青少年科普知识枕边书:航天知识全知道-人类的“月球基地”
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    随着空间技术的迅速发展,人类在外太空活动的范围日益扩大,现在建造大型航天站、太阳能电站、太空工厂和空间居民点的任务摆在了科学家们面前。1979年,为了对各国在月球和其他天体上的活动进行组织和管理,联合国通过了月球条约。1987年10月,在一次国际宇航科学院的会议上,来自50多个国家的近1000名科学家和工程师联名提议建造国际月球基地。

    科学家们提出,在月球上建造一个宇航循环基地需1000吨水泥,330吨水和3600吨钢筋,若将这些材料从地面运往月球,每吨需耗资5000万美元,显然太昂贵了。材料科学家对月球岩样进行分析和试验后认为,只要把氢带上月球就可把月球上的岩石变为最理想的建筑材料。月球表面钛、铁含量极为丰富,这些矿物被加热到800℃后与氢结合会产生铁、钛、氧气和蒸汽。在此过程中产生人类生存所必需的水和氧气。月球岩石可精炼成轻型和坚固的水泥,剩下的铁矿可用来冶炼钢筋。这种月球岩石同其他小行星的组成物质相似,已经在茫茫宇宙中存在了许多亿年,不但能抵挡太阳射线对其粒子的辐射,还能经受极大的温差考验。材料科学家利用宇航员带回地面的月球岩石样品制成了一块目前世界上任何物质都无法同它相比的最强硬、最坚固、最富弹性的混凝土。这种混凝土是唯一能在气候异常的月球屹立的建筑材料。在月球上生产每千克这种品质的混凝土只需氢3克,而且只要具有总重量约200吨的机械钻探设备就可投入月球物质的挖掘。化学科学家设计了许多从月球岩土中提取纯净元素的方案,包括利用太阳能加热月球物质的物质分离法以及利用氢氟酸之类的试剂从氧化物中取得氧、硅和金属的化学分离法,每个加工厂设计成能循环使用试剂和废料的齐全生产单位。一个只有1吨重的小小的试验性化工厂,每年可将十几吨月球物质加工成氧、金属和玻璃。因此,科学家们认为,建设月球基地的基本材料不必从地球运去,可以就地取材。待月球基地建成后,可以大规模开发月球,建造月球工厂,并把大批材料通过宇航基地射离月球,输往地球轨道和太阳系空间,用以建造各种大规模航天站,并为太空工业提供原料,为太空居民城镇建设供应建材。

    科学家们认为,早期的月球基地应包括一个检测月球物质、监测基地成员健康状况和生活食品的试验舱,一个生活舱,一个不加压的储藏舱,一个加工月球物质的小小化工厂,一个带观测室和气闸门的连接舱,以便出入月球表面,两辆月球运输车。这种基地的成员可包括:指令长、机械师、机械技师、医生、地质学家、化学家和生物学家。基地成员可每两个月轮换一次。每次通过在低月球轨道上会合的轨道间运输飞船和月球游览车交换3~4个基地工作人员。在这之后,人类将可利用小小化工厂生产的产品和建筑材料,在月球上建造固定的、坚固的宇航基地,作为今后把开发出来的月球物质送往空间各用户和为人类飞往火星的基地。

    知识链接

    月球基地,是指人类在月球上建立的生活与工作区域。在月球上建立基地,主要有以下目的:更好地开展天文观测等科学活动;在月球上建立空间发电站供地球使用;开发月球各种矿物资源;为人类向更远的目标探索提供一个落脚点;为飞向更远的行星的飞船提供建造材料甚至提供推进剂;为更远的将来人类向月球移民打前站。

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