从1902年的《月球旅行记》到《钢铁苍穹》,再到今天的国产电影《独行月球》,人类一直在影视艺术作品中憧憬着登月生活的梦想。
地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里。在浩瀚宇宙中拓展地外生存空间,对人类文明的延续具有重要意义。作为距离地球最近的天体,月球一直是人类移民的理想目标之一。
建成月球村不是艺术家的空想,事实上,科学家正在为此而努力着。建设月球村的目标真的能实现吗?如果能,需要多久?又将以怎样的姿态呈现?
△活动现场,孙为钢总师与小朋友一起朗诵《望月》。
9月17日,在北京奥林匹克塔举办的2022年全国科普日朝阳区主场活动暨“党领导下的科学家”主题展启动仪式上,中国航天科技集团原总工程师、探月三期工程副总设计师孙为钢做了一场“畅想地月生态圈愿景”的讲座。会后,他详细解答了我们的相关疑惑。
△演讲结束后,现场的小朋友为孙为钢总师献花。
空气、水、居住地、食物……这些都是人类生存的基础配置,而在月球上,能看到的只有一望无际的宇宙。如何在地外天体构建人类生活的设施?这是人类移居月球要面临的第一个、也是最重要的问题。
现阶段,科学家已经提出了构建月球村的基本方案——组合多个独立基地,搭建巨大穹顶结构;或在月面下建筑洞穴。
△欧洲航天局局长提出的月球村概念图。
孙为钢说:“(其实)我们可以换一个思路,以模块拼装的方式构建。”蜂巢就是很好的范例。
他指出,月球上没有大气,人们若要生存,必须驻留在人为制造的封闭设施内,而作为现今已普遍应用的仿生学结构,“六边形蜂巢式”的布局比较合适。这就是“蜂巢式月球村”。
在孙为钢所描绘的愿景中,复杂的巨大系统被分解为一个个六边形的细胞单元,这些单元不仅便于标准化生产,也便于组合拓展。
△“蜂巢式月球村”示意图。
“我们可以把每个六边型细胞赋予不同的功能,也可以在蜂巢单元细胞内根据需要赋予每一层不同的功能……还可以建设模块单元间的轨道交通,每个细胞都可自我封闭,防范陨石撞击灾难的扩大。”孙为钢说。
△全月球村示意图。
当然,要实现月球村的美好愿景,人类要解决的问题还有很多。
不仅要解决往返地月的运输问题,导航通信、能源供给、月壤制砖等等技术问题,还要研究如何让大米、黄豆、土豆等粮食在地外茁壮生长,在月球自给自足。这些都有一定难度。
其实,在现阶段,科学家所做的每一次突破都是未来人类构建月球村的基础。举例而言,“为了精准地落于月球,并时刻保障月球的人造设施不与地球失联,中国已发射了鹊桥地月中继卫星,但这只是刚刚开始。”他介绍道。
我国探月工程前三期的圆满收官,以及即将实施的嫦娥四期工程等,为未来实现诸多月球任务(包括建月球村)奠定了良好的技术基础。
以探月三期工程为例,“它采用了一个复杂的工程方案,如果再把运载能力和探测器扩大些,并增加生命保障系统,提高产品的安全性和可靠性,我们就具备了载人登月的能力。”而载人登月正是栖居月球的必要前提。
孙为钢坦言,从当前阶段到载人登月,再到月球村的全面建成,尚且十分遥远,仍需几代人的不懈努力。
孙为钢分析,要论全面建成月球村的最大难度,还是在于“是否能形成一种可增值的经济模式”。
“任何一件事,只要它能盈利,形成经济的增值,就会吸引更多人投入。现在,我们仍未探索出一种大家都愿意介入其中、在介入过程中又能从中获利的模式。如果这种模式出现,企业家自然会蜂拥而至。”孙为钢说。
届时,太空制造、采矿、医药、旅游、娱乐等各行业争相投入、合作共赢,也将使我们的月球村越来越完善。
孙为钢预测,月球在今后10~20年内将成为全球航天领域的新热点。一旦热点形成,月球村愿景的实现或将提前。
那么,到时候,我们是否能带上动物共筑月球家园,比如一只“刚子”(即袋鼠)?孙为钢笑言,这不是“有点难度的事情”,而要看“发展到哪个阶段”。
“我自己的设想是,要在月球上复制地球,不光是动物、植物,还包括其他种种你所需要的东西。虽然现阶段,动物还无法登上月球,但若干阶段后,当月球已经成为人类的第二家园之时,那里一定是具有动物多样性的。”孙为钢表示。
△电影《独行月球》截图
现今,人类已经开始再次实施载人登月计划,“美国现在要开始重新启动载人登月计划,并且瞄着2028年前后实现,我国原本也有一些类似的设想……如果这些突破形成新热点,国家投入力量会更大,各方面都有望‘加速’。”孙为钢说。那时,我们就能离月球村更近一步了。
说明:文中示意图为孙为钢总师提供
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