据9月30日消息，公元3000年，人类已经耗尽了地球上的所有自然资源，展开太空竞赛，并在月球上建立了殖民地。一个巨大的密封穹顶横跨月球表面，里面是一座居住着数十万人口的城市。这颗寒冷、灰色的地球卫星不知何故成为了人类的新家园。
当然，这些纯粹是科幻小说。但如果没有人类外星殖民地，未来的愿景就不完整。月球是距离地球最近的天体，因此最容易想象为我们未来的家园。但这个愿景符合现实吗？月球有一天会成为受欢迎的栖息地吗？如果是这样，恶劣的月球环境到底能支撑多少生命？
回答这个问题的一个简单方法是考虑月球的面积。月球表面积约占地球陆地总面积的15.9%（不包括地球被海洋覆盖的面积）。理论上，如果我们用地球上人口最多的城市的密度填充这个区域，月球表面可以容纳数万亿人口。
然而，月球表面能容纳多少人，与月球表面能生存多少人是完全不同的问题。就这一点而言，月球绝对算得上是地球的可怜亲戚。
亚利桑那州行星科学研究所的高级科学家达比说，这是一个相当贫瘠的地方，每个物种都在寻求扩大其生态位。但月球这个新的“生态位”非常不适合人类居住。
与地球不同，雨水不会自由落在月球表面。至关重要的是，月球还缺乏提供可呼吸空气的大气层。地球的天然卫星也没有现有的生态系统可以轻松支持农业发展。此外，月球特别容易受到太阳风暴的影响。太阳表面的爆炸会发出电磁辐射，如果没有磁场的保护，月球就无法偏转这种辐射。月球表面也有巨大的温差，昼夜交替也很长。
在1995 年的月球殖民地概念图中，月球采矿设施从塞伦尼塔蒂斯海盆地的火山土壤中开采氧气。这是一片广阔的熔岩平原，资源丰富。
所有这些都使得月球上的生命看起来极其困难。然而，令人惊讶的是，事实并非如此。从理论上讲，寻找人类在月球上生存的基本要素，包括空气、水、食物和住所，并不像你想象的那么牵强。
以空气为例。为了养活月球上的前几百人，我们首先必须将空气输送到月球表面，这可以通过将空气泵入密封结构来实现。欧空局月球项目经理马库斯·兰德格拉夫表示，这似乎不可持续，但从短期来看，这种方法实际上相当划算。人们一开始并不需要太多空气，很长一段时间我们也不需要在月球上制造空气。他说，我们可以从地球带来空气，而且运输成本仍然是可以控制的。
然而，如果人口增长到数万，我们就需要在月球上合成氧气，这将是一个成本高昂的过程。但兰德格拉夫表示，未来几十年太空探索的进步可能会使这一过程更加经济。他认为这主要是因为推进航天器需要氧气，如果需求增加，在月球上建造氧气发生器用于火箭推进剂比为人们提供饮用水和空气更具有经济意义。这将降低氧气生产成本，并使月球居民更容易呼吸到空气。
水，到处都是水
那么人类生命所必需的水呢？直到几十年前，研究人员还认为月球完全干燥。但后来的研究发现，月球表面分布着数量惊人的水。
我们认为水是月球形成时留下的。我们还知道，彗星基本上就像肮脏的雪球，定期撞击月球表面，多尔比说，有很多证据表明，彗星撞击月球表面形成的陨石坑中仍然存在水冰。她说，另一个水源是呼啸穿过太空的太阳风。这些携带质子的粒子与月球上的电子碰撞，形成氢。
所有这些加起来就有相当数量的月球水，也许足以养活相当多的人口。我们在国际空间站开发了水循环系统，可以将宇航员的淋浴水、尿液和汗水处理成饮用水。该系统甚至可以回收他们呼出的水分。在月球上，回收技术可以为居民创造闭环水源。
然而，即使回收利用，这种水的储量也不是无限的。反复循环利用水确实会造成一些损失，因此需要不时补充储备。此外，戴尔指出，通过压碎月球岩石和从深坑中挖冰来提取月球水需要大量昂贵的能源。
“我个人的感觉是，殖民月球的成功将取决于我们能否在那里获得氢气，”戴尔说。然而，运输氢气也很昂贵：每公斤约22 万美元。
在不知道月球表面目前有多少水的情况下，很难估计月球基地可以容纳多少人。但我们至少知道为月球提供相对可持续的水源是可能的。兰德格拉夫估计，月球先驱者至少在前5 到10 年内不需要开采月球水资源；因为第一批登陆月球的人可能只有十几个人，将自己需要的水运送到月球，而且回收的成本也不会太高。
兰德格拉夫说，对于月球农业，我们可以用几乎像生态系统的封闭圆顶来模拟地球的环境条件。通过长时间的阳光和循环水培育，月球作物有可能扩大规模，养活数千人。大量研究表明，在太空种植农作物是可行的。
带我去月球
人类如何实现这一目标仍然存在许多未知数。从理论上讲，月球的自然资源可以养活数千甚至数百万人。那么为什么直到现在还没有人生活在月球上并凝视地球呢？
兰德格拉夫表示，殖民月球的最大障碍不一定是自然资源的限制，而是利用航天器将人送上月球的巨大成本。更经济地实现这一目标需要更大胆的技术飞跃，例如太空电梯的发明。兰德格拉夫说，如果我们拥有这些技术，这将意味着数十万人可以生活在月球上，因此水不是限制因素；是交通限制了我们。
然而，我们需要尽快回到现实：殖民月球目前还不是一个现实的目标。当然，我们可以把月球视为地球尽头的诺亚方舟，但目前各国航天机构并没有将月球视为远离灾难的前哨站，而只是将其视为研究中心和潜在的基地。探索太阳系的其他部分。
也许我们可以向南极洲寻找有关人类如何殖民月球的线索。南极洲可能是地球上最像月球的地方，这里的人口随季节变化，大约有1,000 至4,000 名研究人员。他们生活在寒冷、干燥的环境中完成工作。目前的研究还推进了人类在月球上定居的计划，对未来几十年内可能有多少人在月球上殖民提出了更现实的想法：一次几千人，而不是数百万或数十亿人。
戴尔说，随着时间的推移，即使是研究南极洲的人口也可能会减少，取而代之的是更便宜、更高效的机器人。她说：随着技术的进步，几乎没有必要派人去做科学研究。
这并不意味着我们殖民月球的梦想已经结束。一个重要因素是人类有不可抑制的探索动力。这可能会促使子孙后代殖民月球或将其用作其他太空探索的中转站。兰德格拉夫说，人类是少数几个不断探索的物种之一，即使没有必要，而且（我们）在这一策略上非常成功。我们会改变这一点吗？我不这么认为。 （任天堂）
