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第279章(第3页)

但为了经济性,单单“节省”还不行,必须是非常节省。否则从中国运送一块红砖大小的建材,以当前的飞船科技,也要20万元人民币,就算是中国也用不起。

所以取之不尽用之不竭的月壤,自然就成为在月球制造建材的最明显的目标。月表的土,能厚达4到5米,最厚的地方有15米厚,下面才是月岩。使用月壤,一来不用像开采和搬运岩石那样费力,二来已经可以省掉了前期研磨的步骤。而且月壤的主要成分是二氧化硅,以及少量的氧化钙等,成分接近于地球上的硅酸盐水泥——这是常用于低温季节或冬期的施工的一种水泥。

但是在月球如何把月壤变成水泥呢?地球上用类似月壤的材料来生产水泥,同样需要一整套工业设备、工艺以及石灰等配料。在月球也需要这样吗?

这样做的难度太大了,最后还是用新科技突破了这个建材难关:科学家们发现,通过将人类血清白蛋白(HAS,从人类血浆中提取的常见蛋白质)或牛血清白蛋白(BSA)与月壤混合在一起,就可以得到与地球上混凝土一样坚固的建材,抗压强度达到25兆帕。这个效应其实就类似我们生活中看得到的:蛋清可以包裹面团粘合在一起。

进一步的研究发现:如果再混入尿素,可以帮助这种混凝土塑化,可以显著提升其抗压强度,达到39。7兆帕,而且还可以增加密度,提高材料的辐射屏蔽能力。

这个科研成果使得中国航天界,有了一个著名的笑话:原来宇航员的血和尿,才是最好的建材。宇航员自己,果然要献身太空,他们就是建材嘛。好事者计算,每个航天员在月球,大约每72周,他在保持健康状况下抽取的白蛋白,足够作为搭建一个新人庇护所的水泥黏合剂;而有6名航天员的话,在这个周期,可以生产出500公斤的高强度太空水泥。如此持续,就能建造更大的基地了嘛。

这是个有实际科技依据的笑话,在现实中当然不能指望这种流程,周期太长时间太慢了,而且把航天员变成“血奴”了,所以还是要从地球运送加工好的白蛋白和尿素。尤其是白蛋白,现在还在寻找各种替代的原料。

有了主建筑材料,还需要其它的辅助建筑材料,月球上也有不少矿物,但需要熔炼,利用月球白昼极其强烈的日照,光伏科技自然可以大展身手,获取光能,给予人工智能管理的月球小型工业自动化体系,来加工出玻璃、熔炼钢铁等材料出来。

有了足够的建材,就可以通过人工智能操纵的专门设计的3D打印机、搬运机等多种设备,高度智能化地进行月宫建设。

初级人工智能的存在,大大降低了月宫的建设难度,因为所有的机器,得到光伏充电之后,就可以由多个人工智能指挥,修筑“地下建筑群”。与地球的地下建筑不同的,其实月宫的建筑,相当于挖开至少45米厚的月壤,建筑在月岩上,然后用厚厚的月壤水泥,为这些建筑修筑很厚的“穹顶”完全覆盖掉地下的建筑,使其形成充分保护。

利用这样的模式,从2008年开始到现在,大约5年的时间内,整个“地下月宫”的总面积,已经突破了1。7万平米,现在是一个同时能容纳230人左右的太空基地了。

达到维持230人的基地目标,其实非常了不起,因为每个人在太空每年大约要消耗6吨的各种物资——每天15公斤水、0。83公斤氧气、0。65公斤食物,平均每天就是每个人16公斤多的物资。在计划刚开始的时候,单独一个人所需6吨物资的运费,大约是3亿人民币,平均每吨物资五千万人民币。

不过科技是飞速发展的,到了2013年,每吨地球物资的运费,已经下降到了大约1200万元,但即使如此,单单是生活物资,每年就要耗费200多亿元,加上其它不断增加的设备和科学仪器等,一年的运费,超过1000亿元。

这样的“豪横”,即使以中国的国力,也需要尽快地改善,不能长期这样耗费,所以月宫另一项非常重要的基础工作,就是要实现粮食和蔬菜的基地化生产。

这也是一项高难度的研究工作,不说没有空气和水,就是月壤,从种田的角度,也是贫瘠无比,而且含有大量的铁粒子。基本上,月壤表面是几乎不能用的,要用靠近月岩的深层月壤,然后加上从地球运来的营养物质(富含各种微量元素和微生物),而航天员们也要再次出力,他们是“人工尿素合成器”嘛。

土壤解决了,那么还要解决水和空气的问题,月球本身没有水,只能是用工业的方法——太阳风会带来氢原子,而月壤中含有氧原子,两者工业结合,制造水。实际上航天员们在月球表面发现了少量的水,其自然形成的机制,也就是太阳风的作用下,月球的含氧矿物进行了化学反应,最终形成了水。

能够制造水,同样也能从含氧月壤中制造氧气,而且氧气可不仅仅用于培育太空农业啊,所有人在月宫生存,都要靠这个制氧厂呢。飞船除了运输生活物资,运送制氧的催化剂,也是一大损耗。

有了土壤、营养物质、水和空气,加上白昼的太阳光通过转化,再把这一切密闭到一个环境中,能够控制这个密闭环境的温度和湿度范围,农作物就有了生长的可能性。

目前月宫选择了21种农作物在实验中,粮食作物有小麦和大豆等5种;蔬菜有胡萝卜和缸豆等15种;水果只选了草莓这一种。对农作物的选择是很讲究的,必须有营养、易于种植、生长周期要短。大部分的农作物,是没有光周期的,白天晚上都能长。

动物蛋白的摄取就困难了,这个阶段,显然无法在月球上养殖牲畜肉禽嘛。所以解决的办法是饲养黄粉虫(又名面包虫),这种昆虫,富含蛋白质、维生素、矿物质等营养成分,蛋白质的含量大大高于鸡蛋、牛肉、羊肉等常规动物性食品,且有易于消化吸收的特点,是优良的蛋白食品,而且口感好,具有独特风味。当然,这一切的优点,如果被航天员们直接吃虫,大部分人恐怕都会恶心坏了,所以必须把这种虫磨成粉,添加在其它食物中。

太空种植,其实也只是最近二三十年的过渡期,未来还是需要直接的农产品工业化,元素直接转换成食品,但现在还没有发展到那样的先进程度。

随着月球种植实验的逐个成功,月宫基地,已经具备了大扩展的可行性。杨力维们今年最重要的任务之一,就是实现农业生产的“大扩容”,例如实现1500亩(1平方公里)的小麦种植区,这是主粮,然后配套计算其它的蔬菜必须跟上,总计大约2平方公里的种植区。现在的230人团队,其中14都是植物学家、农学家以及土壤学家这些与月球农业生产密切相关的科学家。

如果能达成2平方公里的月球种植区,那么这个基地下一步,就能扩展到千人规模了,所谓的月球工业体,也就可以从“试验基地”发展到“小型工业基地”了,这样可以形成一个“月宫科学家小镇”。

实际上,人类在月球活动,越是长期,很多问题的解决,越是便利。例如上述的农业,发展到一定的规模,那么氧气,并不一定只能是来自含氧矿物,植物光合作用就可以产生氧气,而人类呼吸的二氧化碳,反过来输送到植物那里,又构成光合作用的原料。所有植物的残余以及人类粪便,都可以用来改良作为植物土壤的月壤,这就是一个植物为核心形成的维生体系,学名叫“生物再生生命保障系统BLSS”。

月宫基地验证了一条思路——月球没有大气层,那就把月壤作为月球的大气层,让人类在月壤的遮护下,在“地下”发展工业城市和科研基地。

随着月宫基地建设而快速发展的,则是中国整体航天能力的大幅度跃升,人类发展科技的规律之一,就是一旦在某个领域有了原理性的突破,而这个领域又有着重大的应用价值,那么在大量资本和人才的投入下,这个领域的各种科研成果和科技产品,就会如同雨后春笋一般地涌现出来。中国的航天事业,目前就处于这个阶段,例如短短数年之间,单艘新飞船的货运能力,已经从原来的百吨级别,发展到突破1000吨。

除了这些民生上的发展外,军方还在相关的大发展中,收获了军事上的进步。例如“近太空电磁推进系统”,听上去名字并不新鲜,但实际上是储电能力的大跃升,使得在近太空部署电磁炮得以成为可能。

原来的思路,是高能激光,但耗能显然远超过电磁炮——弹丸有自己的重量,重力加速度当然节省了大量电力。以目前中国的科技水平,一个高能激光体系,打不了几次能源就会耗尽。但同样的能源,如果用来做发射弹丸的电磁推进,攻击的次数,几乎可以达到数千次。

这在现实上就有意义得多了,高能激光只能用来打击高价值目标,而太空电磁炮,如果部署数量足够,简直可以用来对美国这样的敌人,进行他们无法防御的无限太空弹药打击或者“封锁美国”,这种数量上的意义,至少在短期更为重要。

而且这才是更重要的“导弹防御体系”,无论是美国发射洲际导弹或者是飞行器,只要中国能够及时侦查得到,美国的这些武器都很难逃脱太空电磁炮的中途打击摧毁。所以单单这种武器的成立,就让军方认为,未来热战战胜美国的把握,提升了至少30%的几率以上。

中国开始进入了太空科技高速发展的新时代。

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