對月球進行什麼改造才能在月球生活？
自小就很喜歡看《魯濱遜漂流記》，對荒島改造很有興趣，從而產生了對月球改造的疑問。
移居月球應該需要做更多的探索和改造，比如說：建立大氣層，建立植被，建立生物鏈等等。
希望知乎上的朋友能夠為我解答。
加一個疑問：低重力是否會對人的骨骼密度、血液循環等造成影響？如果會，在這個方面上應如何改造？
多麼好高騖遠的問題，我喜歡！
20世紀60、70年代，美國曾有巨大的動力去探索月球，但隨著對手的衰落，這種動力快速衰減。至今人類已經40多年沒再踏上月球，當年意氣風發的登月宇航員，現在已經是垂垂老者。
從長遠看，未來100年內，人類一定會重返月球，並長期定居。
儘管現在還是缺少足夠的動力，但我們的想像力並不會受到約束，改造月球可以先從意淫開始！
無所謂對錯，好玩就行^_^
先簡單了解一下月球表面，下面深色區域是月海，是比較平坦的平原。
圖片出自香港天文館
最大的月海是西邊的風暴洋，最美的月海是西北方的虹灣，自虹灣向東還有雨海、澄海、靜海、豐富海等。
你能在上圖找到這些海嗎？陪女神賞月時別忘了用上！
第一階段：月球工程化時代
月球表面改造
提到月面改造，第一個反應是代價高昂，因為地球到月球的運輸成本極高，改造的工程量極為浩大，花費的經費絕對是天文數字。
但如果換個思路，可能就沒這麼難了。例如為了降低成本，可以盡量減少地球到月球運輸，直接在月球表面完成設備製造。打過星際爭霸的人都知道，一個兵就可以建立起一個龐大的基地。
就像人是從一粒受精卵開始成長，病毒侵入人體也是從一個病毒開始，改造月球也可以從一個可自複製的機器人開始，通過不斷複製來成長為更複雜的機器人群體。
只要可以複製，藉助太陽能和月球的礦產，機器人數量就可以實現指數型迅猛增長。
用3D列印在月球上蓋房子
藉助機器人、機器人工廠、3D列印等技術對月球表面進行自動化的改造.
人類負責提供需求、設計、演算法，機器人則負責建造實現，逐漸把各種交通網路、能源陣列、生物農場、生活容器從點到面的建立起來。
Colonization of the Moon
注意上圖長長的直線管道，那是電磁彈射裝置。
月球電磁彈射
電磁彈射系統Magnetic Levitation (MagLev) System的原理和粒子加速器相似，只是加速器加速的是微觀尺度的物質，彈射器要加速的是宏觀尺度的貨物和人。下圖是用環形電磁軌道在地球發射衛星的概念想像圖。
Satellite Launch Ring: LaunchPoint Technologies
發射衛星或貨物是可以用環形軌道是的，但是運送人卻不行。因為環形軌道產生的離心力巨大，人體承受不了，只能使用直線軌道。
美國航天局已經在實驗小規模的電磁彈射系統發射航天器。
NASA - Emerging Technologies May Fuel Revolutionary Launcher
電磁彈射系統節能環保，最重要的是可以重複使用，隨著發射次數的增加產生規模經濟效應，每次發射的成本會逐步降低。
因為月球沒有大氣，只要達到每秒2.4公里就可以脫離月球，所以在月球上最適合通過電磁彈射軌道的方式發射飛船。
Lunar mass driver: Why we should build a space gun on the Moon
下圖是在火星上建設的電磁彈射裝置
http://www.startram.com/
下圖是建設環繞月球的太陽能發電陣列，中間的白色直線就是電磁彈射軌道。太陽能發電陣列可以為電磁彈射系統提供充足的動力。
How to Turn the Moon Into a Giant Space Solar Power Hub
環形山改造
利用環形山的窪地地形特點，改造成大型容器。例如人造湖泊。
當然這個湖泊上面肯定有個蓋子，來維持水的液態。
http://visions2200.com/SpaceLunaHabitations.html
建立封閉的大型生態圈
全球首個月球基地模型披露 可能選址地下
或是改造為人類定居點
Shackleton Dome: Is a Domed Lunar City Possible?
坐在裡面看的樣子
A Domed Crater Is Home To A Lunar City by Frieso Hoevelkamp
建立月球都市
地勢越平坦越適合修建道路、生活等設施，因為橋樑、隧道不用建，地面交通成本低。所以在平坦的月海平原上建立人類定居點是成本最低，交通最方便的。
下面的月球地形圖可能更清楚一些，藍色代表表低洼的地帶，黃色紅色則是山地。
DREAM predictions for InOMN 2010
在月海之間的交接處，一般是交通網的關鍵節點，例如上圖的雨海和澄海交界處，是連接東西和南北要衝。
就像地球上的入海口或海峽一樣，在這些點上可以起建立大型都市，例如上海、伊斯坦布爾等。
開始可以只是小型定居點，由大量的生活容器組成。
生活容器可以建造成蜂巢的六邊形，根據蜜蜂的仿生學原理，六角形狀可以用最少的材料獲得最大的空間。如果你觀察過聚集在一起的泡沫，很多泡泡就是六邊形的。
Moon Base Would Lay the Groundwork for Lunar Solar Ring by 2035
隨著時間推移，定居點可以發展為大型都市。
Moon City
隕石防禦系統
月球上沒有大氣保護，大量隕石會被月球引力吸引，直接砸到月球表面。
短期居住問題不大，長期居住肯定是巨大隱患，從幾毫米的微隕石，到數米的大隕石，都是防禦的目標。
所以需要衛星觀測網和相控陣雷達網，在多個尺度、多個層次，對所有粒度的隕石進行全方位的防禦。這是長期居住月球所必不可少的安全設施。
大的隕石需要利用導彈偏移其軌道，類似於戰區導彈防禦系統。
TEN YEARS WITHOUT A MISSILE DEFENSE CONTRACT
小、微隕石則需要激光陣列用多束強激光進行氣化，來消解傷害。
這樣做的另一個結果是使月球具備了武裝防禦能力，將來有可能會和地球爆發衝突。
在防禦系統建立之前，為了有效躲避隕石、宇宙射線對人的傷害，可以把基地建在地下。
http://exonauts.blogspot.com/2011/06/moon-base-adventures-cutaway.html
拉格朗日點空間站
上面的白線是引力場，那些特殊的點叫做拉格朗日點，利用好這些點可以極大的降低太空運輸的成本。
在L1 - L5處，地球和月球之間的重力剛好互相抵消，特別是L1、L2點，可以最低限度的消耗運輸所需的燃料。在L1上建立空間站，會成為地月運輸的交通樞紐，所以拉格朗日點也是月球的門戶，具有極為重要的戰略位置。
http://thinkingscifi.wordpress.com/2013/01/22/getting-to-mars/
如果地球和月球之間真的發生衝突，爭奪L1點將是決定性的戰役，只要地球佔領L1點，月球就會極為被動，喪失了太空優勢只能選擇投降。
低重力下的挑戰和紅利
問題補充中還有個很好的問題低重力是否會對人的骨骼密度、血液循環等造成影響？
低重力對骨骼的影響
我們知道人體骨骼並不是一成不變的，青春期後人們的骨骼還會更新，這叫做骨重建(Bone remodeling)。骨重建是一個動態平衡，一方面是破骨細胞不斷溶解和吸收骨質，另一方面是成骨細胞不斷生成新的骨骼。青春期時成骨細胞處於優勢，骨骼生長，30歲後破骨細胞處於優勢，鈣質不斷流失，到了老年，人們都會有骨質疏鬆問題，這是一個自然的過程。老人如果發生骨折，恢復的時間會比小孩更長。
但是到了太空中，人們發現無重力對成骨細胞有影響，長時間在太空會出現鈣質流失，導致骨質疏鬆。目前的方法是利用藥物來抑制破骨細胞，減弱骨吸收的過程。例如我們知道雌性激素對破骨細胞有抑制作用，女性絕經後會出現骨質疏鬆症，補充雌性激素可以緩解這一過程。
在月球上只有1/6的重力下，人的成骨細胞是否還處於抑制呢？因為沒有實驗還不好說，有可能會出現兩個結果：
月球巨人：低重力使骨骼生長更快，月球新生代出現2米甚至3米的巨人。
月球侏儒：低重力使骨骼生長緩慢，出現不能正常發育的侏儒。
這兩個結果哪一個都不好，如果一輩子都要服藥也是很痛苦的。
解決方法：近月球空間站
可以在環繞月球的軌道上建設環形空間站，通過旋轉來模擬重力。月球人定期前往空間站進行恢復和治療。
KiwiSim ? View topic
月球上的人們每天都可以通過電磁彈射系統往返於空間站和月球之間。也許白天在月球上工作，晚上則回到重力正常的空間站休息，來減輕低重力對人體的不良影響。
人的基因改造
當然，更徹底的解決方法是對人進行基因改造。但這樣逐漸就出現基因和地球人不同的月球人、火星人和太空人，在倫理上還有巨大的問題。
或者有一天，人們通過納米技術和生物工程改造病毒為納米機器人，定期對全身進行細胞級的修復，人不再會衰老生病，更不用怕低重力環境的損傷。
行星際航行時如何避免太空對身心的影響
人類前往月球需要幾天到十幾天，前往火星需要近1年的時間，如何減少太空對身體和心理的諸多影響？
目前比較可行的技術是讓人體進入假死一樣的休眠狀態，就像冬眠的熊等哺乳動物一樣，將人的新陳代謝降到最低點。這一技術已經在動物身上取得很好的效果，開始在人體上實驗。等該技術成熟後，不需要基因改造，人類太空航行的諸多問題就可以得到有效解決。
在下面的視頻中有一個案例：
10年前挪威一名滑雪者困在冰冷的瀑布中2小時，獲救時已沒有心跳。在所有意義上她都已死亡。7小時後仍沒有心跳，但人們救活了她，後來她成了救治她的那家醫院的放射科主任。
文章寫到這，還都是小打小鬧的小兒科，下面開始放大招！
第二階段：月球生態化時代
先看問題補充
移居月球應該需要做更多的探索和改造，比如說：建立大氣層，建立植被，建立生物鏈等等。
在術語上，這叫外星環境地球化，簡稱地球化（Terraforming）。
是設想中人為改變天體表面環境，使其氣候、溫度、生態類似地球環境的行星工程。
維基百科裡還有更詳細的解釋，這裡就不搬運了。
先看一下，如果月球被地球化會變成什麼樣子？上視頻！看上去是不是很震撼！
重建地球化的生態圈，看上去很美，但這比月球工程化要困難的多得多。
因為這需要從基因、微生物、細胞的微觀尺度，到動植物、地貌和星球的宏觀層次上都要做出全方位的改變。
通過基因改造，大量的新物種要出現，特別是人類的全新變種——月球人，他們的誕生將會對人類社會結構產生極為深遠的影響。
未完待續
參考資料
Highway in the sky: The gravitational corridors that could help spacecraft travel the solar system
Gravitational Currents Could Slash Fuel Needed For Space Flight
http://www2.esm.vt.edu/~sdross/papers/JeJuRo_CNSNS.pdf
星際高速公路是真是假?
美國繪製太空引力高速路 幫飛船穿越太陽系
月球作為一顆衛星，作為長期居住點其實是有先天缺陷的。沒有大氣，沒有液態水，低重力，其實這些都挺蛋疼的。開發月球的話，我覺得要有一個明確的思路，給月球一個適合的定位，我認為這個定位不是永久定居點而是前哨陣地。
隕石防禦系統巴拉巴拉的，成本太高，目前來看，實用性夠嗆，個人認為向地下發展還是可行的思路，能源的話毫無疑問應該用核能，太陽能是支撐不了大工業的，沒有大工業談開發就多餘了。
建立生態區之類的目前難度比較大，但並非不可能實現的，我認為未來五十年就會有很大的進展了，因為相關技術其實都已經有雛形了。
建立生態區之後就是工業大開發啦，採礦冶金建立火箭基地，利用月球低重力環境進行訓練和發射，然後就飛向太空宇宙無限了！
爪機打字好累！
總結下開發流程：1.恢復登月，儲備技術和人員；2.地質勘探，定居點選址；3.建立小型科考基地；4.加強國際空間站建設，作為地月中繼；5.開拓地下定居點，建立生態圈；6.建立並測試太空工業體系；7.擴大生態圈；8.擴大工業規模，反哺地球;9.建立火箭基地，目標火星。
以上純屬YY，如有雷同，不勝榮幸！對地外星球的移民改造，我一直表示不理解。我們為什麼放著有生物居住的沙漠、高原不去改造，生機勃勃的海洋不去改造，卻整天想著去改造月球、火星這樣的星體。且不說這些星體沒有生命，就算有水有生命，會比我們改造海洋容易嗎？
海洋佔到地球表面積的71%，剩下的29%中三分之一是沙漠。
社會主義三大改造
人生存的基本條件先列一下吧~
1，氣壓
2，氧氣與二氧化碳濃度
3，溫度與溫差
4，重力
5，輻射
6，食物和水
挨著個兒解決：
1，氣壓
目前的科技，要維持一個開放的月球大氣是別想了，只能是建立穹頂，或者只憋在屋裡、地下，所以蓋房吧！或者搭穹頂吧！
2，氧氣與二氧化碳濃度
這個在穹頂和室內倒是好說，前提是溫室能保證穩定的環境供綠色植物造氧
3，溫度與溫差
在室內也好說，穹頂略麻煩，月球表面晝夜溫差能有200多度，如果穹頂可以控制進光量，晚上可以將白天吸收的熱量放出來（現在這種材料已經應用在某些住房上了），那應該不是問題
4，重力
這個，真沒辦法！只能靠鍛煉了！否則肌肉萎縮長期會致命的！
5，輻射
同樣！穹頂和室內都好說。
6，食物和水
穹頂和室內都好說。
綜上：只要是在穹頂和室內都好說。
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那麼如果要求在室外也能正常生活呢？
月球質量太小，無法形成大氣層，於是太陽輻射，隕石就是大隱患。。要在那裡生存只能建立地下人工城市，有自己獨立的生態系統，。。不過就生物圈二號的結局看來，人類目前沒有這樣的能力。。。
參見《趕往火星——紅色星球定居計劃》
三d列印，就地取材（氦3和冰等），氧氣轉換系統，隕石防護系統
當月球和地球有個互通的傳送門的時候，交通條件永遠是首選，不然只靠太空梭？花那麼長時間飛過去只為了感嘆母星好漂亮？
你問過月球人了嗎？
進行行星工程，使用world engine改造月球，讓重力加速度和地球差不多。
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