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怎樣在月球上建一棟高樓大廈

2020-05-09 03:54:48寒木釣萌
科學大眾(中學) 2020年2期

寒木釣萌

在月球上蓋樓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

搞建筑離不開能源,其實搞什么都離不開能源。放眼全宇宙,能源到哪兒都是硬通貨。

地球上有煤和石油,而在月球上,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。

在太陽面前,如果說地球是穿著一件白色羽絨服的話,那月球這家伙就是赤裸的,因為月球上沒有大氣。不過這樣正好,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℃。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。

有了充足的太陽能,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。

沒有鋼筋怎么辦?

完全不需要,地球上的高大建筑無不使用鋼筋混凝土,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1/6,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,也沒有臺風和傾盆大雨,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地長久保存,所以,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筑物。

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,以后那些見什么都好奇的地球人來到月球時,這里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。那么,用什么?

取之不盡的建筑材料

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。

月球上的微隕石都是長驅直入的,它們撞擊月球時,速度最高可達30千米/秒,這種撞擊會產生大量的熱并融化月壤,凝結后變成微小的玻璃狀物質。

半個月100多℃高溫,半個月又是-180℃的低溫,熱脹冷縮導致月壤的顆粒很細很細,顆粒直徑在5-15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4-5米,而在高原地區,月壤厚度在10-15米。

總之一句話,月壤這種建筑材料是取之不盡、用之不竭的。

現在,能源有了,建筑材料也選好了,下一個問題是怎么建。為此,咱們得借用一點來自地球上的黑科技。

聚焦型太陽能發電塔

圖中這個像燈塔卻比燈塔亮得多的建筑,就是聚焦型太陽能發電塔。其原理很簡單,就和傳說中的阿基米德忽悠一大群婦女兒童各抱一塊鏡子,把陽光反射到敵船上一樣。

保守人士見到這種發電設備,第一個反應就是眉頭一皺,并問,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:作為一個擁有好奇心的人類,你不覺得這很好玩嗎?那么多鏡子呀!

不扯這些了。現在,咱們仔細看看,這種發電塔是怎么發電的。

聚焦型太陽能發電塔使用了太陽光跟蹤系統,數干甚至上萬面鏡子根據陽光的角度,實時地調整自己的角度并確保能把陽光反射到塔上。這種技術在過去是難以實現的,但目前已逐漸走向成熟。有了熱以后,就可以將水加熱成高熱水蒸氣,繼而帶動渦輪機發電。

還有一種發電方式,是利用塔頂產生的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,在太陽落山后,罐里面的熔鹽恰好可以用來發電,直到太陽再次出現。

蓋房子就像捏橡皮泥

回到大樓建設上來。既然地球上的聚焦型太陽能發電塔能產生1100℃甚至更高的溫度,那么在月球上,聚焦后產生的溫度就更高了,1800℃是沒問題的。

我們可以用高溫去熔化月壤,稍微冷卻,月壤就會像已經加水攪拌后的水泥,此時,就隨你怎么揉捏了。熔融狀的月壤就是大樓墻體的建筑材料,也是地板的建筑材料,要多少有多少。我們要做的是:熔融——成型——等待冷卻。

雖然月球上的建筑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筑,就算擊中了,也不一定就正好對準你的床,但我們還是得防一下這種長驅直入的家伙。

所以,我們可以考慮使用雙層墻體的方式,在雙層墻體之間塞入盡可能多的月壤。

雙層墻中間的縫隙是0.5米寬還是1米寬,這取決于微隕石的射入深度,為此,我們可以實地考察一下那些子彈頭一樣大小的隕石,看看它們能在月面上留下多深的洞。如果你有幸發現月面上有一個深達1米的小洞,那么,我們就把縫隙寬度設為1米,不用擔心墻太厚,月壤是用不完的。

現在的問題是,到底是先把雙層墻建起來,再塞入月壤,還是把過程反過來?

這問題我也想了很久,覺得順序應該反過來。

首先,把月壤狠勁壓實,略微成型,讓其成為寬1米的墻體,接著,再用聚焦后的太陽光掃一遍墻體,讓其表面熔融,凝固后就更加穩固了。

接著,用一塊大鐵板垂直于墻體,距離墻體30厘米左右,然后,導入熔融狀的月壤,冷卻后,雙面墻中的一面就建好了,對面的那一面墻也采用這種辦法。

好像,又出現新問題了,上述方法中提到了一塊大鐵板,所以我首先得有一塊大鐵板,這問題我打算這么處理——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,蘇聯發射的“月球號”探測器,總數達到十幾個,另外,蘇聯和美國還發射了多顆環月衛星,它們歸西后,也落入了月面。“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……這些全都可以撿來,熔化后制成大鐵板。

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制造大鐵板的方法,諸位也幫忙想想。

總之,經過各種辛苦,還有背后各種聽上去令人無比心酸的諷刺后,我的“秋褲型”月球大廈建好了。

坐在月面上,靠著一塊巖石,喝著啤酒,看著這棟大樓,我禁不住開始思考以下問題。

這房子賣給誰?怎么賣?顯然,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吧。

(責任編輯:白玉磊 責任校對:趙夢祺)

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