中國已經公布了月球基地建設計劃，從2024年開始，陸續開展月球南極基地的考察建設任務。到月球上去建基地，水成爲了基地能否長期運營的關鍵資源。那月球上的水到底有多貴呢？月球上的水怎樣開采呢？我是東城觀星，再跟大家聊聊月球探測的話題。

大家都知道，水是支持生物生存的關鍵資源。在地球上淡水資源也是稀缺而且寶貴的，人類爲了獲得淡水付出的代價越來越高。在中國，上世紀末，人們都在討論以後喝水也是要花錢的，那時候很多人，尤其是農村的人對喝水花錢還是很不理解的。到了二十一世紀，喝水花錢已經成爲常態，而且越來越多的人不喝自來水，而是花高價買純淨水或者礦泉水來喝。一些沿海的缺水城市，已經啓動了海水淡化工程，花高價把海水變成淡水來喝。喝水也需要花錢，已經不再只是傳說了。

但是跟空間站裏的航天員比起來，不管是純淨水還是海水淡化，都算不上什麽。空間站裏的航天員，甚至會把洗澡水、尿液都收集起來重新處理成淡水來飲用。活在地球上，絕大多數人恐怕難以接受尿液提煉出來的純淨水吧。但空間站裏，尿液回收是常規操作，因爲如果從地球上往空間站運送水的話，兩瓶礦泉水也就是一升水的運費少說也得十多萬人民幣。在空間站喝回收水，那能省下不少錢呢。

那往月球送水的運費是多少錢呢？據報道往月球運輸貨物的成本，大概是50000美元到90000美元一公斤。也就是兩瓶礦泉水的運費大概是35萬到63萬人民幣。月球航天員喝一瓶礦泉水，光運費就值一輛小汽車。一天如果喝八杯水，也就是兩升水的話，那每天就需要消耗百十來萬。說實在的，月球航天員每天就光喝水，一年就得喝掉三四個億。三名航天員待一年，就得十多個億。光喝水就能喝窮很多億萬富豪了，就算是國家也消耗不起啊。

所以，要想在月球上長時間生存，必須想辦法降低喝水的成本。

往月球上運水太貴，要想降低成本，除了把尿液、洗澡水回收取水以外，還需要在月球上找到水並開采出來。

經過世界各國多年的探索，我們已經基本確定，月球南極和北極的常年陰影區是存在大量水冰的。如果能把這些水冰開采出來，月球航天員的飲水問題就能很好地解決。別說一年省下十幾個億，哪怕能省下一半，也是非常劃算的。

其實月球上有水，從正常人的理解來看，還是挺不可思議的。在地球上，有一項技術叫做冷凍幹燥技術。比如把草莓冷凍住，然後放到一個罐子裏抽真空，草莓的水分會直接揮發掉，最後剩下一個形狀沒有變化的幹脆草莓，又幹又脆，幾乎就沒有水分了。月球上本來就沒有大氣層，也就是月球表面本來就是真空環境，按說冰會直接揮發掉。那月球上的冰是怎樣保存下來的呢？

月球上的冰，之所以能保存下來，主要有兩個原因。第一個原因，是溫度極低。月球上的長久陰影區，溫度低到-250℃左右，這是非常低的溫度，在這樣的低溫下，哪怕是真空環境，冰也不太容易揮發。我們說的冷凍幹燥技術，溫度也不過-80℃以上，遠遠達不到-200℃。在-250℃附近，冰即使揮發，速度也會很慢。

第二個原因，現在已經知道的月球水冰，並不是在月球表面。月球表面並不存在所謂的冰湖之類的景觀。月球上的冰，都埋在月球土壤裏面。哪怕是月球南極長久陰影區，表面也有一層幾乎沒有水的幹土。水冰一般在20cm的土層下面。那蓋在上面的這層土，也就給冰提供了一定的壓力，在這個壓力下，冰不太容易揮發。此外，埋在土裏的冰，並不是純冰，而是冰和土混合在一起的狀態，這些土也可以減緩冰的揮發，幫助冰鎖住水分。

這兩個原因，讓十分幹燥的月球上，也保存了很多寶貴的水。據測算，月球南極至少有幾十億噸水，能夠開采利用。把這些水利用起來，不僅航天員飲水不用愁了，每年節省十幾億。還可以節省宇宙探測的花銷，這些水可以在月球上制備氫氣和氧氣，氫氣和氧氣可以作爲飛船的燃料，大大降低深空探測的成本。

那月球上的水是怎樣開采出來呢？主要有兩種方法。

一種方法是把帶冰的土挖出來，把水弄出來以後，再把幹土給扔掉。這有點像嚼甘蔗，咬下一口，嚼出水分，然後把甘蔗渣給吐掉。簡單點說，就是派一個自動駕駛小車去采水，一邊挖土一邊加熱，把土裏的冰先變成水蒸氣，然後再把水蒸氣冷卻變成水收集起來，接著再把剩下的幹土給扔掉。小車裏的水收集完以後，再運回基地使用就可以了。

第二種方法是，在月球上挖水井，直接在井裏面取水。當然月球的井水，可不能用水桶直接取，因爲月球的水井裏根本看不到水，水桶自然也打不到水。月球上挖水井，實際上是爲了把太陽光照射到水井內部含水的土壤，給土壤加熱，把土壤裏面的冰變成水蒸氣。然後在水井上方蓋上一個大蓋子攔住即將跑掉的水蒸氣，接著再把水蒸氣冷卻成水收集起來。攢夠一定量的水，就可以派自動駕駛小車去把水運回基地了。

在月球上采水，並不一定很便宜，但相對于從地球往月球運水來說，直接開采還是會便宜很多，技術成熟以後，甚至有可能比尿液回收再生水還要便宜。

中國的長征七號2026年左右發射，其實就是一個南極探寶計劃，需要尋找的第一個大寶藏，就是月球南極的水基地。到長征八號，有可能就要實際演練怎樣到月球上開采水了。我們期待中國月球基地盡早建成。現在中國和美國比，技術上的差距越來越小了，而落實計劃的能力卻越來越強，你覺得中國能在月球基地建設這場競賽中戰勝美國嗎？歡迎在評論區討論一下。

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