在1995年的月球殖民地的概念图中，月球采矿设施正在澄海（Mare Serenitatis）盆地的火山土壤中开采氧气。这是一片广阔的熔岩平原，资源丰富。
所有这些都使在月球生活看起来极难实现。然而，令人惊讶的是，事实并非如此。理论上，在月球上寻求人类生存的基本要素，包括空气、水、食物和住所等，并不像你想象的那么遥不可及。
以空气为例。要养活月球上最初的几百人，我们首先必须把空气输送到月球表面，这可以通过将空气泵入密封结构中来实现。欧洲空间局月球项目经理马库斯·兰德格拉夫（Markus Landgraf）表示，这看起来似乎不可持续，但在短期内，这种方法实际上是相当划算的。“一开始人们不需要太多的空气，在很长一段时间内，我们不需要在月球上制造空气。我们可以把空气从地球带过来，”他说，“运输成本仍在可控范围内。”
然而，如果人口增长到数万，我们就需要在月球上合成氧气，这将是一个成本高昂的过程。但兰德格拉夫表示，未来几十年太空探索的发展可能会使这一过程更加经济。他认为，这主要是因为推进宇宙飞船需要氧气，如果需求增加的话，“在月球上建造氧气发生器供火箭推进剂使用，而不是为人们提供饮用水和空气，在经济上更有意义”。这将降低氧气的生产成本，使月球居民更容易获得可呼吸空气。
水，到处是水
那么，人类生活所必需的水呢？直到几十年前，研究人员还认为月球是完全干燥的。但后来的研究发现，月球表面分布着数量惊人的水。
“我们认为水是月球形成时留下来的。我们还知道，彗星基本上就像一个脏雪球，会周期性地撞击月球表面，”达尔比说，“有许多证据表明，彗星撞击月球表面形成的环形山中仍然存在水冰。”她还表示，水的另一个来源是咆哮着穿越太空的太阳风。这些携带质子的粒子在月球上与电子碰撞，形成了氢。
所有这些加起来就形成了相当数量的月球水，也许足够养活相当数量的人口。我们已经在国际空间站上开发了水回收系统，可以将宇航员的淋浴水、尿液和汗水处理为饮用水。该系统甚至可以回收他们呼吸出来的水分。在月球上，循环回收技术可以为居民创造一个闭环水源。
然而，即使回收利用，这些水的储量也不是无限的。一遍又一遍地循环用水确实会带来一些损失，所以需要不时地补充储备。此外，戴尔指出，通过粉碎月球岩石，以及从深坑中挖出冰来提取月球的水，将需要大量昂贵的能源。
“我个人的感觉是，月球的殖民化是否成功，将取决于我们能否把氢带到那里，”戴尔说道。然而，运输氢的成本也很高：每千克大约22万美元。
如果不知道现在的月球表面有多少水，就很难估计月球基地能养活多少人。但我们至少知道，为月球提供一个相对可持续的水源是可能的。兰德格拉夫估计，月球开拓者至少在最初的5到10年里都不需要开采月球的水资源；因为第一批定居月球的可能只有十几人，将他们所需的水运输到月球上并循环利用的成本不会太高。
兰德格拉夫表示，对于月球农业，我们可以用“几乎像生态系统一样的封闭圆顶”来模拟地球的环境条件。经过长时间的日照和循环用水的培育，月球农作物有可能扩大规模，养活数千人。已经有大量的研究表明，在太空种植农作物是可行的。
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