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在交通基础设施到位之前，月球工人将局限在基地周围几十公里半径范围内，用月球车、喷气背包或简单的设施可以在几小时内到达。这种交通状况会严重阻碍旅游业的发展，更不用说让人们在那里舒适地生活一段时间的宏伟计划了。简而言之，你将被限制在基地，就像在南极越冬的那些人一样。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700036979]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 令人不安的健康问题
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如前所述，在月球上生活将面临许多严重的健康风险。许多风险可以通过适当的庇护所降低。然而，低重力很可能成为月球文明发展的绊脚石。我们在 第2章讨论过重力问题。长时间处于低重力状态下，到访月球的人有可能面临再也无法回到地球重力环境的风险。也许存在一个无法回头的临界点，但是，目前科学界还不知道。也许在月球上生活10年后，你的身体就可能再也无法适应地球上的生活。回来的时候，你的骨头可能会粉碎。我们对不完全地球重力的长期影响一无所知。绝对一无所知。
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我在第3章讨论了在轨城市的概念。这种太空住所比月球住所有更多的优势，因为在太空住所你可以管控重力。你可以旋转整个轨道装置来模拟地球重力。然而，一旦你到了月球表面，建造一个旋转的世界就会变得过于复杂而不切实际。你需要建造一个室内购物中心大小的摩天轮，旋转的角速度要让乘客——也就是月球上的居民——能感受到脚下的离心力，但又不会把他们压在墙上动弹不得。这样的计划已经存在，目前只在科幻片中看起来是可行的。
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再来一次。全是关于“为什么”的问题。为什么要一辈子生活在月球上，那里没有空气，没有水，也没有鲜艳的色彩，还要抚养孩子，而且探索外部世界的能力有限，难道就是为了待在一个地下旋转轮里吗？它的吸引力在哪儿？参观，没错。但这种新奇感很快就会消失。在这种情况下，如何将数十万或数百万人吸引到月球上居住？地球上的极端贫困是一种悲惨的存在，但至少你有重力和空气。
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除了低重力问题，我们将很难保护自己不受有毒月尘的侵害。实际上，用“尘埃”来形容这种物质并不恰当，尘埃是指某种蓬松且易于擦拭的东西。月尘就像石棉一样，锋利且粗糙。月尘之所以这样，是由于微流 星体和辐射的持续撞击将月球土壤凿成了微型武器，就像早期人类把岩石砸成尖矛一样。月球上缺少液态水，从而导致月球土壤永远不会被侵蚀成光滑的形态。
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科学家发现，月尘通过呼吸进入人体后会穿透并杀死肺细胞，或者造成无法修复的DNA损伤，如果我能造一个术语的话，就将之称作“月球土壤作用”（lunar regolithosis）。[42] 尽管阿波罗计划的科学家在月球表面停留的时间非常短，但他们还是受到了月尘的影响。哈里森·施密特不小心吸入了一些，就出现了整整一天的花粉过敏症状。月尘很难避免，因为它带静电，容易附着在所有东西上，而且在低重力环境下受到扰动时沉降缓慢。更糟糕的是，在离地面几英尺的地方似乎存在月尘喷泉或溪流，这是静电悬浮现象造成的结果。所以，即使你不在月尘中玩耍，只要走到外面，你的宇航服上就会沾满灰尘。然后你又把它带进了栖息地。
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尤金·塞尔南是最后一位在月球上行走的人，他在1973年阿波罗17号的技术报告中注意到了月尘问题的严重性：“我认为月尘可能是我们在月球上进行常规作业的最大障碍之一。我认为我们能够克服其他生理、物理或机械问题，但月尘不行。”[43] 月尘甚至堵塞了宇航服的拉链，危及宇航服的完整性。如果他和施密特在月球上待的时间再长一点，那么他们的宇航服和设备都有可能出现故障。由于这是在最长也是最后一次阿波罗任务之后才被记录下来的，NASA还不知道需要什么级别的保护才能确保宇航员安全，更不用说保护长期居住在月球上的居民了。[44] 这与我们知道如何保护自己不受太阳和宇宙射线的危害形成了鲜明对比。防止月尘可能需要一个类似于清除石棉的净化和排气系统。这就是所有人在月球上的生活。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 月球上的食物种植
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危险清单上的下一项是食品安全。与月球上的大多数其他活动一样，食物生产也需要受到保护——也就是说，不是在地上而是在地下种植食物。然而，科学家和工程师在这一挑战中取得了显著进展。例如，亚利桑那大学受控环境农业中心建造了一个长约5.5米、高约2.2米的圆柱形月球温室，每天可生产约1000千卡的食物。这个温室——一种生物再生生命维持系统（Bioregenerative Life Support System，BLSS），还可以为宇航员提供100%的空气和饮用水。在这个封闭循环系统中，植物在光照下水培生长，由含有植物生长所必需的氮、钾和磷等营养盐提供营养。有了这些输入，植物就会排出氧气和水蒸气，供宇航员呼吸和饮用；当然，植物本身也会被吃掉。而宇航员呼出的二氧化碳，以及排出的尿液和粪便等又被反馈回系统。简而言之，创造一个微型生物圈，并把它放到月球栖息地，就不会像在潜艇或ISS上那样需要一个庞大的氧气/二氧化碳交换器。你的食物就是你的空气和饮用水。
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据领导生物再生生命维持系统项目开发的吉恩·贾科梅利（Gene Giacomelli）称，该系统每千瓦时能够生产26克新鲜可食用生物量，非常高效，至少在月球的白天它可以依靠太阳能电池板产生的电能来运行。暴露在月球表面自然光下的植物会像人类一样被有害辐射淹没。人们可以设计地下温室，在月球两极用反射的太阳光来照耀这些植物，在两极地区至少有80%的时间有光照。但这需要大规模的建设工量，挖掘大量土壤，营造出在地球户外看到的那种温室。也许一旦月球基础设施建成，像这样的大型温室就可以开始建造。生物再生生命维持系统的美妙之处在于，通过合理的作物设置以及光照，能够使空间与作物的比例最大化。此外，它们是可充气的，比较轻，可以用飞船运到月球。
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月球温室原型
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该6米×2.5米的圆柱形容器由亚利桑那大学受控环境农业中心设计。它质量轻，可扩展，可供在月球或火星地下使用。该容器可为一个人提供100%的氧气需求，以及每天1000千卡的食物。
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贾科梅利团队设计了一个4人月球栖息地，包括4个生物再生生命维持系统，实现用植物提供食物和氧气的双重目标。太空任务需要运送大量食物。一名努力工作的宇航员可能每天会消耗3000千卡的热量。此外，植物生长还需要不时变换光线，以及营养。尽管如此，食物运输量减少1/3，也能为早期月球任务节省一大笔资金，并提供了宝贵的心理支持，即手头有新鲜食物，以谷物和其他“储存食品”作为补充。地球上的生物再生生命维持系统原型完全在室内种植绿叶菜、草莓、西红柿和红薯。因为亚利桑那大学的研究小组可以控制温度、湿度、营养输入和虫害，所以它们比户外种植更高效。不用除草！
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亚利桑那大学的生物再生生命维持系统只是一个原型，但如果NASA选择将本地化食物生产作为补充的方式，而不是100%向月球运送食物，那么它们最终会使用该系统或类似的自给自足系统。本章前面提到的中国“月宫一号”包括多种重要作物（如大豆），可提供蛋白质和脂肪。在中国的新闻报道中，相关的研究团队称该系统的效率为98%。这意味着一旦实验开始，只有2%的供应需要外部供应。如果得到验证，就太了不起了。[45] 世界各地的其他研究团队也在尝试通过月球土壤模拟物种植食物。[46] 效果不是很好。植物会发芽，但无法茁壮成长。但是人们不禁会问：如果水培法在空间和水的分配效率上更优越，完善土壤种植的目的又是什么呢？各种各样的作物，甚至根茎类蔬菜，都可以在水培系统 中生长。月球土壤模拟物不是月球土壤；先为登月准备一个可用的水培系统，然后在登上月球后，再试验其他形式的农业。这样做可能更有意义。
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此外，月球离地球很近，再加上完善大规模月球农业来养活大众的难度如此之大，很可能导致月球食物生产永远不可能实现100%的自给自足。将大部分食物运到月球上可能更容易些，就像我们现在在南极做的那样。大量人口在月球上居住意味着到月球的交通变得更便宜，所以进口食品可能不会那么贵。为了提高食物产量以养活成千上万的人，我们需要成千上万个生物再生生命维持系统，而每个生物再生生命维持系统都由其所有者管理。或者，更传统的温室需要设置在地下，采用复杂的镜面将自然光线反射到所有植物上。月球上缺少碳、氮和氢，从而意味着这些元素至少需要进口一次，而且是大量进口，以提供农业所需的基础原材料。还有一个麻烦是授粉可能需要人工完成，因为蜜蜂和其他昆虫在没有磁场的情况下可能无法在低重力环境下飞行，更不用说繁殖和发展壮大了。0.16G可能会排除畜牧业。如果找到足够的水，真菌有可能生长。同样的道理也适用于生长在大桶中的藻类。藻类，美味极了。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700036981]
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 月球地球化