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图为月球南极-艾特肯盆地东缘的重坑地形,被阿耳忒弥斯二号船员拍下。
如果你像埃隆·马斯克一样,梦想着未来能有大量人类定居月球,那么一项最新的科学研究可能会让你感到失望。
今年2月,马斯克曾公开宣布,旗下太空探索技术公司(SpaceX)已将工作重心从火星定居点转向“在月球上建设一座能够自我发展的城市”,并声称这一目标“不到十年”就能实现。
然而,根据周一发表在《空间技术前沿》期刊上的一项最新研究,科学家们明确指出:月球上的水资源根本不足以长时间维持一座大城市的运转。
100万人仅能维持2年半?科学家算了一笔账
虽然月球表面可能散布着数万亿磅封存在微小玻璃珠中的水,但科学家根据“10亿吨水”的慷慨估计进行了详细测算。
“用这种水源,究竟能在月球上支持多大的城市?答案非常令人惊讶,”论文首席作者、哈佛与史密森天体物理中心高级天体物理学家马丁·埃尔维斯对媒体表示。他与合著者、英国杜伦大学空间研究中心(SPARC)名誉教授乔纳森·麦克道尔计算了不同人口规模在饮用、卫生、农作物种植、火箭燃料乃至呼吸等方面的用水消耗量。
研究显示,如果一座月球城市拥有100万人口(相当于瑞典首都斯德哥尔摩的规模),在不回收水资源的情况下,月球水将在不到两年半的时间内耗尽。
即便采用类似于国际空间站高达98%的高效水循环系统,这笔水资源也仅能维持100年。埃尔维斯直言,这意味着人们必须对用水极其苛刻,“包括总是使用相当可疑的厕所且不洗衣服,我认为这种生活方式不太可能持久。”
研究人员指出:“对于如此庞大的投资而言,约一个世纪的寿命显然远远达不到部分人所倡导的‘地球之外可持续、长期定居’的目标。”
根据计算,如果人口缩减至10万(略少于美国佐治亚州桑迪斯普林斯的人口),水资源可维持1000年,这才能称得上是“可持续”;若仅建立一个1万人的小镇,水源则可维持1万年。麦克道尔表示,在一万年的时间尺度里,人类或许能找到从小行星带或土星卫星进口水资源的终极方案。
对于马斯克提出的“十年建城”设想,麦克道尔给出了更为现实的翻译:“我会说,三十年内我们可能会在月球上建成一个城镇。”
从“月球村”起步:水源面临破坏与抢夺风险
未参与该研究的伦敦大学伯贝克学院行星科学与天体生物学教授伊恩·克劳福德认为,这项研究为大型人类定居点的长期计划“注入了现实主义”。他表示,短期内更可行的方案是建立一个仅有1000名居民的“月球村”,规模类似于冬季在南极驻扎的人员,这类小型前哨站可以在未来几十年内无忧无虑地使用月球水。
然而,开采月球水还面临着科学与技术的双重难题。
英国开放大学高级研究员西蒙·巴伯指出,月球极地的水冰积累了数十亿年,保存着地球及行星演化的重要物理与化学记录。“在考虑将其用于工业用途之前,我们至少应该弄清楚这些冰所隐藏的秘密。”
此外,采水难度也极大。巴伯补充道,极地阴影区极其寒冷和黑暗,工人或机器人极难生存,且水冰并非纯净水,而是掺杂了必须清除的有毒化学物质。
麦克道尔警告称,“水将是太阳系的黄金”。研究估计,月球上最大的八个陨石坑大约含有3400万吨水。由于优质陨石坑数量稀少,极易引发商业竞争与资源抢夺。
克劳福德强调,必须谨慎管理有限的月球水储备,绝不能任由“淘金热”心态蔓延,国际社会亟需出台公认的监管框架,以防止宝贵的月球资源被过早耗尽。
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