马斯克计划的月球城市面临水资源瓶颈:未来百万人仅能存活百年

随着SpaceX创始人埃隆·马斯克在2月份社交媒体上的一番言论,月球“自我生长城市”的构想开始引发关注。他表示,该计划有望在十年内实现。然而,最近的一项研究却给这一宏伟蓝图带来了严重的挑战,主要源于水资源的匮乏。根据9月14日发表于《太空技术前沿》的同行评审研究,若不对水进行任何回收,建成的月球城市在仅2.4年内便会耗尽月球上的水资源。此外,即便达到国际空间站约98%的水回收效率,依然只能支撑该城市约100年的用水需求。

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该研究假设月球上可利用的水量大约为10亿吨,这一数据是基于在永久阴影区可能存在的水量预估出的。然而,这一数字明显高于目前科学界的普遍看法。一项分析认为,月球上最富含挥发物的八个陨石坑总共只有大约3400万吨的水资源,远低于用作计算基础的10亿吨。

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在用水需求方面,研究假定每人每年需要500吨水,各项用途包括约125吨用于饮用及卫生、约2吨用于补充呼吸氧气,以及约500吨用于食物种植。此外,居民呼出的二氧化碳需要依靠作物循环利用,火箭的推进剂也需消耗额外的水分。若完全不回收水,100万人的月球城市将在2.4年内耗尽10亿吨水。按照国际空间站的水回收效率,100万人口将在约100年内完全消耗这些水资源。

为了实现100万人在月球上生存超过1000年,研究表明,水的回收效率需要达到99.75%以上,这几乎是目前国际空间站效率的十倍。论文还提醒,月球水资源的开发需要进行合理规划,不能以“先到先得”的方式随意开采。若月球居民维持在约1000人左右的规模,用水压力会相对较小,但一旦人口增长至10万,水资源的管理将变得尤为紧迫。

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马斯克在社交媒体上的发布中提到,SpaceX将优先致力于月球建设,预期在2027年3月进行无人登月。他还强调,火星的发射窗口大约每26个月才会开启,而前往月球的航程仅需约两天,迭代周期更短,因而月球城市的建设具备更高的实现可能性。虽然研究认为电力供应对月球人口的规模不是强约束,水资源问题仍是人类长期在月球居住的主要瓶颈。