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如果暂且不谈传统的奇幻作品中人们在梦中或者乘坐巨大的肥皂泡到达月球的情景，那么电影上真正的突破来自德国，它也是现实世界中空间旅行技术的发源地。1929年，德国导演弗里茨·朗拍摄了电影《月中女》。这部电影的技术顾问是火箭技术先驱赫尔曼·奥伯特，他也是传奇人物冯·布劳恩的导师。虽然这部电影的情节并不那么出彩，但它提到了分级火箭，和40年后用来实现人类漫游太空的火箭非常相似。
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在电影《月中女》中，不仅火箭的模型非常逼真，而且还首次介绍了真实世界火箭发射的标志性特征，包括后来的阿波罗计划。拍摄时弗里茨导演认为火箭升空的情景不够刺激，他希望观影者也能感到紧张和充满期待。于是，在火箭发射之前，他设计了倒计时的情节。随后“倒计时”迅速被其他科幻作品采用，并出现在真实的太空探索中。
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在早期所有科幻作品和现实的联系中，登月似乎是最紧密的一个。就像布劳恩为纳粹轰炸英格兰设计的V–2导弹推动了后来美国国家航空航天局的一系列太空活动乃至登月，德国电影《月中女》也催生了美国第一部描绘登月的电影——由乔治·帕尔执导的《登陆月球》（Destination Moon）。火箭专家奥伯特再一次扮演了电影技术顾问的角色。这部电影中的宇宙飞船更大了，就像一个现代版的V–2导弹，并且取消了早期电影中多级火箭的设定。它的编剧是后来成为美国最著名的科幻小说家之一的罗伯特·海因莱因。
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现在想要观看《登陆月球》并非易事，这部电影没有被很好地保存下来。电影希望表达出登月计划的每个细节，导致整个故事略显枯燥，但也正因为如此，比较这部电影和真实的登月流程变得有趣。《登陆月球》中的飞船对4个宇航员来说非常宽敞，但最显著的不同则在于电影中的宇航员像轰炸机飞行员一样驾驶飞船，拥有完全的控制权，而非像现实中那样由地面控制。倒计时（是的，这部影片中也有这个情节）由其中一个宇航员掌握，而不是在地面上的某个人。电影中的人们对于生命保障系统非常有信心，因为宇航员在飞船里穿着的是连体工作服，而不是真实的宇航员穿的有头盔的太空服。
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虽然由航空专家担任技术顾问，但《登陆月球》中依然存在几个明显的技术问题。最主要的问题是飞船的外观，比起真实的火箭，电影中的飞船更像那个时候科幻杂志封面上的模型。电影中的飞船没有火箭离开地球时所必需的分级；不分级的火箭摆脱地球引力需要大量的燃料，储存这些燃料需要巨大的燃料舱，这些燃料舱本身又非常重。在20世纪20年代，火箭分级被公认为真正的飞船所必需的要素之一，而奥伯特并没有发现这个缺陷，就像他在早期监制的电影中做的那样，也许是他向该电影的艺术部门的人妥协所致吧。另外，电影中的飞船以尾部着陆的方式降落在月球上，尾部着陆既增加了技术难度，又浪费燃料。也许是为了在特效上节省开支，返回地球的场景并没有在电影中出现，这让作为观众的我们不禁思考“这是结局……还是开始”的问题。
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电影中的另外一个重要问题就是其中的一些宇航员缺乏基本的职业素养，这一点也让人匪夷所思。我们总是想当然地认为宇航员都是训练有素的飞行员或者科学家。但在《登陆月球》中，其中的一位宇航员就像伽利略在其书中的辛普利丘一样，总是问一些愚蠢的问题。这位船员为身体感到的加速度而吃惊，也不理解“失重”的概念，虽然这个角色的存在让观众有机会听到这些概念的科学解释。还是那句话，这些宇航员更像“二战”时期的轰炸机飞行员，而非现代宇航员。
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人类已实现登月，但是从科幻作品的角度来说，实现登月只是更广阔的太空探险的开始。早期登月之旅的重点大多放在登月的过程，以及宇航员和奇异的月球人之间的互动上，后期的科幻作品则着眼于人类栖居月球的可行性，不仅关注登月过程，而且涵盖登月后建立月球基地，以及随后在月球基地上长期生活等。这些作品必须首先阐明人类为什么要移居月球。诚然，移居月球不可能像在地球上生活那样简单，但是月球的移居者却努力在这个奇怪又美好的新家园生活下去。交代这个背景往往会让科幻作品的立意更加深刻，月球因此成为许多科幻小说的故事背景。
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移居月球被看作未来的趋势，至少那时候的科幻作家是这么想的。首先，尝试性的登月探索会渐渐变成经常性的对月球的探索和开发，就像我们一个世纪以来在地球上的拓荒活动一样。进而，科幻作家把月球设定为人类的殖民地，想象出了一系列可能性。就像艾萨克·阿西莫夫借用英国历史学家爱德华·吉本创作的《罗马帝国衰亡史》作为其《基地三部曲》系列的范本一样，许多科幻作家也认为人类登月就像欧洲人登陆美洲大陆一样。月球殖民地最开始受到来自地球的奴隶主们的剥削，然后月球殖民地的人们为了获得独立和地球的军队战斗，最后月球人拥有了对月球的独立管辖权和一个美好的未来！
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从1931年到今天，类似的主题反复在科幻作品中出现，其中最经典的作品是罗伯特·海因莱因于1966年创作的《怒月》（The Moon Is a Harsh Mistress）。作为世界知名的科幻作家之一，海因莱因笔下的月球和地球截然不同：月球上很艰苦，但充满希望和开发的潜力，地球上则充斥着冷漠的利己主义。
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海因莱因的故事和18世纪70年代发生在美国殖民地的独立战争有一个显著的不同：月球殖民地会直接威胁到地球人的生存。月球殖民地有类似于电磁弹射的装置，可以把载满稀有矿物质的金属容器从月球弹入太空，进而把矿物质运回地球。这些容器一旦直接落入人类聚居的城市，将比核爆炸具有更强的杀伤力。虽然地球人有强大的军事力量，但月球人最终凭借自己的智慧和得天独厚的引力井赢得了战争。
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除了把月球变成殖民地，海因莱因的这本书还提到了一种有自我意识的计算机。名叫“麦可”的月球网络系统在拥有了意识之后，成为领导殖民地革命的主要力量，但后来从地球发射到月球的炸弹炸毁了它的电力系统。在这部作品里高科技和过时的细节混杂在一起，叛军居然通过电话和麦可交流，这也是科幻作品试图刻画未来世界时经常会遇到的一个典型难题。海因莱因还在书中写下了麦可的电话号码，这个号码也许在美国确实能拨通。而当时读这本书的我是一个居住在英国的青年，在好奇心的驱使下，我拨打了这个号码，令我吃惊的是，只拨出开头的999（在英国，999相当于急救号码）就已经接通了紧急服务热线。
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回到现实世界，阿波罗计划的最后一次任务是阿波罗17号于1972年12月11日登陆月球，40多年后我写下了这本书。不像广为人知的阿姆斯特朗和奥尔德林，现在很少有人记得尤金·塞尔南和哈里森·施莱特，这两个最后在月球上行走过的人。从那以后，人类向月球发射过许多无人探测器，但再也没有人登上过月球。既然没有更进一步的登月探索，移居月球也就无从谈起了，更不用说利用月球作为探索太阳系的第一步。所以，我们曾经构思的科幻情节到底哪里出了问题呢？
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通常会被科幻小说忽视的一个原因是，长期在经济上支持这项计划是非常困难的。短期内取得巨大成就的阿波罗计划其实是个政治目标——美国要在苏联之前实现登月，从而扭转美国在航天技术上的落后局面。但是在阿波罗计划成功之后，继续在登月项目上投资的政治目的就不那么明确了。在实现移居月球之前，先要筹集大量的资金用于建造简易的临时住所。所以，让科幻梦想变成现实的前提条件是政治野心和商业逻辑。
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由于现在的国际局势缺少载人登月的政治需求，所以商业逻辑就成了人类是否要再次登月的决定因素。商业逻辑表现在两个方面。第一，月球移居者必须有在基地上自给自足的能力。一开始可能做不到，但长期目标肯定如此。人数众多的月球移居者不可能仅靠着地球的支持过活。第二，基地必须有经济活动。也就是说，仅仅自给自足是不够的，月球上的移居者需要向地球出口物品，以换取月球上不能生产的物品。
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正因如此，一方面，月球可以说是既富有又贫穷。月球最缺乏的资源就是可以维系地球生命的空气。对于现在的科技水平而言，把1磅物品送上围绕地球的运行轨道大概需要1万美元。把这个价格乘以10，大概可以估算出把1磅物品送上月球的价格。另一方面，月球有制造水泥、玻璃和氧气的充足原料。所以，如果月球上有合适的设备——一开始肯定是花大价钱从地球运过去的，那么建造殖民地所需的大部分原材料都可以在月球上生产，但不是全部。
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一种月球显然缺乏的必需品就是水。我们都知道，月球表面的暗斑一度被认为是海水，就像它们看上去的那样。阿波罗11号着陆于“静海”。这些暗色区域其实是凝固了的广袤的古代岩浆。月球表面严酷的环境让任何处于月球表面的液态水都会快速气化，消失在真空中。也许月球表面的低温可以让水保持冰冻状态，但是冰冻的前提是这些固态水不会直接接受太阳光的照射。另外，虽然我们经常说到“月之暗面”，但事实上月球是没有真正意义上的暗面的。整个月球表面都会接受太阳的照射。
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有些证据表明，月球表面看起来是深坑的地方可能潜藏着固态水，一系列实验结果也都显示出水存在的特征。但是，月球上到底有没有水依然不确定，即便有水存在，可以利用的水可能也不足以支撑人类聚居。这肯定是个大问题。即便最大限度地循环利用，水肯定也会被渐渐耗尽。在科幻作品的描绘中，月球上的移居者虔诚地利用每滴水，基本上像对待金子一样对待水。事实上，这些水远比金子宝贵。如果从地球上输出供所有月球移居者日用、耕作的水，必然造成巨大的经济负担。
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最好的情况可能就是找到一个有许多固态水的彗星，并把这个彗星带到月球表面。这个方法听起来在技术上非常难以实现，其实它和在月球上建立聚居区的难度不相上下。我们已经实现过在彗星上作业，美国国家航空航天局也预估过捕获小行星并把它送入月球轨道的可行性。向月球聚居区送水可以利用类似的方法。
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月球表面的另一种非常稀缺的物质是氮气。月球移居者需要氮气，因为我们需要把它和我们带上来的氧气混合，以产生我们平时呼吸所需的空气。另外，氮气对于农业也非常重要。作为空气的主要成分，氮气在地球上十分常见，但在月球上却非常稀少。同样稀少的还有植物生长必需的碳元素。因此，就像水一样，把这些资源运送到月球上是非常困难的。
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月球的经济效益在于，月球上有些珍稀的资源可以被开发，比如氦–3，这种惰性气体的同位素在地球上非常稀少。它是核聚变反应堆的重要原料。另外，月球表面有大量直接受太阳光照射的地区，如果把这些能量汇聚起来并加以利用，将成为新型的太阳能。但其技术难度高，成本效益低。
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有人说，能征服月球并在月球上定居的人都是有开创精神的人。所以，月球上的居民将通过出售他们的精神资本、销售理念和心理辅导为生。这或许有一定道理，但是很难预见这群特殊的月球人会有足够强的创新性和足够高的效率，来支持他们在月球上生活的庞大开支。而且，在遥远孤独的月球上生存需要一定的冒险精神，在月球上成功经营商业所需的开创精神并不等于在那里生活所需的冒险精神。我们可以想象一下微软和苹果公司的那些极客，他们吃比萨、喝咖啡就能快乐地熬通宵干活，但这些人绝不是探险家。
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不论我们多么想让科幻作品中的场景变成现实——我个人也有这样的期待，但移居月球都不是一个经济的策略。人类必然会在月球上有更多的探索和发现，但上文中我们的那些美好设想更有可能在其他对人类更具有长远意义的星球上实现，比如火星，而不是月球。把月球看作潜在的聚居区，就如同把撒哈拉大沙漠或者死谷看作潜在的聚居区一样，设想在上面建立城市简直就是天方夜谭。相比之下，月球更加荒凉，也更加不适合人类生存，而且生存成本更高。移居月球也许是个很吸引人的想法，但实现起来很难。
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当我们有能力登上比月球更远的星球时，我们将面临一个新问题：宇航员和地球的距离更远了。宇航员和地球的距离越远，无线电信号传输所需的时间就越长。无线电信号需要4分钟才能从火星到达地球，需要4年才能从最近的恒星到达地球，这意味着更进一步的太空探索需要更先进的通信技术。
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