世界仍在庆祝1月3日中国嫦娥4号在月球远端的历史着陆。最近,中国宣布计划继续执行三项月球任务,为建立月球基地奠定基础。
在月球和更远的地方定居一直是人类的愿望。技术的进步和在月球两极附近发现的大量水源使这个想法更具吸引力。
但中国离实现这一目标的距离有多远?悉尼科技大学高级讲师约书亚·周(Joshua Chou)分析了可能性。让我们看看他怎么说。
如果把重点放在现有技术上,中国今天就可以开始在月球上建立基地了。
第一个月球基地
第一个月球基地可能是由自动化机器人(类似于亚马逊仓库)运行的无人设施,以确保必要的基础设施和支持系统在到达前完全运行。
月球环境容易受到深真空条件、强温波动和太阳辐射等不利条件的影响。更重要的是,我们还没有完全理解太空和月球对人体的长期影响。
嫦娥四号任务带到月球的种子已经萌芽。这是人类第一次在月球上种植植物,为未来的食品农场铺平了道路。
建设月球基地与建设第一个海上石油钻井平台没有什么不同。必须考虑移动建筑部件的物流和可行性研究。在这种情况下,必须测试土壤样品。
中国迈出了检查月球表面土壤的第一步。这是建设地下栖息地和支持基础设施的必要条件,保护基地免受恶劣地面条件的影响。
3D打印一切
在建造月球基地的所有可能技术中,3D印刷提供了最有效的策略。D印刷完全改变了生产效率,降低了浪费和成本。
中国的愿景是在月球基地内外发展3个D打印能力D打印机有潜力制造日用品,如酒杯和底座零件的维修。
但在太空中进行3D印刷是一个真正的挑战。它将需要能够在月球微重力环境中运行的新技术。必须在真空中开发3个零件形状D打印机。
需要新材料
众所周知,光纤等地球材料一旦进入太空就会改变属性。因此,地球上有效的材料在月球上可能无效。
无论3D它必须能够抵抗月球环境的条件。因此,印刷材料的发展至关重要。研究人员正在逐步寻找和开发新的材料和技术来应对这一挑战。
例如,德国研究人员希望在不久的将来在微重力的作用下成为第一个“随时可用”3.不锈钢工具D打印。美国宇航局还演示了零重力三维打印技术,表明在太空中进行三维打印是可行的。
在更大的范围内,我们看到地球上有3栋房子D打印。月球基地可以以类似的方式使用预制件和大规模3D结合打印。
美国国家航空航天局于2005年发起“三维打印人居挑战”这一点可以从参赛作品中看出。本次比赛旨在推广3D印刷施工技术的发展为地球、月球、火星等地区创造了可持续的住房解决方案。
生活在月球上
到目前为止,我们一直在关注建设月球基地的技术可行性,但我们仍然需要考虑月球对人类的长期影响。到目前为止,已经进行了有限的研究来检查细胞水平对人类生理学的生物学影响。
我们知道人体器官、组织和细胞对重力非常敏感,但对人体细胞如何发挥作用和再生缺乏了解。
如果宇航员生病了怎么办?地球上的药物还能工作吗?如果宇航员想住在月球上,这些基本问题需要回答。
从长远来看,人体器官和组织3D生物打印将通过允许机器人手术在维持月球任务中发挥关键作用。俄罗斯最近展示了第一个在微重力下工作的3D生物打印机。
超越无限
中国能建立月球基地吗?当然人类能在月球和其他行星上长期生存吗?答案不清楚。
可以肯定的是,中国将利用必要的技术能力内利用必要的技术能力开展载人登月任务,为太空探索奠定基础。