月球2（图片来源：wallpapercave）

亚利桑那州行星科学研究所的高级科学家、马萨诸塞州芒特霍利奥克学院的天文学教授达比·戴亚尔（Darby Dyar）说：“这是一个相当荒芜的地方。”她还告诉《科学现场》，“每一个物种都在试图扩大其生态环境。但是，月球这个新‘环境’对人类来说是十分不宜居的。”

可呼吸的空气

与地球不同的是，月球上的水不会像雨水一样自由落下并汇集到我们可以饮用的水体中。至关重要的是，月亮也缺乏具有可呼吸空气的大气层。而且地球的天然卫星也没有可以方便地支持农业用地的现存生态系统。月亮还容易受到太阳风暴的影响，即太阳表面的喷发会发出电磁辐射，而月亮因为缺乏磁场的保护而无法抵抗。戴亚尔说，月球上还存在着巨大的极端温度差异，以及漫长而交替的明暗时期。

以上这些都有可能让月球上的生活显得不可能。但令人惊讶的是，事实并非如此。实际上，人类生存的必要条件——空气，水，食物和居所——从理论上讲，月球上的这一切并不像你想象的那么遥不可及。

月球生活（图片来源：wallpapercave）

拿空气来说吧。为了支持月球上几百人的起始人口，我们必须首先将空气输送到月球表面，然后将其泵入人类居住的密封结构中。欧洲航天局卫星项目的管理者马库斯·兰德格拉夫（Markus Landgraf）说，这种做法看起来不可持续，但是从短期来看，这实际上是相当划算的。“人们用不了太多的空气，而且很长一段时间，我们将不需要在月球上制造空气。我们将空气带过去就行了。”他说，“这种方法的运输成本依然是可控的。”

然而，如果月球上的人口增长到成千上万，我们就需要在月球上合成氧气，这是一个昂贵的过程。但是兰德格拉夫说，未来几十年太空探索的增长可能使这一过程变得更加经济实惠。

那是因为推进航天器需要氧气，所以如果需求增加，“与为人类建造饮用水和空气生成器相比，在月球上建造用于火箭推进的氧气生成器，在经济上更加划算，”兰德格拉夫说。这将降低生产成本，使为月球居民生产空气变得更加便宜。

水，到处是水

那水呢？直到几十年前，研究人员还认为月球是完全干燥的。但是现在，他们知道在月球表面散布着数量惊人的液体。

“我们认为月球形成时水就存在了。我们知道，彗星本质上是肮脏的雪球，会周期性地撞击月球表面。” 戴亚尔说，“有充分的证据表明，彗星撞击月球表面产生的那些陨石坑内仍然有冰层。”

她说，另一个水源来自在太空呼啸而过的太阳风。太阳风中携带的质子与月球携带的电子碰撞，形成氢。

所有这些加起来构成了数量充足的月球水，也许足以支撑一定数量的人口。而且我们已经在国际空间站中开发了从宇航员的淋浴水、尿液和汗液中回收饮用水的技术。这项技术甚至可以利用他们呼吸中的水分。在月球上，这项技术可以为居民创造一个闭环水源。

在一幅1995年艺术家对月球殖民地的构想图中，一座月球开采设施从巨大的月球熔岩平原澄海（Mare Serenitatis）
资源丰富的火山土壤中收集氧气。（图片来源：美国航天局/SAIC/帕特·罗林斯）

但是即使进行回收利用，戴亚尔说，这些水的储量也不是无限的。不断地循环水一定会带来一些损失，因此需要不时地补充储备。此外，戴亚尔指出，通过压碎月球岩石和疏通深坑中的冰来提取月球水，将需要大量昂贵的能源。

戴亚尔说：“我个人的感觉是，月球的殖民将取决于我们将氢带到那里。”兰德格拉夫说，运输成本也很昂贵——每公斤约22万美元。

在不知道月球表面上目前有多少水的情况下，我们也很难估计月球能支持多少人生存。但至少我们知道，这足以提供一个相对可持续的水源。兰德格拉夫估计，无论怎样，至少在定居的头5至10年，月球先驱者们还不需要挖掘月球的水资源；把水运送到月球的成本将足够低，然后将其循环用于十几个最早可能以月球为家的人。

至于月球农业，兰德格拉夫说，我们可以用“几乎像生态系统的封闭穹顶”来模仿地球的生长条件。有长时间的阳光照射和循环水浇灌为其提供营养，月球农业能够扩大规模来养活成千上万的人。已经有大量研究表明，在太空中种植农作物是可行的。

带我到月球

对于我们如何在实践中完成所有这些工作，许多未知依然存在。但是从理论上讲，自然资源可以为月球上成千上万的人提供支持。那么，为什么还没有成百上千的人在月球上盯着地球看呢？

兰德格拉夫说，因为移民月球的最大限制实际上并不是有限的自然资源，而是用航天器将人类运送到月球上的巨大成本。想要更经济的操作，就需要实现大胆的技术飞跃——比如发明太空电梯。如果我们有这些，“那么，我们就能够实现向月球运送上成千上万的人。”兰德格拉夫说，“所以说，实际上，水并不是限制条件，是运输。”

还有另一个把我们迅速拉回现实的警告：现在，移民月球实际上并不是我们的目标。当然，考虑到世界末日的可能，我们可以将月球视为一座诺亚方舟。但是目前，国际太空机构并未将月球看作是灾难的前哨站，而是把它视为研究中心，也是探索我们太阳系其余部分的潜在基地。

兰德格拉夫说，采用这种方法，我们可以向南极洲寻求有关人类居住的线索。作为可能是地球上最接近月球的栖息地，南极洲是人潮起落的季节性人口之家，这一千到四千名研究人员要在寒冷且干燥的条件下工作。目前的研究推动了对月球栖息地的规划，这使我们对未来几十年内可能有多少人实际地在月球上生活有了一个想法：一次只有几千人，而不是数百万或数十亿。

月球探索基地概念图3（图片来源：growingupotaku）

按照戴亚尔的说法，即使是这样的人口也会随着时间的流逝，因被更便宜更高效的机器人取代而减少。她说：“随着科技的进步，真的几乎没有理由需要派人进行科学研究。”

然而，这并不意味着我们成为月球公民的梦想已经破碎。另外一个因素还在支持着这个梦想：人类孜孜不懈的探索动力。这会让我们数以百计的子孙在月球上定居，或者将其用作其它太空探险的起源地。

“即使没有迫切的需要，人类也是少数一直在探索太空的物种之一。” 兰德格拉夫说，“我们在这一策略上非常成功。改变这一点有意义么？我不这么认为。”

作者: Emma Bryce

FY: AngelinaWu

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