月球城市水資源恐撐不到百年,科學家:電力夠,致命傷是缺水
在月球打造太空城市是宏偉藍圖還是海市蜃樓?月球資源具永續性嗎? 新研究精算一筆非常現實的帳,指出若缺乏高效回收技術或找到新水源,那麼一座百萬人口月球城市僅能維持短短一世紀。
在月球兩極地區,有數十個撞擊坑底部已 40 億年沒曬過太陽,這些坑洞溫度低於 110K(約 -163℃)且保存大量水冰,得益於這種極凍狀態,即使月球表面處於真空環境,水冰 10 億年內昇華厚度也不到 1 毫米,讓月球得以完美保存可能高達 10 億噸的水資源。
自 2013 年來一系列繞月任務在月球兩極坑洞發現水冰,月球淘金熱就此展開,億萬富翁們紛紛畫下大餅,貝佐斯(Jeff Bezos)想把重工業轉移至月球,馬斯克(Elon Musk)則夢想打造一座「自我發展的月球城市」。
這些誘人願景真的可以實現嗎?
科學家 Martin Elvis、Jonathan McDowell 試著估算大量人口在月球會消耗多少電力和水,以及一個擁有 10 萬或 100 萬人口的月球城市可維持多久,發現殖民瓶頸不在能源,而在水資源永續性。
電力不是問題,月球城市基本上不缺電,甚至不需仰賴核能,兩極撞擊坑邊緣因地理位置關係幾乎永遠沐浴在陽光下,我們可以在這些山峰建造數公里高的塔架並覆蓋太陽能板,理論上可產生 3 GW 電力。而月球富含矽,我們甚至能就地製造太陽能板,不僅支持月球城市運作,還讓月球成為 AI 資料中心理想地點(永恆日照與低溫環境散熱)。
壞消息是水資源不斷倒數計時。研究人員計算指出,即使樂觀估計月球坐擁 10 億噸水,在缺乏高效回收前提下,一座百萬人口城市只能維持一個世紀就面臨水資源枯竭困境。
建立一座百萬人口城市需大量用於飲用、農業、氧氣製造、甚至火箭燃料的水資源,若無法達到接近 100% 封閉式循環,月球城市恐爸難長期維持。
想實現貝佐斯或馬斯克的月球殖民願景,我們必須找到更多水源。若要評估月球是否適合大規模殖民,還需開發能探測更深層水冰的技術(如月球車搭載鑽探設備或先進雷達)。
在追求星際移民之前,我們必須先面對月球資源匱乏的現實。
新論文發表在《Frontiers in Space Technologies》期刊。
No cities on the moon—there isn't enough water, scientists say
No cities on the Moon: a billion tons of water is not enough for sustainability
(首圖為示意圖,來源:AI 生成)