在月球上建立一座發電站有哪些困難需要克服？

♥要克服的困難太多太多。首先得克服宇航員可以脫下宇航服來自由行走，不再使用氧氣而被月球環境窒息或爆血管。克服月球表面厚度為8英里的放射性物質對人體的摧殘等。

♛以目前地球人類的技術無法在月球上建立電站。至少要過兩個世紀待地球人類進入Ⅰ型文明後，才有可能征服月球。

●1969年7月20日，美國的宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林登上月球第一批去那裡的人。 他們上去之後發現他們生活在一個淒涼，死氣沉沉的世界裡他們腳下的灰土。 太陽從一個頭頂上一片漆黑。

♛目前，天文學家透過分析瞭解月球上沒有大氣層。看一看月球滿目瘡痍的表面，就令人匪夷所思，毛骨悚然。時不時的微流星對月球就好像人們上餐館。這就意味著到月球上的宇航員僅躲避這些宇宙垃圾都應接不暇，哪裡還有心情去安裝發電機組去。

♛由於月球上沒有大氣，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大。白天，月球表面在Sunny垂直照射的地方溫度高達127℃；夜晚，其表面溫度可降低到-183℃。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，這種測量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由於月面物質導熱率低造成的。月球上的白天，溫度可達127攝氏度（260華氏度）。當月球上太陽下山後，溫度會顯著下降。由於太陽不再加熱月球表面，月球表面溫度可降至-232攝氏度（-387華氏度），這是我們太陽系中最低的溫度，這意味月球表面會變得比冥王星還冷。

●再者，月球上的土壤不叫土壤，叫月壤。它是一個沒有大氣、沒有水體、沒有生命活動跡象、冷熱劇變的死寂世界，僅有太陽輻射引起月岩的物理崩解和各類小天體撞擊產生的濺射物的撒播。月表覆蓋著一層粒徑<1mm的鬆散的岩石碎屑、玻璃碎塊及少量隕石物質與粉塵組成的厚度為數釐米至數十釐米的月壤。

♛其實，目前地球人類對月球的瞭解也僅僅只是九牛一毛。在浩瀚的星空看月球總是平靜的像湖水一樣，其實它內藏玄機，老態龍鍾的月球時不時地也搞個火山爆發。

首先要想到建一個什麼樣的規模發電能力。如果有這麼個設想肯定也不一定很困難。因為在一個沒有大氣層地方建設工程就已經失去了重心作用，而且大大減少了大型裝置施工成本和環節，無論有多龐大的裝置原件和複雜性原因，只要有那麼一點點運動能力稍微掌控方向就能徹底輕鬆安裝到位。關鍵問題是需要的一些原件怎麼從有大氣層壓力運送到沒有大氣壓的星球往返成本計算。既然花了代價又怎麼收回投資成本，那就更需要有智慧和勇氣面對光突突惡劣環境影響下製造空氣和水，然後再把人類文明一起推向又一新的世界，形成月球國際關係。這樣才能輕鬆駕馭投資環境和保護能力。當然還要繼續保持關注用最科學的無線電技術手段，輸送到地球上來那才是真正最大贏家收穫。

　　月球基地，是指人類在月球上建立的生活與工作區域。 在月球上建立基地，主要有以下目的：更好地開展天文觀測等科學活動；在月球上建立空間發電站供地球使用；開發月球各種礦物資源；為人類向更遠的目標探索提供一個落腳點；為飛向更遠的行星的飛船提供建造材料甚至提供推進劑；為更遠的將來人類向月球移民打前站。向月球發射一艘宇宙飛船，代價已經十分高昂，建造月球基地將花費更大的成本。因此，到目前為止，月球基地還處在一般性探討階段。 　　目錄 　　構想 　　門德爾計劃 　　各國情況印度研究第一個月球基地 　　中國要在三年內實現月球基地 　　美國未來月球基地4名宇航員可呆半年 　　最終目標：4名宇航員在月球停留半年 　　可利用核反應堆供能 　　美國宇航局希望設計一種加壓月球車 　　居留地和月球車將穿上“太空服” 　　巨型六腿機器人可駝整個宇航員居留地 　　未來探索仍有不確定性 　　即使沒水，月球基地照樣要建 　　就算有水，如何利用難題多多 　　未來月球基地可建成“窯洞”構想 　　門德爾計劃 　　各國情況 印度研究第一個月球基地 　　中國要在三年內實現月球基地 　　美國未來月球基地 4名宇航員可呆半年 　　最終目標：4名宇航員在月球停留半年 　　可利用核反應堆供能 　　美國宇航局希望設計一種加壓月球車 　　居留地和月球車將穿上“太空服” 　　巨型六腿機器人可駝整個宇航員居留地 　　未來探索仍有不確定性 　　即使沒水，月球基地照樣要建 　　就算有水，如何利用難題多多 　　未來月球基地可建成“窯洞” 　　展開 編輯本段構想 　　建造月球基地與建造太空城市一樣，對於普通人來說是一件不可思議的神奇事兒。但這件神奇的事兒卻早已明確擺在了科學家面前，他們不僅對之進行了長期探索，而且正在準備進行具體實施。 美國是最先決定建立月球基地的國家。據報道美國已決定耗資1000億美元，建立臨時月球太空城。這 月球基地 　　一計劃將分階段進行。最初建立臨時基地，人數從十幾人逐步增加到幾十人，他們將在月球進行礦物開採和冶煉試驗，併為建造永久基地做準備。2007年建成中小型永久基地，人數增加到百餘人，逐步形成從開採、冶煉到運輸的整套生產系統。最後是在月球上建成一個可以容納千人的月球城，各種型別的生產、生活、娛樂設施日趨完備，物資自給自足有餘，還可以“出口”地球。 美國的這一月球基地藍圖，佔地8000平方米，是一座圓形3層建築物，直徑64米，每層高4.5米。屋頂由混凝土建造，再覆以月球土，厚0.7～2.5米。牆壁分內外兩部分，外牆6層，厚1.4米，內牆厚2.5米，內外牆中間夾0.7米厚的月球土，主要用於防宇宙射線、太陽風，以及隕石的撞擊。另外建築物中間還有一個圓形防空洞，一旦建築物受損，大氣外洩，人可以躲入其中避難。 與此同時，日本由未來工程學研究所牽頭，召集能代表日本水平的大學、研究所以及20多家企業的技術專家，成立了“月球基地與月球資源開發研究會”，也提出了一份月球基地的建設藍圖。這一藍圖計劃分為5個階段實施。第一階段從本世紀末到下世紀初，主要對月球進行調查探測，用機器人為基地選址，繪出月球資源分佈圖。第二階段從2004年開始，建設可供6～8人居住的直徑為6米、長為11米的基地，人們可以不定期地在這裡工作，時間為幾天到幾周。2010～2020年為第三階段，基地擴大到可供8～32人居住，建成可防止Sunny強烈輻射的保護裝置，工作人員可在這裡連續工作3～12個月。2020～2030年為第四階段，基地進一步擴大，工作人員增至64～125人，居住時間長達1～5年，逐步解決氧氣自給問題和農場建設問題。2030年以後進入第五階段，基地做到完全自給自足，開始進行能源生產，月球和地球之間開闢定期航線，使月球基地成為人類在地球以外建立的第一個真正的太空居民點。 人類要在月球表面正常生活居住，首先離不開必不可少的淡水和氧氣，而月球上既沒有水又沒有空 月球基地 　　氣。這怎麼辦呢？科學家發現月球的沙土含有很多的氧，他們便提出了用月球沙土製造淡水和氧氣的設想。這一設想是先用剷車自動挖掘月面的沙土，從中選出含氧的鐵礦物，然後用氫使含氧鐵礦物還原，便可製得淡水了。有了水，通電使水電解，得到的是氧氣和氫氣。氧氣經液化貯存，隨時可向基地居民供應。最初用作還原劑的氫可以從地球上運來，生產開始後電解水獲得的氫即可迴圈使用。據估計，190噸月球沙土含有15～16噸含氧鐵礦物，可製得1噸氧氣。而1年只需要生產1噸氧便可維持月球上10人生存的需要。 其次，人類要在月球自給自足系統中生活，還必須保證食物供應。食物從哪裡來呢？近幾年來，科學家在太空站上進行了大量的生物實驗，先後培育出了100多種“太空植物”，其中包括小麥、玉米、燕麥、大豆、西紅柿、蘿蔔、捲心菜、甜菜等。而且證明在太空失重條件下，在月球土壤中植物種子發芽率更高，生長更快，開花或抽穗時間更早。科學家還對一些動物進行了試驗，證明失重狀態不會影響新生命的誕生。在太空站裡，果蠅能像在地球上一樣交配、產卵、繁殖後代；蜜蜂會築巢，蜂王照樣生兒育女。送上飛船的60只鵪鶉蛋，返回地面後仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚卵，回到地面全都順利地孵出了魚苗。哺乳動物也不例外，雌鼠、雄鼠放在籠子裡送上太空，照樣合歡同居，雌鼠照樣受孕懷胎，回到地面後產下了第一代“太空鼠”。因此只要在月球上建立起月球農業和養殖業基地，月球上人的 月球基地 　　食物來源是有充分保障的。 第三是月球基地的能源供應更不成問題。因為月球上無風無雨，晴朗無陰，終日有Sunny照射，而且沒有大氣吸收，太陽的輻射強度大約是地球上的1.5倍。因此，月球上完全可以利用太陽能來照明、供熱、採暖、發電。當然，必要時還可以在月球上建立核電站，以保證基地能源的充足供應。 　　編輯本段門德爾計劃 　　90年代初，美國休斯敦航天中心負責人溫德爾·門德爾向白宮重提建設月球基地。科學家認為建立一 月球基地 　　個月球基地對支援在太空進一步大規模的開發是極重要的。在巴西的聖卡塔林島，美國科學家正在為開闢月球基地，進行類如“生物圈2號”的全封閉模擬實驗。門德爾計劃的第一階段從1997年開始，先發射人造衛星，為基地選擇最佳地點作勘測。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運送起重挖掘等基建機械，並用微波對地基進行硬化處理。第三階段為構件組裝，採用21根直徑6米，長18米的巨型管道，組成3個等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員裝置皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開採利用月岩中氧、鋁、鐵、鈦、矽等資源，製取生活用氧，及擴建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料。科學應用國際公司根據門德爾計劃第四階段作了相應的研究，其結果是令人樂觀的：一座重量為1噸的小型試驗型化工廠，在1年中可把10噸以上的月岩加工成氧、金屬和玻璃。 門德爾的整個計劃需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成。 　　編輯本段各國情況 　　印度研究第一個月球基地 　　印度空間研究組織釋出訊息說，印度正在研究在月球尋找一塊約15平方公里的土地，以建立該國第一個月球基地，為進行載人登月等空間活動作準備。 印度空間研究組織衛星中心主任亞歷克斯2日對新聞界說，月球基地在坡度上應該較為平坦，一端有抬高的地形，可以接觸Sunny；基地還應該有個坑，可以存放足夠的水；此外，基地還應該有足夠的陰影區，供未來在月球生活的人員在天熱時“納涼”。 亞歷克斯說，印度空間研究組織計劃2013年發射“月船2號”探測器，這一無人探測器將在選定的月球著陸場所降落，並對科學家選定的月球基地進行考察。2020年，印度空間研究組織將開始建立月球基地，為印度首次載人登月作準備。 　　中國要在三年內實現月球基地 　　據中國訊息，中國要在太空中建立實驗室，爭取將來在月球上建基地，開掘月球礦藏。華人邁向外 美國宇航局希望設計一種加壓月球車 　　太空的第一步-載人航天也要在三年內實現。 據報道，中國科學家前日在"科技周"的報告中首次披露中國進軍外太空的藍圖。中國探月計劃首席科學家歐陽自遠院士介紹說，他們的遠期目標是在月球上建立基地，並開採礦藏為人類服務。 歐陽自遠說，理論上中國已完全具備了月球探測的能力。他透露："中國月球探測計劃的目標，是建立月球基地，開發、利用月球上各種豐富資源，而中國的第一次月球探測，將從發射月球資源探測衛星開始。" 月球探測衛星將繞近月軌道執行，對月球進行整體性與綜合性的探測，探明月球上蘊藏豐富的氦3、鐵、鈦、水冰等能源和資源，並查明月球表面的環境、地貌、地質構造與物理場。 歐陽自遠說，高效、清潔、安全、廉價的核聚變發電燃料氦3，在月球上蘊藏豐富，初步估算，月壤中的資源總量可達100至500萬噸，8噸氦3所發的電就可滿足中國一年的用電量，100噸氦3就能滿足全球一年的電力需求。因此，利用月球資源衛星探明月球上氦3的儲量和分佈，對中國未來能源戰略有著重要意義。 "神舟"三號副總設計師王壯說，中國宇航員飛入太空將在2005年前實現。他介紹，目前中國已有12名候選宇航員待命。中國已自行研製了返回艙、宇航服等裝置。其中僅宇航服的造價就高達"千萬元量級"。 中國的太空計劃分三步：實現載人航天；建立空間實驗室；建立空間站，實現與國際空間站對接。作為更長遠的登陸外星球工程，專家們計劃先遙探月球環境，為將來建設月球基地選址。 　　編輯本段美國未來月球基地 　　4名宇航員可呆半年 　　臺北時間2009年7月30日訊息，英國《新科學家》雜誌近日公佈了美國宇航局未來重返月球計劃中，建造月球基地的部分設計方案。 2006年12月，美國宇航局對外公佈了“重返月球”計劃，其核心目標是2024年在月球上建立永久基地，月球南極有望成為選址地點。建成後的月球基地上將有探測車和生活區，能夠實現電力供應，保證宇航員在月球上長駐180天。以下就是《新科學家》雜誌公佈的美國未來月球基地設計方案： 　　最終目標：4名宇航員在月球停留半年 　　美國宇航局已經審查了十多個在月球上建設人類居留地的不同設計方案。每個設計方案的最終目標 巨型六腿機器人可駝整個宇航員居留地 　　都是能在無需補給任務的情況下，讓4名宇航員在月球上停留180天。這個基地由堅硬的圓柱形登月艙構成，每個都將放在月球登陸器的頂部，被送到月球表面。美國宇航局設想在把補給品送上月球，並實現每年執行兩次載人任務後，於2030年之前建成一個功能齊全的宇航員居留地。但是月球居留地至少要在最初幾年依靠太陽能電池板。太陽能電池板收集的一部分能量會被儲存起來，以備Sunny無法利用的時候為該基地提供能量。 　　可利用核反應堆供能 　　在月球上的漫漫長夜，可利用核反應堆供能，如果居留地不是位於極地，月球之夜最長可持續大約14天。這些反應堆的功率為40千瓦，大約足以供30家普通美國家庭使用。反應堆上方的黑色面板是散熱器，可用來疏散過剩的熱量。為了防止宇航員受到反應堆傷害，這些東西都距離居留地有一段距離，而且周圍被成袋的月球土包圍。其他設計方案要求把核反應堆埋在月球地下。 　　美國宇航局希望設計一種加壓月球車 　　為了探索月球表面，美國宇航局希望設計一種加壓月球車，它可當作移動月球居留地。宇航員利用它可在數週時間內持續探索月球表面，期間無需返回大本營。如果供應品補給站分佈在道路沿線，這些月球車或許可以離開大本營數百公里。 　　居留地和月球車將穿上“太空服” 　　又粘又細的月球塵土可破壞保護層，它們可能是一大健康隱患。為了解決這個問題，美國宇航局正在考慮給居留地和月球車穿上“太空服”，這樣塵埃就無法進入居留地和月球車內部了。這兩件“太空服”是用來裝備加壓月球車的。宇航員從這種服裝的後面進入室內，然後利用月球車前去探索月面。 　　巨型六腿機器人可駝整個宇航員居留地 　　月球車和推土機可能並不是唯一在月球表面移動的裝置。一種被稱作ATHLETE的巨型六腿機器人可以用背駝走整個宇航員居留地，它透過蹲伏姿勢，讓居留地的門靠近地面。 　　未來探索仍有不確定性 　　小布什總統宣佈這項計劃後不久，美國宇航局確定實現重返月球這個目標的最好方法，是建設一個可以確保4名宇航員一次停留180天的居留地。現任總統奧巴馬在2009年初支援一項重返月球計劃，由於他已經下令擴大對美國宇航局的人類太空飛行計劃的審查範圍，這些計劃可能還會發生變動。這次審查預計將在8月底結束。 美國宇航局2010年的預算需求也會導致重返月球的時間表發生變動。德克薩斯州休斯頓美國宇航局約翰遜航天中心月表系統專案辦公室副主管馬修・倫納德(Matthew Leonard)說：“我們得到的人類重返月球計劃的預算開支無法維持到2020年。”儘管如此，該局仍在為實現這個目標而努力，打算在2021年把第一批宇航員送上月球，並透過把貨物送上月球，且每年實施兩次登月球任務，在月球上建立居留地。 　　編輯本段即使沒水，月球基地照樣要建 　　臺北時間2009年10月9日19點33分，美國太空總署（NASA）用一支火箭和一顆小衛星，對月球南極的一個永久陰影區進行了兩次連續撞擊，求證月球上是否存在水冰。但令大家失望的是，撞擊時並未如NASA所預期，傳回實時影象。 雖然NASA表示，已經收到相關資料，只是需要幾周時間處理，結果將於12月公佈；但由於不曾“目擊”實時景象，從公眾到科學家，都對NASA提出了不少質疑。為此，記者採訪了中國探月工程首席科學家、中科院院士歐陽自遠先生。 　　編輯本段就算有水，如何利用難題多多 　　月球上是否有水？歐陽自遠說，他非常希望月球上有水，甚至能有大量的水，但很可能事與願違。 早在1999年，NASA科學家就曾指揮“月球勘探者”月球衛星撞擊了月球南極附近的舒梅克環形山——也是為了尋找水，但沒找到。 從已知的資料來看，月球上永久陰影區月壤中水冰的含量極小，甚至不足1%，也就是說，一公斤月壤中可能只含有幾克水。永久陰影區內，到底有多少水冰，現在還是未知數。即使水冰數量足夠多，如何把它們取出加以利用，在工程技術上也是道超乎想象的難題——因為要從-240℃左右、幾公里深、伸手不見五指的深坑中，將水冰加熱轉化成水蒸汽，再收集利用。 “如何讓機器在-240℃這樣的極端黑暗、嚴寒中運轉，現在還無法辦到。”歐陽自遠說，“更不要說，要將月壤挖掘並堆積起來。還有，用什麼裝置加熱？這個過程需要消耗多少能量？能源如何解決？運輸問題又如何解決？”雖然月球上遍地都是氦3，但即使在地球上，熟練運用氦3獲取能量、實現可控核聚變發電，至少還要過50年，這以後才談得上在月球上用氦3獲取能量。所以，現在媒體上議論紛紛，稱“找到水就能建月球基地，可以解決宇航員和月球基地移民的飲用水和生活用水，還可以大量生產液氫和液氧等火箭燃料”等等，歐陽院士認為言之不確，“這只是炒作的說法，和實際情況並不相符。” “其實，無論在月球上是否找到水，人類都會上月球建立基地。”歐陽院士說，早在上世紀90年代，美國就提出重返月球、建立月球基地，當時根本不知道月球是否存在水。“如果有水，還能廉價取用，那當然好！”他說，“如果沒有水，就想別的辦法，月球沒水不會成為人類建立月球基地的障礙。” 他特別提到了仍在工作的月球勘測軌道器LRO。其實，LCROSS只是隨LRO一起發射的一顆附屬的衛星，而LRO肩負的使命更多：繞距離月面僅50公里的極低軌道，幫助美國宇航局勘測與繪製最精細的地形圖、鎖定載人登月的登陸點和建立月球基地的候選位置、尋找月球上的可利用資源、探測月球空間和表面的輻射環境以及示範新技術，等等。歐陽自遠說：“這些科學探測目標都緊緊圍繞載人登月和建立月球基地，這才是重頭戲！” 　　編輯本段未來月球基地可建成“窯洞” 　　在首屆世界月球會議上，中國科學院院士、繞月探測工程首席科學家歐陽自遠在接受記者採訪時回答了未來建設月球基地的相關問題。 歐陽自遠表示，月球基地一般應在載人登月之後才能實施，而現在載人登月尚未明確列入國家計劃，月球基地仍處在概念性論證階段。他說，有人值守的月球基地，可以讓宇航員短期駐留，進行相關科學研究工作。他展望了未來的月球基地，風趣地提出月球基地應借鑑窯洞民居的建設經驗。他說，月球上晝夜溫度變化很大，白天很熱，溫度高達100多攝氏度，夜裡很冷，溫度又低至零下100多攝氏度。而且，月球上沒有空氣，太空輻射很強。 他說，如果未來在月球上的山體中建設一個很大的窯洞，一方面可以遮蔽太空輻射，另一方面可以提供更大的空間，在窯洞裡創造出類似地球的大氣環境，實現宇航員的生命保障系統。