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方案概述:月球垂直坑洞基地 这个方案的核心思想是 “向下挖掘”而非“向上建造” ,利用月壤层本身作为天然的辐射和温度防护层,为宇航员提供一个安全、稳定的地下生活环境。 --- 方案分解与关键技术分析 1. 运载与部署 · 运载火箭: 目前已有或将有的重型运载火箭(如SpaceX的星舰、NASA的SLS)具备将数吨至上百吨的有效载荷送往月球的能力(我国长征9)一台小型、模块化设计的盾构机完全在它们的运力范围之内。 · 着陆器: 盾构机需要一个专用的或可共享的着陆平台,能够安全、精准地在月面着陆。这个着陆器需要具备强大的避障和缓降能力。 · 模块化设计: 考虑到火箭的整流罩尺寸和发射质量限制,盾构机必须设计成可拆卸、可自动组装的模块。宇航员或机器人可以在月面上将其快速组装。 2. 月面盾构挖掘 这是在月球上实施该计划最具挑战性的环节之一。 · 盾构机的适应性改造:   · 低重力环境: 月球重力仅为地球的1/6,这会影响盾构机的推进力和稳定性。需要重新设计其支撑和推进系统。   · 极端温度: 月面昼夜温差极大(-173°C 到 127°C)。盾构机需要强大的热控系统,或者在挖掘初期就进入地下,利用地下相对稳定的温度环境。   · 真空环境: 所有润滑、密封和电机系统都必须适应真空工作。   · 月壤特性: 月壤是尖锐、磨蚀性强的颗粒,对刀具磨损极大。需要研发特殊的耐磨材料或创新的挖掘方式(如机械破碎与真空抽吸结合)。   · 能源供应: 最可行的方案是使用电力。能源可以来自:     · 连接月面着陆器的太阳能板(仅在月昼工作)。     · 部署在坑洞边缘的大型太阳能阵列,并通过电缆供电。     · 小型的核裂变电源(如NASA正在开发的“千瓦级”系统),提供持续、稳定的能源,不受昼夜影响。 · 挖掘流程:   1. 盾构机在选定地点开始垂直向下挖掘。   2. 挖掘出的月壤通过输送系统运至地表。   3. 在挖掘的同时,安装预制的月壤砖作为初期的坑壁衬砌,防止坍塌。 3. 月壤烧结砖的制造与应用 这是实现“原位资源利用”的关键,极大地降低了从地球运输建筑材料的成本。 · 烧结技术:   · 原理: 将月壤加热到其熔点的70%-90%,使其颗粒表面熔化并重新粘结,冷却后形成坚硬的砖块。   · 能源: 可以使用大型太阳能聚光器(类似抛物面镜)
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