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月球两极基地额外的好处是，你居住的地方的斜坡下，那永远被阴影笼罩的环形山底部有冰。当然，要想把深埋在几千米深的环形山底部、冻结了数十亿年的水开采出来，所需要的工程绝非小事。我所说的“水”指的是冰冻的砾石，可能只有5%～8%的冰晶。相比之下，撒哈拉沙漠还含有2%～5%的水。月球两极有冰的想法，可能会使人联想到北极的巨大冰原，随时可以切割和收获。但这不是你可以在上面滑冰的冰。一辆装满砾石的手推车只能产出一两加仑的水——只是相对而言的绿洲。[32] 通过艰辛的劳动（应当大部分由机器人和机器完成），我们可以挖掘砾石并提取水分。然后我们用这些水作为饮用水、种植食物，或者将之分解成氧和氢。太阳能可以为电解提供足够的能量。一个令人鼓舞的消息是，通过对印度“月船1号”探测器上月球矿物绘图仪10年前传回的数据进行重新分析，发现一些笼罩在阴影之中的月球极地环形山在几毫米深的月表下可能有冰，冰的质量百分比浓度可能达到30%。[33]
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电解的过程很简单，但前提是能够挖掘到冰冻的砾石。这些砾石已经有数亿年没有见过阳光，温度估计只比绝对零度高40℃（-233.15℃，-387.67℉），可能低于机器能够运转的温度。因此需要核动力机械，而任何想要发射核动力装置的公司都需要获得特别许可，更不用说把它们放到月球上了。
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如果水可以方便地进行大量开采，那么下一个问题就是，现在该怎么办？你在月球两极能干什么？要记住，要在月球上永久存在就需要有一个目的，来证明存在的代价具有合理性。你可以在这里进行各种科学和工程实验啊。开局不错。但碰巧的是，除了水以外，月球上大部分有价值的好东西，如氦-3和稀土元素，更多地存在于干旱、不太适合人类居住的赤道地区。[34] 月球背面也有丰富的矿产，但那里是一个孤独的、永远看不见地球的地方。
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有一个古老的笑话，讲的是一个醉汉在夜晚的街灯下寻找他家的钥匙。当被问到他在做什么时，他解释说他把钥匙丢在街上了。“那你为什么要在这里找钥匙呢？”醉汉回答说：“因为这里有灯光。”这个笑话可以借用到月球上。虽然还需要进行更多的勘探工作，但普遍的共识是，极地地区提供的采矿机会较少，特别是氦-3，它是因为太阳才在月球赤道处富积下来的。但我们可能需要在含量不那么丰富的极地地区开始采矿，因为按照直白的说法，那里有光（和水）。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 我们将如何在月球上生活
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月球上的科学基地和营地一开始会很简陋，与南极的类似，只能容纳4～8人。我们需要进口所有维持生命的资源：空气、水、食物和温暖。随着越来越多的国家和公司对月球房地产感兴趣，这些基地将不断扩大，按照国别相对聚居。庇护所绝大多数都在地下，有点像核潜艇——的确，在太阳能变得可靠之前，用核燃料供电的可能性非常大。就像南极一样，旅游业也将紧随其后。
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虽然月球确实提供了一定的重力，但月球上的生活仍然充满了在轨生活才会有的危险。这就决定了我们需要什么样的庇护所。科幻作家经常幻想巨大的玻璃穹顶城市。的确，从那些穹顶散发出来的温暖的黄色光芒确实有家一样的温馨，就像是天上的夜光。但这种结构不切实际，而且不太可能实现，原因有二。其一，如前所述，月球受到来自太阳及其他地方的致命辐射。大多数情况下，那些让光进来的东西也能让辐射进来。在地球上，高科技制造业使用金属和先进的过滤材料可能会生产出一种玻璃，它可以过滤掉有害辐射，同时让光穿透进来。但你如何在月球上制造这样的玻璃？其二，即使你有这种玻璃，而且它也足够坚固，能够承受经常像雨一样降落在月球上的微流星体的冲击，但支撑这样的结构需要巨大的工程。地球上最大的玻璃结构跨度不超过几十米。虽然低重力可以让你在月球上建造更大的建筑，但仅仅可行性就把世界一流设计给干掉了。所谓可行性，指的是劳动力成本、建筑材料、工作场所风险，比如-50℃的低温加上没有空气或气压。建筑作为一种艺术首次亮相月球之前，可能需要花上几十年时间掌握月球上的建筑经验。
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我无意冒犯太空插画师，但以下是所有太空定居点的基本原则：先是冰屋和蒙古包，然后是更宽敞、魅力适中的宿舍，再然后，只有当高级艺术得到建筑结构和基本物理原则的支持，并具备了宏伟设计的理由时，才是泰姬陵。
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关于月球上这些巨大的穹顶 城市：它们为谁建造？谁会住在月球上？月球人口规模的大小将由月球重力决定。如果0.16G的重力不足以让人们正常怀孕，随后也不能让婴儿和幼儿正常发育，就没有人能在月球上繁育家庭。到此为止。定居结束。月球将仅限于成为工业园区和科学乐园，再加上部分旅游元素，也许还有部分养老元素。这反过来又决定了这些短期的月球居民将采用朴素的建筑。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 太空时代的穴居人
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第一个月球基地或营地类似于南极营地，很巧合，也位于月球的两极，那里的温度与地球冬季两极的温度几乎相同。严酷的条件——温度和辐射，意味着工人们每24小时只能在户外待上几小时，而且要住在狭小的圆顶栖息地里。在他们的小屋里，生活很像现在的南极，只是空间更小……或者像ISS一样，但是要比空间站大一些。他们需要保持严格的锻炼机制，来对抗16%地球重力的影响。当然他们也有非常忙碌的日子，一天到晚进行基础设施建设或科学实验。其中一个好处是可以看到地球的奇妙景色，它的大小是满月的6倍。麻烦的是有毒的月尘，因为静电电荷的作用，它们会粘在任何东西上。
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如果历史可以作为参考，月球上的劳动力可能主要是男性。今天偏远地区的矿区和科研地点就是这种情况。1970年以前很少有女性冒险前往南极；到1980年，男女性别比例约为20∶1；但到了2015年，探险队中女性的比例约占1/4。考虑到人们来去匆匆，这只能算是一个粗 略的估计。如今，性别平等在一些科学领域得到了体现，但在采矿和资源开发行业却没有那么明显，而正是这些行业可能会转移到月球。月球会不会像北达科他州的巴肯地区那样，成为一个无法无天的新兴城市？2006～2012年，大量涌入巴肯地区的男性工人带来了犯罪、暴力、酗酒、不正当性行为和其他令人讨厌的行为。这只是一种推测，但南极的活动并不像各个基地周围的冰那么纯净。
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我并不是要把潜在的月球居民描绘成一群穴居人，但随着数量的增加，他们很可能像我们十几万年前的一些祖先那样生活在洞穴里。更准确地说，这些洞穴应该叫作熔岩洞，是数十亿年前在月球早期形成过程中被熔岩侵蚀而成的地下洞群。在我们想去的地方，也就是接近水或其他有价值资源的地方找到熔岩洞的机会非常渺茫，尤其是在我们重返月球后的第一个十年。因此，在不久的将来，我们需要的是简单的基地和人造地下连接系统。但就容纳数百甚至数千名工人而言，熔岩洞可能是一个选择。
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和地球上的洞穴一样，熔岩洞可以很方便地变得又宽又平，有些估计有几百米宽。它们几乎是现成的庇护所，可以躲避辐射、流星体，在某种程度上还可以隔绝温度。熔岩洞的温度可能只有-20℃（-5℉）。[35] 我们要做的就是把它们密封并且加压，让人们享受正常的，尽管是地下的生活。我们需要依靠人工照明，但这些熔岩洞确实 有天然的天窗。NASA的月球勘测轨道航天器（Lunar Reconnaissance Orbiter）已经拍摄到数百个洞，这些洞看起来像是进入地下洞穴的天窗。日本的“月球女神号”（SELENE）月球探测器在月球北半球风暴洋（Oceanus Procellarum）的马利厄斯丘陵（Marius Hills）地区发现了一处地下结构，它看起来像是一个5万米长、100米宽的洞穴。[36]
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一些天然洞穴加上一个穹顶，就可以形成一个巨大的、加压的庇护所。离阿波罗11号着陆点几百千米远的静海洞（Mare Tranquillitatis Hole），是在月球上安营扎寨甚至是建造月球旅馆的可选之地。它长宽大约90米、深107米，有点像体育场。这个洞的底部似乎足够深，不受直接太阳辐射和大多数宇宙射线的威胁，在两周的太阴日期间可以用镜子将太阳光反射到地下区域。[37] 底部的昼夜温度范围似乎非常适合居住，为-20℃～30℃（-5℉～85℉）。[38]
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不要忘了我们还需要呼吸。虽然月球上没有空气，但月球土壤富含氧。氧在质量中的占比高达45%，只不过都被锁在诸如二氧化硅（SiO2 ）、二氧化钛（TiO2 ）、氧化铝（Al2 O3 ）、氧化铁（FeO）和氧化镁（MgO）等矿物质中。开采这些矿物将释放氧气供人呼吸。除采矿外，NASA正在试验就地资源利用（In-Situ Resource Utilization，ISRU）产生氧气的方法。一种方法是将水（H2 O）分解成氢（H）和氧（O），前提是有充足的水。另一种方法是利用温室植物进行二氧化碳/氧气循环，下文将进一步说明。还有一种方法是将土壤加热到900℃左右，然后与（进口的）氢气混合，生成水，再得到氧气。[39] 其中一个项目是先驱者月球本地制氧试验台（Precursor In-situ Lunar Oxygen Testbed，PILOT）。该试验台于2008年建成，其生 产率相当于每年生产1000千克氧气，以支持月球前哨站。[40]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 月球迪士尼乐园
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现在该来找点乐子了。旅游业肯定是月球的未来。
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