2019年1月3日，嫦娥四號著陸器成功降落在月球背面的馮-卡門撞擊坑，并釋放玉兔二號月面巡視器對撞擊坑內(nèi)部環(huán)境展開探測。

2019年1月30日20時39分，嫦娥四號著陸器接受光照自主喚醒。此前，“玉兔二號”巡視器于29日20時許完成自主喚醒。兩器在月球背面成功經(jīng)受極低溫環(huán)境考驗(yàn)，安全度過首個月夜，將按計(jì)劃繼續(xù)開展第二月晝工作。

嫦娥四號著陸器和巡視器，圖自：國家航天局

嫦娥四號任務(wù)圓滿成功，但也引發(fā)了我們思考一個新的問題：未來的嫦娥探月工程會往什么方向發(fā)展？月球基地預(yù)計(jì)在何時開始建造？中國人第一次登上月球表面會是哪兒？

在嫦娥四號任務(wù)期間還發(fā)生了一個小插曲，美國宇航局希望獲得嫦娥四號的精確降落位置，試圖利用月球勘測軌道器對嫦娥四號著陸器揚(yáng)起的月塵進(jìn)行觀測。

美國宇航局這么做當(dāng)然是節(jié)約成本，順手獲得了馮-卡門撞擊坑表面月壤的數(shù)據(jù)。從遠(yuǎn)期看，美國宇航局收集整個月球表面數(shù)據(jù)則是在評估哪兒作為月面基地的最佳建造地點(diǎn)。

建造月球基地應(yīng)該說在不遠(yuǎn)的將來一定會實(shí)現(xiàn)，保守估計(jì)最快會在2040年前出現(xiàn)。月球基地的建造有兩種途徑，第一種是馬斯克式的多艙連接模式，采用多個剛性艙在月面軟著陸的方式部署，然后連接到一起形成一個月面生活區(qū)。

馬斯克式的多艙連接模式由多個著陸器連接形成，圖自：space.com

該方法與組裝國際空間站有點(diǎn)類似，在地面上制造完成，再通過運(yùn)載火箭送到月球表面。隨著運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用，成本也不至于不可接受。剛性艙在月面組裝可快速組裝出一個月球基地，可提供3至6名宇航員駐留，滿足宇航員的生活和工作。

馬斯克式的多艙連接模式建造的基地，圖自：space.com

第二種則是就地取材，與第一種自帶干糧的方式不同，需要開采月面礦石、塵土作為原材料，然后通過一定的加工變成我們可利用建筑原料，再進(jìn)行建造。這種方式可大規(guī)模建造基地群，形成一個大型月面基地，可為更多宇航員、科研人員提供生活和工作的環(huán)境。就地取材模式開局需要有月面挖掘機(jī)、類似攪拌機(jī)等的機(jī)械，才能利用月面礦石，對技術(shù)要求較大，一次性投入也不見得會低，只有大規(guī)模建造月球基地之時，成本效應(yīng)才會得到體現(xiàn)。

歐洲空間局提出3D打印制造月球基地的想象圖，圖自：space.com

歐洲空間局在2013年就提出了利用月球表面礦石作為月球基地建造的構(gòu)想，借助3D打印技術(shù)在月球表面建造基地，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)也取得了一些進(jìn)展。但是我們知道歐洲人做事比較佛系，目前他們連月面軟著陸都還沒有體驗(yàn)過，就談月球基地如何建造，顯然有點(diǎn)天馬行空的味道。美國宇航局在嫦娥四號任務(wù)期間提出對揚(yáng)起的月塵進(jìn)行軌道探測，也是著手建立馮-卡門撞擊坑的礦物數(shù)據(jù)，豐富他們的數(shù)據(jù)庫，為月球基地的選址提供依據(jù)。

（左上）嫦娥四號降落相機(jī)的照片和LROC NAC影像的匹配；（左下）馮·卡門撞擊坑位置；（右）嫦娥四號著陸區(qū)。圖自：LROC/ASU，LROC WAC/NAC/haibaraemily

阿波羅計(jì)劃登月期間，登月艙總質(zhì)量為14.69噸，國際空間站每個功能艙也差不多十多噸的質(zhì)量。從技術(shù)上看，我們具備了在月面組裝一個月球基地的基本條件，目前缺的就是像土星五號這樣的大型火箭。

阿波羅登月艙，圖自：NASA

換句話說就是，技術(shù)不是問題，錢才是最大的問題。但是錢能解決的又都不是問題，關(guān)鍵在于競爭機(jī)制沒有形成。美國之所以能夠在1960至1970年代投入240億美元，相當(dāng)于今天的1000多億美元實(shí)施阿波羅計(jì)劃，就是有蘇聯(lián)這個強(qiáng)大對手的刺激。今天雖然沒有了蘇聯(lián)，但有崛起的私人航天企業(yè)、突飛猛進(jìn)的中國、不甘示弱的俄羅斯、總有一顆聯(lián)合起來的心的歐洲、看誰都不舒服的美國、到處刷存在感的日本以及每天老想和中國比高低的印度。這些國家、地區(qū)和企業(yè)都有一定的航天實(shí)力，未來數(shù)十年的月球?qū)⒊蔀樾碌谋貭幹兀虑蚧貏t是其中的關(guān)鍵一環(huán)。

月球基地建立之后，當(dāng)然需要宇航員進(jìn)行照料，與現(xiàn)在的國際空間站運(yùn)行模式基本相似。除了維持月球基地運(yùn)行之外，還要有科學(xué)家進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，這樣月球基地的用途才會發(fā)揮出來。那么有人，就要有吃喝拉撒等正常代謝過程，月球基地的食物供應(yīng)、廢棄物處置現(xiàn)在都已經(jīng)解決，國際空間站上都有現(xiàn)成的技術(shù)和方法可以參考。唯一不同的是，月球基地一旦規(guī)模增加，那么駐月的宇航員、科學(xué)家就多了，就不能總是自帶干糧了，需要在月球表面實(shí)現(xiàn)自主自給。

自主自給式基地想象圖，圖自：NASA

月球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了水分子、水冰物質(zhì)，一些水冰位于撞擊坑的永久陰影區(qū)。美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院還提出了一種加熱開采月球水資源的方法：將太陽風(fēng)反射到這些永久陰影區(qū)，將水冰轉(zhuǎn)換為水蒸氣再收集起來。原理雖然簡單，但是操作起來可能比較麻煩，近期應(yīng)該無法實(shí)現(xiàn)。

除了生命必備的水外，駐月人類的食物也可以在月球上進(jìn)行種植，不過要實(shí)現(xiàn)起來可能難度更大，因?yàn)閲H空間站現(xiàn)在還是靠地面進(jìn)行食物補(bǔ)給，水資源可以在一定程度上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了循環(huán)。畢竟建立一個生態(tài)系統(tǒng)非常困難，生物圈二號的失敗就是一個案例，也提醒我們要保護(hù)好地球。

國際空間站，圖自：NASA

在未來20年內(nèi)，比較有可能實(shí)現(xiàn)的月球基地應(yīng)該是多個剛性艙連接的基地，規(guī)模不大，適合3至6名宇航員短期駐月，同時配備一個月球軌道空間站，用于人員轉(zhuǎn)換和緊急救援。水和食物當(dāng)然是靠地面補(bǔ)給了，現(xiàn)在國際空間站的宇航員可以將自己的尿液、汗液進(jìn)行循環(huán)再喝，這個技術(shù)也會用到月球基地上。

嫦娥四號的成功很有可能是中國探月、登月的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，中國未來月球基地可以建造在月球背面，如果載人登月也選擇在月球背面，把國旗插在月球背面，那么意義又有了很大不同。

嫦娥四號著陸器月午工作正常 地形地貌相機(jī)順利完成360度環(huán)拍，圖自：國家航天局

與美國人在月球正面登陸進(jìn)行區(qū)分，潛臺詞可以是正面你探測過了，代表著20世紀(jì)，那背面探測就看我的了，代表著21世紀(jì)！由此看來馬斯克還是比較明智的，還沒出道就選擇了火星作為目的地，也許他早就看到了月球未來的格局。