问题研究 月球基地应该是什么样子

问题研究 月球基地应该是什么样子

1. 月球上有哪些满足人类生存的基本条件? 如果想在月球上生活，人类还需要创造哪些生存条件?

在最近兴起的新一轮月球探测热中，包括我国在内都提出了在21世纪上半叶载人登月的宏伟计划。这次的计划要比30多年前只是把人送上月球的“阿波罗”计划大大前进一步，是要把月球建造成可供人们长时间工作和生活的基地，进而为今后向月球移民作准备。建设这样一个基地，有许多问题需要解决，从地球上生命的基本条件看, 首当其冲的便是空气、水和食物的问题。

月球表面近于真空状态，没有水，自然也就没有生命。在登月的最初阶段，必须从地球上把人呼吸必需的氧气和水送上去。但是，要在月球上长期居住，需要大量的氧气和水，不可能永远从地球上输送，而必须在月球上就地取材，设法解决。所幸的是，月球土壤中蕴藏着大量含氧量很高的钛铁矿，如果对其进行减热和分离处理，就可以生产出大量为人类呼吸和火箭推进剂必不可少的氧气。现已探明，月球上的岩石主要由硅酸岩组成，处理月岩，也可以获得大量氧气。

月球岩石中有大量的氧化岩和石膏，可以从中提取水。有些岩石中还发现有结晶水。这就可为人类在月球上生存创造基本条件。近年来，有些科学家对“月球上没有水”的传统看法提出质疑，认为如果月球与地球是以同样方式诞生的话，那么当初月球上也应当是有水的。他们把希望寄托在月球的南北两极，因为“阿波罗”宇宙飞船从未到过那里，而那里终年不见阳光，温度经常在零下200℃左右，因而很可能蓄积着冰。为了证实这个设想，美国前些年发射了一颗“月球勘察者”号飞船，对月球的南北两极进行了勘测，结果发现在一个永久性阴影区存

在着大量的深冻冰。冰化解后不仅可以满足登月人员的饮用需要，还可以为太空飞船生产燃料。这一重大发现，极大地鼓舞了人们的探月热情，推动了新一轮开发计划的实施。

至于登月人员所需的食物，相对说来比较容易解决，可以在月面养猪、养牛、养鸡，也可以利用人造阳光，使用含有钾和钙的特殊液体作养料，在月面种植粮食和瓜果蔬菜。当然，这些都必须在塑料或玻璃覆盖的密封大棚内进行。

2. 生物圈”2号和月球基地有哪些相同之处和不同之处？我们可以从“生物圈”2号实验中获取哪些经验和教训？

生物圈”2号和月球基地都是人工建造的全封闭的模拟地球的生态环境。但“生物圈”2号是建立在地球上，而月球基地建立在表面引力只有地球1/6近乎真空的月球，“生物圈”2号失败了人还可以重新回到地球的自然环境，但月球基地一旦失败，人就不容易转移到地球上。

模拟的生态系统毕竟不是自然的生态系统，其中的生态系统各个组成部分简单、生物种类少、食物链的复杂程度比农田生态系统差，需要人为调节而不是自然调节。种植绿色植物制造氧气但不能过多，否则二氧化碳和肥力不足；动物饲养不能太多，否则氧气消耗会增加；科学家要维持气候、大气成分、生物种类和数量平衡，创造适合生命生存的环境。大气成分发生变化，内部气候没有调节好，粮食歉收，生态平衡被破坏等导致实验失败。

氧气未能顺利循环正是导致“生物圈”2号失败的重要原因。由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建“生物圈”2号用的混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致其中氧气含量从21%降到了14%。到后期，“生物圈”2号中的植物几乎灭绝，必须注入氧气才能维持人员生存。

3. 月球上具有哪些人类可以利用的资源？那些月球资源可以用于发展月球基地？ 月球有丰富的矿藏，据介绍，月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型，第一种是富含铁、钛的月海玄武岩；第二种是斜长岩，富含钾、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三种主要是由0．1～1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球没有的.

科学家指出，要开发月球必须对月球进行全面的探测，了解月球的资源，并逐步对资源进行开发。月球的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富，而且便于开采和冶炼。据悉，月球上的铁主要是氧化铁，只要把氧和铁分开就行；此外，科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层，铝的含量也十分丰富.

月球土壤中还含有丰富的氦3，利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源，这种聚变不产生中子，安全无污染，是容易控制的核聚变，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。据悉，月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看，由于月球的氦3蕴藏量大，对于未来能源比较紧缺的地球来说，无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一.

太阳能资源。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％的太阳能发电装臵，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。

空间资源。月球是人类研究宇宙和地球本身的最佳平台。科学家认为，月球表面刻有能够追溯到数十亿年前被彗星和小行星碰撞的痕迹，而在地球上这种记载已被大气层所化解。这种记录是人类的宝贵财富。通过对月面上没有人为改造和破坏的某些本来面目研究月球，有助于了解地球的远古状态、太阳系乃至整个宇宙的起源和演变，了解月球的成因、演变和构造等诸方面的信息，有助于搞清空间现象和地球自然系统之间的关系，可以极大地丰富人们对地球、太阳系以及整个宇宙起源和演变及其特性的认识，从中寻求有关地球上生命起源和进化的线索。

物质资源。据探测，月岩中含有地壳中的全部物质元素，约有60种矿藏。地球上常见的17种元素，在月球上都可以找到。在月球岩土中，具有丰富的氧、铁、镁、钙、硅、钛、钠、钾、锰等物质。月球表面平均有10厘米厚的沙土，共含有80000亿吨铁。月球研究者认为，如果不把碳氢化合物计算在内，月球上的物质能为人类制造出90%的所需物品。月球上有丰富的能源。月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒状物质。这层物质中富含由太阳风粒子积累所形成的气体，如氦、氖、氮等。这些气体在加热到700 ℃时，就可以全部释放出来。