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美國(guó)紐約市“蜜蜂機(jī)器人技術(shù)”(Honeybee Robotics)鉆掘系統(tǒng)負(fù)責(zé)人克里斯·扎西尼說(shuō)：“推土機(jī)和挖掘機(jī)都非常笨重，所以我們發(fā)明了一種完全不同的挖掘方法——使用氣體?！痹髂岚l(fā)明的月球土壤挖掘方法，是通過(guò)向土壤中注入氣體產(chǎn)生一個(gè)高壓環(huán)境，氣體在壓力作用下自然會(huì)向上運(yùn)行，努力脫逃土壤的束縛。氣體上沖時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)勁動(dòng)力，會(huì)把月球土壤頂開(kāi)，將月球土一起沖出。
2008年，紐約市“蜜蜂機(jī)器人技術(shù)”與美國(guó)宇航局簽署一份合同，研發(fā)可幫助宇航員在月球上生活和居住的工具，并且這項(xiàng)工作將作為美國(guó)宇航局“星座計(jì)劃(Constellation program)”的一部分。扎西尼憑借他在南非從事鉆石、煤礦和金礦工作獲得的經(jīng)驗(yàn)，以及他在博士學(xué)位研究中獲得的有關(guān)地球外挖掘工作的知識(shí)，設(shè)計(jì)出極具創(chuàng)造性的月球挖掘方法，其中包括氣體挖掘機(jī)。
這種所謂的氣體挖掘機(jī)器通過(guò)一根包在粗軟管中的細(xì)管將氣體注入地下。氣體排出后，地下土壤會(huì)通過(guò)那根粗軟管被輸送到一個(gè)儲(chǔ)存容器里。扎西尼說(shuō)：“這種機(jī)器就像一臺(tái)真空吸塵器，但是工作原理卻是相反的?！彼皇俏?，而是先注入氣體，然后吸出土壤。
這種氣體挖掘機(jī)器的重量比常規(guī)挖掘工具輕得多，不過(guò)它卻回避了實(shí)質(zhì)性問(wèn)題：未來(lái)月球居民將從哪里獲得運(yùn)轉(zhuǎn)這種機(jī)器的氣體？扎西尼表示，一種很好的來(lái)源或許是宇航員每天呼出的二氧化碳?xì)怏w。另一種途徑是燃燒任何月球登陸工具的火箭助推器內(nèi)剩余的燃料，收集這些氣體。
扎西尼說(shuō)：“一艘飛船執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，以防它需要飛行更遠(yuǎn)距離，相關(guān)人員會(huì)為它多準(zhǔn)備一些燃料。當(dāng)飛船在月球上著陸時(shí)，剩余燃料就會(huì)變成負(fù)擔(dān)?！比欢?，燃燒這些燃料產(chǎn)生氣體，是為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)提供動(dòng)力的一種好方法。
循環(huán)利用
這種裝置一旦收集到月球土壤或風(fēng)化層后，可將其轉(zhuǎn)移到居留地，把它們覆蓋在住宅表面，當(dāng)作防護(hù)層，風(fēng)化層能很好地隔離放射物。還可以通過(guò)加工，從月球土壤中提取氧氣和其他礦物質(zhì)。
要想釋放出風(fēng)化層中的氧氣，必須對(duì)它高溫加熱。工程師建議收集到月球土壤后，讓這些材料通過(guò)一個(gè)熱交換器。或者，如果為這臺(tái)挖掘機(jī)提供氣體的來(lái)源是剩余氣體燃料，那么它排出的氣體已經(jīng)是熱氣體，如果將這種氣體擠壓到風(fēng)化層內(nèi)，月球土壤就會(huì)受熱升高溫度。
由于我們每帶一點(diǎn)原料到月球，都會(huì)給執(zhí)行任務(wù)的飛船增加負(fù)擔(dān)。所以，工程師必須盡最大可能設(shè)計(jì)出很多可獲得他們所需的原材料的節(jié)約方法，以便從月球上獲得資源并再循環(huán)利用資源。扎西尼說(shuō)：“就像生活在地球上的劉易斯和克拉克一樣，在月球上生活，你必須采用很多循環(huán)利用方法?！?/FONT>
例如，宇航員不必?cái)y帶非常沉重的水，而是隨身帶一些氫，稍后再將氧加入進(jìn)去，就可制造出他們所需的水。他們之所以要這樣做，是因?yàn)檠跏撬休^重的成分，而且在月球表面很容易提取出氧。這種方法有效地減輕了航天器所要攜帶的貨物重量。一旦在月球居留地制造出水，因?yàn)樗鼈兇蟛糠侄伎梢匝h(huán)利用，因此沒(méi)必要從零開(kāi)始不停地制造更多水。 遺留問(wèn)題
雖然工程師在一刻不停地為我們未來(lái)的月球生活做準(zhǔn)備，但是還有一些非常重要的問(wèn)題至今仍未解決。扎西尼說(shuō)：“輻射是我們必須考慮的問(wèn)題。要避開(kāi)輻射物的干擾，我們可以躲在居留地內(nèi)，但是預(yù)防輻射需要很多防輻射裝置，不然放射物將殺死我們。這也是我們至今一直無(wú)法解決的一個(gè)問(wèn)題。”
月球居民還必須應(yīng)對(duì)無(wú)處不在的月球灰塵，因?yàn)檫@種物質(zhì)幾乎是無(wú)孔不入，它可對(duì)機(jī)器的結(jié)合處和連接器造成磨損，妨礙門(mén)的封閉性。它還能給月球居民帶來(lái)健康威脅，引起呼吸道問(wèn)題，而且月球塵土很難從居留地內(nèi)清除出去。存在困難的其他方面可能是，宇航員自身適應(yīng)環(huán)境的能力。
扎西尼說(shuō)：“在月球上會(huì)產(chǎn)生很多心理問(wèn)題。在國(guó)際空間站上可以看到地球，如果出現(xiàn)什么緊急事件，用一個(gè)半小時(shí)就能回到地球，到醫(yī)院接受治療。在月球上生活，地球離你非常遙遠(yuǎn)，你會(huì)產(chǎn)生與世隔絕的感覺(jué)。”
登月有因
就在很多科學(xué)家忙著為人類(lèi)未來(lái)的月球生活作打算的時(shí)候，卻有一些人提出質(zhì)疑：是否我們應(yīng)該努力重返這個(gè)我們?nèi)祟?lèi)在1969年就已經(jīng)征服的地方？對(duì)此扎西尼辯解說(shuō)，追求這個(gè)目標(biāo)是值得的，不過(guò)我們這樣做并非只是為了登月而登月，而是為了給我們創(chuàng)造更多研發(fā)新技術(shù)的機(jī)會(huì)，并為最終人類(lèi)探索火星做準(zhǔn)備。而且我們也希望嘗試在地球以外的其他世界生活。
扎西尼說(shuō)：“我們要不斷探索，探索是人類(lèi)與生俱來(lái)的本性。人類(lèi)在月球上建設(shè)居留地，僅僅是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。”如果人類(lèi)真能在月球上建立居留地，扎西尼將欣然前往體驗(yàn)一番。他說(shuō)：“我現(xiàn)在就想出發(fā)，甚至不會(huì)先選擇回家看看。因?yàn)檫@是一生中的重要冒險(xiǎn)經(jīng)歷。”
