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2021/03/11 | |||||
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假如有一天我们要到月球上去生活……
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阿姆斯特朗的顺利登月,标志着人类具有登陆月球的能力。之后,更多的人类前往太空,更多的月球矿产被带回地球。随着对月球越来越多的探索和了解,人们对月球更加向往了。 月宫“仙药”不同凡响 月球是一个具有丰富资源和能源的宝库。目前,月球上的资源最值得我们关注的是氦-3,它是一种可长期使用的、清洁的、安全和高效的核聚变燃料。 通过一个简单例子,来看看氦-3的真正价值:如果建设一个氘、氦-3核聚变发电站,那么根据我国在1992年的所需要消耗电量总和来计算,全年只需消耗约8吨的氦-3。 那么,为什么我们没有使用氦-3发电呢?根据专家研究,地球上的氦-3资源总量还不足15吨。而据初步估算,月壤中氦-3的资源总量约为100万～500万吨。 所以,开发利用月壤中的氦-3,为解决人类未来所面临的能源危机提供了一种可能。 温差不大 也就300℃ 由于月球相对于地球具有独特的位置资源和环境资源,古往今来,几乎人人都举头望过,对月球的遐想更是数不胜数。登上月球,甚至居住月球,是所有人都曾藏在心底的梦。然而,入住“广寒宫”绝非易事。 月球没有大气层,温度变化全由太阳光直接决定,日间最高温度可达120℃,而夜间温度会降至-180℃,昼夜温差300℃。 此外,月球上还会产生大批危险的次级辐射,如果人类在月球上不加防护地活动,巨大的温差和这些次级辐射会对人类的身体健康产生较大的威胁。 再者,月球上属于高真空状态,是没有空气的。这种环境下,人类无法生存。人类想要到月球上去居住,就只能自建“月宫”。 也就是说,人类在月球主要的活动空间是室内,这就需要建造一个密闭的月球基地。月球基地的外罩要十分坚固,足以抵御辐射、流星等的袭击。 月球的一个白天长达14个地球日。那么,在14天的120℃的高温下,为了维持月球基地居民的生命安全,就需要基地外罩必须具有吸收和反射部分阳光的能力。 月球基地的外部功能具备了,那么内部又应该是什么样子的呢? 生命离不开氧气、水和食物。而在月球上,这3种东西可能都不会天然存在。因而月球基地的内部就需要拥有一套完备的封闭循环生态系统,以便能够供给人类所需的食物、水和空气,并长时间保持良好的生态环境。 试验基地自给自足 堪比“家里有矿” 从1984年起,美国科学家就曾在亚利桑那州建立了“生物圈2号”试验基地,用于试验人类离开地球能否生存。 这个试验基地拥有一套自给自足和封闭的生态系统。科学家们希望“生物圈2号”能够供8名进入其中工作的研究人员生活两年。 1993年1月,8名科学家进入了“生物圈2号”。1年多以后,“生物圈2号”的生态状况就急转直下,氧气含量迅速下降,二氧化碳增多,大气和海水变酸,很多物种死去。由于降雨失控,人造沙变成了丛林和草地。科学家们被迫提前撤出了这个“伊甸园”。“生物圈2号”的试验以失败告终。 我国也做过类似的试验,是在空间基地生命保障系统——地基综合试验装置“月宫一号”中进行的。这个装置是由北京航空航天大学的刘红教授研究团队研制出的,是我国首个、世界上第3个同类型试验装置。 “月宫一号”由一个综合舱和两个植物舱组成,总面积有150m2,总体积500m3,栽培了粮食作物、蔬菜和水果,饲养了黄粉虫,还有微生物来降解废物。植物不仅能够给宇航员提供食物,还可以通过光合作用产生氧气、通过蒸腾作用获得纯净的饮用水。植物中人不吃的部分,比如作物的秸秆等可以用来饲养黄粉虫,为宇航员提供优质的蛋白和更合理的氨基酸配比。最后,剩下的植物不可食部分以及废弃物可以用来栽培植物,这样就形成了“月宫一号”里物质的闭合循环。 2014年5月成功完成首次试验,3名志愿者参与了这次试验,持续了105天。2018年5月15日,4名志愿者封闭生存370天出舱,圆满完成世界上时间最长的“月宫365”试验,为未来应用于人类探测月球、火星打下坚实的技术基础。 为了避免有一天要被迫离开地球,我们首先要做的还是好好爱护地球,珍惜和保护地球的环境和资源。 本报综合
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