月球表面覆盖着一层细密的尘土,叫月壤。它没有经历过风吹雨淋的打磨,每一颗微粒都棱角锋利如碎玻璃,能割穿宇航服的外层纤维,也能磨毁精密机械的齿轮和轴承。地球上的沙子是圆润的,月球上的尘土是带刺的。
就在这片带刺的荒原上,两个国家正准备盖房子。NASA的阿尔忒弥斯计划要在2028年把人送回月球,2030年建成永久前哨站,已经拉了67个国家签署《阿尔忒弥斯协议》站台。中国的时间表稍晚,目标是2035年建成月球基地。上一次有人踏上月球是1972年,半个多世纪过去,人类要重返月球,这回不是插旗拍照,是要住下来。
住下来,首先得扛得住月球的脾气。白天地表温度超过120°C,夜晚跌到零下200°C以下,一个昼夜温差超过320°C。建筑材料在这样的热胀冷缩循环里反复拉扯,地球上没有任何民用建筑需要承受这种级别的热应力。更麻烦的是头顶:月球没有大气层保护,微陨石以最高每秒72公里的速度砸下来,相当于子弹速度的80倍。一颗芝麻大的石子就能打穿墙壁。
从地球运建材上去显然不现实,成本高到离谱。目前主流方案是就地取材,用月壤3D打印出整体式外壳。但一体成型的壳被微陨石砸出一个洞,修起来极其困难,因为你没法把一块整壳拆开来换零件。澳大利亚阿德莱德大学安迪·托马斯空间资源中心的团队提出了另一条路,用模块化积木式结构替代一体壳。哪块坏了拆哪块,由人和机器人协作完成维修。他们和美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校NASA资助的RETHi研究所合作,专门研究一颗微陨石打穿一个模块后,损伤如何沿结构传导到整个系统,从而在设计阶段就为维修留好余量。他们要设计的是会坏、也能修的房子。
盖房子的难题能解决,但房子盖好之后,住在里面的人怎么办?
月球基地不会有窗外的四季更替,没有清晨的阳光变化,没有推门出去散步的可能。宇航员将长期待在密封舱里,日复一日执行重复任务。这种处境并不陌生,新冠封控期间很多人体验过类似的困顿,潜艇兵、南极科考队员、偏远矿区工人常年如此。研究显示,长期处于隔离和封闭环境中的人普遍感到时间感扭曲,压力水平上升,社交满意度下降。当每一天都像前一天的复制品,未来又充满不确定性,时间本身就失去了意义。
设计心理学的研究者们正在和有过类似经历的人合作,寻找设计层面的解药。答案往往藏在很小的细节里:一个可以独处的私密角落,一套能跟随个人节律调整的照明系统,一扇能看到外面的窗。这些东西不改变物理环境的严酷程度,却能显著改善居住者的情绪状态和心理韧性。
身体的问题同样棘手。在地球上,生物力学研究帮助人们理解关节和肌肉如何协同运动,用于预防工伤和辅助康复。但把重力减掉,日常动作会暴露出全新的规律。研究人员用重力卸载实验模拟低重力环境,观察人在爬楼梯时手臂、肩膀和躯干如何协作来稳定和推动身体。这些数据将直接影响月球基地里楼梯和扶手的设计,让宇航员的每一步都更省力、更安全。
这些为月球研发的技术,回过头来正在改变地球上的老问题。先说建筑业:全球每年开采的原材料里,大约一半被建筑业消耗,建筑业还贡献了30%的废弃物和碳排放。主要原因是建筑坏了就拆、拆了就重建,而不是修。月球上研发的模块化可维修结构和人机协作维修方法,恰好提供了一套“修而不拆”的范本。如果地球上的建筑也能像换积木一样更换损坏部件,建筑业的资源浪费和碳排放将大幅削减。
隔离心理学的研究成果同样可以直接移植。南极科考站、偏远社区、甚至监狱,都面临长期封闭带来的心理健康危机。为月球基地设计的那些小细节,私密空间、个性化照明、视觉通道,在这些地方同样管用。而低重力环境下的生物力学发现,对地球上的老年人尤其有价值:理解上下肢之间的力量如何重新分配,可以帮助老人更安全地爬楼梯、减少跌倒、加快伤后康复。一个为宇航员设计的防摔扶手,几十年后可能就是寻常百姓家楼梯间里不起眼的一个弯角。
两个航天大国正在竞速建造月球上的第一个长期住所。但这场竞赛最实际的产出,可能不在38万公里之外,而在脚下。
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图一:在月球上建造意味着要应对近乎完美的真空、微陨石和未经过滤的宇宙辐射等严酷现实,图源:ESA/Foster + Partners图二:NASA 月球基地第三阶段艺术概念图,图源:NASA
信源:Amit Srivastava, Kato Claeys, Meriem Allani, Monika Stankiewicz. "The US and China are planning moon bases: Designs may cut construction waste and improve life on Earth." Phys.org, edited by Sadie Harley, 26 June 2026

