月球基地（人类在月球上建立的生活、工作区域）

月球基地

人类在月球上建立的生活、工作区域

月球基地，是指人类在月球上建立的生活与工作区域。 在月球上建立基地，主要有以下目的：更好地开展天文观测等科学活动；在月球上建立空间发电站供地球使用；开发月球各种矿物资源；为人类向更远的目标探索提供一个落脚点；为飞向更远的行星的飞船提供建造材料甚至提供推进剂；为更远的将来人类向月球移民打前站。向月球发射一艘宇宙飞船，代价已经十分高昂，建造月球基地将花费更大的成本。因此，到目前为止，月球基地还处在一般性探讨阶段。

建立目的

在月球上建立基地，主要有以下目的：更好地开展天文观测等科学活动；在月球上建立空间发电站供地球使用；开发月球各种矿物资源；为人类向更远的目标探索提供一个落脚点；为飞向更远的行星的飞船提供建造材料甚至提供推进剂；为更远的将来人类向月球移民打前站。向月球发射一艘宇宙飞船，代价已经十分高昂，建造月球基地将花费更大的成本。因此，到目前为止，月球基地还处在一般性探讨阶段。

建设构想

建造月球基地与建造太空城市一样，对于普通人来说是一件不可思议的神奇事儿。但这件神奇的事儿却早已明确摆在了科学家面前，他们不仅对之进行了长期探索，而且正在准备进行具体实施。

美国

美国是最先决定创建月球基地的国家。据报道美国已决定耗资1000亿美元，建立临时月球太空城。这一计划将分阶段进行。最初建立临时基地，人数从十几人逐步增加到数十人，他们将在月球进行矿物开采和冶炼试验，并为建造永久基地做准备。2007年建成中小型永久基地，人数增加到百余人，逐步形成从开采、冶炼到运输的整套生产系统。最后是在月球上建成一个可以容纳千人的月球城，各种类型的生产、生活、娱乐设施日趋完备，物资自给自足有余，还可以“出口”地球。

美国的这一月球基地蓝图，占地8000平方米，是一座圆形3层建筑物，直径64米，每层高4.5米。屋顶由混凝土建造，再覆以月球土，厚0.7～2.5米。墙壁分内外两部分，外墙6层，厚1.4米，内墙厚2.5米，内外墙中间夹0.7米厚的月球土，主要用于防宇宙射线、太阳风，以及陨石的撞击。另外建筑物中间还有一个圆形防空洞，一旦建筑物受损，大气外泄，人可以躲入其中避难。

日本

与此同时，日本由未来工程学研究所牵头，召集能代表日本水平的大学、研究所以及20多家企业的技术专家，成立了“月球基地与月球资源开发研究会”，也提出了一份月球基地的建设蓝图。这一蓝图计划分为5个阶段实施。第一阶段从本世纪末到下世纪初，主要对月球进行调查探测，用机器人为基地选址，绘出月球资源分布图。第二阶段从2004年开始，建设可供6～8人居住的直径为6米、长为11米的基地，人们可以不定期地在这里工作，时间为几天到几周。2010～2020年为第三阶段，基地扩大到可供8～32人居住，建成可防止阳光强烈辐射的保护装置，工作人员可在这里连续工作3～12个月。2020～2030年为第四阶段，基地进一步扩大，工作人员增至64～125人，居住时间长达1～5年，逐步解决氧气自给问题和农场建设问题。2030年以后进入第五阶段，基地做到完全自给自足，开始进行能源生产，月球和地球之间开辟定期航线，使月球基地成为人类在地球以外建立的第一个真正的太空居民点。

中国

据中国消息，中国要在太空中建立实验室，争取将来在月球上建基地，开掘月球矿藏。中国人迈向外太空的第一步-载人航天也要在三年内实现。

据报道，中国科学家前日在“科技周”的报告中首次披露中国进军外太空的蓝图。中国探月计划首席科学家欧阳自远院士介绍说，他们的远期目标是在月球上建立基地，并开采矿藏为人类服务。

欧阳自远说，理论上中国已完全具备了月球探测的能力。他透露：“中国月球探测计划的目标，是建立月球基地，开发、利用月球上各种丰富资源，而中国的第一次月球探测，将从发射月球资源探测卫星开始。”

月球探测卫星将绕近月轨道运行，对月球进行整体性与综合性的探测，探明月球上蕴藏丰富的氦3、铁、钛、水冰等能源和资源，并查明月球表面的环境、地貌、地质构造与物理场。

欧阳自远说，高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料氦3，在月球上蕴藏丰富，初步估算，月壤中的资源总量可达100至500万吨，8吨氦3所发的电就可满足中国一年的用电量，100吨氦3就能满足全球一年的电力需求。因此，利用月球资源卫星探明月球上氦3的储量和分布，对中国未来能源战略有着重要意义。

“神舟”三号副总设计师王壮说，中国宇航员飞入太空将在2005年前实现。他介绍，目前中国已有12名候选宇航员待命。中国已自行研制了返回舱、宇航服等设备。其中仅宇航服的造价就高达“千万元量级”。

中国的太空计划分三步：实现载人航天；建立空间实验室；建立空间站，实现与国际空间站对接。作为更长远的登陆外星球工程，专家们计划先遥探月球环境，为将来建设月球基地选址。

印度

印度正在研究在月球寻找一块约15平方公里的土地，以建立该国第一个月球基地，为进行载人登月等空间活动作准备。

月球基地在坡度上应该较为平坦，一端有抬高的地形，可以接触阳光；基地还应该有个坑，可以存放足够的水；此外，基地还应该有足够的阴影区，供未来在月球生活的人员在天热时“纳凉”。 

印度空间研究组织计划2013年发射“月船2号”探测器，这一无人探测器将在选定的月球着陆场所降落，并对科学家选定的月球基地进行考察。2020年，印度空间研究组织将开始建立月球基地，为印度首次载人登月作准备。

俄罗斯

根据俄罗斯科学院2012年发布的一项太阳系探索十年计划，俄罗斯把月球和火星列为首要考察目标。俄科学家主张2015年起发射月球着陆探测器，考察月球南北极；2020年后发射月球车，实施落月探测；2023年着陆探测器再赴月球收集标本。留在月球的月球车和着陆装置将成为构建月球基地的首批基础设施。除此之外，俄罗斯将积极参与欧洲航天局的火星探测计划，包括发射火星轨道探测器、观测火星大气、发射火星车、考察火星表面等。

生活物资

人类要在月球表面正常生活居住，首先离不开必不可少的淡水和氧气。科学家发现月球的沙土含有很多的氧，他们便提出了用月球沙土制造淡水和氧气的设想。这一设想是先用铲车自动挖掘月面的沙土，从中选出含氧的铁矿物，然后用氢使含氧铁矿物还原，便可制得淡水了。有了水，通电使水电解，得到的是氧气和氢气。氧气经液化贮存，随时可向基地居民供应。最初用作还原剂的氢可以从地球上运来，生产开始后电解水获得的氢即可循环使用。据估计，190吨月球沙土含有15～16吨含氧铁矿物，可制得1吨氧气。而1年只需要生产1吨氧便可维持月球上10人生存的需要。

其次，人类要在月球自给自足系统中生活，还必须保证食物供应。近几年来，科学家在太空站上进行了大量的生物实验，先后培育出了100多种“太空植物”，其中包括小麦、玉米、燕麦、大豆、西红柿、萝卜、卷心菜、甜菜等。而且证明在太空失重条件下，在月球土壤中植物种子发芽率更高，生长更快，开花或抽穗时间更早。科学家还对一些动物进行了试验，证明失重状态不会影响新生命的诞生。在太空站里，果蝇能像在地球上一样交配、产卵、繁殖后代；蜜蜂会筑巢，蜂王照样生儿育女。送上飞船的60只鹌鹑蛋，返回地面后仍能孵化出小鹌鹑。在飞船上搁置了59天的鱼卵，回到地面全都顺利地孵出了鱼苗。哺乳动物也不例外，雌鼠、雄鼠放在笼子里送上太空，照样合欢同居，雌鼠照样受孕怀胎，回到地面后产下了第一代“太空鼠”。因而只要在月球上建立起月球农业和养殖业基地，月球上人的食物来源是有充分保障的。

第三是月球基地的能源供应更不成问题。因为月球上无风无雨，晴朗无阴，终日有阳光照射，而且没有大气吸收，太阳的辐射强度大约是地球上的1.5倍。因此，月球上完全可以利用太阳能来照明、供热、采暖、发电。当然，必要时还可以在月球上建立核电站，以保证基地能源的充足供应。 

门德尔计划

90年代初，美国休斯敦航天中心负责人温德尔·门德尔向白宫重提建设月球基地。科学家认为建立一个月球基地对支持在太空进一步大规模的开发是极重要的。在巴西的圣卡塔林岛，美国科学家正在为开辟月球基地，进行类如“生物圈2号”的全封闭模拟实验。门德尔计划的第一阶段从1997年开始，先发射人造卫星，为基地选择最佳地点作勘测。第二阶段从2005年开始，为施工阶段，将向月球运送起重挖掘等基建机械，并用微波对地基进行硬化处理。第三阶段为构件组装，采用21根直径6米，长18米的巨型管道，组成3个等边六角形，六角形中用高压充气建立18米高的巨大圆舱，人员设备皆可容纳在管道或圆舱中。第四阶段开采利用月岩中氧、铝、铁、钛、硅等资源，制取生活用氧，及扩建月球基地所需的金属、玻璃等原材料。科学应用国际公司根据门德尔计划第四阶段作了相应的研究，其结果是令人乐观的：一座重量为1吨的小型试验型化工厂，在1年中可把10吨以上的月岩加工成氧、金属和玻璃。

门德尔的整个计划需耗资上千亿美元，人类必须不间断地努力100年才能完成。

重返月球

2006年12月，美国宇航局对外公布了“重返月球”计划，其核心目标是2024年在月球上建立永久基地，月球南极有望成为选址地点。建成后的月球基地上将有探测车和生活区，能够实现电力供应，保证宇航员在月球上长驻180天。以下就是《新科学家》杂志公布的美国未来月球基地设计方案：

1.最终目标：4名宇航员在月球停留半年

美国宇航局已经审查了十多个在月球上建设人类居留地的不同设计方案。每个设计方案的最终目标都是能在无需补给任务的情况下，让4名宇航员在月球上停留180天。这个基地由坚硬的圆柱形登月舱构成，每个都将放在月球登陆器的顶部，被送到月球表面。美国宇航局设想在把补给品送上月球，并实现每年执行两次载人任务后，于2030年之前建成一个功能齐全的宇航员居留地。但是月球居留地至少要在最初几年依靠太阳能电池板。太阳能电池板收集的一部分能量会被储存起来，以备阳光无法利用的时候为该基地提供能量。

2.可利用核反应堆供能

在月球上的漫漫长夜，可利用核反应堆供能，如果居留地不是位于极地，月球之夜最长可持续大约14天。这些反应堆的功率为40千瓦，大约足以供30家普通美国家庭使用。反应堆上方的黑色面板是散热器，可用来疏散过剩的热量。为了防止宇航员受到反应堆伤害，这些东西都距离居留地有一段距离，而且周围被成袋的月球土包围。其他设计方案要求把核反应堆埋在月球地下。 

3.美国宇航局希望设计一种加压月球车 

为了探索月球表面，美国宇航局希望设计一种加压月球车，它可当作移动月球居留地。宇航员利用它可在数周时间内持续探索月球表面，期间无需返回大本营。如果供应品补给站分布在道路沿线，这些月球车或许可以离开大本营数百公里。

4.居留地和月球车将穿上“太空服” 

又粘又细的月球尘土可破坏保护层，它们可能是一大健康隐患。为了解决这个问题，美国宇航局正在考虑给居留地和月球车穿上“太空服”，这样尘埃就无法进入居留地和月球车内部了。这两件“太空服”是用来装备加压月球车的。宇航员从这种服装的后面进入室内，然后利用月球车前去探索月面。

5.巨型六腿机器人可驼整个宇航员居留地 

月球车和推土机可能并不是唯一在月球表面移动的装置。一种被称作ATHLETE的巨型六腿机器人可以用背驼走整个宇航员居留地，它通过蹲伏姿势，让居留地的门靠近地面。

未来探索仍有不确定性 

小布什总统宣布这项计划后不久，美国宇航局确定实现重返月球这个目标的最好方法，是建设一个可以确保4名宇航员一次停留180天的居留地。现任总统奥巴马在2009年初支持一项重返月球计划，由于他已经下令扩大对美国宇航局的人类太空飞行计划的审查范围，这些计划可能还会发生变动。这次审查预计将在8月底结束。 

美国宇航局2010年的预算需求也会导致重返月球的时间表发生变动。德克萨斯州休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心月表系统项目办公室副主管马修·伦纳德(Matthew Leonard)说：“我们得到的人类重返月球计划的预算开支无法维持到2020年。”尽管如此，该局仍在为实现这个目标而努力，打算在2021年把第一批宇航员送上月球，并通过把货物送上月球，且每年实施两次登月球任务，在月球上建立居留地。

建筑形式

中国科学院院士、中国月球探测首席科学家欧阳自远指出，建立月球基地是载人登月之后的展望，未来如果要建的话，他建议借鉴延安窑洞，在山上打洞后里面建立维持生命系统。

假如学延安在山里打很大的窑洞，辐射可以屏蔽，“窑洞”就是很好很完美的地下室，可以有更大的空间在里面制造大气环境、建立生命保障系统等，而且不需要把很多东西运到月球去。如果从“窑洞”出来，就需要穿宇航服了，否则将无法生存。

廉价基地

人类已经早已登陆过月球，也一直有志登陆火星，但重返月球喊了多年却仍未出现，更别提踏上火星了。这背后的原因很多，不过高昂的成本是一个不容忽视的重要因素。

拥有梦想的人们并未放弃，经过锲而不舍的钻研与尝试，已经开发出了节约成本的两大招式。

第一大招为可回收火箭。SpaceX的猎鹰9号火箭已经成功完成了陆上和海上的回收试验。对于SpaceX公司来说，火箭不再是一次性用完即废，而是可以重复使用数十次的，未来的发射成本相比以前将节约百分之九十以上。

第二大招是充气式太空站，它是以减少航天器自身重量以压缩成本的另一条康庄大道。

今天，我们将重点谈谈这第二大招。

4月8日，猎鹰9号火箭首次成功返回到海上回收平台，在那一天，私人太空公司SpaceX是主角，而4月16日，轮到毕格罗太空公司走到了最前台——BEAM充气式太空舱经由SpaceX的猎鹰9号火箭运到太空，与国际空间站成功对接，并完成充气。

BEAM与国际空间站（简称ISS）对接后，其体积经过充气膨胀到以前的4.44倍，直径为3.23米，长4.01米，可为航天员提供大约16立方米的活动空间。

看起来，这个充气式太空舱似乎也不是那么大嘛，其实，它只是一个试验舱，是为了验证未来的充气式太空站而做的准备。

BEAM将与国际空间站一起共度两年时光，以检测它是否会漏气，在保温和防辐射效果上是否过硬，是否经得起微陨石和空间碎片撞击侦测的考验等等。每隔一段时间，宇航员们就会进入BEAM以进行各项检查，每次停留数小时。经过两年的严酷考验后，它将脱离空间站并进入大气层烧毁。

若一切测试正常，那么，毕格罗太空公司就要放开手脚再出重拳，发射BA330太空舱。

一个BA330重20吨，充气后可提供330立方米的空间，此为其名字由来。

两个BA330组合在一起就是一个充气式太空站。

根据毕格罗太空公司的官方介绍，BA330对太空环境中的防辐射能力等于或大于国际空间站。舱体上将提供4个防紫外线的窗户，可让未来的太空游客欣赏地球。

图为BA330与国际空间站上的“命运号实验舱”的大小对比。BA330充气展开后，舱体壁厚0.46米，据该公司的官方介绍，在防空间碎片和微陨石撞击上，BA330提供的保护优于现在的国际空间站。

毕格罗太空公司的官方信息可信吗？难以肯定。但我们能确定的是，NASA已经与这家公司签订了一份1780万美元的订单，他们的太空舱也已经与国际空间站对接。这家公司的CEO罗伯特·毕格罗在一场演讲中说：“两年半前，有人嘲笑我们的计划，现在再也没有人嘲笑了。”

充气式太空舱最大的好处，当然是节约成本，本来要运送10吨家伙进入太空，现在只运1吨，成本不降才怪。

另外，国际空间站因为处在近地轨道，有残余大气阻力，所以每个月它的轨道高度会下降2千米左右，如果不开启发动机以提升轨道高度，迟早会落入大气层。然而，空间站越重，发动机所需燃料就越多。这意味着，在20年的寿命期内，充气式太空站因为较轻的质量，所需维护轨道衰减的成本也会比较低。

人类一直有志于登陆月球和火星，只可惜那里没有酒店。无论是高大上的3D打印，还是现场拌水泥砌砖，一个很大的问题是需要较长的时间，最害怕的是，房子建好了人却没了。而使用充气式太空舱的话，打打气后就可以进去睡午觉。

我国将于2020年左右建成自己的空间站，也许，摸着石头过河的毕格罗太空公司，他们的大胆创新和探索，将会为我国未来的空间站提供一些可能的借鉴。

参考资料

1.建立月球基地·全球新能源网

2.太空计划分三步走 中国进军外太空蓝图绘就·搜狐新闻