月球上有多少可以利用的資源?在月球建造城市有什麼意義?

月球上真的有不生鏽的鐵么?在月球上有哪些有價值的東西?將來在月球建造城市有實際意義么?


正經回答一下問題吧。

題主的問題分成以下幾個,下面進行依次回答


請嚴肅的看待下面這句話:

題主的問題問的過於廣博了,以至於每一個問題都是一個學科。我沒法做到引經據典的回答,因為如果那樣的話,這個回答的長度將大大超出在座各位想像。


部分內容並不是本人的專業範疇,如有疏漏還請批評指正。

————————————大目錄 ——————————————
強烈建議知乎對答案提供索引功能

1 月球上有多少可利用的資源?
a/物質資源

b/環境資源

c/信息資源

d/戰略資源

2 月球上有哪些有價值的東西?

a/對未來的價值
b/對現在的價值

3 將來在月球建造城市有實際意義么?

a/關於月宮一號
b/月球基地和火星基地的對比
c/一些補充
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1 月球上有多少可利用的資源?
a/物質資源
月球的主要資源的探測依舊處於初步階段,也就是說。現在能說出來的月球上的資源只是鳳毛麟角,甚至是不精確的估計。

月球上的物質資源是一門新興領域,稱之為月球表面地理

請注意,月球的內部構造至今是不明朗的。

根據嫦娥一號二號工程以及美、蘇的公開資料得到的數據來看,月球的主要淺表礦產資源包括:

1 月海玄武岩:富含鐵和鈦
2 斜長岩:富含鉀、磷以及稀土元素、釷、鈾等
3 月壤:除常見元素之外還富含氦-3、鈰、錸、鋅

關於這些資源的利用問題。

:月球上的鐵主要以氧化鐵的形式存在,冶煉難度較地球上的鐵礦來講是相當低的。(實際上這相當於在地球上回收廢舊鋼鐵的冶煉難度)。


關於鐵不生鏽這個分問題的回答如下

沒有拿到和檢索到任何公開的可信文獻證實這一問題。
網上流傳的說法是:鐵受到太陽風的離子轟擊使得表面產生了抗氧化的表皮。對比我持懷疑態度。
因為如果是太陽風離子轟擊使得鐵礦石不生鏽的話,那個可憐的礦石應該會有一面是不接受轟擊的。

我個人比較偏向於取回來的鐵礦樣品實際上是隕鐵。因為隕鐵具有很高的純度(高純度的隕鐵可以達到幾近100%的純度),而純鐵是不會發生鏽蝕的。

但是無論怎麼說,這些都是猜測。

,含量以及冶煉難度等均沒有得到任何數據支持。

這麼說可能會造成部分讀者的誤解,在這裡補充一下。這裡說的是並沒有檢索到任何公開數據說明鈦在月球上的存在形式以及含量,自然也就沒辦法評價了。

稀土元素,如果不計美蘇帶回來的380Kg的月球表面樣本的話。(實際上也不應該計算)此項數據僅僅被中國嫦娥工程探測過,數據屬於國家機密。

至於為什麼那380Kg的樣本不應該計算,是因為它不具有全月代表性。

說了這麼多,還是大家都無從知曉的事情所以下面說點實際的。

氦-3:


首先,這個元素是在地球上幾乎不存在的
其次,這個元素的主要用途有:星際旅行的主要「燃料」,高能且100%清潔的聚變能源。

能夠這麼吊主要是因為氦三在進行核聚變反應時是不釋放中子的。也就省去了很多的輻射保護的麻煩。

蘊含量是100萬噸,而粗略的計算表明每100噸氦-3提供的能量即可供目前全球一年的能量消耗。

綜上,物質資源的探索依舊處於非常初級的階段,也是當前民眾暫時接觸不到的。


b/環境資源


月球是一個理想的空間實驗場所,主要是因為月球擁有以下環境資源:

1 大溫差
環形山的陰面可以達到-170~-200攝氏度不等,在這個溫度區間內可以很輕易的使得超導效應生效,提供了良好的超導技術實驗環境。
這麼大的溫度環境範圍為存儲不同存儲條件的物質也提供了極大的便利

光照的時候可以達到200攝氏度以上。可以進行一系列的熱材料學實驗。以及溫差發電

2 豐富的太陽能

由於月球幾乎不存在大氣,所以太陽能的應用水平是和空間環境等價的。這將極大的方便在月球進行能量的收集。

3 幾乎沒有大氣

沒有大氣意味著可以無差別的進行星空探測(白天黑夜都有很好的星空條件),在月球上直接建立大型的天文觀測站,光學的和射電的。

4 低重力環境

低重力環境同樣對於材料學,化學,物理學等等有著非常大的促進作用。
實際上個人一直認為如果地球的重力常數小一點的話人類的進步將會是極大的。
因為低重力環境將會使得在月球進行重工業發展變得很輕易,運輸也會很簡單。

5 豐富的太陽風和宇宙射線

對於太陽風、恆星風和宇宙背景輻射、恆星輻射的觀測條件甚優
另外,對中微子天文學(間接促進量子物理學)的發展有著很大的幫助。
宇宙射線的極大豐富則對基因誘變育種十分有利。

c/信息資源

信息資源實際上還是一個很時髦的詞。這個資源說白了就是我知道的比你知道的多。這是一種新型的壓倒性的優勢。具體體現在哪裡要扯又是一大套了。在這裡就不仔細展開了。

實際上月球本身就是一個巨大的信息資源。最為未來人類第一個第二家園(具體原因性闡述在後面)對這顆星球的了解程度的多少直接決定了人類什麼時候能夠移居上去。包括但不限於:
月球物理(包括地理、地表地理、大氣等等)、天文(光學天文、射電天文、中微子天文)

這裡並不是自己的本行,可能說的略顯業餘,還請各位批評指正。

d/戰略資源

1 月球有一個面是始終沒法在地球上觀測到的。

這也就是說在沒有環月人造天體對月球進行觀察的時候,任何個人或組織在月球背面做的事情都是不能被地球上觀察到的,試著想想吧:在上面存放核彈、銷毀機密、進行軍備競賽

2 在月球獲取到很高的能量成本很低。

首先這句話是有前提的——月球基礎設施健全,這也就是說當在月球上有足夠的物質信息資源準備的前提下我們可以很輕鬆的在月球上攢齊現在看來任意數額的能量並送到地球上的任意地方,無論是用於毀滅人類還是造福人類。

2 月球上有哪些有價值的東西?

a/對未來的價值

首先,無論怎麼講,月球上建立人類的第一個地外基地是必然的事情。理由如下:
a0 人類不可能永遠只在地球活動。
a1 月球是距離地球最近的天體,在早期的研究中,投入成本是最低的。因為早期的投入成本構成中半數以上的都將是運輸成本。
a2 月球的環境相比火星比較惡劣,因此在月球上建立地外基地將會比在火星上如是技術挑戰高一些。
a3 月球基地的近期利益較大,這將放在後面仔細說明。


除此之外,月球是一個理想的空間實驗場所,如果讀過前面的那些資源的話,各位讀者可能會發現一些端倪了(就是我說的好像是一群科研工作者自娛自樂的玩耍一樣)。

也正是因為這樣,對於未來的價值這裡,我並不想做出更多的論述。重點放在對於現在的價值

b/對現在的價值

新技術
航空航天是一個巨大的新技術推動引擎。涉及包括

民航、通訊衛星、天氣預報、全球地圖、金屬冶煉、食品加工、晶元製造、紙尿褲為代表的成果轉化等等不勝枚舉。你現在隨便抓起10件東西里就有至少一個是航空航天研究成果轉化來的。

工業
作為航空航天事業的上游,航空航天事業的發展直接促進了重工業、精工業的發展。

農業
基因誘變育種。能夠提高10%~20%的作物產量。

經濟
現代經濟是基於通訊的,剩下的也就不言自明了

3 將來在月球建造城市有實際意義么?
a/關於月宮一號
這個東西叫月宮一號,但是實際上和月球沒有很大的直接聯繫,它更像生物圈Ⅱ號_百度百科這樣的研究工作。
也就是說,這是個準備工作,為的是以後在地球之外的星球上重建人類的家園。

b/月球基地和火星基地的對比

目前來看,在火星建立基地仍然面臨著以下問題:
1 日火距離過大,導致太陽能並不豐富。
這是致命的,也就是說在火星上如果要好好生存的話,改造大氣的二氧化碳比例以至於適宜人類呼吸是不合理的,因為如果那樣的話火星上的溫度將會低到一個人類無法正常接受的區間。
2 引力過小
儘管火星上的引力比月球大的多,但是介於上一個問題,在火星上改造大氣將會是一個更不合理的舉動——火星上的引力可能維持不了類似於地球的大氣。

綜合來看以上兩點的話,在火星上除了需要解決月球上要解決的問題之外還需要面對更加棘手的一個任務——即妥善處理火星大氣。

3 運輸成本更高。
4 人類對火星的了解遠不如月球
這兩點,前一個是不言自明的,後一個,不了解他,又怎麼能這麼著急下定論呢?

c/一些補充

作為個人見解,我把他們放在了最後。

請一定切記、一個星球上的一切,只屬於它本身,我們可以少量的改變上面一草一木一沙一土的歸屬。但僅僅是少量的。

因為無論如何,在很長的一段時間裡,星際運輸都將是超高成本的事情。

所以考慮把月球上的礦產、能量如此耳耳的東西運輸回地球來使用,是不現實的。

+++++++++++++++++++++++戾氣阻擋線+++++++++++++++++++

的確,我是因為生氣才回復這個題目的。

但是這和我是民族主義還是民粹主義之流沒有任何關係。

我只是單純的看到兢兢業業的幾代航天人的功勞被人隨意的踐踏和埋汰而感到憤怒而已。

噴人的話我也懶的刪了,後人自辯好了。

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嚴重反對匿名用戶的不負責任的回答。

一 探月工程的意義

因為下午還有事情,這裡面留到晚上更新。

1 探月工程本身的意義

2 月球上的資源

3 月球上建立城市?

4 火星的對比

二 探月工程的花費

因為有幸在接受過葉培建院士(嫦娥計劃的總指揮兼總設計師)的技術指導,他親口告訴我,花在嫦娥一號上的錢只夠在北京修兩公里地鐵的。

值得一提的是,我國的航空航天事業看起來必定燒掉國家不少經費,實則花費少之又少。甚至曾經在某一段時期我國的航空航天工程是依靠幫著外國發射火箭來籌集科研經費的。

每次看見有人噴航空航天事業燒錢,真是替我們的航天科工們感慨惋惜。(你們這群混蛋!留點口德吧)

至於錢的效率,我只能告訴你,我國的航空航天上面花的每一分錢都能同比其他國家發揮高出300%的作用。具體資料不方便透露。

你不在這個行業內,你是毫無權利批判它的。

三 誰管探月工程?

管探月工程的人都是我國最一線的科研工作者,他們寫好報告,計劃,預算然後上報給國家國家審批。他們是方針的制定者,並不是最後的實施者。

最後,我敢說,憑你這滿嘴放炮的功夫,很明顯就會在最初的考試中因為答卷不嚴謹而被刷下來。

生氣到不行,說了個囫圇。

————————————————————update————————————————
至於那個答案被摺疊的王碼農@Devymex Wang

搞航天當然有意義,但是要看是什麼人來搞,以什麼目的來搞。正如在您的答案下面@馮奕博 所說的,美國是真的不缺錢,況且美國老百姓對花在科研上的每一筆經費都清清楚楚,可是中國根本就沒到那個程度。

好吧,請你拿出證據證明你的論調——美國老百姓對花在科研上的每一筆經費都清清楚楚。

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有本事你別刪啊!

「我只是單純的看到兢兢業業的幾代航天人的功勞被人隨意的踐踏和埋汰而感到憤怒而已。」功勞不代表著就一定要被尊重和供奉,或許你很努力,但不代表你做出來的東西理應得到認可。這是社會,不是學校。至於錢的效率,我只能告訴你,我國的航空航天上面花的每一分錢都能同比其他國家發揮高出300%的作用。具體資料不方便透露。「您也沒說出自己的從業經歷,這句話一點說服力也沒有。教您一個小技巧,只要說話態度好一些,知乎上很多人都會信哦。

如果你非要什麼數據證明的話。那你就當我是放屁好了。

1.航天工程是高新技術產業,在普通人看來耗資必定是巨額的。事實上也是如此。

我真不知道兩公里地鐵的錢的例子舉給你你仍然能夠說出一個不字來我還能怎麼說服你了。

2.非科研工作者看不到巨額投資的現實意義,如您所述, 探月工程本身的意義,月球上的資源,月球上建立城市,火星的對比等等這些虛無縹緲的意義,是沒有現實意義的。而且,真正實現在」月球上建立城市「,」實際應用月球上的資源「等目標,絕非這種發射探測衛星的燒小錢行為能做到的。單就發射衛星而言,意義只是這些大項目的小序曲。

這件事還是留著我心情好的時候回答你好了

3.科研工作者花的是納稅人的錢,也就是我們的錢。我們為什麼要耗費如此大的投資來進行這項現實意義甚微的工作。這些東西對於我們,意義遠小於兩公里的地鐵。
我不是科研工作者,也不明白這些項目的意義。但我是反對巨額投資航空航天的。理由很簡單,歐盟國家,日本都不搞航天技術,國家發展的很好(民主制度也不會允許這麼大的航天工程)。至於美國,那是真的不缺錢。航天基礎非常棒的俄羅斯,並沒有因為當年巨資投入航天事業得到可觀的現實收益。航空航天非基礎科學,發展他們的收益是較為直觀可預測的。在我還沒有奔小康之前,也不會考慮子子孫孫的長遠利益。您在憤怒之餘,能解答我的困惑嗎?我們為什麼要做航空航天呢?

像您這種人我真是見的多了,其實我真不希望您能有多尊重和供奉科研工作者了。請別指著我們的工作然後對著我們吐口水說我們都是浪費納稅人的錢的人我就阿彌陀佛了。

最後,模仿您的口氣來一句:」最後,我敢說,你這種吃皇糧的科研工作者,很明顯會在步入商業社會後馬上摔得一鼻子青。「

我只能告訴你,我國的航天事業依靠商業衛星發射自籌經費直到2009年還是這樣的,後來我沒再跟進這件事情也無從得知了。

最後的最後,對科研工作者沒有最起碼的尊重的人,休想從我這裡得到任何好的態度。


1.月球上有大量氦3,可作為未來核聚變發電的燃料。核聚變發電不是很遙遠的事情。
2.可在月球鋪設太陽能電板發電,並無線傳回地球。這在技術上已經不是難題,日本甚至有這方面的計劃。
3.微重力環境,與地球完全不同的極端環境。給一些研究提供了極好的條件,也許能發現很多地球上不容易發現的東西,也許是一個很小的發現,就會帶來遠超過投入的效益。同時也有可能作為生產環境生產一些需要極端條件的東西。
4.人類終將走出地球,月球將是第一個目標。在月球建立小規模居住地可推動相關科學技術的研究發展。同時月球可作為宇航中轉,為登陸火星或其他地方做準備。
此外提一句,我國的投入與自己的發展狀況較符合,在按自己的節奏進行發展,應該與之前的登月競賽區別來看待。
感覺這個答案還不夠好,有時間再來完善下。
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那位說是因為不懂科學的人在管理科學的匿名用戶,不知道你有什麼依據。


月球是人類太空探險的跳板。


航空探測技術和載人航天是兩個內容,前者具有十足的科研意義,而後者的意義在於驗證生命維護裝備、材料技術的可行性。在進行探測實驗時,計算機可以做得非常好,人的作用還不如一隻猴子。為載人而額外開發的生命維護裝置、更重的機艙、更大的火箭的成本是很高的。不過後者產生了更多的政治效益


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