在人類殖民了月球之後 月球能夠維持多少人類的生活?

3000年，在耗盡了地球上所有的自然資源後，人類變成了一種太空物種，並在月球上建立了殖民地。月球表面出現了成片成片的巨大密封屋頂，這些都是居住著成千上萬人的城市。月球這塊冰冷、灰暗的巖石，不知怎地，就成了人類的新家。

當然了，上面的情節純粹是科幻小說。但一個沒有外星殖民地的未來是不完整的。而由於月球是離我們星球最近的天體，所以它最容易被想像成我們未來的家園。

但這種設想與現實相符嗎?月球會成為未來熱門的房地產嗎?如果會的話，它那嚴峻的環境又能夠支持多少人生存?

回答這個問題的一個非常簡單的方法就是考慮月球的面積。月球的表面積約佔地球陸地總面積的15.9%(不包括海洋覆蓋的地球面積)。從技術上講，如果我們以地球人口密度最高的城市作為參考的話，月球表面將可以容納數萬億人口。

但月球表面能容納多少人和月球能持續供養多少人是兩個非常不同的問題。在這方面，月球和地球毫無可比性可言。

亞利桑那州行星科學研究所(Planetary Science Institute)的高級科學家、麻薩諸塞州曼荷蓮學院(Mount Holyoke College)的天文學教授達比·戴爾(Darby Dyar)說：「那是一個相當貧瘠的地方，每個物種都在尋求擴大自己的生態位。但月球這個『新生態位』對人類來說非常不適合居住。」

呼吸的空氣

Dyar說，和地球不一樣，水不會像雨一樣自由地降落在月球表面，然後聚集成水體;而且，月球也缺少可供人類呼吸的空氣;月球也沒有可以方便支持農田的現有生態系統;它還很容易會受到太陽風暴的影響，沒有磁場的保護，月球只能暴露在太陽風的電磁輻射之下;此外，月球上還有巨大的溫差，以及長時間的晝夜交替。

綜合看來，月球似乎並不能夠支持生命。但令人驚訝的是，事實並非如此。其實從理論上說，在月球上獲得人類生存的必需品——空氣、水、食物和住所——並沒有你想像的那麼難。

先說空氣，為了保證月球上最初那幾百個人能夠存活下來，我們必須先把空氣輸送到月球表面，然後把空氣泵入人類居住的密封結構裡。歐洲航天局(European Space Agency)月球項目經理馬庫斯·蘭德格拉夫(Markus Landgraf)說，這似乎是一種不可持續的做法，但這種做法在短期內其實是相當划算的。他說：「人們不會需要太多的空氣，在很長一段時間內，我們都不需要在月球上製造空氣，我們可以把它從地球上運過去，運輸成本仍然在可控範圍內。」

然而，如果人口增長到數萬的話，我們就需要在月球上合成氧氣了，合成氧氣是一個花費相當大的過程。但是蘭德格拉夫說，太空探索在未來幾十年內的發展應該會使這個過程變得更加便宜。

這是因為飛船需要氧作為燃料，所以如果這種燃料需求上升的話，「在月球上建造用於生產火箭推進劑的氧氣生成器，會比為人類提供飲用水和空氣更具經濟意義。」這將降低空氣的生產成本，月球上的居民就可以有更便宜的空氣。

飲用的水

那水呢?在幾十年之前，研究人員們還認為月球是完全乾燥的，但現在他們已經知道，月球表面有著數量驚人的液體。

「我們認為這些水是在月球形成的時候留下來的。我們還知道，彗星，也就是和髒雪球差不多的東西，會周期性地掉落在月球表面。而我們也有充分的證據表明，那些彗星撞擊過的隕石坑裡仍然埋藏有冰。」

她說，月球上的另一種水源來自於太空中的太陽風;這些帶質子的粒子會在月球上與電子碰撞，形成氫。

所有這些因素加起來，使得月球上存在著相當數量的水，這也許會使月球支持相當數量的人口。目前，我們已經在國際空間站上開發了在太空人淋浴水、尿液和汗水中回收飲用水的技術，這種技術甚至還可以利用他們呼吸中的水分。所以在月球上，這項技術可以為當地居民創造一個封閉的飲用水回收鏈。

但即使算上回收利用，這些水的儲量也是有限的;一次又一次地循環用水會不可避免地帶來一些水損失，所以儲水量需要每隔一段時間就補充一次。Dyar還指出，更重要的是，通過粉碎月球巖石和挖掘深坑中的冰來提取月球的水，將需要巨大而昂貴的能量。

蘭德格拉夫說：「我個人認為，想要殖民月球，我們就必須要把氫從地球上帶過去。」但運輸費很昂貴：每公斤需要22萬美元左右。

如果不知道月球表面目前有多少水，我們也就很難估計月球環境能支持多少人。但我們至少已經知道，月球上的水可能足以提供一個相對可持續的水源。無論如何，蘭德格拉夫估計，月球開拓者至少在最初的5到10年裡都不需要開發月球的水資源;將水從地球運輸到月球應該會相對比較便宜，而且最初十幾個月球開拓者還可以將這些水循環利用。

至於月球農業，我們可以用「幾乎像生態系統一樣的封閉結構」來模擬地球上的生長條件，蘭德格拉夫說。經過長時間的日曬和回收水的澆灌，月球農業有可能會擴大到足以養活數千人。目前，我們已經有大量的研究表明在太空中種植農作物是可行的。

帶我飛向月球

當然了，這些都只是設想而已，要實現這一切的話我們還會面對許多未知的因素。但從理論上講，如果月球上的自然資源可以支持成千上萬甚至上百萬的人生存的話。那麼，為什麼我們到現在都還沒成功殖民月球呢?

蘭德格拉夫說，這是因為殖民月球最大的限制並不一定是自然資源的限制，而是用宇宙飛船把人送到月球的巨大成本限制。更經濟的運輸方法將需要大膽的技術飛躍——比如太空電梯。蘭德格拉夫說，如果我們有了經濟的運輸技術，「那麼月球上就會有成千上萬的人。」所以，水並不是限制，運輸成本才是。」

此外，還有另一種因素會把我們快速地拉回到現實：目前，殖民月球實際上並不是我們的目標。當然，我們是可以把月球看作是諾亞方舟。但目前，國際航天機構並不把月球看作是避難所，他們把它看做為一個研究中心，一個探索太陽系其他部分的潛在基地。

這樣看的話，蘭格拉夫說，我們其實可以在南極洲找到一些未來的蛛絲馬跡。南極洲可能是地球上最像月球的棲息地了，這裡居住著大約1千到4千名研究人員，他們在寒冷乾燥的環境中生活和工作，而且他們的人口數量會經常變化。目前的研究推動了月球居住計劃的制定，這讓我們了解到，在未來幾十年裡，真正生活在月球上的人一次可能只會有幾千個，而不是設想中的數百萬人或者數十億人。

根據Dyar的說法，隨著時間的推移，這個單薄的人口數量還可能會逐漸減少，取而代之的是更便宜、更高效的機器人。「隨著技術的進步，派一個人去月球上進行科學研究已經沒有必要了，」她說。

但我們還是有可能會飛到月球上的，因為人類還有著一種決定性的特質：人類對探索有著不可抑制的欲望。這種欲望可能會在未來使數百萬人殖民月球，或者把月球作為其他太空探險任務的發射臺。

蘭德格拉夫說：「人類是少數幾個即使在沒有必要的前提下仍然會進行探索的物種之一。正是我們的這種特質造就了我們的今天，我們也沒必要改變這個特質，不是嗎?」

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