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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 [:1700036975]
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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 [:1700036976]
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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 [:1700036977]
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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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人们很容易将两周的月球之旅想象成150年前的非洲狩猎之旅。最初是为富人准备的，带有一丝危险，但肯定不是为孩子们准备的，至少一开始不是。有几家公司已经在计划各种可能性。一种类型的旅行是飞越。这可能很快就会实现，就在21世纪20年代初，近地轨道旅游业建立之后。因为飞到月球但不着陆，并不比发射到离地球几百英里的轨道上困难多少或昂贵多少。2018年，SpaceX宣布，该公司第一位为这种旅行付费的客户是前泽友作，一位日本的亿万富翁，靠在线服装销售发家致富。前泽友作计划带上至少5名艺术家，实施一项叫作“亲爱的月球”（Dear Moon）的计划。这趟为期5天的太空之旅将搭乘SpaceX的重型猎鹰火箭BFR，很可能在2023年进行，目前BFR正处在研发阶段。[41]
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不过，让我们快进一点，想象一下到21世纪中叶，真正的旅游业会是什么样子。
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总有一天，到月球旅行会变得足够安全、足够舒适、足以负担——这里指的都是相对的——对于那些到阿斯彭滑雪的人、达沃斯年会与会者以及诸如此类的富人，将有能力登上月球参观。这一直都是酒店经营者的目标。1967年，康拉德（Conrad）的儿子巴伦·希尔顿（Barron Hilton）在美国航天学会（American Astronautical Society，AAS）的一次会议上提出了月球希尔顿的概念，比阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上行走还早了两年。他设计了一把模拟的房间钥匙，甚至还设计了一张预约卡，但显然没有想到有 一天能够通过互联网进行预订（钥匙是什么）。现在讨论酒店概念是否像半个世纪前讨论它一样愚蠢？我会大胆地说不，因为技术最终会使这一切成为现实。
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如前所述，为酒店建造一个大型穹顶将是一项具有挑战性的月球工程壮举。一个更合理的方法是建造一个大小适中的地下旅馆，里面留有几个观赏圆顶，你可以每次在圆顶里待上几小时，暴露在少量的辐射中。窗户必须有，这一点我同意。对游客来说，从月球上看风景是它的三大基本魅力之一。另外两个魅力是低重力和历史遗迹。但排在第一的，肯定是景观。
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“无比壮丽的荒凉”，而且“比地球上任何地方都荒凉”。这就是布兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）曾经对着月球说过的话。这听起来可能不像是一个卖点，但在美国的恶地国家公园或北非的撒哈拉沙漠，荒凉的景色确实有它的美丽。唯一不同的是，整个月球都是这种荒凉的景色，笼罩在黑色的天空之下。月球的地貌主要由月海、高地、环形山构成。之所以叫月海，是因为从地球上看，它们就像海洋一样，是古代火山喷发形成的巨大干燥的平原。月球高地，或者叫“台地”，是比月海海拔更高的没什么特色的平原。环形山是很久以前小行星和彗星撞击形成的。站在一座巨大的月球环形山的边缘，想象造成它的撞击，肯定会令人惊叹不已。
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但是，月球上真正美丽的可能是地球。它呈一个巨大的球体出现在天空中，大小是我们从地球上看到的太阳或月球的6倍。从月球上看，地球在一个月的时间里会有盈亏变化，从酒店的观景台上可以看到漩涡状 的云团和大风暴。这种景色令人惊叹，很难限制自己待在玻璃下的时间。无论白天黑夜，地球都是可见的。与过去或未来的任何“殖民地”相比，这里的景色独一无二——如果你在月球的正面，就能永远直接看到故国土地的景象。
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