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怎樣在月球上建一棟高樓大廈

2020-05-09 03:54:48寒木釣萌
科學(xué)大眾(中學(xué)) 2020年2期
關(guān)鍵詞:鐵板月壤隕石

寒木釣萌

在月球上蓋樓這事兒我已經(jīng)思考好幾年了,不騙你,今天豁出去了,準(zhǔn)備不吐不快,你們別攔著我。

萬(wàn)事能源先

搞建筑離不開(kāi)能源,其實(shí)搞什么都離不開(kāi)能源。放眼全宇宙,能源到哪兒都是硬通貨。

地球上有煤和石油,而在月球上,鳥(niǎo)糞也看不見(jiàn)一坨。不過(guò)還好,有太陽(yáng)能。宇宙在上,月球和地球在這一點(diǎn)上至少是公平的。

在太陽(yáng)面前,如果說(shuō)地球是穿著一件白色羽絨服的話,那月球這家伙就是赤裸的,因?yàn)樵虑蛏蠜](méi)有大氣。不過(guò)這樣正好,月球上白天長(zhǎng)達(dá)14個(gè)地球日,陽(yáng)光直射的地方,據(jù)說(shuō)溫度最高可達(dá)150℃。總之,月球上這種高溫別說(shuō)煮雞蛋,爆炒豬肝我看也是可以的。

有了充足的太陽(yáng)能,如果你認(rèn)為下一步我要發(fā)電,那就錯(cuò)了。這幾年我也不是白思考的。

沒(méi)有鋼筋怎么辦?

完全不需要,地球上的高大建筑無(wú)不使用鋼筋混凝土,但在月球上,一根鋼筋也不需要。

月球上的重力只是地球重力的1/6,這只是一方面,更重要的是,月球上沒(méi)有強(qiáng)烈的月震,數(shù)億年來(lái)都很溫和,也沒(méi)有臺(tái)風(fēng)和傾盆大雨,所以,把高樓建得可防8級(jí)地震也不是不可以,但是完全沒(méi)必要。

再說(shuō)了,別說(shuō)一棟大樓,就是月球上的一個(gè)腳印也能完好地長(zhǎng)久保存,所以,基本上除了你自己,還有陽(yáng)光,不會(huì)有別的因素來(lái)破壞你的建筑物。

說(shuō)起這腳印,我也垂涎已久,若是這地方的所有權(quán)被我搞到手,我第一步就是圍著它建一個(gè)博物館,以后那些見(jiàn)什么都好奇的地球人來(lái)到月球時(shí),這里必然會(huì)是一個(gè)熱門(mén)景點(diǎn),門(mén)票便宜一些,5個(gè)月球幣就行。

言歸正傳,既然不用鋼筋,那就只能單純地用水泥了??墒撬噙@東西,使用時(shí)還得加大量的水,而水在月球上比黃金還要昂貴。那么,用什么?

取之不盡的建筑材料

在月球這46億年的歷史中,早期的火山噴發(fā),還有隕石撞擊,以及持續(xù)不斷的高低溫變換,形成了月球表面獨(dú)特的月貌。

月球上的微隕石都是長(zhǎng)驅(qū)直入的,它們撞擊月球時(shí),速度最高可達(dá)30千米/秒,這種撞擊會(huì)產(chǎn)生大量的熱并融化月壤,凝結(jié)后變成微小的玻璃狀物質(zhì)。

半個(gè)月100多℃高溫,半個(gè)月又是-180℃的低溫,熱脹冷縮導(dǎo)致月壤的顆粒很細(xì)很細(xì),顆粒直徑在5-15微米之間,應(yīng)該比水泥還要好使。

整個(gè)月球表面,月海中的月壤厚度為4-5米,而在高原地區(qū),月壤厚度在10-15米。

總之一句話,月壤這種建筑材料是取之不盡、用之不竭的。

現(xiàn)在,能源有了,建筑材料也選好了,下一個(gè)問(wèn)題是怎么建。為此,咱們得借用一點(diǎn)來(lái)自地球上的黑科技。

聚焦型太陽(yáng)能發(fā)電塔

圖中這個(gè)像燈塔卻比燈塔亮得多的建筑,就是聚焦型太陽(yáng)能發(fā)電塔。其原理很簡(jiǎn)單,就和傳說(shuō)中的阿基米德忽悠一大群婦女兒童各抱一塊鏡子,把陽(yáng)光反射到敵船上一樣。

保守人士見(jiàn)到這種發(fā)電設(shè)備,第一個(gè)反應(yīng)就是眉頭一皺,并問(wèn),單位電價(jià)是多少,跟煤電相比,合算嗎?如果我家用這種電,能省下多少電費(fèi)?

以上問(wèn)題我們先放一邊,我只想說(shuō):作為一個(gè)擁有好奇心的人類,你不覺(jué)得這很好玩嗎?那么多鏡子呀!

不扯這些了?,F(xiàn)在,咱們仔細(xì)看看,這種發(fā)電塔是怎么發(fā)電的。

聚焦型太陽(yáng)能發(fā)電塔使用了太陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng),數(shù)干甚至上萬(wàn)面鏡子根據(jù)陽(yáng)光的角度,實(shí)時(shí)地調(diào)整自己的角度并確保能把陽(yáng)光反射到塔上。這種技術(shù)在過(guò)去是難以實(shí)現(xiàn)的,但目前已逐漸走向成熟。有了熱以后,就可以將水加熱成高熱水蒸氣,繼而帶動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。

還有一種發(fā)電方式,是利用塔頂產(chǎn)生的1100℃高溫熔化工業(yè)流體,比如熔融鹽,再通過(guò)與蒸汽的熱交換從而發(fā)電。

塔式太陽(yáng)能電站的一個(gè)好處是,夜晚也可以持續(xù)發(fā)電。因?yàn)榘滋烊刍母邷厝埯}可以存儲(chǔ)在一個(gè)絕熱的大罐子中,罐子的大小依據(jù)功率而定,這樣的話,在太陽(yáng)落山后,罐里面的熔鹽恰好可以用來(lái)發(fā)電,直到太陽(yáng)再次出現(xiàn)。

蓋房子就像捏橡皮泥

回到大樓建設(shè)上來(lái)。既然地球上的聚焦型太陽(yáng)能發(fā)電塔能產(chǎn)生1100℃甚至更高的溫度,那么在月球上,聚焦后產(chǎn)生的溫度就更高了,1800℃是沒(méi)問(wèn)題的。

我們可以用高溫去熔化月壤,稍微冷卻,月壤就會(huì)像已經(jīng)加水?dāng)嚢韬蟮乃啵藭r(shí),就隨你怎么揉捏了。熔融狀的月壤就是大樓墻體的建筑材料,也是地板的建筑材料,要多少有多少。我們要做的是:熔融——成型——等待冷卻。

雖然月球上的建筑無(wú)須防風(fēng)防雨防地震,但有一個(gè)東西卻不得不防。

10年內(nèi)不見(jiàn)得有一發(fā)微隕石擊中建筑,就算擊中了,也不一定就正好對(duì)準(zhǔn)你的床,但我們還是得防一下這種長(zhǎng)驅(qū)直入的家伙。

所以,我們可以考慮使用雙層墻體的方式,在雙層墻體之間塞入盡可能多的月壤。

雙層墻中間的縫隙是0.5米寬還是1米寬,這取決于微隕石的射入深度,為此,我們可以實(shí)地考察一下那些子彈頭一樣大小的隕石,看看它們能在月面上留下多深的洞。如果你有幸發(fā)現(xiàn)月面上有一個(gè)深達(dá)1米的小洞,那么,我們就把縫隙寬度設(shè)為1米,不用擔(dān)心墻太厚,月壤是用不完的。

現(xiàn)在的問(wèn)題是,到底是先把雙層墻建起來(lái),再塞入月壤,還是把過(guò)程反過(guò)來(lái)?

這問(wèn)題我也想了很久,覺(jué)得順序應(yīng)該反過(guò)來(lái)。

首先,把月壤狠勁壓實(shí),略微成型,讓其成為寬1米的墻體,接著,再用聚焦后的太陽(yáng)光掃一遍墻體,讓其表面熔融,凝固后就更加穩(wěn)固了。

接著,用一塊大鐵板垂直于墻體,距離墻體30厘米左右,然后,導(dǎo)入熔融狀的月壤,冷卻后,雙面墻中的一面就建好了,對(duì)面的那一面墻也采用這種辦法。

好像,又出現(xiàn)新問(wèn)題了,上述方法中提到了一塊大鐵板,所以我首先得有一塊大鐵板,這問(wèn)題我打算這么處理——月球上有來(lái)自中國(guó)的“玉兔號(hào)”月球車,想必那時(shí)它也不工作了,因此,這東西誰(shuí)撿到算誰(shuí)的。除了“玉兔號(hào)”,月球上留下的東西多了去了,蘇聯(lián)發(fā)射的“月球號(hào)”探測(cè)器,總數(shù)達(dá)到十幾個(gè),另外,蘇聯(lián)和美國(guó)還發(fā)射了多顆環(huán)月衛(wèi)星,它們歸西后,也落入了月面?!鞍⒉_”登月計(jì)劃時(shí)留下的東西就更多了,6個(gè)登月艙“下面級(jí)”,各種月球車,測(cè)量月震的月震儀,激光測(cè)距反射器……這些全都可以撿來(lái),熔化后制成大鐵板。

說(shuō)實(shí)話,這確實(shí)有點(diǎn)暴殄天物。但你別急,這是最壞的打算,也許我還能想到一個(gè)既不破壞文物還能制造大鐵板的方法,諸位也幫忙想想。

總之,經(jīng)過(guò)各種辛苦,還有背后各種聽(tīng)上去令人無(wú)比心酸的諷刺后,我的“秋褲型”月球大廈建好了。

坐在月面上,靠著一塊巖石,喝著啤酒,看著這棟大樓,我禁不住開(kāi)始思考以下問(wèn)題。

這房子賣給誰(shuí)?怎么賣?顯然,頂樓能看到美麗的“地出”,而低樓層看到的景觀卻一般般,所以,各層的定價(jià)應(yīng)該不一樣才是吧。

(責(zé)任編輯:白玉磊 責(zé)任校對(duì):趙夢(mèng)祺)

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