月亮是否有足够的水供Robert Zubrin的火星定居计划发挥作用？

在罗伯特·祖布林（Robert Zubrin）的“火星案例”中，他概述了一项计划，其中包括寻找水并利用电解将水分解为氢和氧，以解决火星问题。这为车辆提供了燃料，为乘员提供了空气。可以使用类似的计划来安定月球吗？月球上是否有足够的资源使住所自给自足？月球上是否有足够的水使之可行？

自给自足是一个难以置信的广义术语。我们可以说，是的，月球上有水，是的，有可行的方法可以自我维持的方式生产所需的电力，但真正的问题是，月球上是否有某些区域对两个地方都可行同时。

您会看到，月球上可能存在地表水或近地下水并且最适合大规模提取的地方是其极性，永久性黑暗区域。确实，印度太空研究组织（ISRO）的Chandrayaan-1太空船已经发现证据，证明水被锁定在月球南极地区的月球表层重矿物中，水很可能来自小行星，并且受到彗星撞击，将其嵌入月球深处并释放出来。岩浆水更接近地表。月球其他区域中暴露于阳光和太阳辐射下的任何自由形式的水，都将直接升华成其气体形式，并随着电离而失去氢原子，因此尽管氢和氧原子仍可能以某种程度嵌入表面，层矿物，那里的开采可能太复杂了。

但是，无论您在哪里找到水源，您仍然需要大量的电力来为您的提取厂提供动力，随后使用电解将分子水分离成其组成原子，并在低温条件下将其压缩为它们的双原子液体。适合作为推进剂成分，双原子液态氧（或LOX）可作为氧化剂，而双原子液态氢（或LH2）的分子数量是火箭燃料的两倍。用电的问题是，除非您自己带上大量电能来为植物供电，否则您可能会希望将其用作太阳能，或者利用月球重石中嵌入的3号氦气（或³ He）并为您的第三代氦3聚变反应堆提供动力。例如参见我的这个答案如何进行太空探索。

因此，暂时开采月球资源的主要难题仍然是寻找足够的和可开采的水资源，而那里也有自给自足的发电方式。我能想到的一种选择是，在暴露于太阳月球赤道的最靠近的地方，从月球长石中提取氘和tri氢同位素，以及氦3，它们全部都从日冕物质抛射（CME）中嵌入。所需的氧气可以通过压碎氧化矿物，并让他们产生出汗与存在的氢同位素的成离子水中，并且如前面所提到的，以维持生产所需的电力后断裂的水分子的融合反应成其组成原子氦-3可以使用电解产生氢和氧

实际上有多少氢和氦同位素埋藏在月球白垩纪中，这些沉积物在其中保留了多长时间，由于在太阳辐射的作用下，它的静电荷可能会在其中停留至少一段时间。但是，这是一个完全不同的问题，我们目前无法回答。对月球大气和尘埃环境的研究是LADEE（月球大气和尘埃环境资源管理器）的唯一目的，而我们刚刚在此启动了LADEE。我们将在大约一年后知道，它是否能够为我刚才提到的这些理论提供确凿的科学证据。

此外，火星的大气层由95％的CO2构成（这是祖布林提出的主要观点之一），而大气层则更为坚固。为什么这很重要？结合将带来的氢气供应，您可以将CO2与H2合并产生甲烷（CH4），可将其用作火箭燃料。也可以产生水。请参阅Sabatier反应。

第60页的“火星案例”还谈到了CH4 / O2和CO / O2推进剂系统的优缺点，如果有氢气，前者确实是更好的选择。同样，在谈论定居点时，勘探也是至关重要的功能。也可以通过使用火星大气中的二氧化碳来提供车辆燃料。