怎样在月球上建一栋高楼大厦？

这事儿我已经思考好几年了，不骗你，今天豁出去了，准备不吐不快，你们别拦着我。

万事能源先

搞建筑离不开能源，其实搞什么都离不开能源。放眼全宇宙，能源到哪儿都是硬通货。

地球上有煤和石油，一烧就有。而月球，鸟粪也看不见一坨。

不过还好，有太阳能。宇宙在上，月球和地球在这一点上至少是公平的。

▲ 在太阳面前，如果说地球是穿着一件白色羽绒服的话，那月球这家伙就是赤裸的

赤裸好，我就想要这种赤裸。月球上白天长达14个地球日，阳光直射的地方，据说温度最高可达150摄氏度，这是一个院士说的，如果有误你去找他。总之，月球上这种高温别说煮鸡蛋，爆炒猪肝我看也是可以的。

充足的太阳能有了，如果你认为下一步我要发电，那就错了。这几年我也不是白思考的。

那下一步干什么？

冶炼钢铁？完全不需要，地球上的高大建筑无不使用钢筋混泥土，但在月球上，一根钢筋也不需要。

月球上的重力只是地球重力的六分之一，这只是一方面。更重要的是，月球上没有强烈的月震，数亿年来都很温和，也没有台风和倾盆大雨，所以，把高楼建得可防8级地震也不是不可以，但是完全没必要。

再说了，别说一栋大楼，就是月球上的一个脚印也能完好的保存数千万年！所以，500年内，基本上除了你自己，还有阳光，不会有别的因素来破坏你的建筑物。

▲ 人类在月球上留下的第一个脚印

说起这脚印，我也垂涎已久，若是这地方的所有权被我搞到手，我第一步就是围着它建一个博物馆，以后那些见什么都好奇的地球人来到月球时，这必然会是一个热门景点，门票便宜一些，5个月球币就行。

言归正传，既然不用钢筋，那就只能单纯地用水泥了。可是水泥这东西，使用时还得加大量的水，而水在月球上比黄金还要昂贵10倍以上。那么，用什么？

取之不尽的建筑材料

▲ 阿波罗17号行动计划中，收集的月壤样品

在月球这46亿年的历史中，早期的火山喷发，还有陨石撞击，以及持续不断的高低温变换，形成了月球表面独特的月貌。

月球上的微陨石长驱直入，它们撞击月球时，时速最高可达30千米每秒，这种撞击会产生大量的热并融化月壤，凝结后变成微小的玻璃状物质。

半个月100多摄氏度高温，半个月又是零下180摄氏度的低温，热胀冷缩导致月壤的颗粒很细很细，颗粒直径在5微米到15微米之间，应该比水泥还要好使。

整个月球表面，月海中的月壤厚度为4到5米，而在高原地区，月壤厚度在10到15米左右。

总之一句话就是，月壤这种建筑材料是取之不尽，用之不竭的。

现在，能源有了，建筑材料也选好了，下一个问题是怎么建。为此，咱们得借用一点来自地球上黑科技。

聚焦型太阳能发电塔

▲ 聚焦型太阳能热发电塔

上图这个像灯塔，却比灯塔亮得多的建筑就是聚焦型太阳能热发电塔。其原理很简单，就和传说中的阿基米德忽悠一大群妇女老幼各抱一块镜子，把阳光反射到敌船上一样。

▲ 图为位于美国拉斯维加斯西北的新月沙丘太阳能电站

▲ 2014年12月，新月沙丘太阳能电站完工现场，2015年9月并网发电。在无人的荒漠搞这种发电场，这也是对地球的有效利用

保守人士见到这种发电设备，第一个反应就是眉头一皱，并问，单位电价是多少，跟煤电相比，合算吗？如果我家用这种电，能省下多少电费？

以上问题我们先放一边，我只想说：作为一个男子，你不觉得这很好玩吗？那么多镜子呀！

不扯这些了。现在，咱们仔细看看，这种发电塔是怎么发电的。

▲ 聚光塔电站使用的一个技术是，太阳光跟踪系统，数千甚至上万面镜子随时根据阳光的角度，实时地调整自己的角度并确保能把阳光反射到塔上。这种技术在过去的过去是难以实现的，但目前已逐渐走向成熟

▲ 有了热以后，可以将水加热成高热水蒸气，继而带动涡轮机发电

▲ 另一种方式是，利用塔顶产生的的1100℃高温熔化工业流体，比如熔融盐，再通过与蒸汽的热交换从而发电

塔式太阳能电站的其中一个好处是，夜晚也可以持续发电。因为白天熔化的高温熔盐可以存储在一个绝热的大罐子中，罐子的大小依据功率而定，这样的话，能保证太阳落山后，罐里面的熔盐恰好可以发电，直到第二天早晨太阳出现。

太阳能这种绿色能源，在早期一直有这样的观点伴随，那就是绿色能源不绿色。太阳能发电板虽然是零排放，但是，生产太阳能面板的过程却不是。

客观地说，这种观点是不公平的。首先，太阳能发电的历史只有短短的数十年，跟人类发展的历史长河比起来，它就像是一瞬间。刚起步，我们就抛出各种反对的观点，这是不合适的，万一太阳能发电效率未来提高到50%呢？

总之，只局限于当下，只局限于地球，这是缺乏宇宙观的表现。怎么就不想想，现在的太阳能技术未来将大面积地用在月球上呢？ 

就像捏橡皮泥

回到大楼建设上来。既然地球上的聚焦型太阳能塔能产生1100摄氏度甚至更高的温度，那么在月球上，聚焦后产生的温度就更高了，1800摄氏度是没问题的。

高温有了后，我们可以用它熔化月壤，稍微冷却，月壤就会像已经加水搅拌后的水泥，此时，就随你怎么揉拧了，熔融状的月壤就是大楼墙体的建筑材料，也是地板的建筑材料，要多少有多少。我们要做的是：

熔融——成型——等待冷却。

虽然月球上的建筑无须防风防雨防地震，但有一个东西却不得不防。

10年内不见得有一发微陨石击中建筑，就算击中了，也不一定就正好对准你的床。然而，若是击中你就得去见嫦娥。

因此，我们还得防一下这种长驱直入，时速高达每秒20多公里的家伙。

使用更多的熔融月壤把墙体加厚是一个方法，但同时还得考虑时间成本。所以，我们可以考虑使用双层墙体的方式。

双体墙中间的缝隙是0.5米宽还是1米宽，这取决于微陨石的射入深度，为此，我们可以实地考察一下，查看一下那些子弹头一样大小的陨石，它们平时能射入月面多深的月壤中，如果你有幸发现月面上有一个小洞，且深达1米，那么，我们就把缝隙宽度设为1米，不用担心墙太厚，月壤你是用不完的。

现在的问题是，到底是先把双面墙建起来，再塞入月壤，还是把过程反过来？

这问题我也想了很久，顺序应该反过来。

首先，把月壤狠劲压实，略微成型，让其成为宽1米的墙体，接着，再用聚焦后的太阳光扫一遍墙体，让其表面熔融，凝固后就更加稳固了。

接着，用一块大铁板垂直于墙体，距离墙体30厘米左右，然后，导入熔融状的月壤，冷却后，双面墙中的其中一面就建好了，对面的那一面墙也采用这种办法。

好像，又出现新问题了，上方的方法中提到了一块大铁板，所以我首先得有一块大铁板，这问题我打算这么处理。

月球上有来自中国的“玉兔号”月球车，想必那时它也不工作了，因此，这东西谁捡到算谁的。除了玉兔号，月球上留下的东西多了去了，前苏联发射的“月球号”探测器，总数达到十几个，另外，前苏联和美国发射了多颗环月卫星，它们归西后，也落入了月面。还有，“阿波罗”登月计划时留下的东西就更多了，6个登月舱“下面级”，各种月球车，测量月震的月震仪，激光测距反射器，航天员的便便（这个我不需要）……这些全都可以捡来，熔化后制成大铁板。

说实话，这确实有点暴殄天物。但你别急，这是最坏的打算，也许我还能想到一个既不破坏文物还能制造大铁板的方法，诸位也帮忙想想。

总之，经过各种辛苦，还有背后各种听上去令人无比心酸的讽刺后，我的“秋裤型”月球大厦建好了。

坐在月面上，靠着一块岩石，喝着啤酒，看着这栋大楼，我禁不住开始思考下一个问题。

这房子卖给谁？怎么卖？显然，最顶楼能看到美丽的“地出”，而低楼层看到的景观却一般般，所以，各层的定价应该不一样才是呢！

出品：科普中国

制作：寒木钓萌

监制：中国科学院计算机网络信息中心

“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。

本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。

▼▼▼

近期热点

扫描科普博览二维码

关注更多精彩