建造月球家园

文章作者:管理一号 | 2019-02-18
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北京时间2月18日消息,据国外媒体报道,1975年,在阿波罗号毕竟一次登月的第三年,《太空:1999》初度在英国电视节目中播出,这部电视剧描绘了一次核爆炸破坏了月球,一支由300多人组成的国际月球殖民者离开了月球轨道,初步了一段不知道的太空探求之旅。

这部电视剧对当时年青时代的埃隆·马斯克(Elon Musk)留下了深刻印象,2017年8月,马斯克披露了他们在月球缔造人类基地的计划,并将其命名为“月球基地阿尔法”,这个名字源自电视剧《太空:1999》中的太空月球基地。马斯克在推特上称,这部电视剧并未带给观众轰动效应,但是他个人非常喜欢。

据悉,并非只需SpaceX公司制订了人类登月计划。我国国家航天局(CNSA)宣告成功结束“嫦娥四号”探月任务的新阶段任务,之前“嫦娥四号”成为首个在月球不和软着陆的航天器。

在全球范围内,人类月球登陆50年之后,缔造月球基地的可行性逐渐成形。具有讥讽意味的是,虽然只需美国在月球上留下了足迹,但是美国人现在不得不加倍极力迎头追逐。到2018年8月美国才宣告缔造一个永久性月球基地的计划,在此之前美国宇航局注重的焦点是火星,相比之下,欧洲航天局现已抢先一步。

月球村

欧洲航天局宣告计划缔造一个永久性月球基地,在新任局长简·韦尔纳的建议下,提出“月球村”概念将包括各种团体,其间包括:科学家、艺术家、公共组织和私家组织。月球村可用于地舆研讨、旅游或许地质勘探地球上短少矿物质。

一同,美国麻省理工学院媒体实验室空间探求计划创始人阿里尔·埃克布劳也希望“空间民主化”,为此他召集了一支多学科研讨小组,具有了机器人、组成神经生物、建筑、艺术、空间和规划等技术力气。

并非所有人都这样想,但是欧洲航天局科学顾问艾丹·考利对韦尔纳的观念标明认可,因为他是首批在欧洲航天局总部研讨月球技术的专家之一。他说:“初步每个人都在看着我,好像我有两颗脑袋相同,因此对我而言,看到人们对月球的注重越来越多,我感到非常满意,这也证明了人们对月球探求意义的认可。”

美国宇航局计划在2030年前将宇航员送上月球表面,并计划在月球轨道缔造一个叫做“网关(Gateway)”的月球轨道途径,现在商业公司也初步准备登陆月球翻开探求计划。例如:“蓝色来历”公司正在与OHB、MT Aerospace建立协作关系,计划发射“蓝色月球”太空货船登陆月球表面。但不论哪个组织最早抵达月球表面,优先任务是幸存下来,到现在为止,人类在月球表面日子的最长期只需3天。假设人类计划停留更长期,月球并不是最受欢迎的目的地。

欧洲航天局宣告计划缔造一个永久性月球基地。

月球目的地

月球表面温度在零下127摄氏度至零下173摄氏度之间,存在着必定的辐射等级,处于低重力条件,其重力仅是地球的六分之一。一个月球日大约相当于29个地球日,这意味着登陆月球的探测器将履历持续29个的白日,然后是持续29个的黑夜,太阳能充电或许成为一个问题。因此,月球前哨基地的任何新技术都必须习气这些条件。

德国太空专家皮埃尔·亚历克西斯·朱梅尔称,这项太空竞赛将持续5年时间,因为月球竞赛的政策是将最好的团队主见带到月球表面。

根据这些极力,“蓝色来历”、空中客车太空防务及航天公司、欧洲航天局在内的几个组织近期成立了一个叫做“月球竞赛”的非营利组织,其目的是鼓动企业在制造、动力出产、水资源开发(运用月球水灌装瓶子)和生物制造(坚持第一个月球温室)等领域开发技术,并将在2019年10月在国际宇航大会上正式发起。

朱梅尔是空中客车防务及航天公司太空工程师、“月球竞赛”联合创始人,他指出,我们将在本年3月发布相关指导政策和规则,这项竞赛将持续5年时间,因为月球竞赛的政策是将最好的团体理念应用于月球表面开发。

“月球竞赛”技术原型是在月球条件下进行检验,并构建在月球任务基础之上。朱梅尔标明,这项太空任务首要依托多家太空组织协作结束,我们初步计划在2024-2025年完结。

缔造月球家园

虽然前期月球基地的概念赋有艺术梦想力,但实践将遭到实践条件的捆绑束缚,毕竟到月球旅游本钱非常宝贵。太空负载越重,所需燃料就越多,相应的本钱也越高。运用月球现有资源缔造一个日子空间是具有意义的,有或许运用熔岩管,在月球前期火山活动构成的地道作为避难所,获取月球表面之下的冰冻水资源。但一个更加直接的计划是运用月球风化层(一种类似于地球火山沙的细黑玄武岩沙)缔造一个栖息地。

科隆大学马蒂亚斯·斯佩尔教授与德国航天组织DLR协作,运用火山粉末制造砖块,月球风化层仿照物是通过一种叫做烤结处理的进程制造的,在烧结进程中,集合阳光或许激光将相关材料粘合在一同。他运用3D打印机制造不同形状的砖块,并查询哪种效果最好。斯佩尔说:“我们能够运用当时技术和缔造外形来结构建筑元素,我们并不是在玩乐高积木,但是我们在制造扣锁砖块。”

这些砖块将缔造一个类似冰屋的建筑结构,这样它就能抵挡来自顶部的额外压力。斯佩尔说:“冰屋顶部的压力来自一层1米左右厚的懈怠风化层,因为月球没有风能够将这些风化层物质吹散,但一同它们可作为一种天然的防辐射保护层。你需求带上一个1平方米或许更大的透镜来捕捉太阳光线,然后完结月球尘土的3D烧结和打印。之后你需求一位宇航员,或许一个机器人,将这些碎片集合起来,毕竟构成一个人类定居点,月球风化层内部氧气也能够提取出来供人类呼吸。”

斯佩尔说:“但是仅仅缔造一个月球人类定居点将是一个缓慢的进程,做一块砖大约需求5个小时,缔造一个冰屋需求1万块砖,这需求几个月的时间。”

假设投入运用更多的透镜,并选用机器人缔造月球人类定居点,相应的缔造时间能够缩短,但这是一个可行的计划。月球风化层能够用于缔造像混凝土相同稳固的建筑。当时的技术仅能供应混凝土五分之一的强度,大约相当于石膏的强度,因此需求进一步开发规划才华抵达毕竟志向的强度。下一个阶段是点评,走运的是,欧洲航天局大型月球设备将于本年晚些时候初步缔造,该设备能够为未来人类月球日子供应技术和生存条件。

登陆月球表面的我国“嫦娥四号”探测器,它将打开月球探求新纪元。

怎样幸存

因为科学家在月球南北极发现了水冰根据,并在2018年8月获得美国宇航局的毕竟供认,意味着任何月球基地都或许在月球南北极区域缔造。月球风化层内部的氧气也能够被提取供人类呼吸,最或许的来历是钛铁矿(FeTiO3),当钛铁矿在大约1000摄氏度时与氢气结合,将发作水蒸汽,之后水蒸汽分别处理能够发作氢和氧。

首要,宇航员需求食物和饮料,“嫦娥四号”在月球完结种子发芽,令研讨人员感到振作,事实上在太空中出产可持续食物并不是一个新主见。该主见初步源自于1982年,当时前苏联宇航员在“礼炮7号”空间站上培养拟南芥。

2010年,美国亚利桑那大学开发一种“月球温室”原型——一种水培系统,运用5.5米长的薄膜掩盖管、水冷式钠蒸汽灯和“封套”保存种子,利于宇航员呼出的二氧化碳和排出的尿液供应水分,光纤线缆供应阳光。

能量

新动力技术是人类在月球上日子的要害,地球上的燃料电池需求氢和氧(一般来自空气)之间的化学反应来发作电能,而水是副产物。虽然月球没有大气层,但仍残留部分大气成分。

担任开发这些最新技术的考利说:“你能够将月球上的水资源进行分解,在夜晚重新组合发作电能。白日我们具有许多的太阳能,剩余的太阳能用于分别水,构成氢和氧,因此这是我们在月球上用于坚持长期勘测任务的一起东西。”

运用类似热泵的处理进程存储热能颇具潜力,考利说:“月球上并不存在对流层,因为没有风,所以来自太阳的热量停留在风化层中。我们能够运用透镜或许镜子将阳光集合在地面上,运用这些资源来坚持人类日子基地的温度或许进行发电。”

一旦这些技术得以完善并进行检验,并确保在月球条件下作业,宇航员将能够建立一个月球基地,这比你梦想的要完结得更快。

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