月球背面,把日子過成詩

閱讀提示:長期在月球基地工作,偶爾還想要回一趟地球老家。月球與地球的平均距離大約是38萬公里,最近的地點有36萬多公里,而最遠的時候有40多萬公里。以現在的飛船技術,大概需要一週左右可以返鄉。

撰稿|劉姝鈺

中國探月計劃的第三階段,是令人期待的“駐月”,建立月球基地。

包括中國在內,日本、印度、美國、俄羅斯等多個國家,都向世界宣示著希望在月球上建立長久性基地的願望。月球,因其與地球相去甚遠的環境條件,例如不具備氧氣、水等生命必需的資源,溫度不適宜、重力比較低等,很早就被我們從“人類宜居星球名單”上除了名,但這些“缺陷”並不妨礙人類征服月球的野心。

在標誌性經典科幻電影《2001年:太空奧德賽》中,月球就被賦予了“瞭望哨”的意義:21世紀初,美國科學家D R.Floyd等一行人在月球基地發現了一塊黑色方塊石碑(這是影片中第二次出現黑色方碑,第一次出現的意義在於啟迪人猿完成進化),對這塊未知造物的研究,最終引導人類走向了更廣更深的宇宙去一探究竟。

月球背面,把日子過成詩

這部在1968年就上映的電影,甚至比阿波羅11號登月還要提早一年,卻預言一般揭示了月球之於人類文明的重要意義。也正是得益於月球無法適宜人類居住的種種“缺陷”,它成了太空基地的理想選址,為人類走向更加廣袤的世界吹響前奏。在這一天到來時,如果能被選中在月球基地生活並工作,又是怎樣一種體驗?

怕的不是“寂寞”而是隕石

提起月球的特別之處,最容易想到是這裡的大氣環境。月球的表面幾乎為真空,20世紀60年代,伴隨蘇聯月球二號和美國阿波羅11號的探索,月球上沒有大氣層這個結論已經得到證實。這樣的環境除了眾所周知不會帶來氧氣外,還和其他很多現象有著千絲萬縷的聯繫。

因為缺少大氣層的環繞,月球失去了一層能夠儲熱或散溫的保護罩,地表直接與陽光親密接觸,在月球赤道附近,白天時氣溫可以飆升至100 ℃以上,夜間又會跌落至將近-180 ℃。在地球上,我們尚且將赤道附近、南北極等地的天氣視為“極端天氣”,在月球上想要生存下去,必然需要防護服或保護罩的加持了。

大氣的作用當然不止有保溫,在地球上司空見慣的“散射”“反射”等現象,在月球上也全然不同。因為陽光沒有被大氣散射出去,所以即使在月球上的白天,陽光無法照到的陰影處依然漆黑一片,“手電筒”等照明工具不再只屬於黑夜。在玉兔號月球車上,就裝有激光點陣器,射出的16束激光可以在月球表面上透出光斑方陣,便於玉兔號分辨地質。同樣,沒有大氣,陽光的反射也會格外強烈,如果想在月球上拍照發個朋友圈,就要做好照片曝光過度、顏色對比強烈的準備了。

想在月球生活,還需當心“飛來橫禍”。雖然月球引力小,但還是足以對宇宙中的大量隕石形成一定吸引力,失去了大氣層的保護,大大小小的隕石就會直接親吻月球表面,正是承載了多少次的撞擊,小小月球才形成了數以萬計的撞擊坑。因此要在月球基地長期安家,有必要考慮建立一套防禦系統,躲避隕石的同時還能抵抗宇宙射線的輻射。

月球的質量也僅僅為地球的八十分之一,直徑大約是地球的四分之一,而它所能產生的引力也只是地球的六分之一,這樣的描述立刻會讓我們想起月球引力對人類骨骼的影響。長時間處於太空失重狀態下會出現鈣質流失、骨質疏鬆的情況,在月球低重力的干擾下,大概也就會有了骨骼生長過快的“月球巨人”或骨骼生長緩慢的“月球侏儒”。

月球背面,把日子過成詩

回到月球大氣層,真空並不意味“一無所有”,月球的表面有很多大小不一的月塵顆粒,這些顆粒無處不在。雖然有的可能只有幾微米,但我們知道,進行太空探索,所使用的裝備和儀器往往都是精巧、細緻的,越是這樣肉眼都無法看到的物質,越有可能給精緻的設施帶來巨大殺傷力。月塵往往表面粗糙,這就讓他們容易附著在設備上打破設備密封的環境,覆蓋在太陽翼、輻射器上從而干擾工作,而一些細小的月塵也有機會進入到核心組件中,日積月累引起材料磨損、轉輪卡死等情況。之前,玉兔號月球車出現故障的新聞牽動很多人的心,專家分析造成故障可能的原因之一就是月塵的堵塞干擾。看來,居住在月球基地,“除塵”工作一日也不能落下。

如果我們在月球生活,也就是有14天左右為白天,14天左右為夜晚。月球背面,也被稱為“月之暗面”,這個“暗”,並不是缺乏光照帶來的“黑暗”,事實上,這裡同樣會接收到太陽的照射,只是因為此處為人類未知區域而用“暗”描述。

在月球背面生活,與在正面生活會有什麼不同呢?月球背面的月海比月球正面少很多,但隕石坑的數量卻多很多。比起這樣的地質環境,在月球背面更應擔心通信問題。地球有大氣層可以反射無線電波,月球可沒有,在月球朝向地球的那一面,發射出的無線電波尚且能被地球接收。但萬一我們進入月球背面生活,那很不幸,我們發出的無線電將直接逃逸到宇宙中。2018年5月,長征四號丙火箭把鵲橋號中繼星送往月球軌道,這顆衛星恰如其名,成為月球背面與地球進行聯繫的中介,為這樣一個寂寥之地搭建了聯絡的鵲橋。

“新家”資源豐富沒地震

除了日常聯絡外,長期在月球基地工作,偶爾還想要回一趟地球老家。月球與地球的平均距離大約是38萬公里,最近的地點有36萬多公里,而最遠的時候有40多萬公里。以現在的飛船技術,大概需要一週左右可以返鄉。但我們知道,嫦娥四號的落月之旅經歷了足足27天,這是因為它在抵達月球附近後,為了尋找合適的時機,繞月飛行了20天左右。在這段時間裡,嫦娥四號進行變軌調整,尋找最佳降落軌道。

與地球相比,在月球基地生活有一點“優勢”,那就是比起地球板塊運動帶來的地殼不穩定,月球的情況極其穩定,且比起地震的強大威力,月震所釋放的能量微乎其微,約為地震的一億分之一。在這裡,大可以發展高層建築。

在月球建造建築群是一項極其耗費人力、物力的工程,針對此,靈活的3D打印技術又成為了月球基地發展的一個落腳點,美國宇航局已正式批准使用3D技術在月球蓋房子的研發項目。中國國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳豔華在關於嫦娥八號的介紹中也提到,“嫦娥八號,我們計劃進行更多關鍵技術的月面試驗。包括要不要在月球建立科研基地或科研站、月面如何進行3D打印、能否利用月壤建造房屋等,為共同構建月球科研基地進行探索。”

當然,生活在月球基地的人們,並不只是來“追求詩和遠方”體驗另一種生活。按照規劃,月球基地的一個重要任務就是探索月球豐富的資源。在關於月球的很多科幻小說中,“氦3”被反覆提及,並承擔了引發星際硝煙的重要導火索角色,足以可見這個在地球上日漸稀缺的能源的重要性。月壤中除了富含氦3、錳、鎂等資源外,還有可用於製作太陽能電池的大量的硅。

雖然在月球上生活並不容易,但月球作為一個太空中轉站基地,充分發揮了“化劣勢為優勢”。稀缺的大氣層和較小的引力,都使這裡成為極易向太空發射衛星的首選之地,而月壤中豐富的資源,也方便“就地取材”。


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