一项最新研究显示,月球极地水资源即便达到10亿吨的乐观估值,仍不足以长期支撑百万人口规模的月球城市。研究指出,水资源可能成为决定人类月球定居规模的核心制约因素。
据日本媒体Gigazine于10日(当地时间)报道,美国Smithsonian Astrophysical Observatory的Martin Elvis和Jonathan McDowell等人近日在国际学术期刊《Frontiers in Space Technologies》发表了上述研究成果。
研究指出,月球极地分布着大量常年不见阳光的永久阴影区。由于温度极低,这些区域被认为具备长期保存冰的条件,因此一直被视为未来月球基地获取饮用水、生产食物和制取氧气的重要来源。
不过,研究团队认为,月球水资源并非取之不尽。按月球极地水储量上限为10亿吨、每人每年生活及农业用水500吨估算,如果不进行水循环回收,百万人口月球城市可维持的时间仅约2年。
即便参照国际空间站(ISS)98%的水回收率,结果也并不乐观。研究称,在这一回收水平下,每年仍有2%的用水无法回收;若月球城市人口达到100万,相关水资源大约100年内就会耗尽;若人口规模降至10万,则可维持约1000年。
需要注意的是,10亿吨本身已属于相对乐观的估算。此前有研究对8座被认为富含水资源的主要陨石坑进行评估,推算其储量合计约为3400万吨。至于其中究竟有多少能够被实际开采,目前仍无定论。
相比之下,研究认为电力未必是更紧迫的瓶颈。若能在月球极地光照条件较好的区域建设大规模太阳能发电设施,理论上有望支撑百万人口规模的能源需求。
针对水资源约束,研究团队提出了几项应对方向,包括进一步提高水回收效率、通过垂直农业降低用水需求、从小行星运输水资源,以及继续勘探新的水资源埋藏区域。
研究团队强调,不能把月球水资源视为“无限资源”。若要实现长期月球定居,必须根据人口规模建立系统性的水资源管理方案。