環境跟地球環境決然不同，居住艙首先要保證航天員的安全。月面上是真空環境，沙塵很多，而且有強烈的宇宙輻射，在設計居住艙的時候要保證它的氣密性，不能漏氣。氣密性如果不好，艙就會迅速減壓，後果很嚴重。月面上的的沙塵很多，對人體和儀器設備都會產生不良影響，要采取有效的措施來防止沙土進入艙內。 最困難的是防輻射。在地球上，因為有大氣層和地磁場的防護作用，人們壹般不會受到宇宙線的照射。但是月面，沒有大氣層和地磁場，因此航天員在月面上活動很容易受到宇宙線的照射。月球上的宇宙線主要是太陽宇宙線、銀河宇宙線和太陽風。防宇宙線的辦法主要是用各種各樣的防輻射屏蔽。溶洞是天然的防輻射屏蔽，如果把居住艙建在溶洞內，對於防宇宙射線是壹種比較有效的措施和辦法。 基地的布局主要是指基地是建在月面上還是建在月面下。如果建在月面上，居住艙的頂部必須要用很厚的月球土壤和巖石覆蓋，才能防宇宙線的照射；如果是建在月面下，包括建在溶洞中和月面下的隧道內，由於自然的防宇宙線作用，可以簡化居住艙的設計。基地的選址也是壹個影響因素，月球兩極地區的居住艙與月球赤道附近的居住艙，在設計上也有很大不同。 居住艙的結構材料和建造方式直接影響居住艙的設計，因此在設計居住艙時首先要確定居住艙使用什麽樣的結構材料和采用什麽樣的建造方式。月球居住艙的結構材料和建造方式主要有以下幾種： 預制艙：在地球上預先將居住艙完成制造，發射到月面； 充氣式結構：通過充氣膨脹形成的居住艙，這種居住艙可以整個都是充氣的，也可以部分充氣。 預制的框架結構：通常是壹些預制的金屬管和接頭，將金屬管和接頭的連接起來，即形成居住艙的框架結構； 帳篷式結構：即居住艙的頂部呈帳篷式，這種結構的特點是建造方便； 開鑿隧道建的居住艙，在月面上開鑿壹條隧道，在隧道內建居住艙，在月球下面找不到溶洞的情況下可以采取這種方法； 隕石坑內的居住艙：將居住艙建在月球的隕石坑內，這種方式特別適合於月球極區建的基地； 溶洞中的居住艙：月球溶洞是火山活動的結果，在溶洞中建造居住艙可以有效防備宇宙輻射的危害； 用混凝土建的居住艙：混凝土是利用月球巖石生產的，用混凝土建居住艙的最大好處就是堅固耐用； 玄武巖居住艙：將月球玄武巖經加工制成各種建築材料，用這種建築材料建成居住艙； 用玻璃纖維增強復合材料制成的居住艙：這種玻璃纖維增強復合材料是由月球工廠生產的； 金屬居住艙：從月球礦石中提煉出鋁、鐵和鈦等金屬，然後制成建築材料，再用這些材料建造居住艙。
基地由6個居住艙組成，居住艙呈大圓筒形，長10米，直徑4.5米，兩個居住艙前後相接，形成壹組，***組成3個組，排成壹排，借助艙下面的支架安放在月面上。艙的頂部用壹層厚的月球土壤覆蓋，以防宇宙線的照射。由於覆蓋層比較厚重，不能直接壓在居住艙的頂部，因此必需在居住艙的上方用金屬支柱、支架、和橫梁搭建壹個巨大的頂蓬，用以支撐覆蓋層的重量。由於該基地主要是從事科學研究，因此***有6名航天員，這3組居住艙中壹組作航天員生活起居用，壹組作月球實驗室，還有壹組作為後勤保障。這種居住艙是在地球上預先制造好的，用航天飛機運送到地球軌道上，再用大型貨運飛船運送到月面上。 這個設計方案後來有人又作了改進，主要是將覆蓋層和頂蓬改用混凝土制作，混凝土是在月球上用巖石生產出來的，另外將大圓筒式的金屬居住艙改成充氣式結構，居住艙的大小和形狀取決於混凝土結構下面所留的空間。這種改進的目的主要是將月球基地建成壹個供航天員永久性居住的場所，同時使居住艙的運輸問題大為簡化並使運輸費用大幅降低。 月球基地居住艙：
充氣式大圓球居住艙 ：
基地的居住艙是壹個直徑16米的大圓球，可供12名航天員在裏面生活和工作，艙內總容積為2145立方米，可供使用的面積為742平方米。整個居住艙是壹個可充氣的結構。
艙壁分兩層：裏層是壹種多層不透氣的氣囊結構，氣囊內可以充氣；外層為塗有防熱塗料的高強度材料。外層的外面用1米厚的月球土壤覆蓋住，作為防輻射屏蔽層。整個艙壁結構和防輻射屏蔽層由六根中心金屬柱子和六根周邊金屬肋支撐。
居住艙從下到上分為5層： 最底層為壹層，該層壹部分安裝環控生保系統，壹部分作為基地的儲藏室； 第二層為基地實驗區； 第三層為基地控制區，與氣閘艙相通；第四層是航天員工作區； 第五層是最上層，為航天員生活區。在居住艙的外邊還有壹個貨物進出站，由加壓管道與居住艙相通，是儀器設備進出居住艙的通道。
圓筒形居住艙的直徑為8米，長44米，內部空間2145立方米，可供使用的面積為547平方米，能容納12名航天員在裏面生活和工作。支持結構由內部地板、拱形支架和外部結構組成。
支持結構顧名思義，是對充氣式居住艙的內部設備、家具和航天員起支撐作用，此外在壓力喪失的情況下還可以起保護作用。居住艙的艙壁也是用多層不透氣的氣囊和塗有防熱塗料的高強度材料制成的。
永久性月球基地的居住艙 永久性月球基地有12名航天員，包括飛船的著陸和起飛設備、太陽能發電站、月球開礦設備、航天員居住艙和實驗室、核電站和月球天文臺。航天員的居住艙和實驗室壹種由五層結構組成的復合體，其中第壹層在月面上，其余4層在月面下。第壹層是航天員出艙活動設備層，由兩部分組成，裏面包括氣閘艙、月球服的維修、保養和儲存設備。這壹層的頂部覆蓋有防輻射的月球土壤。第二層不是壹層建築結構，而是壹個豎井狀通道，豎井上連接第壹層，豎井下連接第三層，豎井中安裝有電梯，供航天員進出各樓層時使用。第三層和第四層安裝在月球溶洞內，兩層緊連在壹起，是航天員的居住艙和實驗室。這兩層開始是充氣結構，成型以後被固化，最後成為永久性結構。第五層是最底層，也在溶洞內，主要用於安裝基地的環控生保系統和其他設備。 月球核電站：
月球上有些地方的黑夜可以持續334個小時，而月球南極更是長夜漫漫，在那裏太陽從來沒有升高過。而月球核裂變電站系統將可以為這些月球區域提供可靠的電力供應，不需使用太陽能。 此月球核電站系統將在核子裂變的通用法則上實施，但得有幾個方面的改進以適應太空環境。此系統將在反應堆中分裂鈾原子以產生熱量，之後再利用這些熱量來發電。 月面基地挖礦區：/liqian2003520/pic/item/cccd551fe898fcece0fe0b8b.jpg 介紹：月球基地——生活區 1969年7月20日是值得人類永遠紀念的日子。這壹天，美國"阿波羅11號"宇宙飛船載著宇航員首次登上人類夢寐以求的月球，宇航員尼爾阿姆斯特朗第壹個人類的足跡印在月球上，並且意味深長地說："對壹個人來說，這是壹小步；但對人類來說，這是跨了壹大步。"的確，美國宇航員登月的創舉，為人類探索迷人的月球揭開了嶄新的壹頁。從那時起，各國科學家更是為未來的月球生活展開了積極的研究。地球人登上月球後，必須首先開辟生活基地。太空開發專家估計，20世紀初將出現最初步的基地。它的直徑為6米，長為15米，可以供6-8人居住。以後，月球基地將擴大到可以供給8-32人居住；隨著登月人員的增多，月球基地將進壹步擴大到能容納125人 。最初登上月球的人，為建造更大的月球生活基地做準備。當登月移民達到上百人後，便逐步形成工業生產系統了。怎樣在月球上建設生活基地呢？日本科學家提出了兩種施工方案。壹種是"巢穴法"， 就是在月球表面挖掘壹條大約5米的溝，裏面置放壹個直徑3米的圓筒形電動加熱器。在溝的上面覆蓋上大約2米厚的砂子，砂子加熱到攝氏1200度左右，便會熔化，成為 像玻璃那樣的液體，等冷卻以後，這種玻璃液就會形成壹層數厘米厚的殼，蓋在溝上，溝下面可以供給地球移民居住。隨著月球生活基地的擴大和來自地球移民的增多，最後將建設起"月球城"。日本大 林建築公司已經設計出在月球上建設城市的方案。那是利用分布在月球表面許多巨大的火山口建造的宇宙住宅，它們好象壹個個金色的小圓球，簇擁著壹幢向前延伸的巨型旅館的螺旋形大廈，總***可容納大約10萬人住在裏面舒適地生活。月球城內 將劃分為生活區、工業區、農業區，裏面也有地球上的山脈、河流、森林等不同環境，上面還將有各種生物，使原來沈寂淒涼的廣寒宮充滿生機。奇妙的是，這個月球城每隔壹兩分鐘便自轉壹周，使生活區中產生與地球上壹樣的重力。這樣，那裏面的壹切都將和地球上的壹樣。據科學家說，這座令人神往的月球城可以指望它在2050年建成。從科學家們的種種設想、作用，我們可以發現，未來的月球生活是多麽誘人啊！ 月球基地——采礦區 開采月球的幾點原因 （1）大量研究表明，月球有豐富的礦產資源。月球雖然環境惡劣，但也有獨特的優點：引力很小，在那裏建造發射場向空間發射載荷成本很低；沒有大氣，在那裏建造天文臺能看得更遠、更清楚；在那裏建造太陽能發電站效率高；月球有豐富的礦藏，能造福人類……總之，月球有巨大的開發價值 （2）首次在月球上發現有冰存在。這對於建立月球基地有極重要的意義。1998年1月6日，美國又發射“月球勘探者”探測器。美國宇航局公布探測結果時說：月球表面南北兩極有大量的冰，貯量可能高達60億噸，在極區甚至有冰湖存在。這個探測結果可信度很高，令科學家激動不已。 （3）月球南極有壹些區域接近於在太陽的永久照射之下。沙克爾頓環形山的邊緣是壹個特別令人感興趣的區域，因為它有80%的時間處於陽光的照射之下。距離這個區域只有10公裏的位置還有兩個區域，總***有98%的時間處於陽光的照射之下。距離此處不遠的環形山內部是壹些永久性陰影區，那裏儲存的冰因為沒有受到陽光的照射而不會融化。 （4）這裏是建立第壹個月球基地的理想區域。可以把生產電力的太陽能陣列放置在陽光充足的區域，並通過微波或電纜與之相連。這樣，位於沙克爾頓環形山邊緣的區域就可以得到近乎源源不斷的太陽能供應，而且能夠很容易獲取月球儲存的冰資源。月球的北極比南極較為平坦，但是初步估計結果顯示，那裏在面積達1.3萬平方公裏的永久性陰影區。 采礦區的計劃 1、科研人員利用掃描電子顯微鏡和光譜儀分析研究了以超薄形狀作為被研究樣本的月球土壤。這種分析方法能夠區分大小。 2、在100納米範圍內的月球土壤金屬粒子。研究發現，月球土壤中含有鐵、銀、金、鉛、鉬和非規則的金鋅含銅粒子，還有含有錫和銅的兩種金屬銻粒子和錸粒子。鐵是月球土壤中含量最多的元素，錸粒子的大小達到了10微米。科學家還發現，鉬元素是月球上固有的，而不是以前認為的來自地球宇航設備。另外，科研人員首次在月球土壤中發現了由鎘、鋅、鐵、錳和硫組成的硫鎘礦，還找到了含有銅的硫化金和在地球上沒有的碘化銠。但科研人員在月球土壤中既沒有發現鉑，也沒有發現鈀元素。 科研人員對所發現的金屬元素的形成進行了分析，認為金鋅含銅粒子可能是在月球玄武巖巖漿形成的早期階段產生的，然後在火山的爆發下被帶出到月球表面；而銀、金、鉛、錫和銻也是火山活動的結果；錸是月球土壤中固有的，而不是以前認為的來自隕石；硫鎘礦和鉬可能是在裂縫巖石中低溫環境下由氣相形成的。 3 、 中國的月球衛星上將安裝成像光譜儀等儀器，獲取月面三維影像，制作出高精度、大比例尺、立體的月球地圖。 美國曾經對月球上的鈾、鉀等5種資源進行勘探， 而我國將勘探14種資源在月球的詳細分布。 4、中國探月計劃中精彩的壹節就是，月球探測器在月球上軟著陸，同時派出月球車巡視探測。探測地點將根據第壹階段月球衛星拍回的精密“地圖”來圈定，精細探測對象是著陸區的土壤、巖石、環境，這將為建設月基天文臺，進壹步開展月球研究打好基礎。 中國的月球衛星上將安裝成像光譜儀等儀器，獲取月面三維影像，制作出高精度、大比例尺、立體的月球地圖。美國曾經對月球上的鈾、鉀等5種資源進行勘探，而我國將勘探14種資源在月球的詳細分布。 月球基地——科研區 科研區的計劃 1、 重點為月球三維影像分析、月球有用元素和物質類型的全球含量與分布特點、月壤厚度探查以及地月空間環境探測。在 工程上的核心是實現從地球走向月球。充分利用我國現有成 熟航天技術，研制和發射月球探測衛星，突破地月飛行、遠 距離測控和通信、繞月飛行、月球遙測與分析等技術，並建 立我國月球探測航天工程初步系統。 2、 建立天然實驗室與特殊材料生產基地 由於月球的特殊地理結構和獨特的自然環境，使許多在地球上無法進行的研究與實驗可以在月球上順利完成，這對醫學研究和植物栽培將起到意想不到的促進作用 3、理想的對天觀測和對地監測站 月球沒有大氣（或極為稀薄），而且夜間的溫度低而穩定，這對提高和擴大天文觀測的精度和範圍都非常有利。由於月球穩定的構造特點以及月球自轉與公轉周期相同等因素，在月面上可以持續進行14個地球日的夜間觀測。因此，在月面建立觀察網不但可以進行全方位持續的天文觀測，同時可以對地球的地質構造及環境變化進行監測與研究，特別是對近地空間乃至深空小天體對地球可能構成的威脅進行監測。壹旦發現有小天體（如隕石、彗星等）向地球方向運行並可能撞擊地球時，可及時利用激光或其它武器予以摧毀或改變其運行方向，從而起到保護人類的作用。未來人類通過在月球上建立科研基地進行天文學、 空間科學、地球科學、生命科學與材料科學 等的研究，有助於人類更好地了解月球、地球 和太陽系起源和演化等問題。 4、在月球上找到行星形成及發展演變的線索和地球早期歷史的相關信息 月球還是壹個天然的空間站。近來人們對月球的研究興趣日益濃厚，美國航空航天局(NASA)已經制定了利用機器人對月球進行探測的計劃，預計相關項目將於2009年開始實施。 5、除了科研和商業用途之外，月球探索計劃還有軍事用途。美國幾家國防單位，例如國防先進研究項目局和海軍研究實驗室均在研制用於月球探索的新技術，國防部也在研發利用微型軍用衛星對月球加以分析的相關技術。美國空間司令部負責太空行動的負責人、空軍準將西蒙-沃登表示，美軍將在未來幾年之內對準月球發射幾枚小型軍用衛星。NASA下屬的月球探測部門還表示，將利用現有能力和技術在月球與地球之間建立壹個名為L1的集結點，這個集結點受到的月球和地球引力可以保持均衡，從而有利於在圍繞地球運行的空間站與月球之間建立聯系。 月球基地——太陽能發電站 研究表明，大約50年後，人類目前廣泛使用的傳統能源煤、石油和天然氣將面臨嚴重短缺的局面。嚴峻的能源危機迫使人類將目光轉向浩瀚的宇宙，而月球是人類尋找地球以外能源的首選目標。解決能源危機困難重重 目前，科學家正在努力尋找解決能源危機的辦法，而月球以其獨特的環境特征、巨大的能源儲庫，自然成為人類尋找地外能源的首選目標。 本來，科學家壹直將希望寄托在太陽能和核反應堆上（包括核裂變發電和核聚變發電）。然而，濃密的地球大氣層致使在地球上利用太陽能有許多不穩定因素；利用核裂變反應獲得電力的方法往往產生大量放射性廢料，容易造成嚴重的環境汙染。而目前正加速發展的利用氘和氚熱核聚變反應堆生產能源的方法，同樣因形成強大的中子輻射而存在放射性問題。 在月球上建太陽能發電廠 由於月球表面幾乎沒有大氣，太陽輻射可以長驅直入。計算表明，每年到達月球範圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦，相當於目前地球上壹年消耗的各種能源所產生的總能量的2.5萬倍。按太陽能能量密度為1.353千瓦/平方米計算，假設在月球上使用目前光電轉化率為20％的太陽能發電裝置，則每平方米太陽能電池每小時可發電2.7千瓦時，若采用1000平方米的電池，則每小時可產生2700千瓦時的電能。 由於月球自轉周期恰好與其繞地球公轉周期的時間相等，所以月球的白天是14天半，晚上也是14天半，壹天相當於地球壹個月的長度，這樣它就可以獲得更多的太陽能。科學家認為，如果在月球表面建立全球性的並聯式太陽能發電廠，就可以獲得極其豐富而穩定的太陽能，這不但解決了未來月球基地的能源供應問題，而且隨著人類空間轉換裝置技術和地面接收技術的發展與完善，還可以用微波傳輸太陽能，為地球提供源源不斷的能源。 月壤中富含氦—3 現實可行的解決未來能源問題的途徑是建造和使用氦—3同位素（3He）的熱核反應堆，這種反應堆沒有中子輻射，不會造成環境危害。但遺憾的是地球上3He儲量極為有限，地球天然氣中理論上的總含量僅為10—15噸，而月壤中富含3He。 除了極少數非常陡峭的撞擊坑和火山通道的峭壁可能有裸露的巖石外，整個月球表面都被月壤覆蓋，在月海區平均厚約5米，月陸區厚約10米。這些土壤長期接受太陽的照射，富集由太陽風粒子直接註入的揮發性化學元素和同位素，在這些稀有氣體中就有大量的3He。據估算，月壤中3He的資源總量可達100萬—500萬噸。3He是壹種清潔、安全和高效的核聚變發電的燃料。據專家計算，如果采用D—3He（氘和3He進行核聚變反應產生電能）核聚變發電，美國年發電總量僅需消耗25噸3He；中國1992年的年發電總量只需8噸3He，全世界壹年有100噸3He就夠了。以目前全球電價和空間運輸成本算，1噸3He的價值約40億美元，而且隨著空間技術發展，空間運輸成本肯定將大大下降。最近法國科學家宣布，2030年將使利用3He進行核聚變發電商業化。這樣，開發利用月壤中的3He將是解決人類能源危機的極具潛力的途徑之壹。