月球是不是最合適的火箭飛船發射基地?

在月球上建設火箭發射和生產基地的話。月球的礦藏可以自給自足嗎?


根據目前已有的科學知識與工程能力,不是。

雖然月球的入軌速度很小,逃逸地月系的速度也很小。但它有一個非常,非常,可怕的問題,這個問題是如此的嚴重,以至於你想在月球上搞資源原位利用生產火箭,還得好好掂量掂量。

那就是,氫資源匱乏

現在我們使用的化學推進劑,不管是哪種,你都會發現,裡頭都有這麼個物質:氫。

除了一氧化碳/氧氣這種神奇的組合之外(然而也沒人用)。

目前已有的知識,我們無法給出月球上水冰的具體儲量,只能知道目前月表的水冰很少。而且更重要的是,這些目前據信有限的水資源還需要利用到包括生命保障、基礎建設等等的工作中,顯然這些方案比製作推進劑來得更重要,這就會讓原本就不富裕的氫資源變得更加捉襟見肘。

而這些嚴重匱乏的氫資源將直接成為套在月球火箭製造站的一把絞索——連推進劑都做不出來,還搞火箭?

當然,這個問題在未來似乎還是有解的:

1、可控核聚變科技樹點出來了,並且可以製造出較大推力的核聚變發動機;

2、月球的水資源並不缺乏,比如在月殼之下,或者熔岩管中存在有大量水冰;

3、基於電磁加速的大型載具得到研發,這樣可以極大節約入軌所需的推進劑量。

但這3種解法,目前來看,都差得遠。


最適合發射火箭的地方是LEO軌道,火箭的組裝和發射平台都可以在這裡搞。

雖然地面運到LEO軌道仍然需要克服地球引力,但放到月球除了克服地球引力,地月轉移,還得花費額外的能量用於月球降落和起飛擺脫月球引力

LEO軌道相比地球表面的好處也是顯而易見,因為地球重力在軌道上幾乎忽略不計,人類可以不受限制地建出一個超大飛船乃至太空城。如果在地面這麼建則根本沒可能讓這麼個玩意飛起來。另外大氣層內還要考慮各種侵蝕氧化的問題。


補充一下,月面建設完整採礦運輸提煉體系,火箭生產組裝發射體系的前提下,從月面發射火箭的成本可以被有效降低,但前期投入十分巨大,可以說是個無底洞,也不是可預見的未來能夠做到的。

另外我想到個問題,如果是化學火箭的話,採用的火箭燃料無論是液氧液氫還是偏二甲肼四氧化二氮,月球的儲量都不是特別豐富,月球上的水冰本就不多,拿來電解成氫氧燃料未免太浪費了……

如果是用氦3做核聚變發動機,那也是科幻小說里的事情了


錢學森的《星際航行概論》指出

月球是地球的天然衛星,它離地球只有380,000km,特別值得指出的是月球上的脫離速度只有2.42km/s,火箭很容易從上面起飛,因而可以利用月球做一個天然而理想的行星際站。


除非能利用月球資源、物質造火箭,從地球到月球的過程不也得要消耗嘛


如果能在月球上建立永久基地的話,很適合:因為月球重力加速度小,火箭就不需要那麼多燃料來擺脫引力,發射成本低很多。但是考慮到100年以內難以在月球上完成冶煉、鍛造、提煉燃料等一系列生產線,短期還是實現不了


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