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山东女科学家设计出来的月宫一号 如何解决人均6亿美元的物资费

时间:2019-11-27 来源:爱旅行的懒兔

刘红,北京航空航天大学的教授。

刘红是山东齐河人,刘红说,要做这个时代的追梦人。

作为一名科学家,刘红是月宫一号的总设计师。

中国人一直有着强烈的探索月球的热情,从嫦娥奔月到新时代的月宫一号,以及玉兔号月球车。

不得不说,中国航天人为月球探索贡献了自己的力量。

但是,月球生活的成本可不低,一个人一年的饮食空气就要6亿美元,如何解决这个问题,就看中国人的智慧了。

和【CC讲坛】一起,来听刘红和月宫一号的追梦历程。

山东女科学家设计出来的月宫一号 如何解决人均6亿美元的物资费

我们知道,2014年5月20号我们月宫一号顺利完成了。我国首次,长期多人高闭合度密闭实验,三位实验人员顺利出舱。

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那么我看到在网上有这样一个问题,就是人类为什么要探索太空,甚至说我们地球上的事还没有做好,干吗要到太空去?那么对于这个问题,实际上长期以来一直都存在,相信还会存在下去。对于这个问题有很多的答案,我想其中最经典的就是,我们载人航天技术的发展,会带动地面技术的进步,从而造福地面的人类。

但是我想这只是其中的一个解释,而还有更贴切的答案,它应该是这样的。这个答案应该从一个问题开始,我想问的是我们人类和动物的根本区别是什么。不知道大家有没有想过,可能有的人会笑。

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因为我们在高中政治课的时候,就已经背过这道题,人与动物的根本区别在于人能够制造工具,并且使用工具进行劳动。但是我觉得 ,这只是人与动物在能力上的区别,不是本质上的区别。

我认为人与动物的本质区别在于人永远都有梦想,人永远都要探索未知世界,他对未知世界有强烈的好奇心。即使这些航天技术,对地面不会造成任何的益处,人类一样会义无反顾地,去探索太空。因为这是人的本性使然。

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月球生活想象图

那么我们要进入太空,离开我们地球上赖以生存的环境,我们如何生存下来。我们需要吃的,需要喝的,还需要一样东西。

可能大家的平时没有太在意,因为我们没有感觉到它,实际上它更珍贵就是氧气。所以我们必须要解决,人所需要的氧气,水和食物的供给问题。

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那么它的供给,可以通过两种方式来解决。一种是携带式,如果我们把我们需要的这些东西,都通过携带来解决的话。我们可以看到假设一个人的,代谢强度为2800大卡,那么我们需要多少东西来解决它,我们需要氧0.83公斤。相应的,我们会放出0.95公斤的二氧化碳,同时,我们需要15公斤的水。这15公斤的水,满足人的饮用,食品加工用,以及卫生用。

可能有的人会觉得15公斤挺多的,我不知道有没有人知道,我们生活在北京,每一天消耗多少水。实际上,按照北京市的用水的平均量来算,是100到120升,也就是100到120公斤 每人每天。那么大家就有一个概念,15升是这里面多大的一个比例 ,非常的少。那么即使这么少,加在一起,再加上食物,我们需要0.65公斤的食物 ,每人每天。那么加在一起是16公斤多,16公斤听上去挺少的,但是如果你算一下一年呢。

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每人每年需要6吨的物资,那么你就知道,实际上6吨这是一个人。而我们要进入太空不止一个人,可能是两三个人,三五个人,十个八个人甚至几十个人,上百个人都有可能。那么我们要把这些物资运到太空,比如运到近地轨道空间站,每人每年的物资需要多少钱?6000万美元。那么要到月球呢 ,需要6亿美元每人。要运到火星呢,需要60亿美元 。

这是一个人,五个人呢?二十个人呢,将是一个天文数字。任何一个国家即使它再富有强大,也很难保证这样的费用的支出。更何况即使你很有钱,你可以出那么多钱来运输的话,在技术上也是很难实现的。因为我们知道,我们不管是送到月球还是到火星,都有一个发射窗口的问题。不是你什么时候,都想送就可以送过去的。

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因此我们的解决方式,就必须要再生,在原位进行再生。对于近地轨道空间站来说,因为它离地球很近,我们可以通过物理化学的方式,再生一部分氧气和水,而食物要靠地面补给。但是如果我们要到月球上建基地,要飞火星 ,用物理化学的方式,单纯用这种方式是不行的。那么只有用生物再生的方式,才能够再生氧气、水和食物。