人類月球首個據點—溶岩隧道?

2026-10-12 11:04:44 最後更新日期:2026-10-12 11:39:57
William Lam

香港輕新聞特約編輯,軍武 / 科普愛好者

4gejuutoA2009年日本輝夜姬號環月探測器在壽命結束前發現的馬里烏斯丘陵坑。(圖片來自維基百科)

隨著美國太空總署重返月球計劃緩慢但有序的開始,而中國的登月計劃也提上日程,月球的礦物研究和一些基礎設施、半永久駐留基地的建築方式和能源研究也已陸續展開。

不過過去科幻小說中月球大型基建如大型月球城市,暫時人類似乎也不會建得起來,一來月球要建此等建築,要等工業化完成後才有足夠資源進行建設,二來有透明穹頂的月面小都市,其防禦強烈宇宙輻射和微流星體的能力仍令人擔憂—即使如高達或月球行者中在中型隕石坑內建設月面都市,其土方作業也是現時人類無法達到的。人類在月面永久停留的頭至少20年期間,還是要住在太空艙的環境中,空間很小,也沒有多少工業生產能力。若想在這段時間內建立更大型的月面據點,恐怕還是要由月面下的「天然建築」進一步改建了。

4gejuutojyyf3 1編按:機動戰士Z高達中出現的月面都市馮.布朗,工業與都市是在隕石坑坑底建設穹頂,然後在下面的空間進行建設。不過這種規模的建築,恐怕根本不是未來五十年人類能搞出來的。現在當然應該將重點放在首個前進基地上。(BILIBILI擷圖)

 

根據Space.com報道,美國太空總署現正推行名為「月球表面有效載荷與研究調查」(PRISM / Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon)的計劃,該計劃主要派出三個探測器探測月球現存的水文與特定地質景觀,其中現時正在招標一個名為「馬里烏斯月球隕石坑探測計劃地球物理儀器」(GIMLI /  Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation),用來深測月球正面風暴洋、2009年時發現的馬里烏斯丘陵坑。根據過去觀測資料,該洞並不是隕石坑,反而是個60-90公尺闊、深度在30-40米的塌陷坑。據估計這個塌陷坑有可能是部分穹頂塌下的溶岩隧道,而且幾乎肯定其他部分的溶岩隧道還沒有塌陷。

328278072 1626523621196294 219420163377508102 n編按:類似的地貌甚至在地質活動過去更頻繁的火星上出現,大約在火星南緯41.6°,東經207°附近,這個「火星熊」的「鼻」和「嘴」,事實上就是塌陷了的熔岩隧道,且其闊度也異常驚人,達30-70公尺。(美國太空總署圖片)

事實上,人類在很多岩質行星和大型衛星上都發現過去火山大規模爆發的痕跡,而火山就搞出一種頗適合人類躲進去的構造:溶岩隧道。溶岩隧道事實上是這些星球過去火山活動遺留的痕跡,其形成過程和地球的火山也大同小異,即火山活動激烈時,溶岩會突穿地殼中的弱點位置不斷流動,這些充滿溶岩流動的管道在火山活動停止後就會形成管裝的隧道系統,稱為溶岩隧道,

 4gejuutojyyf2編按:美國加州拉森國家公園的總長400米溶岩隧道景區,闊最大10-20米,高平均4-5米,中間還有大型空腔室,呈半圓柱空間,因為地下應該是凍結了的岩漿。這空間若放在月球並成為初代永久基地,也是非常理想的。(BILIBILI擷圖)

為何溶岩隧道會這麼受重視?溶岩隧道的好處是普遍比地球運過來的太空艙(受限於火箭直徑)大不少,經過高熱洗禮的岩質也相當堅固,月球的引力也要讓隧道倒塌比地球上困難多了,所需的人造內壁結構強度也不用要求那麼高(可以的話甚至能直接用內壁造材料),但更重要的是,厚厚的山岩本身就是阻擋宇宙垃圾和強烈宇宙射線的良好材料,大概只需留意氡氣的釋放即可。

AAA1.jpg地球上形成的熔岩隧道。事實上只要空間足夠和穹頂岩層夠厚實,足夠阻擋宇宙射線,用來作為未來月球棲息地也是不錯的選擇,更重要的是,這裏可能讓人更容易達到月球底下仍然存在的水源。(網絡圖片)

再講,雖然月壤中的金屬礦物富集度不低,但有火山即代表附近可能有金屬富集度更高的礦脈,更容易開採了;另外,由於溶岩隧道本身硬度就很足夠,用來作燃料 / 水或火箭工質的儲存區,甚至安裝核反應堆,也起到高防護作用,而且即使發生爆炸或輻射洩漏,只要和主區有一定物理間隔,也很難對主區構成嚴重安全風險。

就現階段而言,這些據點可能只夠維持數十至數百人生存之用,但如果空間足夠,它們能夠為月球基地的生活自持甚至生產、擴充提供穩定空間。當這些據點成功實施絕大部分物資可以自持時,也表示下一步進行擴展與開發月球資源,成為可能。

4gejuutojyyf1編按:因為溶岩隧道最大可達30-50公尺級別,不但可以建設更具規模社區,甚至可建出高樓大廈甚至兩至三層居住區,而且也能建設一定規模的自動工廠, 而且……(網絡圖片)

4gejuutojyyf12.......最誇張的甚至可利用已經噴乾的岩漿庫,創造出更巨大的地下空間。(Image credit: Purdue University/Courtesy of David Blair) (圖片來自SPACE.COM)

發佈於 科學新知
By 2026-10-12

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