在我的航天科幻文學(xué)《你好人類(lèi)：逆光行動(dòng)》中，有一個(gè)叫中國(guó)月球廣寒市的地方。書(shū)里有將近30萬(wàn)人在那里生活。銀白色的穹頂、人造溫室里泛綠的麥苗、穿著特制重力鞋奔跑的孩子。我寫(xiě)下這些場(chǎng)景時(shí)，并不是憑空幻想。在航天工程這一行干了這么多年，我的腦子里裝的是一套很具體的工程數(shù)據(jù)：月球南極永久陰影坑里的水冰、月壤熔融后的建筑材料、低重力環(huán)境下人體的生理變化。

2026年，嫦娥七號(hào)將在月球南極沙克爾頓坑附近著陸。它這次不是去拍照的。它要尋找的核心物資，正是未來(lái)“廣寒市”賴(lài)以存在的前提條件。

（圖片來(lái)源:《你好人類(lèi):逆光行動(dòng)》)

?月球南極的水冰是一切工程的前提

月球表面沒(méi)有大氣層，液態(tài)水根本無(wú)法存在。但月球南極有一些極深的永久陰影坑，陽(yáng)光永遠(yuǎn)照不進(jìn)去，溫度常年維持在零下200攝氏度以下。這種極端低溫形成了一種叫作冷阱的結(jié)構(gòu)，來(lái)自彗星撞擊或太陽(yáng)風(fēng)攜帶的水分子，一旦進(jìn)入這個(gè)區(qū)域就會(huì)被凍結(jié)并永久保存下來(lái)，不會(huì)揮發(fā)散失。這是中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁的判斷，他說(shuō)我們認(rèn)為那里可能是有水的，我們希望嫦娥七號(hào)的飛躍器能夠飛進(jìn)去，現(xiàn)場(chǎng)看看能不能找到水。

水冰在月球上意味著什么？不只是航天員喝水這么簡(jiǎn)單。水分子可以電解成氫和氧，氧用來(lái)呼吸，氫和氧重新組合就是火箭推進(jìn)劑。如果月球南極真的有足夠密集的水冰，月球就可以成為一個(gè)深空任務(wù)的加油站，而不只是一個(gè)科研駐留點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)上看，不用從地球運(yùn)水和推進(jìn)劑，月球長(zhǎng)期駐留的成本會(huì)發(fā)生數(shù)量級(jí)的變化。我在書(shū)里設(shè)定廣寒市有相對(duì)獨(dú)立的能源和資源循環(huán)體系，不是科幻想象，是從這個(gè)工程邏輯推導(dǎo)出來(lái)的必要條件。

?嫦娥七號(hào)飛躍器探測(cè)是人類(lèi)史上的技術(shù)突破

根據(jù)國(guó)家航天局的消息，嫦娥七號(hào)包含四器一星：軌道器、著陸器、巡視器、飛躍器和一顆中繼衛(wèi)星，共搭載18臺(tái)科學(xué)載荷。其中飛躍器是這次任務(wù)里最獨(dú)特的一件利器。著陸器落下去之后，飛躍器將從著陸器上再次起飛。它會(huì)飛到附近的永久陰影坑上方，降入坑中進(jìn)行就位探測(cè)。這是人類(lèi)歷史上第一次計(jì)劃用這種方式探測(cè)月球南極陰影坑的內(nèi)部環(huán)境。

嫦娥七號(hào)飛躍器上配置了一臺(tái)關(guān)鍵載荷，叫作月壤水分子分析儀。它是專(zhuān)門(mén)用來(lái)分析月壤中的水分子含量和賦存狀態(tài)的。賦存狀態(tài)是一個(gè)硬核的工程語(yǔ)言詞匯。它意味著水是以什么形式存在：是松散的冰晶，是和礦物結(jié)合的結(jié)晶水，還是氣態(tài)的水蒸氣。不同的賦存狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)采和利用方式完全不同。建設(shè)廣寒市那種規(guī)模的月球基地需要哪種賦存形式，只有飛躍器進(jìn)去之后才能真正搞清楚。這次的著陸區(qū)選在月球南緯85度以上的區(qū)域。這里的太陽(yáng)高度角很低。工程團(tuán)隊(duì)既要保證部分區(qū)域能維持年光照時(shí)間約80%以確保太陽(yáng)能供電，又要距離永久陰影坑足夠近。這是著陸點(diǎn)選擇上一道精細(xì)的工程平衡。

(圖片來(lái)源:《你好人類(lèi):逆光行動(dòng)》祖龍?zhí)柨仗炷概灒?/p>

?嫦娥八號(hào)的“打磚”試驗(yàn)就是就地建設(shè)

國(guó)家航天局和探月工程團(tuán)隊(duì)在多個(gè)場(chǎng)合表示：嫦娥八號(hào)預(yù)計(jì)2028年前后發(fā)射。它的核心任務(wù)是驗(yàn)證月面資源就地利用技術(shù)。通俗來(lái)說(shuō)，就是利用月球上現(xiàn)有的材料在月球上造東西，不再?gòu)牡厍蚱疬\(yùn)。

為此，中國(guó)航天科技集團(tuán)已經(jīng)在研制一臺(tái)專(zhuān)門(mén)在月球打磚的機(jī)器。它利用太陽(yáng)能聚焦產(chǎn)生1400至1500攝氏度的高溫，將月壤熔融。隨后通過(guò)3D打印技術(shù)，將月壤打印成不同規(guī)格的月壤磚，用于建造月球科研站的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這個(gè)技術(shù)在地球上已經(jīng)完成了原理驗(yàn)證。嫦娥八號(hào)的任務(wù)，是在月球真實(shí)的重力、真空、溫差環(huán)境下完成工程交付。我在《你好人類(lèi)：逆光行動(dòng)》里描述的“月球地下長(zhǎng)城”，其建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)定里用的就是月壤基地材料。我寫(xiě)這段內(nèi)容時(shí)，查閱的就是月壤熔融和3D打印的相關(guān)工程論文。這不是虛構(gòu)，這是把今天實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)投影到了未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景中。

?在月球上守了幾十年的到底是什么

在《你好人類(lèi)：逆光行動(dòng)》里有一個(gè)角色，是主角比鄰星首席科學(xué)家“二狗子”的父親。他在月球中國(guó)月球廣寒市守了幾十年，只研究?jī)杉拢涸氯览锏暮?3提取，以及在軌制造。當(dāng)人類(lèi)需要大量裝備來(lái)應(yīng)對(duì)危機(jī)時(shí)，這位父親給出的底氣是：早就備好了，在倉(cāng)庫(kù)里。幾十年一聲不響，他建起了一套在軌制造體系。

我寫(xiě)這個(gè)角色時(shí)，想到的是今天那些正在做月壤利用技術(shù)研究的工程師。他們現(xiàn)在很多人默默無(wú)聞，發(fā)表的論文在航天圈子以外幾乎很少關(guān)注。但他們正在做的事，是嫦娥七號(hào)找到水冰、嫦娥八號(hào)驗(yàn)證月壤磚可行性之后，中國(guó)航天下一步必然要走到的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。氦-3是清潔核聚變的潛力燃料，月球表面的氦-3儲(chǔ)量遠(yuǎn)高于地球。目前中國(guó)和俄羅斯都在規(guī)劃月球核反應(yīng)堆方案，用于作為月球基地的長(zhǎng)期能源。這些路線在今天是論文和規(guī)劃，在未來(lái)就是廣寒市的能源基礎(chǔ)設(shè)施。

（圖片來(lái)源:《你好人類(lèi):逆光行動(dòng)》空天戰(zhàn)機(jī)）

?科幻的價(jià)值在于讓工程師提前看清未來(lái)

有很多粉絲發(fā)私信問(wèn)我，《你好人類(lèi)：逆光行動(dòng)》書(shū)里30萬(wàn)人的廣寒市要多久才能實(shí)現(xiàn)？我的判斷是，問(wèn)錯(cuò)了問(wèn)題，科幻的價(jià)值不是預(yù)測(cè)一個(gè)具體的時(shí)間點(diǎn)。它的價(jià)值在于工程實(shí)現(xiàn)之前，幫人類(lèi)提前想清楚那些極端場(chǎng)景意味著什么，需要解決什么問(wèn)題，以及人在那個(gè)環(huán)境里會(huì)怎么生活。

低重力環(huán)境下兒童骨骼的發(fā)育問(wèn)題、月球塵埃對(duì)肺部的長(zhǎng)期影響、封閉空間里的心理健康維持。這些不是單純的小說(shuō)橋段，而是已經(jīng)被航天醫(yī)學(xué)界嚴(yán)肅討論的工程議題。我在書(shū)里讓孩子穿特制重力鞋，正是因?yàn)橛形墨I(xiàn)詳細(xì)論述過(guò)低重力對(duì)兒童肌肉骨骼系統(tǒng)的具體影響。書(shū)里廣寒市需要解決的每一個(gè)問(wèn)題，今天都能在某個(gè)實(shí)驗(yàn)室或者論文庫(kù)里找到對(duì)應(yīng)的技術(shù)根基。

嫦娥七號(hào)去月球南極尋找的那片水冰，是中國(guó)月球廣寒市故事的第一頁(yè)。一個(gè)飛躍器，一臺(tái)水分子分析儀，一批等待數(shù)據(jù)的工程師，這就是中國(guó)航天給未來(lái)寫(xiě)下的確定簡(jiǎn)報(bào)。

作者簡(jiǎn)介：蔣鵬飛，人民一號(hào)衛(wèi)星與星云星座總設(shè)計(jì)師，高級(jí)工程師，北京神飛航天應(yīng)用技術(shù)研究院副院長(zhǎng)，二十年商業(yè)航天一線研發(fā)，“蔣院長(zhǎng)講航天”科普新媒體矩陣主理人，著有航天科幻文學(xué)《你好人類(lèi)：逆光行動(dòng)》，在人民日?qǐng)?bào)、財(cái)聯(lián)社、抖音、視頻號(hào)等20個(gè)平臺(tái)開(kāi)設(shè)欄目，年累計(jì)觸達(dá)受眾超1億人次。

編輯：航天知識(shí)局　　審校：張麗