如何对月球进行地形改造:这可能吗?
您可能对月球非常熟悉。它很大,很圆,并且以多种方式影响地球,包括潮汐。尽管关于它的起源仍存在争议,但毫无疑问,它使人类着迷了几千年。
在1969年以及整个1970年代宇航员访问月球之后,我们对它有了更多了解。它的确美丽如画,却冷酷无情。它没有大气层,只有地球引力的一小部分。简而言之,这不是一个特别好客的地方!
如果我们要住在那里,我们就必须改变这种无情的环境。将月球改造为地球是使其更像地球的方法之一。但是我们怎样才能把月球变成地球呢?
这篇文章将探索几个关于月球形成地球的想法,以及我们可能在那里开始生活的实际方法
月球
月亮有利的:
现在有很多事情使得在月球上生活不受欢迎。然而,有一些明显的优势:
月球离地球很近,所以往返月球要比往返火星容易得多。与月球的通信几乎是瞬间的,而太阳系的其他行星则会经历通信延迟。
月球的低重力使其适合用于建筑和太空发射。从月球发射航天器要容易得多,因为逃离月球重力场所需的能量更少。
它和地球一样接收同样数量/质量的光,这对我们想在那里种植的任何植物来说都是好消息。
改造月球:有什么需要改变的?
也许最好的开始是看看需要改变什么,让月球对地球人更友好一点。以下是一些事实
月球温度:
这一点可能是显而易见的,但它是一个大问题:月球是冷的!月球的温度从白天到晚上变化很大,时而沸腾,时而冻结。
因为月球没有大气层,所以它既不能捕获和留住热量,也不能将热量隔离开来。因此,它的波动很大,取决于太阳辐射。它可以在阳光直射下达到250华氏度(约122摄氏度)。在阳光照射不到的最冷的地方,气温降到零下243华氏度(零下153摄氏度)。
如果人类要在月球上生活,我们必须确保温度更容易控制。这意味着要想办法使月球表面的温度保持一致。最简单的方法就是大气。这就引出了下一个问题……
月球大气层:
月球的大气层(或缺少大气层)是人类居住在那里而没有宇航服的另一个主要障碍。目前,月球只有微量的大气层。它没有足够的引力来捕获和保留大气层,所以任何环境气体都会逐渐消失在太空中。它们要么自己漂走,要么被太阳辐射带走。
缺乏大气层是个坏消息,原因有几个。首先,我们需要一个非常特殊的大气层来舒适地呼吸。它必须含有78%的氮(或其他一些惰性气体,如氩)和20%的氧(其余的是微量气体),才能满足我们的需要,否则我们会窒息而死。
其次,我们需要大气压。减压会迅速引起一系列生理问题,并迅速导致死亡。正因为这个原因,所有的飞机在一定的高度飞行时都要加压。因为月球没有大气层,所以没有压力,这是个问题。
月球引力:
月球地球化的另一个大问题(或潜在问题)是重力。人类已经习惯了地球的引力。我们用它自由地移动和生活。月球的引力约为地球引力的六分之一,所以一切都轻得多。
在16%的重力下跑步似乎很有趣,但这比你想象的要有挑战性得多。我们的运动很大程度上依赖重力。没有它真的很难行走,这使得在月球上行走非常困难,就像整个人在水里行走一样。
除此之外,我们知道人们需要重力来使我们的身体保持健康。国际空间站的宇航员必须定期锻炼以保持身体健康,即使如此,骨骼健康也存在长期问题。人类不应该生活在零重力的环境中,它会影响我们的健康。
我们不确定月球的微小引力是否足以抵消宇航员所遇到的健康问题,而且直到建立永久基地之前,我们可能无法确定。
改造后的月球
其他问题:
还有许多其他因素在起作用。月球没有太多的地表水,所以即使温度和气压达到地球的标准,我们也可能不得不从其他来源(彗星或富水小行星)进口水。
在月球上,一天的周期是非常不同的,一个月球上的一天大约持续29天。如果我们把月球变成地球,并开始在那里生活,昼夜循环将与地球上的昼夜循环截然不同,植物、动物和人类都可能无法适应。
月球也不像地球有磁场,所以来自太阳的有害辐射也不会被过滤掉。厚厚的臭氧层会有所帮助,但在一个被改造的月球表面行走仍然比在地球上行走有害得多。
地球化月球的步骤
所以如果我们想要丢弃宇航服,我们显然需要对月球做一些重大的改变。下面是我们需要开始做的几个步骤。
增加大气压力:
我们必须增加月球的微小大气层,增加我们需要呼吸的气体。更重要的是,我们需要一些温室气体来开始收集和保持热量。二氧化碳是显而易见的选择,但也有其他的选择,比如氯氟碳化合物(CFCs),它们在保温方面非常出色。
我们需要收集大量的氮和氧,然后把它们混合在一起。我们可能不得不从小行星上获取这些物质,因为把它们从地球上吸走是不现实的。这些气体中有一些可能是由月球地壳产生的。
如果要使月球地球化成为现实,大气生产将必须是一件持续不断的事情。气体会不断地进入太空,就像一个漏气的气球。
增加/稳定表面温度:
月球表面的温度很可能会随着厚厚的大气层的增加而升高,但很可能需要额外的气候工程来将温度提高或降低到适宜居住的合理水平。
这可以通过多种方式实现,包括使用巨大的轨道阴影和镜子来改变阳光的方向,使用漂浮在大气中的镜子“云”,以及在表面添加大量的水来帮助调节温度。
水:
我们所知道的生命的另一个基本要素是液态水。月球目前太热/冷,无法维持液态水,但一旦冷却下来,这是可能的。
月球上可能隐藏着相当数量的水。印度的“月船一号”月球探测器证实了月球外壳中存在水,并假设月球表面下可能隐藏着整个冰原。一旦天气变暖,海洋和湖泊就会开始出现。
如果没有足够的水,我们将需要向月球输入水,这可能是通过撞击彗星或表面上有水的小行星造成的。一个健康的水圈对调节温度和维持植物生命至关重要。
植物:
为了在大气中保持足够的氧气,并种植可供食用的作物,我们需要在气温、大气和水圈达到正常水平后开始引进耐寒植物。
地衣是出了名的耐寒,这是一个很好的开始。之后可以引进耐寒草。最终,我们可以转向成熟的农作物和树木。
我们已经看到了植物在低重力环境下能够茁壮成长的迹象,所以希望我们当地的植物能够适应这种新环境。
听起来并不难…
读完这篇文章后,听起来可能会很简单。为什么我们还没有开始呢?
实际上,对月球进行地球化是一项巨大的任务,比人类所从事的任何工程项目都要大几千倍。许多任务需要的技术甚至还不存在。
我们将需要通过发射小行星和彗星与月球相撞来真正移动山脉。我们可能需要增加水的海洋,并建造数百公里长的镜子和阴影。坦白说,这还不可能。
除此之外,我们甚至都不知道月球上的生活是否会健康。
一个替代地球化月球的方法
我相信,在不久的将来,人类将生活在月球上。永久。这太有道理了。这是一个伟大的地方,建设,种植,收获资源,并发射我们的飞船到其他星球。
几千年后,月球可能会变得更适合生命生存,但在短期内,有一种方法可以在月球上舒适地生活。
生物圈:
地球生物圈实验
生物圈是一个完全自给自足的封闭系统,生命可以在其中蓬勃发展。水、空气和生物材料是循环的,从理论上讲,它只需要很少的外部输入。
生物圈似乎是将一种舒适的、类似地球的生活方式引入月球表面的好方法。
发射所需的材料、水和气体要少得多,而且太阳辐射可以通过屏蔽板和外部镜子得到缓解。太阳能将是丰富的,不受云层干扰,所以能源将不是一个问题。
生物圈可以像传统的土楼一样建造在地表上,也可以用天然或人工洞穴建造,因为周围的岩石可以做成很好的绝缘体。
虽然在技术上我们还有很长一段路要走,但是通过生物圈这样的实验,我们离目标越来越近了。我相信,在不久的将来,我们会看到生物圈在月球上到处出现(可能在南极洲等地也会出现)。
有一天,我们可能会抬头看到一个巨大的蓝绿色的球体在回头看我们。
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