术，研制和发射月球探测卫星，突破地月飞行、远
距离测控和通信、绕月飞行、月球遥测与分析等技术，并建
立我国月球探测航天工程初步系统。
2、 建立天然实验室与特殊材料生产基地 由于月球的特殊地理结构和独特的自然环境，使许多在地球上无法进行的研究与实验可以在月球上顺利完成，这对医学研究和植物栽培将起到意想不到的促进作用
3、理想的对天观测和对地监测站 月球没有大气（或极为稀薄），而且夜间的温度低而稳定，这对提高和扩大天文观测的精度和范围都非常有利。由于月球稳定的构造特点以及月球自转与公转周期相同等因素，在月面上可以持续进行14个地球日的夜间观测。因此，在月面建立观察网不但可以进行全方位持续的天文观测，同时可以对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究，特别是对近地空间乃至深空小天体对地球可能构成的威胁进行监测。一旦发现有小天体（如陨石、彗星等）向地球方向运行并可能撞击地球时，可及时利用激光或其它武器予以摧毁或改变其运行方向，从而起到保护人类的作用。未来人类通过在月球上建立科研基地进行天文学、
空间科学、地球科学、生命科学与材料科学
等的研究，有助于人类更好地了解月球、地球
和太阳系起源和演化等问题。
4、在月球上找到行星形成及发展演变的线索和地球早期历史的相关信息 月球还是一个天然的空间站。近来人们对月球的研究兴趣日益浓厚，美国航空航天局(NASA)已经制定了利用机器人对月球进行探测的计划，预计相关项目将于2009年开始实施。
5、除了科研和商业用途之外，月球探索计划还有军事用途。美国几家国防单位，例如国防先进研究项目局和海军研究实验室均在研制用于月球探索的新技术，国防部也在研发利用微型军用卫星对月球加以分析的相关技术。美国空间司令部负责太空行动的负责人、空军准将西蒙-沃登表示，美军将在未来几年之内对准月球发射几枚小型军用卫星。NASA下属的月球探测部门还表示，将利用现有能力和技术在月球与地球之间建立一个名为L1的集结点，这个集结点受到的月球和地球引力可以保持均衡，从而有利于在围绕地球运行的空间站与月球之间建立联系。
（季宸旭）
月球基地——太阳能发电站
研究表明，大约50年后，人类目前广泛使用的传统能源煤、石油和天然气将面临严重短缺的局面。严峻的能源危机迫使人类将目光转向浩瀚的宇宙，而月球是人类寻找地球以外能源的首选目标。解决能源危机困难重重
目前，科学家正在努力寻找解决能源危机的办法，而月球以其独特的环境特征、巨大的能源储库，自然成为人类寻找地外能源的首选目标。
本来，科学家一直将希望寄托在太阳能和核反应堆上（包括核裂变发电和核聚变发电）。然而，浓密的地球大气层致使在地球上利用太阳能有许多不稳定因素；利用核裂变反应获得电力的方法往往产生大量放射性废料，容易造成严重的环境污染。而目前正加速发展的利用氘和氚热核聚变反应堆生产能源的方法，同样因形成强大的中子辐射而存在放射性问题。
在月球上建太阳能发电厂
由于月球表面几乎没有大气，太阳辐射可以长驱直入。计算表明，每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦，相当于目前地球上一年消耗的各种能源所产生的总能量的2.5万倍。按太阳能能量密度为1.353千瓦平方米计算，假设在月球上使用目前光电转化率为20％的太阳能发电装置，则每平方米太阳能电池每小时可发电2.7千瓦时，若采用1000平方米的电池，则每小时可产生2700千瓦时的电能。
由于月球自转周期恰好与其绕地球公转周期的时间相等，所以月球的白天是14天半，晚上也是14天半，一天相当于地球一个月的长度，这样它就可以获得更多的太阳能。科学家认为，如果在月球表面建立全球性的并联式太阳能发电厂，就可以获得极其丰富而稳定的太阳能，这不但解决了未来月球基地的能源供应问题，而且随着人类空间转换装置技术和地面接收技术的发展与完善，还可以用微波传输太阳能，为地球提供源源不断的能源。
月壤中富含氦—3
现实可行的解决未来能源问题的途径是建造和使用氦—3同位素（3He）的热核反应堆，这种反应堆没有中子辐射，不会造成环境危害。但遗憾的是地球上3He储量极为有限，地球天然气中理论上的总含量仅为10—15吨，而月壤中富含3He。
除了极少数非常陡峭的撞击坑和火山通道的峭壁可能有裸露的岩石外，整个月球表面都被月壤覆盖，在月海区平均厚约5米，月陆区厚约10米。这些土壤长期接受太阳的照射，富集由太阳风粒子直接注入的挥发性化学元素和同位素，在这些稀有气体中就有大量的3He。据估算，月壤中3He的资源总量可达100万—500万吨。3He是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。据专家计算，如果采用D—3He（氘和3He进行核聚变反应产生电能）核聚变发电，美国年发电总量仅需消耗25吨3He；中国1992年的年发电总量只需8吨3He，全世界一年有100吨3He就够了。以目前全球电价和空间运输成本算，1吨3He的价值约40亿美元，而且随着空间技术发展，空间运输成本肯定将大大下降。最近法国科学家宣布，2030年将使利用3He进行核聚变发电商业化。这样，开发利用月壤中的3He将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。

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