空间站为什么不直接建在月球(人类为什么不在月球建基地)
建在月球上當然要比飄在空中好多了,但人類到目前僅有美國一個國家有登月成功的案例。登月都困難,要在月球上建設容納幾十人生活的基地就更是難上加難了。不是月球基地不好,只是人類目前的科技水平還沒發展到那一步。
建在月球上當然要比飄在空中好多了,但人類到目前僅有美國一個國家有登月成功的案例,而目前再也沒有國家能實現載人登月了,即使是美國也不行。
登月都困難,要在月球上建設容納幾十人生活的基地就更是難上加難了。所以,不是月球基地不好,只是人類目前的科技水平還沒發展到那一步。
這篇文章,我們就來簡單了解一下在月球上建立基地有多難。
困難1:火箭推力不夠
要知道,雖然月球是地球的衛星,但地月距離最短也要有近38.4萬公里,而國際空間站目前離地球也就400公里,是地月距離的960倍。
國際空間站目前的尺寸是長100米寬50米左右的艙體,重量400噸左右。
如果要在月球上建設同樣重量的太空艙,意味著火箭的推力最小也要達到上百噸,這樣分幾次才能勉強組裝完畢。
但可惜的是,人類目前還沒有哪個火箭擁有上百噸的運力,即使是目前最強火箭——也就是用于阿波羅登月計劃的土星五號火箭也不行。
土星五號運載火箭的近地軌道運載能力為130噸左右,地月轉移軌道運載能力宣稱有50噸,而美國在阿波羅登月時的實際載荷登月艙的重量僅有15噸,離建設空間站所需要的上百噸運載能力還有很大差距。
所以說,僅目前的火箭技術就不足以支撐這項雄心勃勃的計劃。
下圖為土星五號發射瞬間:
困難2:耗資巨大
如果我們把美國的阿波羅登月成功看做是美蘇冷戰的標志性勝利,那么美國為了這個勝利可謂耗盡了巨大的財力。
公開數據顯示,美國的載人登月只是向月球上運送了幾臺月球車、幾臺核動力的月震儀和登月艙,所有東西加起來不足50噸,就這些東西就動用40萬研發力量,耗資近千億美元,占到了美國當年GDP的3%,這只有在近乎瘋狂的美蘇冷戰時期才辦的出來。
但是作為長期生活和工作的空間站,400噸左右的重量已經是最低配了,如果要在月球上建設這么個龐然大物,僅建設費用就絕不止5000億美元。
而為了維持月球基地的正常運轉,就需要定期加注足夠的燃料以及生活物資補給,往返月球所需要的費用又是一個天文數字,何況現在載人登月能不能再次成功都是個大問題。
所以,在月球上建設空間站的費用絕不是一個國家所能承擔的,這幾乎需要全球所有國家的通力合作。
困難3:月球無淡水,人類難以維持
眾所周知,月球上沒有可以直接飲用的淡水資源,那么問題來了,月球空間站的幾十個工作人員怎么維持每天的淡水呢?
很多人說,國際空間站上的人靠“尿液循環機”來補水,也就是將空間站上的廢水,包括洗漱用水、排尿、流汗甚至尿液等進行收集凈化,再進行循環利用。
但你不知道的是,空間站的人員可不是每天都喝“尿液”的,他們會定期從地球上補充純凈水,如果天天和尿液誰都受不了!
下圖為宇航員表演喝水:
但是,月球上的基地怎么補充淡水呢?
連續幾年靠自身尿液維持?不可能,畢竟多次循環后水質無法保證。
靠多次地月飛行補給?不可能,為了送這幾瓶水上來就要廢掉一個最強火箭,這成本高的可憐,斷不能維持。
所以,飲用水絕對是個大問題。
困難4:能量補給
除了淡水及生活用品外,月球上建設基地的最大困難就是能源了。
月球質量比地球小的多,也就沒有這么大的重量來吸引像地球大氣層一樣的云團,失去了云團的保溫作用,月球上的溫度就變得忽冷忽熱,面向太陽的時候光照充足熱的要死,背對太陽的時候冷的要死,最低溫度可達-180℃,最高可達160攝氏度。
即使是發送到月球上的月球車,都需要能量去維持溫度,以便于設備正常運轉(大部分期間的工作溫度需滿足-40~150℃之間),更何況還要維持人類的生存了。
如果沒有持久且穩定的能源供應,科研人員在月球的生活就無法維持。
月球南極冰層概念圖。
總之,人類想要在月球上建立類似國際空間站的基地,就要解決水源、氧氣、宇宙射線、輻射、食物以及環境監測網等一系列問題,而這些問題由于地月之間遙遠的距離變的非常困難。
當然了,除了技術和資金原因外,建立月球基地潛在的困難還包括世界各國對于在月球建立基地目前沒有統一的意見和相關的政策支持,相信任何一個國家都不會允許某個國家單獨在月球上建立營地。
總結
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