空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

空间站建在月球当然好了,1969年美国人都能载人登月了,如今50多年了,科技更发达了,为何不到月球建设呢?

我们都知道,早在1969年的时候,美国已经把人类送上了月球,并且到了1972年,先后有12位宇航员登陆过月球,从1969年到现在,已经过去52年了,为什么他们不把国际空间站建设在月球上呢?这样就不用长期漂浮在太空了啊!其实我们把问题想的太简单了,根本不知道在月球建设大型基地的难度

国际空间站

我们先来了解一下,国际空间站到底是什么?其实这是一个处在地球上空400公里左右的一个大型飞行器

宇航员进入太空时,可以到空间站生活和工作,还能为科学家提供科研场所,这是一个用途很广的空间基地,帮助人们发展航天技术,以及开发利用宇宙空间的基础设施

现在的国际空间站由16个国家共同建设完成,也是在轨运行最大的一个空间平台,能够在微重力的环境下,开展多方面的科学实验,同时宇航员也能在地球轨道长期居留,而且还能容纳多名宇航员,更方便对太空展开探索,从1998年开始建造,花费了十多年的时间,才投入使用,因为建造的时间比较久,所以出现设备老化的问题,俄罗斯方面表示,国际空间站在2025年就可能退出了

为何不到月球建设空间站

01、月球跟太空做出的实验不同

空间站处于一个高真空和失重的环境,首先在太空建设空间站,难度要比月球小很多,加上太空的特殊环境,做出的科研成果,跟月球上也是不同的

月球上的引力为地球的1/6,虽然重力是很小的,但也不能跟太空相比啊!因此还是太空更利于开展失重试验

02、难度太大目前来说得不偿失

最主要的原因还是难度太大了,在太空建立国际空间站,也要比月球容易一些,尽管如此,空间站的建设也花费了十几年的时间,需要把零件一点一点的发射到太空,然后再进行组装,国际空间站由实验舱、居住舱、多功能货舱、自动转移飞行器、万向对接舱、机械臂等多个部分组成,可想而知,国际空间站的建造难度有多大

建造完成后的国际空间站宽度大约为88米,长度大约为110米,总质量就达到了400多吨,这是目前最大,最先进的地外空间平台

国际空间站的宇航员想要在里面长期生活,就需要不断的靠地面补给物资,还要进行维护,所以在距离地面四百公里左右的高度,适合开展这些任务

如果把地外空间平台转移到了月球上,难度是非常大的,花费的费用也是无可估量的,还要定期靠地球补给,或许得不偿失啊!

从1972年之后,美国再也没有载人登月,其他国家目前也无法完成载人登月任务,连载人登月的难度都如此巨大,那又如何把几百吨重的设备发射到月球呢?还要让人类在上面生活,难度简直超乎想象

国际空间站距离地面只有400多公里,都还要花费十几年的时间来打造,地球距离月球约38万公里,如此远的距离,怎么能够实现呢?

想要完成这个任务,运载火箭的推力需要十分强悍,因此费用也是难以承受的,国际空间站就花费了1600亿美元以上,加上后期维修检测,费用也会随之增加,那么在月球建造如此大的基地,需要花费的资金简直难以估算,后期的维护费用也是无力承担的,因为太过于遥远

将空间站建在地球上空的话,不但能进行真空失重的试验,而且省时省力,也不用花费太高的费用

总得来说:不是人类不愿意到其他星球建立基地,而是目前还没有这个技术,随着科技的发展,相信在未来可能会实现的,不过现在人类更热衷于探索火星,说不定未来就把基地建设到火星上面去了

国际空间站上,采用第一宇宙速度就能环绕地球飞行,但是向月球发射一次的话,就需要花费数倍的成本,每发射一次,成本就是空间占的几倍,而且想要把这么多设备发射到月球,肯定需要发射很多次的,美国当年载人登月时,就用了40多万人的科研团队来展开任务,投入了几百亿美元,这还是在50年前

美国发射载人登月的运载火箭,也只能发射45吨的阿波罗号,在月球建立基地,就要多次发射,这其中就增加了失败的风险

月球上又没有资源,更没有水,人类在上面怎么生活呢?肯定要靠地面的补给,但是对400公里高空的空间站补给就方便了许多,给38万公里之外的月球定期补给的话,简直是得不偿失的做法,也没有多少国家能够承受

而且月球上面是非常危险的,我们都知道它的表面有很多陨石坑,即便人类真能够建设基地,也有可能被陨石撞击,这样一来,所有的心血都付之东流了,如果基地上面还有宇航员的话,更是对他们造成了致命的伤害,月球也没有磁场,也不能隔离太阳辐射,也会被这些辐射伤害到,月球晚上的温度很低,根本不适合人类存活

如果将来的某一天能在月球建立基地,当然好啦!说明人类的科技已经很强大了,所以我们对这一天翘首以盼!有那个能力的时候,或许人类也不会局限于小小的月球了!

空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

建在月球上当然要比飘在空中好多了,但人类到目前仅有美国一个国家有登月成功的案例,而目前再也没有国家能实现载人登月了,即使是美国也不行。登月都困难,要在月球上建设容纳几十人生活的基地就更是难上加难了。所以,不是月球基地不好,只是人类目前的科技水平还没发展到那一步。

这篇文章,我们就来简单了解一下在月球上建立基地有多难。

困难1:火箭推力不够

要知道,虽然月球是地球的卫星,但地月距离最短也要有近38.4万公里,而国际空间站目前离地球也就400公里,是地月距离的960倍。

国际空间站目前的尺寸是长100米宽50米左右的舱体,重量400吨左右。

如果要在月球上建设同样重量的太空舱,意味着火箭的推力最小也要达到上百吨,这样分几次才能勉强组装完毕。

但可惜的是,人类目前还没有哪个火箭拥有上百吨的运力,即使是目前最强火箭——也就是用于阿波罗登月计划的土星五号火箭也不行。

土星五号运载火箭的近地轨道运载能力为130吨左右,地月转移轨道运载能力宣称有50吨,而美国在阿波罗登月时的实际载荷登月舱的重量仅有15吨,离建设空间站所需要的上百吨运载能力还有很大差距。

所以说,仅目前的火箭技术就不足以支撑这项雄心勃勃的计划。

下图为土星五号发射瞬间:

困难2:耗资巨大

如果我们把美国的阿波罗登月成功看做是美苏冷战的标志性胜利,那么美国为了这个胜利可谓耗尽了巨大的财力。

公开数据显示,美国的载人登月只是向月球上运送了几台月球车、几台核动力的月震仪和登月舱,所有东西加起来不足50吨,就这些东西就动用40万研发力量,耗资近千亿美元,占到了美国当年GDP的3%,这只有在近乎疯狂的美苏冷战时期才办的出来。

但是作为长期生活和工作的空间站,400吨左右的重量已经是最低配了,如果要在月球上建设这么个庞然大物,仅建设费用就绝不止5000亿美元。

而为了维持月球基地的正常运转,就需要定期加注足够的燃料以及生活物资补给,往返月球所需要的费用又是一个天文数字,何况现在载人登月能不能再次成功都是个大问题。

所以,在月球上建设空间站的费用绝不是一个国家所能承担的,这几乎需要全球所有国家的通力合作。

困难3:月球无淡水,人类难以维持

众所周知,月球上没有可以直接饮用的淡水资源,那么问题来了,月球空间站的几十个工作人员怎么维持每天的淡水呢?

很多人说,国际空间站上的人靠“尿液循环机”来补水,也就是将空间站上的废水,包括洗漱用水、排尿、流汗甚至尿液等进行收集净化,再进行循环利用。

但你不知道的是,空间站的人员可不是每天都喝“尿液”的,他们会定期从地球上补充纯净水,如果天天和尿液谁都受不了!

下图为宇航员表演喝水:

但是,月球上的基地怎么补充淡水呢?

连续几年靠自身尿液维持?不可能,毕竟多次循环后水质无法保证。

靠多次地月飞行补给?不可能,为了送这几瓶水上来就要废掉一个最强火箭,这成本高的可怜,断不能维持。

所以,饮用水绝对是个大问题。

困难4:能量补给

除了淡水及生活用品外,月球上建设基地的最大困难就是能源了。

月球质量比地球小的多,也就没有这么大的重量来吸引像地球大气层一样的云团,失去了云团的保温作用,月球上的温度就变得忽冷忽热,面向太阳的时候光照充足热的要死,背对太阳的时候冷的要死,最低温度可达-180℃,最高可达160摄氏度。

即使是发送到月球上的月球车,都需要能量去维持温度,以便于设备正常运转(大部分期间的工作温度需满足-40~150℃之间),更何况还要维持人类的生存了。

如果没有持久且稳定的能源供应,科研人员在月球的生活就无法维持。

月球南极冰层概念图。

总之,人类想要在月球上建立类似国际空间站的基地,就要解决水源、氧气、宇宙射线、辐射、食物以及环境监测网等一系列问题,而这些问题由于地月之间遥远的距离变的非常困难。

当然了,除了技术和资金原因外,建立月球基地潜在的困难还包括世界各国对于在月球建立基地目前没有统一的意见和相关的政策支持,相信任何一个国家都不会允许某个国家单独在月球上建立营地。

我是科学驿站,华中科技大学物理学博士,是一名热爱科学、热爱分享的科普答主,同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者,如果我的文章有帮助到你,欢迎点赞和关注哦。

空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

NASA通过科技手段,早就发现了月球背面存在2180万亿吨神秘物质,至于是什么物质,至今未解。

那么问题来了,既然都要脱离地球,为什么空间站不直接建在月球上?

是不敢,还是不能,或者是不愿?

早在1969年,美国就已经实现了载人登月计划,也就是说,我们人类文明确实已经达到了可以将人类送上月球的科技水平,29年过去了,也就是1998年,国际空间站的选址,仍然选择了近地轨道,而不是月球,这又是为什么?

下面就一起来看看,空间站的选址到底有什么奥秘?月球基地是否真的“暗藏危机”?

空间站到底有什么用?

我们在探讨问题之前,先了解清楚空间站的作用。

简而言之,空间站的本质是航天器,又被称为天空站、航天站、轨道站,常年在近地轨道上运行,其作用就是给多名航天员提供休息工作的场所。

如果没有空间站,航天员在完成任务后,就得返回地球,下次执行任务,还得再“上天入地”,比如航天员一年被安排了12次任务,没有空间站,他岂不是每月都得往返一次太空?

空间站就等于航天员在外面出差时的酒店,当然,空间站也是人类走向太空的前沿阵地。

那么月球呢?

由于潮汐锁定因素,月球背面永远是背对着地球,如果能在月球建立基地,人类就能更好的进行宇宙深空观测,而且在月球背面进行低频射电天文观测一直是很多科学家的梦想。

此外,在月球建立基地,还能更好的开展大量太空实验,比如生物遗传等等,有人曾开玩笑的说道,美国阿波罗计划宇航员曾在月球表面遗留了很多垃圾,其中就有人类粪便,而其中的细菌微生物能否在月表生存,或者说有没有变异,这些也属于太空实验,细细想来,确实如此。

空间站为什么不直接建在月球上?

1.空间站建立在月球,所需要的资金是天文数字

我们先来回顾下美国的阿波罗登月计划,美苏太空争霸于1957年拉开序幕,为了在登月比赛中胜过苏联,美国做足了准备,光是月球探测器就发射了9次,即便失败了6次也仍然“一往无前”。

为了研究月球的安全着陆点,NASA又发射了五架月球轨道探测器,以此得到了月球绝大部分地形图,通过分析后才确定安全着陆点。

登月项目从1961年确定,到1972年结束,其中不管是探月还是登月,所用到的设备加起来不足50吨,但却动用了40多万人的科研团队,11年所耗费的资金高达250多亿美元,这可是20世纪60、70年代,这笔钱换算至今天,少说也得达到千亿美元以上了吧。

再来看国际空间站,重量足足高达约400吨!

就拿美国阿波罗登月计划的土星五号举例,据说每发射一次的成本就高达5亿美元,要把400多吨的空间站都发射到月球上,以45吨/次来算,再算上其他零散设备,假设土星五号要发射足足15次,也就是75亿美元,换算至今天需要多少钱?500亿美元还是1000亿美元?懂金融的朋友可以算一算。

土星五号退役的一部分原因就是因为发射成本太昂贵了,这还仅仅只是发射这一环节,而且国际空间站核心舱曙光号在1998年的造价就高达1600亿美元,设想下,整个空间站的造价需要多少钱?

以上仅仅只是发射跟造价,还得算上后期补给维护,可能芝麻绿豆大小点事,就要用到运载火箭,这笔经费也不容小觑。

如此庞大的经费,即便是超级大国也得再三思量。

关于土星五号运载火箭,还要知道的一点是,土星五号在20世纪70年代属于最大的实用火箭,就算放眼至今都没有被超越。

跟土星五号同级别的中国的长征九号、美国的太空发射系统SLS和美私营的BFR(现更名为星际飞船)等重型火箭,都还没有彻底研制成功,理论跟实际成功之间,仍然差了一大截。

2.在月球建立基地,将面临严峻的维护补给难题

目前在月球建立基地,无非就两种模式,要么用火箭将组件发射到月球上,然后进行组装,要么就在月球用本土资源造一个基地。

前文说过,用火箭发射空间站组件,所需要的资金是天文数字,那么就地取材呢?

很遗憾,目前月球上没有这个条件,因为混凝土需要水跟氧气,月球缺乏大量的液态水,而且氧气也是一大难题,没有氧气,就算基地被造出来,整体也是脆弱不堪,除非将来研发出一种全新的混合模式。

就算基地能建造完成,往后也不会一帆风顺,因为月球的环境十分恶劣。

科学家通过对月球的观测,发现月球经常会受到小行星和陨石的撞击,如果在月球建造基地,难免会受到小行星跟陨石撞击的困扰。

而且月球没有磁场跟大气层保护,就算航天员穿着宇航服,但长期在太阳辐射和宇宙低温环境中工作,难免会受到些影响,此外太阳风暴、日冕物质喷射和太阳耀斑,它们所释放的带电粒子,都有可能对月球上的仪器造成损坏。

一旦仪器损坏,维修难题就接踵而来了,而且月球基地的航天补给物资也需要从地球源源不断的运输过来。

那么问题就又回到地球跟月球之间的运输环节来了,可能很多朋友觉得,月球跟地球很近,然而事实却是,地月距离足足有38万公里,而咱们现在的空间站呢?

空间站距离地面才400公里左右。

一个400公里,一个38万公里,二者完全不在一个层面上!

我们假设一下,月球基地的一个电路板坏了,人类得动用火箭给发射过去,基地航天员的淡水没了,火箭又得启动,工程项目复杂。

然而空间站呢?

400公里的近地轨道就像在咱家门口一样,不管运什么都很方便,关键运费便宜。

未来有没有可能在月球建立基地?

探索月球除了有助于研究星球活动跟起源之外,最直接看得见的好处就是氦3。

氦3是氦气的一种,它有2个质子跟1个中子,是宇宙中十分常见的物质,它会被宇宙射线释放到太空中,所以太阳风中就有氦3。

当两个氦3相遇后,它们会聚变产生十分庞大的能源,而且不用担心放射性污染问题,也就是说,用氦3不仅能获得强大的能量,还不用担心污染问题,这不就是人类追求的清洁能源吗?

只是可惜的是,地球上的氦3储量不多而且不易开采。

太阳风会把太阳内部的一些氢、氦和氦-3抛射到太空中,而月球没有大气,很多氦3就随着太阳风到达月球表面,接着便滞留在了月球上,经过几十亿年的累积,月球上的氦3大概有100~500万吨,足以供人类社会用几千年甚至数万年。

所以就算不为其他,只为能源,人类也有必要在月球建立基地,而我国后续的嫦娥探月计划中,也存在进行“建立月球基地部分关键技术”的试验,比如3D打印技术等等。

总的来讲,空间站是人类踏入太空的第一步,建造月球基地虽然现在不适合,但未来仍然会被各国列入太空探索计划之中。

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空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

建立在月球上的就不叫空间站了,那成了各种科幻片中的月球基地了。

目前人类还没有能力在距离地球38万公里远的月球上建立基地,但目前的国际空间站只运行在距离地球400多公里的轨道上,相比起来,发射和维护不是一个量级的难度。

国际空间站经过多年的发展和不断的组合,现在已经是一个长达100多米,重量在400多吨的庞然大物。而国际空间站在近地轨道上运行成本较低,可供多国航天员长期的生活和工作,主要用于科学研究和开发太空的目的,空间站使得人们可以在近地轨道上对太空进行探索,进行各种微重力的科学实验。

目前,人类还没有能力把近地轨道上的空间站搬到数十万公里外的月球上。在上世纪,阿波罗计划的登月舱重量也才15吨左右,而且空间站上各种宇航员的生活物资和运行资源都需要地面不断升空进行补给,对于近地轨道比较容易实现。

但国际空间站耗资巨大,花费在国建空间站上的资金已经达到惊人的上千亿美元。这还是在近地400多公里的尺度上,如果建造在38万公里外的月球上,那么这个花费你可以大致估算一下。

但空间站毕竟是进行太空科学和技术的最佳研究平台,国际空间站建立时,当时由于美方的反对,我国并没有参与其中的建设,但目前我国也即将在2022年发射天宫太空站,届时国际空间站趋于退役状态,那么天宫太空站就有可能是唯一在轨的人类空间站。

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空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

题主有些相当然了,在月球上建造空间站哪有那么容易?如果在月球上建造基地很容易,人类现在早就去殖民月球了。

月球远在38万公里之外,现在的人类去一趟月球十分不容易。迄今为止,也只有半个世纪前的阿波罗登月计划把12名人类送上过月球,此外就再也没有其他人去过月球,因为登月成本实在太高了。当年美国为了实现载人登月任务,耗费254亿美元(按照2016年来算为1070亿美元)。年度预算最高时曾占到GDP的0.4%,NASA年度总预算的65%。

国际空间站的造价达到1500亿美元,这已经超过当年的阿波罗载人登月任务。可想而知,如果要在月球上建造基地,所需的成本将要高得多。

另外,从阿波罗载人登月任务可以看出,人类去一趟月球十分不容易。宇航员每次造访月球基地并返回地球,这就相当于一次载人登月往返,这里也需要大量的投入。月球上除了目前无法使用的氦-3之外,其他资源对于人类来说利用价值不大,宇航员生活所需的资源都需要从地球上搬运过去,这也是一笔不小的开支。

虽然在近地轨道建造空间站所需成本会低很多,但就这样人类也都很难承担,国际空间站的经费一直捉襟见肘。因此,把空间站建到月球上,目前是完全不现实的。

在近地轨道建造太空站还有一个好处,那就是开展失重实验,这种条件无论是在地球上,还是在月球上都是不具备的。因此,飘在太空中的空间站有着无可替代的作用。当然,未来人类是有可能在月球上建造基地,只是现在还不现实。

空间站为什么不直接建在月球?建在实体上不是比一直飘在太空好得多吗?

国际空间站是十多个国家用了十几年,一共花费1600亿美元建设起来的,如果在月球建设基地,耗资会成倍地增加,现有火箭的运载能力也难以承担。

建设空间站是为了提供一个可供宇航员长期驻留进行科学实验的场所,有美国提议,十数个国家参与,经历了近十多年,才有了现在的规模,长100多米,宽51米,最大直径6米,重400吨的大家伙,由于国际空间站距离地球只有400多公里,运输成本相对低得多,燃料充填后,可以在无燃料供给的情况下飞400多天,并且和地面以及月球表面不同,空间站由于是微重力环境,可以做一些重力环境中无法做或者不能很好做到的实验。

由于空间站有人生存,需要时不时地为宇航员补充食物等物资,每年都有多次发射任务,而月球距离地球太远了,用小型火箭运输部件建设是行不通的,那样建设速度太慢了,需要用大型火箭发射,但这样做的话成本大大增加,加上人员物资输入,在长期内都会是成本的累赘。所以以目前的航天从成本、航天实验等方面来说,还是在地球轨道更合适。再者模块化的空间站,只需要交汇对接就行,而建设月球基地的话,由于重量的影响,月球表面有崎岖不平,无法简单地用这种对接的方式,技术难度更大。

未来如果建设月球基地,首要解决的就是宇航员的生存问题,月球太远,火箭发射和飞船登陆的难度比向空间站投运物资更大,宇航员甚至可能需要在基地内自己种菜,而现在人类还没有在太空进行过大规模的种菜活动。其实在太空飘着和在月球上除了重力因素区别就不是很大了,宇航员都是在充斥着人造空气的加压空间内工作、生活。

Serendipity. 分类:其它

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