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腦洞向:怎樣在月球上建一棟高樓大廈?

這事兒我已經思考好幾年了,不騙你,今天豁出去了,準備不吐不快,你們別攔著我。


萬事能源先


搞建築離不開能源,其實搞什麼都離不開能源。放眼全宇宙,能源到哪兒都是硬通貨。

地球上有煤和石油,一燒就有。而月球,鳥糞也看不見一坨。


不過還好,有太陽能。宇宙在上,月球和地球在這一點上至少是公平的。

腦洞向:怎樣在月球上建一棟高樓大廈?


在太陽面前,如果說地球是穿著一件白色羽絨服的話,那月球這傢伙就是赤裸的


赤裸好,我就想要這種赤裸。月球上白天長達 14 個地球日,陽光直射的地方,據說溫度最高可達 150 攝氏度,這是一個院士說的,如果有誤你去找他。總之,月球上這種高溫別說煮雞蛋,爆炒豬肝我看也是可以的。


充足的太陽能有了,如果你認為下一步我要發電,那就錯了。這幾年我也不是白思考的。


那下一步幹什麼?


冶鍊鋼鐵?完全不需要,地球上的高大建築無不使用鋼筋混泥土,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六分之一,這只是一方面。更重要的是,月球上沒有強烈的月震,數億年來都很溫和,也沒有颱風和傾盆大雨,所以,把高樓建得可防 8 級地震也不是不可以,但是完全沒必要。


再說了,別說一棟大樓,就是月球上的一個腳印也能完好的保存數千萬年,所以,500 年內,基本上除了你自己,還有陽光,不會有別的因素來破壞你的建築物。

腦洞向:怎樣在月球上建一棟高樓大廈?



人類在月球上留下的第一個腳印

說起這腳印,我也垂涎已久,若是這地方的所有權被我搞到手,我第一步就是圍著它建一個博物館,以後那些見什麼都好奇的地球人來到月球時,這必然會是一個熱門景點,門票便宜一些,5 個月球幣就行。


言歸正傳,既然不用鋼筋,那就只能單純地用水泥了。可是水泥這東西,使用時還得加大量的水,而水在月球上比黃金還要昂貴 10 倍以上。那麼,用什麼?


取之不盡的建築材料

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阿波羅 17 號行動計劃中,收集的月壤樣品


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


月球上的微隕石長驅直入,它們撞擊月球時,時速最高可達 30 千米每秒,這種撞擊會產生大量的熱並融化月壤,凝結後變成微小的玻璃狀物質。


半個月 100 多攝氏度高溫,半個月又是零下 180 攝氏度的低溫,熱脹冷縮導致月壤的顆粒很細很細,顆粒直徑在 5 微米到 15 微米之間,應該比水泥還要好使。


整個月球表面,月海中的月壤厚度為 4 到 5 米,而在高原地區,月壤厚度在 10 到 15 米左右。


總之一句話就是,月壤這種建築材料是取之不盡,用之不竭的。


現在,能源有了,建築材料也選好了,下一個問題是怎麼建。為此,咱們得借用一點來自地球上黑科技。


聚焦型太陽能發電塔

腦洞向:怎樣在月球上建一棟高樓大廈?



聚焦型太陽能熱發電塔


上圖這個像燈塔,卻比燈塔亮得多的建築就是聚焦型太陽能熱發電塔。其原理很簡單,就和傳說中的阿基米德忽悠一大群婦女老幼各抱一塊鏡子,把陽光反射到敵船上一樣。

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圖為位於美國拉斯維加斯西北的新月沙丘太陽能電站

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2014 年 12 月,新月沙丘太陽能電站完工現場,2015 年 9 月併網發電。在無人的荒漠搞這種發電場,這也是對地球的有效利用


保守人士見到這種發電設備,第一個反應就是眉頭一皺,並問,單位電價是多少,跟煤電相比,合算嗎?如果我家用這種電,能省下多少電費?


以上問題我們先放一邊,我只想說:作為一個男子,你不覺得這很好玩嗎?那麼多鏡子呀!


不扯這些了。現在,咱們仔細看看,這種發電塔是怎麼發電的。


聚光塔電站使用的一個技術是,太陽光跟蹤系統,數千甚至上萬面鏡子隨時根據陽光的角度,實時地調整自己的角度並確保能把陽光反射到塔上。這種技術在過去的過去是難以實現的,但目前已逐漸走向成熟


有了熱以後,可以將水加熱成高熱水蒸氣,繼而帶動渦輪機發電


另一種方式是,利用塔頂產生的的 1100 ℃高溫熔化工業流體,比如熔融鹽,再通過與蒸汽的熱交換從而發電


塔式太陽能電站的其中一個好處是,夜晚也可以持續發電。因為白天熔化的高溫熔鹽可以存儲在一個絕熱的大罐子中,罐子的大小依據功率而定,這樣的話,能保證太陽落山後,罐裡面的熔鹽恰好可以發電,直到第二天早晨太陽出現。


太陽能這種綠色能源,在早期一直有這樣的觀點伴隨,那就是綠色能源不綠色。太陽能發電板雖然是零排放,但是,生產太陽能面板的過程卻不是。


總之,只局限於當下,只局限於地球,這是缺乏宇宙觀的表現,怎麼就不想想,現在的太陽能技術未來將大面積地用在月球上呢?


就像捏橡皮泥


回到大樓建設上來。既然地球上的聚焦型太陽能塔能產生 1100 攝氏度甚至更高的溫度,那麼在月球上,聚焦後產生的溫度就更高了,1800 攝氏度是沒問題的。


高溫有了後,我們可以用它熔化月壤,稍微冷卻,月壤就會像已經加水攪拌後的水泥,此時,就隨你怎麼揉擰了,熔融狀的月壤就是大樓牆體的建築材料,也是地板的建築材料,要多少有多少。我們要做的是:


熔融——成型——等待冷卻。


雖然月球上的建築無須防風防雨防地震,但有一個東西卻不得不防。


10 年內不見得有一發微隕石擊中建築,就算擊中了,也不一定就正好對準你的床。然而,若是擊中你就得去見嫦娥。


因此,我們還得防一下這種長驅直入,時速高達每秒 20 多公里的傢伙。


使用更多的熔融月壤把牆體加厚是一個方法,但同時還得考慮時間成本。所以,我們可以考慮使用雙層牆體的方式。

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雙體牆中間的縫隙是 0.5 米寬還是 1 米寬,這取決於微隕石的射入深度,為此,我們可以實地考察一下,查看一下那些子彈頭一樣大小的隕石,它們平時能射入月面多深的月壤中,如果你有幸發現月面上有一個小洞,且深達 1 米,那麼,我們就把縫隙寬度設為 1 米,不用擔心牆太厚,月壤你是用不完的。


現在的問題是,到底是先把雙面牆建起來,再塞入月壤,還是把過程反過來?


這問題我也想了很久,順序應該反過來。


首先,把月壤狠勁壓實,略微成型,讓其成為寬 1 米的牆體,接著,再用聚焦後的太陽光掃一遍牆體,讓其表面熔融,凝固後就更加穩固了。


接著,用一塊大鐵板垂直於牆體,距離牆體 30 厘米左右,然後,導入熔融狀的月壤,冷卻後,雙面牆中的其中一面就建好了,對面的那一面牆也採用這種辦法。


好像,又出現新問題了,上方的方法中提到了一塊大鐵板,所以我首先得有一塊大鐵板,這問題我打算這麼處理。


月球上有來自中國的 " 玉兔號 " 月球車,想必那時它也不工作了,因此,這東西誰撿到算誰的。除了玉兔號,月球上留下的東西多了去了,前蘇聯發射的 " 月球號 " 探測器,總數達到十幾個,另外,前蘇聯和美國發射了多顆環月衛星,它們歸西後,也落入了月面。還有," 阿波羅 " 登月計劃時留下的東西就更多了,6 個登月艙 " 下面級 ",各種月球車,測量月震的月震儀,激光測距反射器,航天員的便便(這個我不需要)…… 這些全都可以撿來,熔化後製成大鐵板。


說實話,這確實有點暴殄天物。但你別急,這是最壞的打算,也許我還能想到一個既不破壞文物還能製造大鐵板的方法,諸位也幫忙想想。


總之,經過各種辛苦,還有背後各種聽上去令人無比心酸的諷刺後,我的 " 秋褲型 " 月球大廈建好了。

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坐在月面上,靠著一塊岩石,喝著啤酒,看著這棟大樓,我禁不住開始思考下一個問題。

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這房子賣給誰?怎麼賣?顯然,最頂樓能看到美麗的 " 地出 ",而低樓層看到的景觀卻一般般,所以,各層的定價應該不一樣才是呢。


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