月球盖房是胡扯？中科院炸水制氧已破局！航天技术竟能惠咱老百姓

美国打算在月球最冷的一个坑里盖一座核动力堡垒，派无人机日夜巡逻,把足够灌满几万个标准泳池的水冰,悄悄圈进自己的地盘。这话听着像科幻片的开头,可华盛顿是认真的。

就在全世界盯着这场太空圈地的时候,中国科学院的实验室里,一小勺月壤被加了热,先冒出了水,又变出了氧气——月球盖房这件被不少人说成胡扯的事，被中国人从另一头给破了局。

先说美国那边到底在下一盘什么棋。

有一个叫沙克尔顿的环形山,坐落在月球南极,是整个月面上最不寻常的一块地方。它的坑沿高得出奇,某些山峰几乎终年被阳光照着,人们管那里叫永昼峰;可坑底却是另一副模样,常年不见光,冷得能把落进去的一切瞬间冻住。

无人探测器查过,坑里很可能藏着水冰。这是月球上最不宜居的角落之一,偏偏又是最值钱的一处。

美国航天局摆出了一个分三步走的时间表,要让美国人时隔半个多世纪重新踏上月面。他们往里砸了两百多亿美元,目标是几年内把宇航员送回去。可这回不是插一面旗就走那么简单,他们要的是长期驻扎。

计划里最关键的第三步叫“可持续人类存在”,说白了就是要建一座能住人的月球基地,选址正是沙克尔顿。基地建成后,会在环形山周围圈出一大片警戒范围,面积大得惊人。宇航员到那儿去,已经不只是探索,而是要把这块地占下来。

守护基地的,是一批极其先进的无人机。它们会比人类先到,负责绘制地形、四处巡查,慢慢织成一张自动监控网,把整个沙克尔顿罩在美国的掌控之下。这些无人机可不光是摄像头,它们就是保安。

美国并不是这场竞赛的发起者,这场较量已经跑了很久了。外界是从最近才知道这套宏大计划,可地基早就打下了。头一个阶段安排了二十多次发射,大部分要落到月面上。

过去的无人任务多半是打一颗探测器上去看看,这回完全不同——目标是运送好几吨基础设施,分批次把月球上最恶劣的一块地方,一点点改造成能落脚的地方。

计划的核心,是贝佐斯的蓝色起源公司造的那款重型着陆器。这些年,贝佐斯一直在场边看着马斯克的SpaceX唱主角,现在他接过了一项分量极重的活儿,而且必须交得出货。

第一批任务会让着陆器先去练手,验证降落和推进技术是否靠得住,再卸下第一批设备,包括高分辨率相机和一台激光反射装置,好让后来的飞船更精准地找到落点。因为要来的,远不止这一批。

后面还有机器人公司造的着陆器接棒,负责搭建更重的地面设施,其中一款多用途月球车会把从地球运来的货物送到该去的地方。

再往后,又有别的着陆器加入,带来专门的分析设备,去研究月面上那些至今让科学家摸不着头脑的磁异常和神秘月球漩涡。到这一步,美国还拉进了包括韩国航天机构和欧洲航天局在内的伙伴。可拉人合作,只是走向掌控的第一步。

真正决定成败的,是那批会“蹦跳”的自主无人机。它们受了美国火星直升机的启发,由一艘飞船带着四台送往月面。母船不陪它们落地,而是在半途就把它们放出去,让它们各自飞向月球。

从那一刻起,天上没有指挥船,也没有第二次机会,全靠它们自己。落地之后,它们用十来台高清相机去测绘坑里那些人到不了的地形,还能自己采集信息,替美国在南极上空织出一张实时的勘测网格,赶在人踏上去之前就把底摸清。

接下来,才是真正要命的部分——人,要住进太阳系里最不留情的地方之一。

月球基地的构想喊了几十年,大多停在科幻里。过去谈到用什么供电,人们总先想到太阳能:干净、好维护、又可靠。可有个绕不过去的坎——月球上的一昼夜里,有大半个月是黑的,一连十几天见不到太阳。

想靠储电撑过这半个月,电池又贵又重又容易坏。而在沙克尔顿,漫长的月夜能把温度压到零下两百多度,跟太阳系边缘那颗冰冷的矮行星差不多。

电一断,不出几个钟头,基地里的人就会冻死。这里没有试错的余地,技术却还是实验性的。可美国说,这个险值得冒,因为坑底最深处藏着一个也许值得拿命去换的秘密。

美国给基地押上的王牌,是和能源部合作的裂变地表电源,一套能自给自足的小型核电系统,不管月夜、太阳风暴还是补给延误,都能让基地转下去。

它够小够轻,还能复制到别的前哨。这套系统眼下还在研制,预期发出的电,大约够地球上几十户人家用上一整年。可地球上的人家,断了电也不至于送命;月球上,断电就是倒计时。

那个值得拼命的秘密,就是水。太空看着安静,其实一刻不停地在运送来自各处的物质,水冰是其中最常见的。

落进沙克尔顿的那些,会被冻得结结实实,一存就是亿万年,估算下来数以亿吨计。人几天不喝水就会死,能在月球上找到稳定的水源,基地才谈得上长久。而坑沿那圈几乎终年见光的永昼峰,又能架太阳能板当备用电源,还能给落下来的飞船补能。这块地皮,值钱就值在这里。

盯上它的不止美国。中俄牵头的国际月球科研站,拉上了巴基斯坦、埃及、委内瑞拉、南非等一批伙伴,同样瞄准了月球南极。

中国从上世纪就开始搞无人探月,一步一个脚印。美国现在最怕的,恰恰是位置——万一有人先落脚、先把地占了,该怎么办?

自打斯普特尼克上天以来,美国在太空竞赛里就没落后过,这道题它从没答过。于是它想用一座建在最富矿区之上、由最先进无人机巡逻的核动力堡垒,把话说得谁也没法忽视。

可就在美国忙着把水冰当成太空竞赛底牌、算计着怎么把月球一角圈成禁区的时候,中国的科学家换了个思路。

用嫦娥五号带回的月壤,宁波材料所联合多家单位摸索出一条路子:加热月壤能挤出其中的水,再借月壤里的天然矿物当催化剂,把宇航员呼出的二氧化碳一步就转成氧气和可用的燃料。不用从地球千里迢迢背水背电,就地取材,把废气变回氧气。

同样是月球上那口水,一边想的是圈地设防、拿命去守,一边想的是怎么让它循环起来、把日子过下去。真要有一天人能在月面长住,靠的恐怕不是坑口那圈巡逻的无人机,而是实验室里那一勺被加了热、冒出水又变出氧的月壤。

这套本事往回看,净化空气、循环利用二氧化碳的门道,说不定哪天就落到了咱老百姓的屋檐下。若是普通人站在那口冰坑边上,是愿意守着一坑冻了亿万年的水提防旁人,还是更想知道,这水到底能不能烧开了喝?