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月球基地■用航天员的尿液在月球上建基地，有内味了


出品：科普中国
【月球基地■用航天员的尿液在月球上建基地，有内味了】制作：韩培（中科院空间应用工程与技术中心）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
地球人探索星辰大海的梦想从未停歇 ， 在地外空间建造行星基地是我们探索、勘测更广阔的地外空间的垫脚石 。 中国国家航天局、美国宇航局（NASA）、欧洲航天局（ESA）都计划着在未来数十年内建造月球基地 。
月球基地■用航天员的尿液在月球上建基地，有内味了
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在月球上建设基地分两步：一、准备建筑原材料；二、将建筑材料组建成基地 。
看上去很简单 ， 但是月球不比地球 ， 环境恶劣：强辐射、极端高温 ， 甚至可能会时不时掉下一颗陨石 ， 想存活必须得建个强大的堡垒 。 在地球上建造一个基地尚且需要耗费大量人力、物力 ， 更何况是在环境恶劣的月球上 。
在月球上建基地 ， 人力问题怎么解决？
以目前的人类技术 ， 将一个人送上月球 ， 容易 ， 但是要将一大批人送上月球 ， 则不简单 ， 并且需要耗费大量的财力物力 。
人手不足的问题 ， 有没有高科技解决方案呢？
有的！3D打印技术 。
3D打印是增材制造的俗称 ， 是一种以数字模型文件为基础 ， 运用粉末状金属或塑料等可粘合材料 ， 通过逐层打印的方式来构造物体的技术 。
月球基地■用航天员的尿液在月球上建基地，有内味了
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那么3D打印技术建造房子可行吗？
可行 ， 而且么3D打印技术已经实现了商业化 。 中国苏州工业园区一栋面积达1100平方米的别墅创造了全球首个带内装外装一体化3D打印的纪录 。
3D打印不仅高度自动化 ， 节省人力 ， 还支持远程操控 ， 从理论上来说完全可以在航天员到达月球之前先发射3D打印机并制造工具以及基础设施 。
目前 ， 多国已经提出用3D打印在月球上建造基地的想法 。 比如 ， ESA就提出用3D打印的方法混合月球表面的浮尘、水等来建造月面建筑 。 俄罗斯也计划使用月球尘埃或风化层作为原料 ， 利用3D打印技术建造一个月球基地 。
月球基地■用航天员的尿液在月球上建基地，有内味了
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技术问题得到解决 ， 我们再来说说材料问题 。
俗话说 ， 巧妇难为无米之炊 ， 建造离不开建筑材料 ， 那么问题来了：建筑材料怎么解决呢？
月球上的引力是地球上的六分之一 ， 建筑材料的结构力学与地球上的不同 ， 而且月球温差极大 ， 温度的极端变化也会影响建筑强度；更何况 ， 月球上还有比地球上的地震更高频的"月震" ， 这使基地建造对建筑原料的要求比较高 。
基地建设原材料是否可以在月球上就地取材？
卡塔赫纳理工大学（穆尔西亚）教授拉蒙?帕米斯解释说："要制造用于月球基地建造的聚合物 ， 可以原位资源利用 ， 利用月球表面的土壤（来自月球表面的松散物质）和一些地区冰中的水" ，
水是月球表面非常宝贵的资源 ， 且不易获得 ， 月球上的水主要以气态水和冰态水的形式存在 。 从已知的数据来看 ， 到底有多少水冰 ， 如今还是未知数 。
即使水冰数量足够多 ， 要从-240℃左右、几公里深、伸手不见五指的深坑中 ， 将水冰加热转化成水 ， 再收集利用也很难 。 比如 ， 用什么装置加热？加热过程需要消耗多少能量？能源如何解决？运输问题又如何解决？因此使用高需水量的建筑材料几乎是不可能的 。


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