#頭條正選大賽#月球是離我們最近的天體，憑借其獨特的位置和環境，經過數十億年的演變，蘊藏了極為豐富的資源。
除了耳熟能詳的氦3，地球上大約有五種礦物是不存在的。
近期在月球土壤中發現了石墨烯。
石墨烯是什麽呢？它是目前自然界中獨一無二的二維材料。在三維世界中出現這種二維材料，使得石墨烯擁有了許多獨特的效能。
然而，在地球上，生產只能透過人造的方法進行，而相關技術則主要集中在少數幾個國家的控制之中。
如今竟然不需要任何高難度技術，簡單挖掘月壤就能發現石墨烯。
月球表面五厘米厚的土壤中，蘊含著數十億噸鐵。
因此，在人類成功登月後，必然會設立月球基地，這既是為了進行科學研究，也為了資源的開采。
當然，建設一個能夠開采資源的月球基地並非一蹴而就。
首先建立一個最基本的機器人基地，然後發射能夠自主移動的月球基地，類似房車。接著，構建模組化、像空間站一樣可以拼接的月球基地，隨後進入由鋼筋混凝土構成的永久性月球基地。最後，將建設一座月球工廠，從而形成一個可容納數千人工作、生活和居住的完整月球城市。
因此，建設月球基地並進行資源開采的道路還有很長的旅程要走。
然而，這並不影響科學家們對月球城市的設計。
美國提出了一項計劃，旨在解決如何運輸開采的月球資源——建設一條月球鐵路。
今天我想探討一下關於月球鐵路的話題。
月球軌域鐵路
在月球上修建鐵路，光是想象一下就覺得有些不可思議。
首先，一些人可能會問，月球的重力僅為地球的六分之一，那麽鐵路上的火車頭是否有可能將火車開出月球呢？
畢竟，由於重力較小，突破月球重力的速度相對容易實作。
當然，這個想法有些誇張，盡管月球的重力較小，要想脫離月球表面，速度仍需達到每秒2.4公裏。
無論如何，在月球上行駛得太快並不是件好事。
實際上，在月球上建鐵路，最棘手的難題是月壤。
月球的環境極其幹燥，沒有液態水存在，但卻有水冰。只是這些水冰主要分布在永恒陰暗的兩極地區，無法接觸到陽光。
因此，月球表面的土壤非常幹燥，這導致它不易被壓實。
以地面鋪設鐵路為例，必須在一個堅實的基礎上安裝兩根鐵軌。
例如，曾經中國修建青藏鐵路時，有一段長達五百五十公裏的連續凍土區域。
凍土的階層非常脆弱，冬季時堅固，而夏季則因融化而變得不穩定。
外國專家們紛紛搖頭，感到這個地方根本無法修建鐵路。
最終，中國利用一萬五千根熱棒將凍土層徹底凍結，從而為鐵路提供了一個穩固的基礎。
因此，月球表面的月壤無法被壓實，這意味著缺乏穩定的基礎。
當然，有些人可能會問，為什麽需要加固呢？難道僅僅用建築材料做出基礎就可以了事嗎？
這個想法在地球上是可行的。
你有沒有考慮過一個問題，那就是月球獨特的環境。
一個白天持續十五天，夜晚同樣是十五天，晝夜之間的溫差可高達驚人的三百度。
哪些材料能夠承受如此劇烈的溫差變動呢？
白天還好好的，經過一夜之後，竟然全都裂開了。
此外，月球平均每天都會遭遇幾噸重的隕石或小行星撞擊。
修建的鐵路被這些星體擊中，該如何應對？
難道還需要重新學習嗎？
建材如果在月球上缺失，就只能依賴從地球運輸。
以美國的太空穿梭機為例，向國際太空站運送一公斤的物品需要花費22,000美元，而其高度僅為400公裏。
地球與月球之間的距離達到三十八萬公裏，這個數碼令人震驚。
從事科研可以承擔高於成本的開支，而進行挖礦則顯得有些不合邏輯。
另外，月球的土壤與地球的土壤有所區別。
月壤中富含鐵元素，由於月球缺乏風力，這些微小顆粒無法被磨平，因此，使得月壤的表面看起來如同隱藏著銳利的刀刃。
飛揚的月壤進入了火車器材，而這些器材能持續使用多久仍然是個疑問。
此外，幹燥的環境還會導致摩擦產生靜電，過多的靜電會帶來不小的危害。
因此，若想以地面鐵路的建設方式來建造月球鐵路，那就別抱希望了，四個字概括——異想天開。
那麽如果真的要修呢？
只能將鐵路建設的費用降低到一個可接受的水平，而且修建或維修的速度必須迅速。
美國建設月球鐵路的計劃
美國提出了一項名為磁懸浮柔性軌域的計劃。
磁懸浮系統很容易理解，但這個柔性軌域又該如何解釋呢？
可以簡單地說，它將火車的軌域劃分為三個部份。
第一部份，類似於基礎與月球表面直接相連。
這一部份看起來宛如一塊布，鋪展在月球表面。
其作用是將月壤緊密地固定在底部，以防止其隨意飄浮。
第二部份：構建一個能支撐火車的磁場。
這個磁場需要一種導電材料來構建，經過多方尋找，美國人最終選擇了石墨烯。
石墨烯的電阻極其低，甚至小於銅和銀，是當前世界上電阻率最低的材料，且它還有潛力被用作太陽能電池的原料。
最關鍵的是，石墨烯的厚度極為微薄，甚至能夠透光，這意味著一條鐵路所需的石墨烯重量不會很高。
因此，即使月球土壤中的石墨烯無法直接利用，也可以透過太空運輸進行補充。
當然，一列磁懸浮列車還必須依賴於一個強大的電源。
因此，美國的這項方案將電源置於第三部份。
在這條鐵路的第三部份，采用了超薄的柔性太陽能電池板。
中國在這一領域處於領先地位，以其超薄柔性太陽能電池板為例，這些電池板厚度僅為一毫米，並且在必要時可以進行打包處理。
完成了一條理想的磁懸浮鐵路軌域。
聽起來很贊。
有些事物並非為了聆聽，而是為了付諸實踐。即便再動人的言辭，落實到行動中也未必如想象中那般完美，這也是不可行的。
美國曾提出過多個方案，但至今仍有不少尚未落實。
例如，美國與多個國家合作，計劃在月球軌域上建立深空之門。
深空之門實際上指的是月球軌域空間站，最初是與美國重返月球的計劃一同實施的。
但由於技術因素，深空之門已從重返月球計劃中分離。
例如，他們的重返月球計劃也被一再推遲。
這個月球鐵路專案似乎推出得有些過早。
美國已經經歷過這種錯誤多次。
例如，他們的飛機公布的升力系數為2.2，而中國則努力追趕，最終達到了接近2.0，差一點。
當真相浮出水面時，美國飛機的升力系數僅為1.5。
這種錯誤發生的次數不止一兩次。
因此，這次關於月球火車所描繪的場景，值得一看。
這是什麽原因呢？
這個原因在文章之前其實已經提到過，月球晝夜之間的溫差極大，達到三百度。
怎樣的材料能夠承受如此極端的溫度變化？
中國登月探測器展開的國旗是由玄武巖絲制成的。
將玄武巖經過高溫處理後進行拉絲，再加以加工制作。
這項技術的主要目的是為了應對月球上嚴酷的環境，非常重要。
對中國而言，既然已經取得成功，那麽未來用玄武巖制造太空器材將會變得更加便捷。
例如制造宇航服、構建太空艙、建立月球基地等。
雖然是用玄武巖和石頭制成的材料，但其實它的重量並不沈。
此外，由於太空環境中的重力幾乎不存在或僅為微重力，而月球的重力也只是地球的六分之一，因此在重量方面並沒有太大的問題。
那麽如果中國具備這種材料，是否就能夠建造月球上的磁懸浮柔性軌域呢？
其實並沒有這個必要。
中國的月球基地計劃現已對外公布。
例如在月球的熔巖通道中建立月球基地。
在建設月球基地的過程中，采用機器人提供支持。
上文提到，建立月球基地並非一蹴而就，而是需要逐步推進。從最初只有機器人長期駐守的簡單基地起步，經過初級、中級、高級階段，最終發展為月球工廠。我們的終極目標是將多個月球工廠連結起來，從而形成一個完整的月球城市。
初級、中級和高級的月球基地主要專項於科研，其次才是少量的采礦，因此不需要像鐵路這類多載運輸工具，完全可以使用機器人來替代。
當月球基地升級為月球工廠時，人類對月球的認識將更加深入，因此再考慮大規模運輸問題也不算晚。
還未踏上月球，就開始思考這個問題，似乎有些提前了。
就如同中國如今成功采集了月球土壤並在地面上進行研究，從中得出了出人意料的結論，不僅發現了石墨烯，還確認了月壤可以作為建築材料使用。
這節省了大量的資金和時間。
同時也確認了，利用3D打印技術可以將月球土壤作為基本材料進行打印。
因此，對於一個地方，首要的是去了解，接著對所獲得的資訊進行分析，再加以處理，這樣的方法是最為有效的。
