【天聞頻道】

　　◎本報記者 雍 黎

　　據(jù)中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁透露，我國將在2028年左右建成月球科研站基本型。這一消息讓不少網(wǎng)友激動不已。

　　近日，科技日報記者從重慶大學獲悉，《空間科學與技術(shù)（英文）》期刊刊發(fā)了重慶大學先進技術(shù)研究院院長、教育部深空探測聯(lián)合研究中心常務(wù)副主任謝更新團隊與北京空間機電研究所研究員果琳麗的聯(lián)合研究文章，該文章探討了將月球熔巖管用于人類居住的可行性，并提出利用地球溶洞模擬地外熔巖管的方案設(shè)想，這一方案可行性得到國際認可，并將選擇重慶的喀斯特溶洞作為模擬場地，開展相關(guān)研究和試驗。

　　“人類想在地外星球上長期生存，就必須建立一個安全、穩(wěn)定、低功耗、可長期使用的居住地。”謝更新表示，月球熔巖管是近年來發(fā)現(xiàn)的一類特殊月球地質(zhì)結(jié)構(gòu)，是火山活動在月球形成的空心管狀洞穴。由于月球熔巖管有堅硬的玄武巖頂，其內(nèi)部環(huán)境因素，如溫度、輻射劑量和隕石撞擊概率等都相對穩(wěn)定。因此，理論上月球熔巖管可以為人類在月球的長期居住提供理想的棲息地。

　　根據(jù)上述研究文章，研究人員對利用月球熔巖管建立月球基地的合理性進行了論證。在月球基地能耗估算上，有人月球基地運行中涉及的封閉系統(tǒng)需要的外部能量主要用于維持人類呼吸、植物光合作用和控制內(nèi)部溫度。特別是由于月球表面的晝夜溫差可以達到300攝氏度以上，因此在月表建立基地將消耗巨大的能源。而研究表明，在面積約8000平方米、高度約50米的半圓形隧道洞穴中，要保證一個可容納8名航天員的月球基地維持正常運轉(zhuǎn)所需的最低能耗約為145.5千瓦。“這一能耗大大低于在月面建設(shè)基地。”謝更新表示，從能耗上估算，月球熔巖管是建立月球基地的最佳選址地。

　　在安全性方面，相比月球表面，月球熔巖管所受輻射小且極端條件較少，這些優(yōu)點使其更適合建立月球基地。研究顯示，月表6米以下的熔巖管基本上免于宇宙射線和太陽輻射的影響；在地下1米以內(nèi)的深度，太陽耀斑和太陽粒子事件基本不會影響到月球熔巖管的內(nèi)部環(huán)境。

　　同時，月球熔巖管還可免受隕石擊穿風險。并且因為月球熔巖管位于月表之下，能夠很好地抵御月球塵埃。這些由月球表面的小碎片在太陽風的作用下形成的帶電塵埃，可以吸附在航天服以及任何設(shè)備上，且具有研磨性，對人和設(shè)備的危害非常大。

　　此外，月球熔巖管在月球上的長期存在也證明了其結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定，可以承受月震的影響，和在月球表面建造基地相比，月球熔巖管具有明顯優(yōu)勢。

　　“截至目前，月球探測活動已發(fā)現(xiàn)月球上有300多個洞穴入口——‘天窗’。”謝更新表示，“天窗”是由活動熔巖管坍塌而形成的坑，這300多個“天窗”，可以作為天然的月球基地備選地。

　　在充分論證了月球熔巖管內(nèi)建造月球基地的可行性后，研究團隊將在重慶利用溶洞模擬月球熔巖管進行驗證研究。

　　“地球溶洞在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、自然環(huán)境和隔絕外界環(huán)境3個方面，可以很好地模擬月球熔巖管的情況。”謝更新表示，雖然地球溶洞和月球熔巖管的形成機制和環(huán)境均不相同，但其大小相似，都是彎曲的半圓形洞穴，地球溶洞提供的空間可以滿足現(xiàn)階段的研究需求。此外，地球溶洞和月球熔巖管的環(huán)境都相對溫和，酸堿度都為弱堿性，空氣質(zhì)量上也都受外界影響較少，內(nèi)部環(huán)境也極少受到外界環(huán)境影響。

　　據(jù)了解，研究團隊計劃利用重慶的喀斯特地貌，尋找合適的溶洞，利用溶洞模擬地外天體熔巖管的內(nèi)部環(huán)境，通過封閉溶洞實現(xiàn)與外部環(huán)境的完全隔離。溶洞實驗包括洞室自動施工技術(shù)和就地利用技術(shù)以及人工生態(tài)系統(tǒng)實驗。采用導光管將陽光引入生態(tài)實驗室，為作物生長提供陽光，并開發(fā)自動能源控制系統(tǒng)。

　　“在溶洞內(nèi)建設(shè)月球基地，還需要突破如何將大的建筑體密封以及如何遠程操控機器建造兩大難題。”謝更新表示這也是研究的重點，他們將圍繞密封、自動建造技術(shù)和地下通信、生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)、人機環(huán)工效等問題進行研究，將利用“嫦娥四號”成功在月面首次構(gòu)建微型生態(tài)系統(tǒng)、開展生物實驗并培育出人類月球第一片綠葉的技術(shù)和經(jīng)驗基礎(chǔ)，為在月球熔巖管內(nèi)建造人類基地提供具有可操作性的方案。（科技日報）