20年前在阿波羅11號(hào)飛船登月20周年紀(jì)念日上，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)的喬治・H・W・布什建議美國(guó)在月球上建立居留地，并把探索團(tuán)隊(duì)送往火星。然而美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)這項(xiàng)提議并不感興趣，也從沒(méi)提供資金支持這項(xiàng)計(jì)劃。15年后，他的兒子小布什總統(tǒng)提出，美國(guó)要在2020重返月球，并把它作為前往火星的跳板。
美國(guó)德克薩斯州月球與行星研究所的保羅・斯巴蒂斯(Paul Spudis)是兩個(gè)月球軌道器――印度的月船1號(hào)和美國(guó)宇航局的新月球勘測(cè)軌道飛行器(LRO)的小組成員，他表示：“我們將前往月球，研究利用月球資源的方法，以便學(xué)會(huì)太空飛行新本領(lǐng)?！?/P>
從理論上來(lái)說(shuō)，月球或火星上的材料都可通過(guò)加工為宇航員所用，例如它們可以釋放出氧氣供宇航員呼吸，或充當(dāng)燃料。斯巴蒂斯告訴《新科學(xué)家》雜志說(shuō)：“現(xiàn)在我們還不知道能否利用太空資源，但是我們清楚我們想要前往月球的一個(gè)目的，就是查明我們是否可以利用它們。”
1.美國(guó)宇航局已審查十多個(gè)設(shè)計(jì)方案
美國(guó)宇航局已經(jīng)審查了十多個(gè)在月球上建設(shè)人類居留地的不同設(shè)計(jì)方案。每個(gè)設(shè)計(jì)方案的最終目標(biāo)都是能在無(wú)需補(bǔ)給任務(wù)的情況下，讓4名宇航員在月球上停留180天。這個(gè)基地由堅(jiān)硬的圓柱形登月艙構(gòu)成，每個(gè)都將放在月球登陸器的頂部，被送到月球表面。美國(guó)宇航局設(shè)想在把補(bǔ)給品送上月球，并實(shí)現(xiàn)每年執(zhí)行兩次載人任務(wù)后，于2030年之前建成一個(gè)功能齊全的宇航員居留地。但是月球居留地至少要在最初幾年依靠太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池板收集的一部分能量會(huì)被儲(chǔ)存起來(lái)，以備陽(yáng)光無(wú)法利用的時(shí)候?yàn)樵摶靥峁┠芰俊?/P>
2.可利用核反應(yīng)堆供能
在月球上的漫漫長(zhǎng)夜，可利用核反應(yīng)堆供能，如果居留地不是位于極地，月球之夜最長(zhǎng)可持續(xù)大約14天。這些反應(yīng)堆的產(chǎn)電量是40瓦特，大約足以供30家普通美國(guó)家庭使用。反應(yīng)堆上方的黑色面板是散熱器，可用來(lái)疏散過(guò)剩的熱量。為了防止宇航員受到反應(yīng)堆傷害，這些東西都距離居留地有一段距離，而且周圍被成袋的月球土包圍。其他設(shè)計(jì)方案要求把核反應(yīng)堆埋在月球地下。
3.美國(guó)宇航局希望設(shè)計(jì)一種加壓月球車
為了探索月球表面，美國(guó)宇航局希望設(shè)計(jì)一種加壓月球車，它可當(dāng)作移動(dòng)月球居留地。宇航員利用它可在數(shù)周時(shí)間內(nèi)持續(xù)探索月球表面，期間無(wú)需返回大本營(yíng)。如果供應(yīng)品補(bǔ)給站分布在道路沿線，這些月球車或許可以離開(kāi)大本營(yíng)數(shù)百公里。
4.居留地和月球車將穿上“太空服”
又粘又細(xì)的月球塵土可破壞保護(hù)層，它們可能是一大健康隱患。為了解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)宇航局正在考慮給居留地和月球車穿上“太空服”，這樣塵埃就無(wú)法進(jìn)入居留地和月球車內(nèi)部了。這兩件“太空服”是用來(lái)裝備加壓月球車的。宇航員從這種服裝的后面進(jìn)入室內(nèi)，然后利用月球車前去探索月面。
5.巨型六腿機(jī)器人可駝?wù)麄€(gè)宇航員居留地
月球車和推土機(jī)可能并不是唯一在月球表面移動(dòng)的裝置。一種被稱作ATHLETE的巨型六腿機(jī)器人可以用背駝走整個(gè)宇航員居留地，它通過(guò)蹲伏姿勢(shì)，讓居留地的門(mén)靠近地面。
未來(lái)探索仍有不確定性
小布什總統(tǒng)宣布這項(xiàng)計(jì)劃后不久，美國(guó)宇航局確定實(shí)現(xiàn)重返月球這個(gè)目標(biāo)的最好方法，是建設(shè)一個(gè)可以確保4名宇航員一次停留180天的居留地?，F(xiàn)任總統(tǒng)奧巴馬在2009年初支持一項(xiàng)重返月球計(jì)劃，由于他已經(jīng)下令擴(kuò)大對(duì)美國(guó)宇航局的人類太空飛行計(jì)劃的審查范圍，這些計(jì)劃可能還會(huì)發(fā)生變動(dòng)。這次審查預(yù)計(jì)將在8月底結(jié)束。
美國(guó)宇航局2010年的預(yù)算需求也會(huì)導(dǎo)致重返月球的時(shí)間表發(fā)生變動(dòng)。德克薩斯州休斯頓美國(guó)宇航局約翰遜航天中心月表系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室副主管馬修・倫納德(Matthew Leonard)說(shuō)：“我們得到的人類重返月球計(jì)劃的預(yù)算開(kāi)支無(wú)法維持到2020年?！北M管如此，該局仍在為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)而努力，打算在2021年把第一批宇航員送上月球，并通過(guò)把貨物送上月球，且每年實(shí)施兩次登月球任務(wù)，在月球上建立居留地。
6.月球探索路線可能從一極到達(dá)另一極
月球車和ATHLETE機(jī)器人聯(lián)合在一起后，可以實(shí)施持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的月球表面探索任務(wù)。在假設(shè)的一項(xiàng)任務(wù)中，整個(gè)居留地都能移動(dòng)，它可以到處移動(dòng)，在月面進(jìn)行探索，它的探索路線有可能是從一極到達(dá)另一極。
7. ATHLETE機(jī)器人的腿可以延伸
ATHLETE機(jī)器人的腿可以延伸，因此宇航員可以利用它把居留地從月球車的頂部移到月球表面。月球車的裝貨區(qū)高大約是6米。但是經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的起重機(jī)也能用于卸貨。這種拆卸方案涉及到的起重機(jī)，可用來(lái)把一個(gè)居留地模塊從月球車上卸下來(lái)，并把它放在多腿ATHLETE機(jī)器人上。第二個(gè)起重機(jī)負(fù)責(zé)把阻隔室放到月面上。
8.充氣結(jié)構(gòu)也可用來(lái)建設(shè)月球居留地
用纖維B等柔軟結(jié)實(shí)的材料制成的充氣結(jié)構(gòu)也可用來(lái)建設(shè)月球居留地。這種超輕建筑物可能更方便發(fā)射升空，但是一旦它們被送到月球表面，組裝起來(lái)可能更加費(fèi)事，因?yàn)橛詈絾T必須給它們安裝管道系統(tǒng)、設(shè)備和家具。
9.美國(guó)宇航局已審核一種可能性方案
美國(guó)宇航局已經(jīng)審核的一種可能性方案，是設(shè)計(jì)出可模擬火星旅行的任務(wù)。由于火星距離地球更加遙遠(yuǎn)，因此它上面的居留地的自給自足能力應(yīng)該比為月球設(shè)計(jì)的居留地更強(qiáng)，而且質(zhì)量會(huì)比月球居留地更大。例如，月球登陸器會(huì)根據(jù)這些限制進(jìn)行設(shè)計(jì)：可以攜帶一個(gè)宇航員居留地，這個(gè)居留地在著陸后可以進(jìn)行充氣。為了減小體重，月球車可能跟“阿波羅”號(hào)使用的月球車一樣，不能加壓。
10. 美國(guó)宇航局月表系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室
美國(guó)宇航局月表系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室最青睞的一種設(shè)計(jì)方案，把以前的設(shè)計(jì)最出彩的地方結(jié)合在了一起。這個(gè)居留地的大部分都能移動(dòng)，但是經(jīng)過(guò)幾年奔波后，它們會(huì)在一個(gè)地方停留下來(lái)，組成月球前哨。這個(gè)前哨將由太陽(yáng)能和核反應(yīng)堆供能。圖中月球車上方折疊在一起的黑色長(zhǎng)方形就是太陽(yáng)能電池板。ATHLETE機(jī)器人的背上背著一個(gè)宇航員居留地，它頂部是一個(gè)充氣阻隔室和儲(chǔ)存容器，可用來(lái)儲(chǔ)存水或氧氣。這些材料都能在月球風(fēng)化層里提取出來(lái)。
月球基地設(shè)計(jì)競(jìng)賽
美國(guó)宇航局現(xiàn)在仍在繼續(xù)挑選月球居留地設(shè)計(jì)方案。該局的月表系統(tǒng)辦公室已經(jīng)審查了十幾種不同類型的月球基地設(shè)計(jì)方案，為2010年年中的評(píng)審做準(zhǔn)備。倫納德告訴《新科學(xué)家》雜志說(shuō)，這項(xiàng)計(jì)劃的領(lǐng)先者是“最佳撞擊”方案，它是其他任務(wù)理念最理想部分的完美結(jié)合。
這個(gè)方案里的月球登陸器會(huì)把居留地、月球車和機(jī)器人送上月球，機(jī)器人可在太陽(yáng)能的驅(qū)動(dòng)下，在這顆地球衛(wèi)星的表面爬行。經(jīng)過(guò)多年探索，這個(gè)“大部隊(duì)”會(huì)在一個(gè)地方長(zhǎng)期駐留。該任務(wù)還會(huì)把核反應(yīng)堆送上月球，為月球前哨提供充足的能量。在這項(xiàng)計(jì)劃的更長(zhǎng)遠(yuǎn)版本中，完整的月球基地將在2028年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。
