月球还有什么是太阳系其他地方所没有的呢?它没有浓厚的大气层,但太阳系中除了四颗气態巨行星、金星以及土星的卫星土卫六之外,其他天体也都没有大气层(显然不包括地球)。当然,这些天体的大气层都不適合人类呼吸,因此几乎没有什么益处。没有大气层对於逃离这些天体来说非常方便,但对於著陆来说却並非如此 —— 因为你无法利用大气阻力减速,必须消耗燃料来降低速度。
然而,太阳系中数百万个大型天体几乎都是如此。月球还没有强大的引力井,这使得从月球向太空运送物资要容易得多。事实上,从月球向地球低轨道运送物资(距离约 40 万公里),实际上比从地球表面向地球低轨道运送物资(距离不到前者的千分之一)还要容易。
说实话,你也可以从各种小行星运送物资,而且消耗的燃料不会多太多 —— 但前提是你不介意等待数年才能收到货物。阿波罗任务就採用了这种低能耗的方式,因此耗时远超过持续 1g 推力飞行所需的 4 小时,但也只需要三天时间,这与地球上许多常规货运的时间相当,甚至比跨洋散装货运还要快。而从其他行星或小行星带运送物资则可能需要数月甚至数年时间,尤其是在你要节省燃料的情况下。
人们经常討论小行星中蕴藏的財富,我们甚至专门做过一期节目探討其假设中存在的大量黄金或铂金等珍贵金属。另一方面,月球的成分与地球地壳非常相似 —— 这也是我们认为月球是在太阳系早期由某个较小的行星撞击地球后形成的主要原因之一。这意味著月球富含我们常用於建造的材料:大量的硅和氧、充足的铝和铁,而且鈦的含量出人意料地高。
事实上,很有可能许多陨石坑(尤其是温度较低的那些)底部都存在冰 —— 而在地球之外的內太阳系,水是相当珍贵的。不过,值得记住的是,这些陨石坑底部並非只有冰 —— 毕竟,它们是由人们热议的、可用於採矿的陨石和小行星撞击形成的。月球还有其背对地球的一面(即月球背面),当然,月球背面並非总是黑暗的,它获得的光照与月球正面一样多,但它背对地球,不会受到来自地球的光污染和无线电干扰,因此是建造天文台的理想地点。
月球也是进行危险或有爭议的生物实验的好地方 —— 周围都是毫无生命的荒凉环境,不会对地球生態造成影响。同样,这里也適合进行可能存在危险的纳米技术实验。几分钟前我们討论过在陨石坑和熔岩管中建造居住棲息地,但月球也是一个非常適合试验小型低重力天体改造技术的地方 —— 而太阳系中大多数天体都是这种类型。
我们已经详细討论过改造火星和金星,但太阳系中还有数千个我们想要开採並使其宜居的小型岩石天体,而这些天体距离地球都非常遥远。月球足够近,我们可以在紧急情况下及时运送补给物资,或者为那些无法在当地製造的项目运送所需物资。而其他行星的小行星和卫星则距离太远,即使你持续加速飞行,也难以快速抵达。
因此,月球为我们提供了一个在深入太空之前试验这些技术的场所 —— 在深太空中,补给可能需要数月或数年才能送达,甚至专家的建议通过无线电传输也需要数小时才能收到。如果你计划建造能够在太阳系內实现近乎持续 1g 推力飞行的宇宙飞船,那么获取燃料就至关重要。在远离大型引力井的內太阳系,氢並不常见,因此月球上的冰可以作为氢的一种来源。
此外,月球上还有氦 - 3—— 虽然氦 - 3 的聚变难度比氢的同位素氘和氚稍高,但也没有高太多,而且它还能实现无中子聚变 —— 这种聚变產生的中子非常少,这一点非常有利,尤其是对於宇宙飞船来说,因为它可以让你使用更小的发动机,且所需的防护层也更薄。但即使没有核聚变动力装置,或者没有使用氦 - 3 的核聚变装置,月球也是一个极佳的燃料来源。它含有氢(即使不用於核聚变,也是一种很好的推进剂),还有大量的铝、镁和鈦 —— 这些金属都能与氧(月球上氧的含量更为丰富)发生剧烈反应(即可作为燃料)。
此外,月球上还有大量的 kreep(即钾、稀土元素和磷的缩写),这类物质通常富含铀和釷。我还想强调低重力製造的优势。零重力环境有其自身的优势,但低重力环境的好处在於,物体的运动方式仍然与我们习惯的相似 —— 例如,在大型熔炉中,熔化的材料仍然会沉到熔炉底部。
各种各样造价高昂、在地球上建造难度极大的製造设备,在月球上建造时成本会低得多、也容易得多。而且,在月球上建造时,没有风和雪的干扰,不需要为建筑物进行防风防雪设计,因此你可以在月球上以相当低的成本建造巨大的设施。虽然太空轨道建造也非常有用(例如,你可以在轨道上建造巨大的宇宙飞船和空间站),但你也可以在月球上建造这些设施,然后將它们拖入轨道,这相当容易。
到这里,我们开始看到月球经济的基础。是的,旅游业和科学研究將提供不错的补贴;是的,月球的那些陨石坑中可能也有自己的珍贵金属矿脉。但真正的价值在於那些我们在地球上也拥有,但从月球表面运往地球附近任何地方都比从地球表面运送到太空更容易的东西 —— 即用於建造的原材料和燃料。月球正是通过提供这些资源来维持其经济运转的。
在某种程度上,它就像一个巨大的轨道仓库,已经被方便地预先定位在那里,为我们向更广阔太空的所有扩张提供燃料。不过,这里存在一个有点先有鸡还是先有蛋的问题:要让月球以这种方式盈利,你必须正在向太空扩张。我们必须问问,太空有什么可以让人盈利的地方?是的,如果月球实现工业化,它將为我们提供向太阳系扩张所需的所有材料;是的,它让我们获得了在无生命岩石上太空生活的大量实践经验。但当第三阶段的盈利依赖於为太空扩张提供所有材料时,我们如何实现盈利呢?我们確实需要太阳系其他地方的盈利机会来推动月球的工业化。不过,这个问题我们今天可以暂时搁置,因为我还想討论第四阶段 —— 在太阳系扩张之后会发生什么,以及它如何能让我们在更靠近地球的地方获利。