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2014-01-14 17:39于莉
看世界 2014年1期
于莉
看世界：1969年7月，美國(guó)“阿波羅11號(hào)”飛船實(shí)現(xiàn)了人類登月夢(mèng)，全球掀起探月熱潮，隨后加入探月俱樂(lè)部的國(guó)家越來(lái)越多，登月對(duì)人類最實(shí)際的意義體現(xiàn)在哪里？登月在哪些方面可能改善人類的生活，促進(jìn)人類的幸福？
龐之浩：大量的實(shí)踐和深入的研究表明，探月具有政治、社會(huì)、技術(shù)、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)等多方面意義，能加速人類社會(huì)的發(fā)展。
在政治和社會(huì)方面，探月工程是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的標(biāo)志，可以激勵(lì)本國(guó)人民的精神，激發(fā)民族自豪感，增強(qiáng)民族凝聚力?！版隙稹毕盗性虑蛱綔y(cè)器的發(fā)射就是一個(gè)最好的實(shí)例。通過(guò)實(shí)施“嫦娥工程”，在中國(guó)掀起了一股強(qiáng)大、持久的學(xué)科學(xué)、愛(ài)航天、鉆探月的熱潮，促進(jìn)全民素質(zhì)提高，對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)也起到了積極的推動(dòng)作用，這是金錢難以衡量的。有人說(shuō)得好，偉大的夢(mèng)想是一個(gè)國(guó)家和民族的尊嚴(yán)，否則錢再多，也就是一個(gè)讓人看不起的土豪而已。還有人說(shuō)，中國(guó)用建2公里地鐵的錢修了38萬(wàn)公里的天路，影響很大，非常值得。
在科學(xué)方面，月球幾乎沒(méi)有大氣和地質(zhì)活動(dòng)，巖石受到的損壞不大，在那里研究月球巖石相當(dāng)于從研究地球39億—40億年前的標(biāo)本入手，所以月球是研究地球起源與演化的最佳“標(biāo)本”，通過(guò)探月可了解到許多有關(guān)地球早期大氣狀態(tài)的信息，甚至有助于人們認(rèn)識(shí)生命、地球、太陽(yáng)系以至整個(gè)宇宙起源和演化的歷史，了解空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系，并由此了解人類在宇宙中的位置和作用。
另外，因?yàn)樵虑蛏嫌刑厥獾目臻g環(huán)境資源：高真空、無(wú)大氣、低磁場(chǎng)、弱重力、無(wú)污染、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、宇宙射線豐富，所以它是理想的科研基地，是開(kāi)展空間物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。人類可以在月球上建立精度高、造價(jià)低、運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低的大型月基天文臺(tái)，以進(jìn)一步擴(kuò)展人類的眼界，或許能成為首個(gè)接收到外星人來(lái)電的天文臺(tái)。這次，我國(guó)嫦娥三號(hào)就在世界上首次使用了月基光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，有望取得創(chuàng)新性研究成果。
在經(jīng)濟(jì)方面，月球有可能成為人類未來(lái)的能源基地，因?yàn)樵谠虑虮砻婧写罅康暮?，這種在地球上很難得到的物質(zhì)是高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料，被科學(xué)界稱作“完美能源”，所以月球已被譽(yù)為21世紀(jì)的“波斯灣”。
另外，月球上還蘊(yùn)藏著豐富自然資源。在月球廣泛分布的巖石中，蘊(yùn)藏有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產(chǎn)，僅月海玄武巖中含有的可開(kāi)采利用的鈦金屬至少就有100萬(wàn)億噸。月壤中豐富的鋁、鐵、硅可用來(lái)直接生產(chǎn)建材造房屋。利用比地球穩(wěn)定得多，并擁有弱重力、高潔凈的特殊自然條件和自然環(huán)境，也能制備一些昂貴的生物制品與特殊材料等。
全面而深入地了解月球可以滿足人類的好奇心，這是人類的本性，使人類進(jìn)步，燃燒激情，開(kāi)創(chuàng)事業(yè)。探索是人類發(fā)展永恒的源動(dòng)力，正是對(duì)未知世界永無(wú)止境的探索，才創(chuàng)造了輝煌的人類文明。盡管它不能直接解決房子、饑荒等問(wèn)題，但它可以帶來(lái)大量新概念、新技術(shù)、新方法、新工藝、新材料、新能源等，用于改造高能耗、高污染的傳統(tǒng)工業(yè)，大大提高生產(chǎn)力。對(duì)太空的投入最終會(huì)從其他領(lǐng)域得到回報(bào)，因?yàn)楹教炀哂谐掷m(xù)的開(kāi)拓性、高度的綜合性、涉及的廣泛性。大量實(shí)踐表明，任何技術(shù)一旦與航天技術(shù)結(jié)合，就能大大增加功能和效能。
看世界：美國(guó)的“阿波羅計(jì)劃”是美蘇冷戰(zhàn)期間完成的，耗資巨大?，F(xiàn)在，美國(guó)載人航天計(jì)劃最大的反對(duì)聲音來(lái)自公眾，因?yàn)槭撬麄冊(cè)跒楦甙旱拈_(kāi)銷買單。究竟載人登月是否得不償失？
龐之浩：阿波羅工程的成功具有偉大的歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義。在政治上，它終于使美國(guó)在航天技術(shù)的許多方面確立了領(lǐng)先地位，產(chǎn)生了極大的聲譽(yù)。在科學(xué)上，它使人類對(duì)月球及近月空間有了首次直接的研究和認(rèn)識(shí)。在技術(shù)上，取得了許多突破，不僅為后來(lái)的航天計(jì)劃奠定了基礎(chǔ)，而且許多技術(shù)后來(lái)廣泛地用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。在工程管理上，美國(guó)航空航天局（又譯作美國(guó)宇航局）因此取得了一系列寶貴的大型工程計(jì)劃和管理的經(jīng)驗(yàn)。在經(jīng)濟(jì)上，這是一個(gè)較有爭(zhēng)議的問(wèn)題。但據(jù)蔡司報(bào)告指出，阿波羅工程使美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率提高2%，物價(jià)指數(shù)下降2%，創(chuàng)造80萬(wàn)個(gè)就業(yè)指標(biāo)。蔡司報(bào)告還認(rèn)為，美國(guó)1958年國(guó)民收入為4062億美元，1968年達(dá)到8640億美元，1970年增至9046億美元，10年間翻了一番，這是阿波羅工程刺激的結(jié)果。
實(shí)施阿波羅工程，帶動(dòng)了美國(guó)微波雷達(dá)、遙控作業(yè)、無(wú)線制導(dǎo)、新型材料和電腦、藥物及生物工程等一大批高科技工業(yè)群體。后來(lái)，該工程的人工智能、機(jī)器人和遙控作業(yè)等許多技術(shù)成果又轉(zhuǎn)移到民用，促進(jìn)了科技與工業(yè)的整體發(fā)展與繁榮，其二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用的效益，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)阿波羅工程本身所帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。美國(guó)在20世紀(jì)最后10年能夠保持高速、高效增長(zhǎng)，很大程度上得益于阿波羅工程派生出的約上千種應(yīng)用技術(shù)成果或?qū)＠诮?jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，美國(guó)領(lǐng)先于世界的信息、生物、新材料等高新技術(shù)，很大部分來(lái)自對(duì)月球探測(cè)技術(shù)的消化、優(yōu)化和二次開(kāi)發(fā)。
例如，在實(shí)施阿波羅工程時(shí)，為了降溫和確保登月航天員的生命安全，研制液冷服，其原理是靠泵輸送冷水循環(huán)制冷。后來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)直接應(yīng)用于陸海空三軍，改善了坦克兵、潛艇兵和飛行員的工作條件，還為一些特殊病人減少了痛苦。例如，有個(gè)小男孩得了外皮鱗化癥，不能通過(guò)皮膚散熱，因此，他的大部分時(shí)間只能關(guān)在空調(diào)冷卻的環(huán)境中，許多日?；顒?dòng)都參加不了。在有了液冷服后，他可以外出活動(dòng)，從病痛和孤獨(dú)中解脫出來(lái)。航天液冷服技術(shù)在我國(guó)抗擊“非典”中也曾發(fā)揮過(guò)作用。重癥監(jiān)護(hù)病房是航天技術(shù)帶來(lái)的重要醫(yī)學(xué)進(jìn)步之一，它是應(yīng)阿波羅工程對(duì)登月航天員進(jìn)行健康檢測(cè)的需要而誕生的。
廣泛食用的方便面調(diào)料中的干菜葉是航天食品中常說(shuō)的脫水菜，它是將蔬菜中所含過(guò)多水分脫去，以便貯存、保管、運(yùn)輸出售。不過(guò)，這種技術(shù)的發(fā)明來(lái)源于阿波羅工程，目的是讓航天員吃上蔬菜。各類時(shí)髦的運(yùn)動(dòng)鞋也是阿波羅工程的“產(chǎn)物”，其“中空吹塑成型”制造技術(shù)來(lái)源于阿波羅登月航天服。當(dāng)時(shí)科學(xué)家為了制造一個(gè)完整并且厚度均勻、能耐受很大壓力的航天服內(nèi)膽，發(fā)明了把一團(tuán)耐壓軟材料加熱軟化，放在一個(gè)模具中，然后再向這個(gè)模具中吹入高壓氣體的方法。之后，運(yùn)動(dòng)鞋制造商發(fā)現(xiàn)這種工藝可以快速高效地制造完整的鞋幫，于是便廣泛地使用起來(lái)。endprint
2004年，在紀(jì)念阿波羅載人登月35周年時(shí)，耐克公司一則氣墊運(yùn)動(dòng)鞋廣告引吸了許多人的注意：這款暢銷世界的氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，靠的就是公司當(dāng)年為阿羅波工程研制登月靴積累的技術(shù)。
在阿波羅技術(shù)的引領(lǐng)下，人們研制出了煙霧檢測(cè)器、食品干燥劑、家電節(jié)能系統(tǒng)、抵御有害射線的太陽(yáng)鏡、鉆頭和無(wú)線電設(shè)備等，其中大眾接觸最多的購(gòu)物計(jì)價(jià)用的條形碼也是航天技術(shù)杰作之一，它最初是美國(guó)為控制阿波羅計(jì)劃不計(jì)其數(shù)的組件而發(fā)明的。航天技術(shù)還給人們帶來(lái)了心率表、激光手術(shù)、數(shù)字溫度計(jì)、用于顯示疼痛和發(fā)炎部位的彩超等設(shè)備和技術(shù)。
目前廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)也是在阿波羅技術(shù)的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)移到民用和商用的。
阿波羅工程產(chǎn)生的3000多項(xiàng)專利技術(shù)，到現(xiàn)在人類仍然受益不淺，投入產(chǎn)出比大約是1：14，即投入1美元，產(chǎn)出14美元。這一工程結(jié)束后，“阿波羅”飛船還用于“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站的建造，并與蘇聯(lián)飛船在太空對(duì)接1次。
盡管當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)阿波羅載人登月計(jì)劃有著不同的認(rèn)識(shí)和結(jié)論，但是它對(duì)關(guān)鍵科學(xué)和各種邊緣交叉學(xué)科的興起與進(jìn)步，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)實(shí)力并確保國(guó)家安全這一點(diǎn)是不可否認(rèn)的。總之，阿波羅載人登月工程對(duì)促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、推動(dòng)科技進(jìn)步等起到了巨大的作用，它將永載人類史冊(cè)。
看世界：作為探月工程曾經(jīng)的領(lǐng)頭羊，蘇聯(lián)卻沒(méi)有成功地實(shí)現(xiàn)載人登月，原因何在？
龐之浩：為了同美國(guó)“阿波羅”登月計(jì)劃競(jìng)爭(zhēng)，蘇聯(lián)設(shè)計(jì)了一種體積過(guò)大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未經(jīng)過(guò)充分地面試驗(yàn)的龐然大物——N1運(yùn)載火箭。這枚火箭由5級(jí)組成，高113米，起飛推力45000千牛，第1級(jí)裝有30臺(tái)使用常規(guī)推進(jìn)劑的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，第2級(jí)和第3級(jí)也分別捆綁了8臺(tái)和4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)論從級(jí)數(shù)、使用的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量，還是起飛推力方面，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)的土星5號(hào)運(yùn)載火箭。但由于N1火箭結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和級(jí)分離次數(shù)過(guò)多，火箭氣動(dòng)穩(wěn)定性和控制相當(dāng)困難，加之未進(jìn)行全面的地面試驗(yàn)，最終導(dǎo)致N1火箭4次發(fā)射全部失敗。于是蘇聯(lián)在看到美國(guó)阿波羅11號(hào)載人登月成功后就退出了與美國(guó)進(jìn)行載人登月的競(jìng)賽，把人力、物力和財(cái)力投入到被視為國(guó)策的空間站研制中，并于1971年4月19日發(fā)射了世界第一座空間站“禮炮1號(hào)”。
看世界：中國(guó)的探月工程起步較晚，在美國(guó)人登月40多年后，我們?cè)偬皆率遣皇侵貜?fù)勞動(dòng)？此次嫦娥三號(hào)登月成功，更多是展示國(guó)力還是科研需要？
龐之浩：一是我們要掌握探月的各種技術(shù)，用這些技術(shù)滿足我國(guó)科學(xué)家的需求，這樣才能有自主創(chuàng)新；二是雖然人類已發(fā)射了130個(gè)月球探測(cè)器，但對(duì)月球的了解還很不全面和深入，例如，目前人類僅在月球正面約占月球面積5%的區(qū)域的9個(gè)地點(diǎn)取樣，月球車在月球正面巡視勘察最遠(yuǎn)距離也僅37千米。因此人類對(duì)月球的認(rèn)識(shí)還比較局限和膚淺，許多地方還沒(méi)有探測(cè)過(guò)；三是現(xiàn)在可采用許多新技術(shù)對(duì)已探測(cè)過(guò)的地方深入探測(cè)，進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)。
嫦娥三號(hào)著陸的虹灣區(qū)是別的國(guó)家沒(méi)有探測(cè)過(guò)的，且地質(zhì)構(gòu)造以及月巖、月壤的物質(zhì)元素豐富，具有科學(xué)探測(cè)價(jià)值，可使我國(guó)掌握第一手的月球數(shù)據(jù)。另外，嫦娥三號(hào)攜帶的8種科學(xué)探測(cè)儀器中有3種是在世界上首次應(yīng)用：一是極紫外相機(jī)，它既可拍攝月球的地形地貌，也能對(duì)地球周圍等離子體空間環(huán)境的整體變化進(jìn)行全方位的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，提高我國(guó)空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力，有助于了解太陽(yáng)和地球的相互關(guān)系；二是月基天文望遠(yuǎn)鏡，它可對(duì)重要天體的光變進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)并對(duì)低銀道帶進(jìn)行巡天觀測(cè)，由于月球沒(méi)有大氣層、電離層和磁層的干擾，近于真空狀態(tài)，也沒(méi)有各種人為活動(dòng)和污染，還沒(méi)有全球性的磁場(chǎng)，所以這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將“看”得更遠(yuǎn)更清晰，可能會(huì)有一些新發(fā)現(xiàn)；三是測(cè)月雷達(dá)，它安裝在月球車底部，用于探測(cè)1—30米內(nèi)月壤厚度和測(cè)量月面以下100—200米深處的淺層月殼結(jié)構(gòu)，這也是前人從未做過(guò)的，通過(guò)測(cè)月雷達(dá)，并集合其他載荷探測(cè)的成果，可以在國(guó)際上首次建立集形貌、成分、結(jié)構(gòu)于一體的綜合性觀測(cè)剖面，建立起月球區(qū)域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。
嫦娥三號(hào)可滿足科學(xué)研究和工程技術(shù)上的多種需求。其科學(xué)目標(biāo)是：調(diào)查月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造；調(diào)查月表物質(zhì)成分和可利用資源；地球等離子體層探測(cè)和月基光學(xué)天文觀測(cè)。這對(duì)未來(lái)開(kāi)發(fā)月球上的資源，保護(hù)地球、認(rèn)識(shí)宇宙也很重要。其工程目標(biāo)是：突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測(cè)控通信與遙操作、深空探測(cè)運(yùn)載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，提升航天技術(shù)水平；研制月球軟著陸探測(cè)器和巡視探測(cè)器，建立地面深空站，獲得包括運(yùn)載火箭、月球探測(cè)器、發(fā)射場(chǎng)、深空測(cè)控站、地面應(yīng)用等在內(nèi)的功能模塊，具備月球軟著陸探測(cè)的基本能力；建立月球探測(cè)航天工程基本體系，形成重大項(xiàng)目實(shí)施的科學(xué)有效的工程方法。當(dāng)然，這些也是我國(guó)綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)總體水平的重要體現(xiàn)，推動(dòng)我國(guó)多項(xiàng)技術(shù)和科學(xué)研究的發(fā)展，其中有不少技術(shù)能轉(zhuǎn)移到民用，例如，月球車的核心材料、視覺(jué)圖像處理和遙控等技術(shù)創(chuàng)新，可能促進(jìn)汽車和智能機(jī)器人等民用領(lǐng)域的技術(shù)。
看世界：未來(lái)會(huì)否出現(xiàn)多國(guó)合作探月？
龐之浩：由于未來(lái)的探月技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜，投入成本越來(lái)越大，而探月又是造福全人類的事業(yè)，所以多國(guó)合作探月是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，大家可以發(fā)揮各自的技術(shù)長(zhǎng)處，分擔(dān)資金壓力，共享探月成果，尤其是載人登月和建立月球基地。
月球是人類共同的財(cái)富，它將為全人類帶來(lái)幸福。正如第2個(gè)登上月球的美國(guó)航天員奧爾德林所說(shuō)：“對(duì)于那些在悠悠轉(zhuǎn)動(dòng)的地球上仰望夜空的人，月亮都勻?yàn)y光，絕不厚此薄彼。因此，我們希望，太空探索的成果也將由大家分享，從而給整個(gè)人類帶來(lái)和諧的影響。”
看世界：人類探月一般分探月、登月和駐月三大步?，F(xiàn)在已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了載人登月，那么，要實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)久駐月、建立月球基地，還需要克服什么樣的問(wèn)題和障礙？
龐之浩：首先要精心選址，月球雖然很大，但不是什么地方都可以建立基地的，所以首先要通過(guò)發(fā)射多個(gè)繞月球探測(cè)器對(duì)月球進(jìn)行全面了解，為月球基地初步選址；然后用月球機(jī)器人對(duì)所選地址進(jìn)行實(shí)地詳細(xì)考察。這些月球機(jī)器人不僅要在航天員登上月球之前打前站，而且在航天員返回地球后，可留守在月球上自主工作。endprint
目前，已掌握了不少有關(guān)月球的資料，但要建設(shè)月球基地僅靠這些資料仍然不夠。例如，對(duì)月球的兩極地區(qū)，特別是月球的背面，人類就了解得不多。水是基地選址的重要條件，但根據(jù)目前的了解，只有在月球兩極終年不見(jiàn)陽(yáng)光的地方存在豐富的水冰。另外，根據(jù)月球基地的不同用途，其選址的標(biāo)準(zhǔn)和要求也不同。如果從月球能源的開(kāi)采利用來(lái)考慮，在月球建立能源基地，應(yīng)根據(jù)月球能源的分布情況來(lái)選擇；如果從科學(xué)研究來(lái)考慮，在月球建立科研基地，可在月球的背面選址，那里沒(méi)有地球無(wú)線電波的干擾，很適合于進(jìn)行天文觀察，但會(huì)帶來(lái)與地球上飛行控制中心的通信聯(lián)系方面的困難，因此需要權(quán)衡利弊、綜合考慮。
簡(jiǎn)言之，月球基地選址有兩個(gè)基本要求：有充足的陽(yáng)光和儲(chǔ)存豐富的水冰。從目前來(lái)看，在月球兩極建基地比較好，因?yàn)槟抢锏貏?shì)比較平坦，有利于月球飛船的起飛和著陸；月球南北兩極有一些區(qū)域接近于在太陽(yáng)的永久照射之下，而在太陽(yáng)照不到的地方有水。由于月海多集中在月球北極，在月球南極月海不多，因此把月球基地建在月球北極的可能性很大。也有人主張比較高級(jí)的月球基地應(yīng)建在月球的熔洞內(nèi)，因?yàn)樵谠虑蛉鄱磧?nèi)不僅保溫性能好，而且還可以有效保護(hù)航天員不受宇宙輻射和微隕石雨的傷害（月面上有強(qiáng)烈的宇宙輻射），但這種熔洞一般是在環(huán)形山的山腳下，這就跟選飛船著陸地點(diǎn)形成一對(duì)矛盾。
二是要研制出成本低、高可靠的重型運(yùn)載火箭和登月艙。冷戰(zhàn)時(shí)期，蘇聯(lián)就是因?yàn)闆](méi)有研制出發(fā)射近地軌道運(yùn)載能力達(dá)100噸以上的重型運(yùn)載火箭而輸給美國(guó)的。目前，美國(guó)太空探索技術(shù)公司正研制近地軌道運(yùn)載能力達(dá)53噸的“重型獵鷹”火箭，它擬于近年進(jìn)行首次試射，該公司還將研制近地軌道運(yùn)載能力達(dá)170噸的“超級(jí)載重火箭”。美國(guó)航空航天局正在研制的 “航天發(fā)射系統(tǒng)”重型運(yùn)載火箭采用航天飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，初始近地軌道運(yùn)載能力為70噸，改進(jìn)后將達(dá)130噸。它們將用于載人登小行星和火星。
月球基地的建設(shè)和開(kāi)發(fā)的時(shí)間、規(guī)模和能力，與空間運(yùn)輸系統(tǒng)、基地設(shè)備、電源、生活設(shè)施和交通工具等有關(guān)。有科學(xué)家建議載人月球基地應(yīng)分三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)：第一階段是準(zhǔn)備階段，即為月球基地選址和完成月球基地建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。第二階段是初級(jí)基地建設(shè)階段，即將航天員和基地的建造設(shè)備送上月球，然后將設(shè)備組裝起來(lái)。由于第一個(gè)月球基地有繁重的月球考察任務(wù)，因此有關(guān)的科學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室、發(fā)電設(shè)備、通信設(shè)備、漫游車、小型挖土機(jī)和勘探設(shè)備也應(yīng)該準(zhǔn)備和組裝好，所有東西都應(yīng)該處于“待命狀態(tài)”。第三階段是發(fā)展階段，即從初級(jí)月球基地發(fā)展為中高級(jí)月球基地的階段。在此階段，基地成員將從6人擴(kuò)大到12人，并能在基地停留3個(gè)月到半年。在此階段，基地的居住艙也將從2至3個(gè)發(fā)展為5至7個(gè)。
與其他載人航天器一樣， 月球基地包括兩個(gè)最基本、也是最重要的設(shè)施，那就是可供航天員生活和工作的加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)。在月球基地的不同發(fā)展階段可以建不同的居住艙。初級(jí)基地的居住艙可用移動(dòng)式居住艙，也能直接使用登月飛船上的月球著陸器。月球著陸器設(shè)備簡(jiǎn)陋，可供航天員在里面臨時(shí)生活和工作30天；可移動(dòng)式居住艙可用于初級(jí)基地和中級(jí)基地。高級(jí)基地一般采用由金屬結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制做成的固定式居住艙，其中前者為類似于空間站的圓筒形艙段，但為了防止宇宙輻射對(duì)基地乘員的傷害，這兩種固定式居住艙都必須埋在地下或是建成半地下。
月球基地上所使用的生命保障系統(tǒng)也隨基地不同而不同。初級(jí)基地的生命保障系統(tǒng)是非再生式的，即其上的氧氣、水和食物要依靠來(lái)自地球的補(bǔ)充供應(yīng)。中高級(jí)月球基地上的生命保障系統(tǒng)是再生式的，即其上的氧氣、水或食物都要靠密閉循環(huán)處理和綠色植物的光合作用來(lái)就地解決。除了加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)外，供電系統(tǒng)、出艙活動(dòng)系統(tǒng)和月球漫游車也是月球基地上必不可少的重要設(shè)施。endprint
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于莉
看世界：1969年7月，美國(guó)“阿波羅11號(hào)”飛船實(shí)現(xiàn)了人類登月夢(mèng)，全球掀起探月熱潮，隨后加入探月俱樂(lè)部的國(guó)家越來(lái)越多，登月對(duì)人類最實(shí)際的意義體現(xiàn)在哪里？登月在哪些方面可能改善人類的生活，促進(jìn)人類的幸福？
龐之浩：大量的實(shí)踐和深入的研究表明，探月具有政治、社會(huì)、技術(shù)、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)等多方面意義，能加速人類社會(huì)的發(fā)展。
在政治和社會(huì)方面，探月工程是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的標(biāo)志，可以激勵(lì)本國(guó)人民的精神，激發(fā)民族自豪感，增強(qiáng)民族凝聚力?！版隙稹毕盗性虑蛱綔y(cè)器的發(fā)射就是一個(gè)最好的實(shí)例。通過(guò)實(shí)施“嫦娥工程”，在中國(guó)掀起了一股強(qiáng)大、持久的學(xué)科學(xué)、愛(ài)航天、鉆探月的熱潮，促進(jìn)全民素質(zhì)提高，對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)也起到了積極的推動(dòng)作用，這是金錢難以衡量的。有人說(shuō)得好，偉大的夢(mèng)想是一個(gè)國(guó)家和民族的尊嚴(yán)，否則錢再多，也就是一個(gè)讓人看不起的土豪而已。還有人說(shuō)，中國(guó)用建2公里地鐵的錢修了38萬(wàn)公里的天路，影響很大，非常值得。
在科學(xué)方面，月球幾乎沒(méi)有大氣和地質(zhì)活動(dòng)，巖石受到的損壞不大，在那里研究月球巖石相當(dāng)于從研究地球39億—40億年前的標(biāo)本入手，所以月球是研究地球起源與演化的最佳“標(biāo)本”，通過(guò)探月可了解到許多有關(guān)地球早期大氣狀態(tài)的信息，甚至有助于人們認(rèn)識(shí)生命、地球、太陽(yáng)系以至整個(gè)宇宙起源和演化的歷史，了解空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系，并由此了解人類在宇宙中的位置和作用。
另外，因?yàn)樵虑蛏嫌刑厥獾目臻g環(huán)境資源：高真空、無(wú)大氣、低磁場(chǎng)、弱重力、無(wú)污染、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、宇宙射線豐富，所以它是理想的科研基地，是開(kāi)展空間物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。人類可以在月球上建立精度高、造價(jià)低、運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低的大型月基天文臺(tái)，以進(jìn)一步擴(kuò)展人類的眼界，或許能成為首個(gè)接收到外星人來(lái)電的天文臺(tái)。這次，我國(guó)嫦娥三號(hào)就在世界上首次使用了月基光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，有望取得創(chuàng)新性研究成果。
在經(jīng)濟(jì)方面，月球有可能成為人類未來(lái)的能源基地，因?yàn)樵谠虑虮砻婧写罅康暮?，這種在地球上很難得到的物質(zhì)是高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料，被科學(xué)界稱作“完美能源”，所以月球已被譽(yù)為21世紀(jì)的“波斯灣”。
另外，月球上還蘊(yùn)藏著豐富自然資源。在月球廣泛分布的巖石中，蘊(yùn)藏有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產(chǎn)，僅月海玄武巖中含有的可開(kāi)采利用的鈦金屬至少就有100萬(wàn)億噸。月壤中豐富的鋁、鐵、硅可用來(lái)直接生產(chǎn)建材造房屋。利用比地球穩(wěn)定得多，并擁有弱重力、高潔凈的特殊自然條件和自然環(huán)境，也能制備一些昂貴的生物制品與特殊材料等。
全面而深入地了解月球可以滿足人類的好奇心，這是人類的本性，使人類進(jìn)步，燃燒激情，開(kāi)創(chuàng)事業(yè)。探索是人類發(fā)展永恒的源動(dòng)力，正是對(duì)未知世界永無(wú)止境的探索，才創(chuàng)造了輝煌的人類文明。盡管它不能直接解決房子、饑荒等問(wèn)題，但它可以帶來(lái)大量新概念、新技術(shù)、新方法、新工藝、新材料、新能源等，用于改造高能耗、高污染的傳統(tǒng)工業(yè)，大大提高生產(chǎn)力。對(duì)太空的投入最終會(huì)從其他領(lǐng)域得到回報(bào)，因?yàn)楹教炀哂谐掷m(xù)的開(kāi)拓性、高度的綜合性、涉及的廣泛性。大量實(shí)踐表明，任何技術(shù)一旦與航天技術(shù)結(jié)合，就能大大增加功能和效能。
看世界：美國(guó)的“阿波羅計(jì)劃”是美蘇冷戰(zhàn)期間完成的，耗資巨大?，F(xiàn)在，美國(guó)載人航天計(jì)劃最大的反對(duì)聲音來(lái)自公眾，因?yàn)槭撬麄冊(cè)跒楦甙旱拈_(kāi)銷買單。究竟載人登月是否得不償失？
龐之浩：阿波羅工程的成功具有偉大的歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義。在政治上，它終于使美國(guó)在航天技術(shù)的許多方面確立了領(lǐng)先地位，產(chǎn)生了極大的聲譽(yù)。在科學(xué)上，它使人類對(duì)月球及近月空間有了首次直接的研究和認(rèn)識(shí)。在技術(shù)上，取得了許多突破，不僅為后來(lái)的航天計(jì)劃奠定了基礎(chǔ)，而且許多技術(shù)后來(lái)廣泛地用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。在工程管理上，美國(guó)航空航天局（又譯作美國(guó)宇航局）因此取得了一系列寶貴的大型工程計(jì)劃和管理的經(jīng)驗(yàn)。在經(jīng)濟(jì)上，這是一個(gè)較有爭(zhēng)議的問(wèn)題。但據(jù)蔡司報(bào)告指出，阿波羅工程使美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率提高2%，物價(jià)指數(shù)下降2%，創(chuàng)造80萬(wàn)個(gè)就業(yè)指標(biāo)。蔡司報(bào)告還認(rèn)為，美國(guó)1958年國(guó)民收入為4062億美元，1968年達(dá)到8640億美元，1970年增至9046億美元，10年間翻了一番，這是阿波羅工程刺激的結(jié)果。
實(shí)施阿波羅工程，帶動(dòng)了美國(guó)微波雷達(dá)、遙控作業(yè)、無(wú)線制導(dǎo)、新型材料和電腦、藥物及生物工程等一大批高科技工業(yè)群體。后來(lái)，該工程的人工智能、機(jī)器人和遙控作業(yè)等許多技術(shù)成果又轉(zhuǎn)移到民用，促進(jìn)了科技與工業(yè)的整體發(fā)展與繁榮，其二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用的效益，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)阿波羅工程本身所帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。美國(guó)在20世紀(jì)最后10年能夠保持高速、高效增長(zhǎng)，很大程度上得益于阿波羅工程派生出的約上千種應(yīng)用技術(shù)成果或?qū)＠诮?jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，美國(guó)領(lǐng)先于世界的信息、生物、新材料等高新技術(shù)，很大部分來(lái)自對(duì)月球探測(cè)技術(shù)的消化、優(yōu)化和二次開(kāi)發(fā)。
例如，在實(shí)施阿波羅工程時(shí)，為了降溫和確保登月航天員的生命安全，研制液冷服，其原理是靠泵輸送冷水循環(huán)制冷。后來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)直接應(yīng)用于陸海空三軍，改善了坦克兵、潛艇兵和飛行員的工作條件，還為一些特殊病人減少了痛苦。例如，有個(gè)小男孩得了外皮鱗化癥，不能通過(guò)皮膚散熱，因此，他的大部分時(shí)間只能關(guān)在空調(diào)冷卻的環(huán)境中，許多日?；顒?dòng)都參加不了。在有了液冷服后，他可以外出活動(dòng)，從病痛和孤獨(dú)中解脫出來(lái)。航天液冷服技術(shù)在我國(guó)抗擊“非典”中也曾發(fā)揮過(guò)作用。重癥監(jiān)護(hù)病房是航天技術(shù)帶來(lái)的重要醫(yī)學(xué)進(jìn)步之一，它是應(yīng)阿波羅工程對(duì)登月航天員進(jìn)行健康檢測(cè)的需要而誕生的。
廣泛食用的方便面調(diào)料中的干菜葉是航天食品中常說(shuō)的脫水菜，它是將蔬菜中所含過(guò)多水分脫去，以便貯存、保管、運(yùn)輸出售。不過(guò)，這種技術(shù)的發(fā)明來(lái)源于阿波羅工程，目的是讓航天員吃上蔬菜。各類時(shí)髦的運(yùn)動(dòng)鞋也是阿波羅工程的“產(chǎn)物”，其“中空吹塑成型”制造技術(shù)來(lái)源于阿波羅登月航天服。當(dāng)時(shí)科學(xué)家為了制造一個(gè)完整并且厚度均勻、能耐受很大壓力的航天服內(nèi)膽，發(fā)明了把一團(tuán)耐壓軟材料加熱軟化，放在一個(gè)模具中，然后再向這個(gè)模具中吹入高壓氣體的方法。之后，運(yùn)動(dòng)鞋制造商發(fā)現(xiàn)這種工藝可以快速高效地制造完整的鞋幫，于是便廣泛地使用起來(lái)。endprint
2004年，在紀(jì)念阿波羅載人登月35周年時(shí)，耐克公司一則氣墊運(yùn)動(dòng)鞋廣告引吸了許多人的注意：這款暢銷世界的氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，靠的就是公司當(dāng)年為阿羅波工程研制登月靴積累的技術(shù)。
在阿波羅技術(shù)的引領(lǐng)下，人們研制出了煙霧檢測(cè)器、食品干燥劑、家電節(jié)能系統(tǒng)、抵御有害射線的太陽(yáng)鏡、鉆頭和無(wú)線電設(shè)備等，其中大眾接觸最多的購(gòu)物計(jì)價(jià)用的條形碼也是航天技術(shù)杰作之一，它最初是美國(guó)為控制阿波羅計(jì)劃不計(jì)其數(shù)的組件而發(fā)明的。航天技術(shù)還給人們帶來(lái)了心率表、激光手術(shù)、數(shù)字溫度計(jì)、用于顯示疼痛和發(fā)炎部位的彩超等設(shè)備和技術(shù)。
目前廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)也是在阿波羅技術(shù)的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)移到民用和商用的。
阿波羅工程產(chǎn)生的3000多項(xiàng)專利技術(shù)，到現(xiàn)在人類仍然受益不淺，投入產(chǎn)出比大約是1：14，即投入1美元，產(chǎn)出14美元。這一工程結(jié)束后，“阿波羅”飛船還用于“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站的建造，并與蘇聯(lián)飛船在太空對(duì)接1次。
盡管當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)阿波羅載人登月計(jì)劃有著不同的認(rèn)識(shí)和結(jié)論，但是它對(duì)關(guān)鍵科學(xué)和各種邊緣交叉學(xué)科的興起與進(jìn)步，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)實(shí)力并確保國(guó)家安全這一點(diǎn)是不可否認(rèn)的。總之，阿波羅載人登月工程對(duì)促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、推動(dòng)科技進(jìn)步等起到了巨大的作用，它將永載人類史冊(cè)。
看世界：作為探月工程曾經(jīng)的領(lǐng)頭羊，蘇聯(lián)卻沒(méi)有成功地實(shí)現(xiàn)載人登月，原因何在？
龐之浩：為了同美國(guó)“阿波羅”登月計(jì)劃競(jìng)爭(zhēng)，蘇聯(lián)設(shè)計(jì)了一種體積過(guò)大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未經(jīng)過(guò)充分地面試驗(yàn)的龐然大物——N1運(yùn)載火箭。這枚火箭由5級(jí)組成，高113米，起飛推力45000千牛，第1級(jí)裝有30臺(tái)使用常規(guī)推進(jìn)劑的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，第2級(jí)和第3級(jí)也分別捆綁了8臺(tái)和4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)論從級(jí)數(shù)、使用的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量，還是起飛推力方面，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)的土星5號(hào)運(yùn)載火箭。但由于N1火箭結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和級(jí)分離次數(shù)過(guò)多，火箭氣動(dòng)穩(wěn)定性和控制相當(dāng)困難，加之未進(jìn)行全面的地面試驗(yàn)，最終導(dǎo)致N1火箭4次發(fā)射全部失敗。于是蘇聯(lián)在看到美國(guó)阿波羅11號(hào)載人登月成功后就退出了與美國(guó)進(jìn)行載人登月的競(jìng)賽，把人力、物力和財(cái)力投入到被視為國(guó)策的空間站研制中，并于1971年4月19日發(fā)射了世界第一座空間站“禮炮1號(hào)”。
看世界：中國(guó)的探月工程起步較晚，在美國(guó)人登月40多年后，我們?cè)偬皆率遣皇侵貜?fù)勞動(dòng)？此次嫦娥三號(hào)登月成功，更多是展示國(guó)力還是科研需要？
龐之浩：一是我們要掌握探月的各種技術(shù)，用這些技術(shù)滿足我國(guó)科學(xué)家的需求，這樣才能有自主創(chuàng)新；二是雖然人類已發(fā)射了130個(gè)月球探測(cè)器，但對(duì)月球的了解還很不全面和深入，例如，目前人類僅在月球正面約占月球面積5%的區(qū)域的9個(gè)地點(diǎn)取樣，月球車在月球正面巡視勘察最遠(yuǎn)距離也僅37千米。因此人類對(duì)月球的認(rèn)識(shí)還比較局限和膚淺，許多地方還沒(méi)有探測(cè)過(guò)；三是現(xiàn)在可采用許多新技術(shù)對(duì)已探測(cè)過(guò)的地方深入探測(cè)，進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)。
嫦娥三號(hào)著陸的虹灣區(qū)是別的國(guó)家沒(méi)有探測(cè)過(guò)的，且地質(zhì)構(gòu)造以及月巖、月壤的物質(zhì)元素豐富，具有科學(xué)探測(cè)價(jià)值，可使我國(guó)掌握第一手的月球數(shù)據(jù)。另外，嫦娥三號(hào)攜帶的8種科學(xué)探測(cè)儀器中有3種是在世界上首次應(yīng)用：一是極紫外相機(jī)，它既可拍攝月球的地形地貌，也能對(duì)地球周圍等離子體空間環(huán)境的整體變化進(jìn)行全方位的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，提高我國(guó)空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力，有助于了解太陽(yáng)和地球的相互關(guān)系；二是月基天文望遠(yuǎn)鏡，它可對(duì)重要天體的光變進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)并對(duì)低銀道帶進(jìn)行巡天觀測(cè)，由于月球沒(méi)有大氣層、電離層和磁層的干擾，近于真空狀態(tài)，也沒(méi)有各種人為活動(dòng)和污染，還沒(méi)有全球性的磁場(chǎng)，所以這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將“看”得更遠(yuǎn)更清晰，可能會(huì)有一些新發(fā)現(xiàn)；三是測(cè)月雷達(dá)，它安裝在月球車底部，用于探測(cè)1—30米內(nèi)月壤厚度和測(cè)量月面以下100—200米深處的淺層月殼結(jié)構(gòu)，這也是前人從未做過(guò)的，通過(guò)測(cè)月雷達(dá)，并集合其他載荷探測(cè)的成果，可以在國(guó)際上首次建立集形貌、成分、結(jié)構(gòu)于一體的綜合性觀測(cè)剖面，建立起月球區(qū)域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。
嫦娥三號(hào)可滿足科學(xué)研究和工程技術(shù)上的多種需求。其科學(xué)目標(biāo)是：調(diào)查月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造；調(diào)查月表物質(zhì)成分和可利用資源；地球等離子體層探測(cè)和月基光學(xué)天文觀測(cè)。這對(duì)未來(lái)開(kāi)發(fā)月球上的資源，保護(hù)地球、認(rèn)識(shí)宇宙也很重要。其工程目標(biāo)是：突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測(cè)控通信與遙操作、深空探測(cè)運(yùn)載火箭發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，提升航天技術(shù)水平；研制月球軟著陸探測(cè)器和巡視探測(cè)器，建立地面深空站，獲得包括運(yùn)載火箭、月球探測(cè)器、發(fā)射場(chǎng)、深空測(cè)控站、地面應(yīng)用等在內(nèi)的功能模塊，具備月球軟著陸探測(cè)的基本能力；建立月球探測(cè)航天工程基本體系，形成重大項(xiàng)目實(shí)施的科學(xué)有效的工程方法。當(dāng)然，這些也是我國(guó)綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)總體水平的重要體現(xiàn)，推動(dòng)我國(guó)多項(xiàng)技術(shù)和科學(xué)研究的發(fā)展，其中有不少技術(shù)能轉(zhuǎn)移到民用，例如，月球車的核心材料、視覺(jué)圖像處理和遙控等技術(shù)創(chuàng)新，可能促進(jìn)汽車和智能機(jī)器人等民用領(lǐng)域的技術(shù)。
看世界：未來(lái)會(huì)否出現(xiàn)多國(guó)合作探月？
龐之浩：由于未來(lái)的探月技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜，投入成本越來(lái)越大，而探月又是造福全人類的事業(yè)，所以多國(guó)合作探月是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，大家可以發(fā)揮各自的技術(shù)長(zhǎng)處，分擔(dān)資金壓力，共享探月成果，尤其是載人登月和建立月球基地。
月球是人類共同的財(cái)富，它將為全人類帶來(lái)幸福。正如第2個(gè)登上月球的美國(guó)航天員奧爾德林所說(shuō)：“對(duì)于那些在悠悠轉(zhuǎn)動(dòng)的地球上仰望夜空的人，月亮都勻?yàn)y光，絕不厚此薄彼。因此，我們希望，太空探索的成果也將由大家分享，從而給整個(gè)人類帶來(lái)和諧的影響。”
看世界：人類探月一般分探月、登月和駐月三大步?，F(xiàn)在已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了載人登月，那么，要實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)久駐月、建立月球基地，還需要克服什么樣的問(wèn)題和障礙？
龐之浩：首先要精心選址，月球雖然很大，但不是什么地方都可以建立基地的，所以首先要通過(guò)發(fā)射多個(gè)繞月球探測(cè)器對(duì)月球進(jìn)行全面了解，為月球基地初步選址；然后用月球機(jī)器人對(duì)所選地址進(jìn)行實(shí)地詳細(xì)考察。這些月球機(jī)器人不僅要在航天員登上月球之前打前站，而且在航天員返回地球后，可留守在月球上自主工作。endprint
目前，已掌握了不少有關(guān)月球的資料，但要建設(shè)月球基地僅靠這些資料仍然不夠。例如，對(duì)月球的兩極地區(qū)，特別是月球的背面，人類就了解得不多。水是基地選址的重要條件，但根據(jù)目前的了解，只有在月球兩極終年不見(jiàn)陽(yáng)光的地方存在豐富的水冰。另外，根據(jù)月球基地的不同用途，其選址的標(biāo)準(zhǔn)和要求也不同。如果從月球能源的開(kāi)采利用來(lái)考慮，在月球建立能源基地，應(yīng)根據(jù)月球能源的分布情況來(lái)選擇；如果從科學(xué)研究來(lái)考慮，在月球建立科研基地，可在月球的背面選址，那里沒(méi)有地球無(wú)線電波的干擾，很適合于進(jìn)行天文觀察，但會(huì)帶來(lái)與地球上飛行控制中心的通信聯(lián)系方面的困難，因此需要權(quán)衡利弊、綜合考慮。
簡(jiǎn)言之，月球基地選址有兩個(gè)基本要求：有充足的陽(yáng)光和儲(chǔ)存豐富的水冰。從目前來(lái)看，在月球兩極建基地比較好，因?yàn)槟抢锏貏?shì)比較平坦，有利于月球飛船的起飛和著陸；月球南北兩極有一些區(qū)域接近于在太陽(yáng)的永久照射之下，而在太陽(yáng)照不到的地方有水。由于月海多集中在月球北極，在月球南極月海不多，因此把月球基地建在月球北極的可能性很大。也有人主張比較高級(jí)的月球基地應(yīng)建在月球的熔洞內(nèi)，因?yàn)樵谠虑蛉鄱磧?nèi)不僅保溫性能好，而且還可以有效保護(hù)航天員不受宇宙輻射和微隕石雨的傷害（月面上有強(qiáng)烈的宇宙輻射），但這種熔洞一般是在環(huán)形山的山腳下，這就跟選飛船著陸地點(diǎn)形成一對(duì)矛盾。
二是要研制出成本低、高可靠的重型運(yùn)載火箭和登月艙。冷戰(zhàn)時(shí)期，蘇聯(lián)就是因?yàn)闆](méi)有研制出發(fā)射近地軌道運(yùn)載能力達(dá)100噸以上的重型運(yùn)載火箭而輸給美國(guó)的。目前，美國(guó)太空探索技術(shù)公司正研制近地軌道運(yùn)載能力達(dá)53噸的“重型獵鷹”火箭，它擬于近年進(jìn)行首次試射，該公司還將研制近地軌道運(yùn)載能力達(dá)170噸的“超級(jí)載重火箭”。美國(guó)航空航天局正在研制的 “航天發(fā)射系統(tǒng)”重型運(yùn)載火箭采用航天飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，初始近地軌道運(yùn)載能力為70噸，改進(jìn)后將達(dá)130噸。它們將用于載人登小行星和火星。
月球基地的建設(shè)和開(kāi)發(fā)的時(shí)間、規(guī)模和能力，與空間運(yùn)輸系統(tǒng)、基地設(shè)備、電源、生活設(shè)施和交通工具等有關(guān)。有科學(xué)家建議載人月球基地應(yīng)分三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)：第一階段是準(zhǔn)備階段，即為月球基地選址和完成月球基地建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。第二階段是初級(jí)基地建設(shè)階段，即將航天員和基地的建造設(shè)備送上月球，然后將設(shè)備組裝起來(lái)。由于第一個(gè)月球基地有繁重的月球考察任務(wù)，因此有關(guān)的科學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室、發(fā)電設(shè)備、通信設(shè)備、漫游車、小型挖土機(jī)和勘探設(shè)備也應(yīng)該準(zhǔn)備和組裝好，所有東西都應(yīng)該處于“待命狀態(tài)”。第三階段是發(fā)展階段，即從初級(jí)月球基地發(fā)展為中高級(jí)月球基地的階段。在此階段，基地成員將從6人擴(kuò)大到12人，并能在基地停留3個(gè)月到半年。在此階段，基地的居住艙也將從2至3個(gè)發(fā)展為5至7個(gè)。
與其他載人航天器一樣， 月球基地包括兩個(gè)最基本、也是最重要的設(shè)施，那就是可供航天員生活和工作的加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)。在月球基地的不同發(fā)展階段可以建不同的居住艙。初級(jí)基地的居住艙可用移動(dòng)式居住艙，也能直接使用登月飛船上的月球著陸器。月球著陸器設(shè)備簡(jiǎn)陋，可供航天員在里面臨時(shí)生活和工作30天；可移動(dòng)式居住艙可用于初級(jí)基地和中級(jí)基地。高級(jí)基地一般采用由金屬結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制做成的固定式居住艙，其中前者為類似于空間站的圓筒形艙段，但為了防止宇宙輻射對(duì)基地乘員的傷害，這兩種固定式居住艙都必須埋在地下或是建成半地下。
月球基地上所使用的生命保障系統(tǒng)也隨基地不同而不同。初級(jí)基地的生命保障系統(tǒng)是非再生式的，即其上的氧氣、水和食物要依靠來(lái)自地球的補(bǔ)充供應(yīng)。中高級(jí)月球基地上的生命保障系統(tǒng)是再生式的，即其上的氧氣、水或食物都要靠密閉循環(huán)處理和綠色植物的光合作用來(lái)就地解決。除了加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)外，供電系統(tǒng)、出艙活動(dòng)系統(tǒng)和月球漫游車也是月球基地上必不可少的重要設(shè)施。endprint
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