第1章　太空中的美洲大陆

1.1　能源星球

月球目前是地球唯一的卫星，也是未来世界的另一个“美洲大陆”。

月球直径3476千米，距离地球只有38万千米（平均距离为384401千米），大约只相当于一秒钟的光速距离，是离我们最近的星体。月球绕地球公转一周的时间是27天（平均公转周期为27天7小时43分11.559秒）。

如同美洲大陆对世界来说，其意义首先是巨大的资源，月球对于缺乏能源的地球而言，就是一个未来的能源星球。在月球的可利用资源中，最吸引人的就是月球上有大量的氦-3。月球上的氦-3来自太阳，是被太阳风没有大气层和磁场保护，这些氦-3元素就毫无阻拦地降逐渐融合在月球上的尘埃和矿石之中。氦-3是很好的核提供巨大的能量，而且很干净。由于月球裸露在太阳风就积累了大量的储备——月球上的氦-3储量异常丰富，地球上仅有几百千克，而且还多是生产核武器时的副产价值。

1986年，科学家发现氦-3是一种非常理想的核燃料，它的能量转化率比铀要高，而且很少产生放射性废物。至今我们依然清晰地记得切尔诺贝利核电站爆炸带来的那场灾难——1986年4月26日，前苏联（现乌克兰境内）的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，多达8吨的强辐射物质迸涌而出，周边5万多平方千米的范围直接受到污染，300多万人遭受到核辐射。事故发生后，4号机组被钢筋混凝土封了起来，电站30千米以内的地区被定为“禁入区”。这是自美国核轰炸广岛和长崎后人类最严重的一次核灾难。

据估算，仅25吨的氦-3就能满足美国一年的电力需求，并且，由于这种物质放射性废料很少，也就不需要笨重厚实的防护层，这不仅使得它有可能被应用在核动力火箭、航天飞机、甚至民航飞机上，而且核潜艇、核动力巡洋舰、航空母舰及未来的星际旅行飞船上都可以使用这种轻便的核动力。这样，氦-3将有可能成为未来普遍使用的一种新能源，它的经济价值也就非常巨大，按照今天的价格计算，估计1吨氦-3的价格应在40亿美元左右。

另外一个从月球上获得能源的办法就是在月球上建设一个巨大的太阳能发电站，然后把电力传回地球。由于月球表面是真空的环境，没有大气云雾遮挡阳光，只要设计得巧妙，利用月球与太阳的移动关系，那么在月球的两极建设移动的太阳能发电站，保持缓慢的速度就能让太阳总是照在头顶上。如果你在月球上，只要你能在月球赤道上保持16千米/小时的匀速运动，那么太阳就会固定在你头顶上，也就可以持久稳定的产生电力。

从太阳上获得比核电站更加安全稳定的电力一直是人类长期的梦想，在地球上这几乎办不到，因为地球自转导致的日夜交替不会让地球上任何一个太阳能发电站得到24小时的充足阳光，即使是在两极也难以做到，因为即使这里有半年的持续阳光，但由于阳光的直射角度很低，所以效率也很低，只有月球非常适合建设太阳能发电站。

月球上除了有令人垂涎的氦-3外，还有很多各种矿藏，有些不但在地球上非常稀有，而且是人类大规模开发月球时很重要的能源。如科学家很希望在月球上找到大量的含氧矿，1994年，美国曾让“克莱门汀”号飞行器进入绕月轨道，利用携带的红外线和激光装置对月球的钛铁矿进行过一次探测，但从“克莱门汀”号发回的数据中却难以确定钛铁矿的数量。2005年，美国戈达德航天中心的科学家开始利用“哈勃”望远镜上的紫外分光计来寻找月球上的钛铁矿，“哈勃”望远镜上的紫外分光计的灵敏度和分辨率都很高，能够观测到月球上是否含有钛铁矿。这些含氧矿可以为人类将来居住在月球上提供大量的氧气，而无需再从地球上携带氧气。美国人已经探测到：月球上的阿里斯塔克斯环形山和“阿波罗”17号登陆点附近的土壤中都含有大量富氧的钛铁矿成分。从类似的各种观测和对“阿波罗”登月飞船取回的月球岩石样品分析，发现月球表面岩石含有25%的金属，其中包括12%的铝、4%的铁和3%的锰。这些仅仅是对一些岩石样本的分析，月球真正的矿业储量肯定比这要丰富，它对地球日益枯竭的工业原料无疑是巨大的补充。