专家解读:想在月面驻留 先要解决哪些问题
看看新闻Knews采访人员了解到 , 日前在长沙召开的“长期月面驻留人的生存与工作”国际论坛上 , 来自国内外的200 余位航天领域专家、学者就未来长期月面驻留任务期间人类的生命保障、工作效果、社会心理等航天技术与航天医学领域的新需求、新挑战展开了深入研讨 。 那么 , 未来想在月球上长期驻留会是什么样的?届时 , 人类安全生存、长期生活等方面的问题又该如何解决呢?
----专家解读:想在月面驻留 先要解决哪些问题//----[ http://www.caoding.cn]
由于没有大气层的保护 , 月球白天最高温度可以达到150摄氏度 , 夜晚又会降到零下180摄氏度 , 温差达300多度 。 此外 , 缺乏大气和臭氧层的月球还会受到强烈的太阳和宇宙辐射 。
在穿衣方面 , 人类刚到月球 , 除了日常飞船内穿的工作服之外 , 就只能穿航天服了 。 航天服分为舱内和舱外两款 。 当飞船或居住地点发生泄漏时 , 月球上的人需要及时穿上舱内航天服 , 能够接通舱内供氧系统 , 并能保障温度和通信 。 而舱外航天服是供人类外出时使用的 , 它除了具有加压、供氧、防御宇宙射线和微陨星袭击的作用外 , 里面还有通信系统以及生命保障系统 。
由于目前航天服仍然有些笨重 , 所以还需要研究出一款让长期驻月者更方便穿戴的衣服 , 让他们可以像在地球一样在月球工作和生活 。
在建造月球基地、改造月球的过程中 , 人类除了自己的双腿就只能依靠载人月球车了 。 航天员需要使用可靠、功能多样、太阳能供电的月球车前往更遥远的地方 。
由于火箭和飞船不可能无限增大 , 所以等地球上造好居住设施后再运送到月球上是不太可行的 , 这就需要在月球上就地取材开展建筑材料生产、居住设施建造、表面3D打印等 。
另外 , 具备强大人工智能的机器人将是人类在月球上的好帮手 。 由于人类外出时都要穿很重的航天服 , 供氧、行动、体能等都是问题 , 所以机器人不仅可以协助人类完成一系列操作和实验 , 还可通过外出勘探地质 , 发现适合的居住地 , 并完成原料制造、设备搬运、基地建设等复杂任务 。
月球绕地球公转1周大约是27天 , 自转周期与公转周期相同 , 所以月球上的1个昼夜也就是27天 , 其结果就是月球上绝大部分地方的夜晚都会持续很长时间 。 所以科学家建议 , 人类的住所可以建在月球的两极 , 那里终年都可以见到太阳 , 虽然太阳在地平线上 , 光会弱一些 , 但毕竟每天都能看到阳光 , 大家的心情好一些 。
----专家解读:想在月面驻留 先要解决哪些问题//----[ http://www.caoding.cn]
规划好了地点 , 那么氧气、水和食物从哪里来呢?这就需要建设一个适合人类居住的大型密闭自循环生命生态系统了 。 它可能会是穹顶状建筑结构 , 与外界的环境隔绝开来 , 没有可打开的窗户 , 内部是一个封闭循环的环境 , 安全而温暖 , 建筑物之间利用隧道相连 。 另外 , 空气起初是人造的 , 之后可以把人类呼出的二氧化碳给植物生长 , 植物再释放氧气 , 同时让水循环利用 。 这样一来 , 人类在居所内活动就可以和地球上一样了 。
食物是一个关系到人类能否在月球上长期生存的关键问题 。 在初期 , 大部分食物可能还是来自地球的供给 , 但这种情况不可持续 。 由于月球土壤可能存在酸性或碱性过高的问题 , 人类需要对土壤进行中和处理 , 并培养微生物 , 补充氮磷钾等植物营养成分 , 之后再在充气温室里种植粮食和蔬菜 。 如果可以获得充足的液态水 , 无土栽培技术也将发挥巨大的作用 。
考虑到食品既要营养又不能占用太大的空间 , 所以蘑菇、生菜和其他叶子菜可能是最初在月球上种植的食物 。 土豆因为其易储存 , 淀粉较多的特点 , 很有可能会成为人类在月球上的主食 。 对于长期驻留月球的人类来说 , 解决了“吃饱”的问题后 , 还需要解决“吃好”的问题 , 所以水果种植、副食加工、动物养殖很有可能都会兴起 。
从嫦娥四号任务搭载的生物科普载荷试验所拍摄的图片观察 , 棉花的种子有发芽的迹象 。 之后 , 随着巡视器进入月夜休眠状态 , 搭载的科普试验生物将在全封闭状态的载荷罐中慢慢分解 , 不会对月球环境造成影响 。 为了使该科普载荷能够保持稳定且适宜生物生存的温度 , 科研人员通过20多次的热控方案设计及优化 , 最终才实现了内部智能化温度控制 。
当人类在月球上扎了根 , 出行方式可能不仅是月球车了 , 应该会在一个个居住地之间建立封闭的高铁或地铁 , 甚至是利用月球飞行器前往别处的居住地看望亲朋好友 。
人类在月球上长期驻留离不开安全、高效和充足的能源供应 。 有学者提出 , 可以在月球总长达1.1万公里的赤道上建设一条数公里宽的太阳能电池带 。 这样总会有一半的太阳能电池带始终处于阳光照射下 。 鉴于月球不存在大气层 , 不会有阴天 , 太阳能电池的发电效率从理论上讲会是地球的5倍 。
此外 , 美国宇航局提出了核能供电方案 , 它们与美国能源部下属的国家核安全管理局联合开发出了一种体积小、可移动、很坚固的名为Kilopower的核裂变反应堆 , 它的输出功率为10千瓦 , 可连续不断地工作至少10年 , 该技术在2018年成功举行了初步试验验证 。 不过 , 在载人登月任务中带核反应堆上去 , 必须高度确保其安全性 。
(看看新闻Knews采访人员:汤铭 编辑:范燕菲)
推荐阅读
- 二战前西方国家都想在中国谋取暴利,为何德国要帮助中国强军?
- 大卫-路易斯:我一直这么说,我想在本菲卡结束职业生涯
- 想在短视频的风口尝试“当网红”?准备好最基础的设备马上开始!
- 美国计划发射万枚核弹到火星?俄戳穿:只是想在太空部署热核武器
- 如果你总想在别人身上期待些什么,你会一无所获
- 环球时报权威专家解读如何给珠峰“量身高”
- 民法典专家解读《民法典》草案:离婚冷静期不侵犯离婚自由
- 世卫组织称超120个新冠疫苗正在开发,张文宏:疫苗最快明年3月面市
- 新华社客户端珠峰“身高”要从黄海测?专家解读——
- 高程珠峰“身高”从黄海测?专家解读珠峰测高原理
