嫦娥六号圆满结束之后，我国计划将在2028年前发射嫦娥七号和八号，并构建月球科研站基本型，对月球环境探测和资源利用进行验证。2030年实现载人登月，2040年建成完善月球科研站，在之后建设应用型月球科研站，打造多功能月球基地。

中国对月球的探索从未止步，各个阶段都有对应的任务和计划。可要想在月球建立起长期驻守的基地，最先要解决水源供应问题，其次才是选址、运营。有人说可以依靠发射货运飞船来解决基地用水，可月表不是低地球轨道，两星体之间远隔38万公里，将水运到月球成本将昂贵无比。

因此，在月球寻找一处可开采的水源才是可行之策，可问题是有这种地方吗？如果没有，月球运水的成本又将有多贵？

太空运水成本有多高昂？从空间站航天员的饮水中就可见一斑。

中国空间站可支持3名宇航员长期驻留，轮换期间能满足6人驻留需求。尽管太空中存在大量水资源，但由于开采难度与水源物化性质等因素，导致航天员无法进行原位利用，迄今为止水资源供给主要有携带式和物化再生式两种。

携带式是落后的水源供给方式，2009年国际空间站为了满足宇航员的正常生活需求，只得通过货运飞船按时按期将水源送入太空。当时美俄宇航局共同算了一笔账——国际空间站用水成本究竟是多少？

结果得出，太空运水的成本为11000美元/升。而当时国际空间站，一位宇航员单日用水量为4.4升，消耗量虽然算不上大，但折合成本运费，航天员平均单日水费竟然高达4.84万美元，空间站每年用水量为2200升，成本飙升至2420万美元！

这完全超出了美俄的预算范围，并且极度不合情理。于是科学家们开始积极探索太空封闭环境中的水循环再生技术，将航天员洗漱、排泄、汗液的水经过收集进行循环利用。

从成分结构来看，人体尿液97%都是水，只需要将3%的杂质元素排除后，是完全可以进行循环饮用的。这个过程主要分为处理、水分回收，后处理。先向尿液投掷化学药剂，扼制微生物反制，接着通过渗透膜蒸发膜技术或者蒸汽压缩蒸馏技术将可利用水分提取出来，经过消毒过滤去杂质，就能达到饮用水标准。

至于如何进行收集，空间站都设有封闭卫生间，所以收集起来并不困难。现在和平号空间站和国际空间站的水回收率分别高达80%和93%，可以说效果十分显著。

物化再生的目的就是为了省钱，太空站的水源运输尚且如此高昂，月球运输的成本价格更是高到无边无际了。月球货物运输成本为5万~9万美元/公斤，换算下来两瓶瓶装矿泉水运费最高要接近63万人民币。届时月球基地一旦建成，三五名航天员每年光水费就要高达十多亿，这种事情既不合理，也不会发生。

所以月球基地的水源供给问题，除了依靠物化再生外，更重要的是找寻到可长期利用开采的水源区。月球水不仅能揭示地月系统形成演化的关键进程，也是人类太空太空探索的重要着力点，是人类月球长期生存和深空探测任务的重要保障。

上世纪，月球干燥无水是人类的共识，直到苏联月球16号、20号、24号三次采样，科研人员才发现月壤中存在着微量水分，但由于无法排除月壤返回地面接触水蒸气的可能，所以依然无法确定月球水的存在。

直到后来，美国通过遥感技术探测到了疑似水冰存在的证据，月球勘探者号也成功在极区探测到氢元素，为水的存在添加了佐证。后来美印等国家均发现了水和羟基信号，嫦娥五号的软着陆更是对月壤进行了原位探测，估算出月壤含水约为120ppm，月岩含水量约180ppm，彻底坐实了月球含水的事实。

月球白天气温160℃，夜晚零下180℃，水自然无法以液态形式存在，人类此前检测也是通过水分子与羟基红外信号折算出的含水量。月球水源实则是以矿物晶格的结晶水和结构水，亦或者其他未被发现的状态存在。

关于月球的水来源，目前一共有三种不同说法：第一是太阳风吹来的，太阳风含有大量氢，当吹到月表时会与月壤矿物元素结合形成水分子。第二是彗星撞击，外星球的彗星含有大量水冰，在撞击过程中会带来珍贵水源，一部分蒸发，一部分则渗入地下。第三是月岩中原本就含水，水源来自于内生。

无论月球水是怎样产生的，又是以怎样的形态存在，目前各种发现论证都指向一个现象——月表含水量微乎其微。嫦娥五号的原位探测证实，一吨月岩可能含水只有180克，还不足地球沙漠含水量的十分之一。

目前科学家在月球表面发现了许多玻璃珠，这可能是小天体与微陨石撞击月球后，溅射出的熔融物质冷却后形成。根据探测，这些玻璃珠平均每吨含量可达500克，中国科研团队结合月球全尺度以及月壤厚度分析，月壤储水量最高可达2700亿吨！完全足以维持月表水循环使用，这些小玻璃珠可以称之为月球水库。

其次经过人类长期遥感探测，已经确定月球南北极阴影区和相关边缘地带含有水资源，这些水资源可能是以水冰和脏冰的形式存在，深埋在20厘米以下的土层中。月壤成功锁住了水分子的散逸，同时也导致月表水冰资源分布扩散。

综合来看，月球是含有丰富水资源的，只需要进行合理开发循环利用就解决了月球基地的燃眉之急，但具体如何开采，目前尚存在诸多难点。

比如玻璃水珠，含水主要以羟基（-OH）形式存在，并非地球上的液态水，如何高效收集提取水源尚要详细论证，具体开发方式仍需深入研究，目前只能作为候选水源进行补给。

至于月壤下的水冰资源，目前可以畅想下两种提取方式。第一种是自动小车采集土壤，一边采集一边加热，将月壤中的水冰转变为水蒸气，再将水蒸气冷却为水进行收集。第二种是深挖井，将月壤打出洞口，利用太阳光照射月冰再转化为水蒸气，在井口上方放置蒸汽收集装置，也能对水源进行收集利用。

在未来五年内，无论是中国的嫦娥七号与八号，还是美国的月球开拓者轨道器和VIPER月球车，主线任务都集中在月球水的探测上面，关于月球水的开发利用，也将成为世界航空大国的太空竞赛重点。

如果水源得到了有效解决，月球基地的建设也将进行下一步选址。月表昼夜温差高达300度以上，如果在月表建立基地，通过内部温控来营造宜居环境，将会造成巨大能耗。但如果将目光瞄向地下设施，这里的昼夜温度都是均衡的零下23℃，用电暖气就能将温度控制在舒适宜居范围内。

恰巧，中国科研团队就发现了月球熔岩管这一特殊地质结构，这是火山运动在月球形成的空心管状洞穴，附有坚硬玄武岩顶，内部温度、辐射剂量的变化十分稳定。经过研究，在隧道洞穴建立一个高50米、面积8000平方米，可容纳8名航天员的月球基地，日运转最低能耗仅有145.5千瓦，远低于月表能耗，简直是人类月球长期居住的最佳理想居住地。

期待中国月球基地早日建成落地，在这场太空竞赛中，我们势必会力争上游、一马当先！

参考资料：

广西科协：科学新知｜月球基地将如何建？最新研究提供可行性方案中国宇航协会：建设月球基地，要解决哪些难题？央视网：中国探月工程“时间表”公布 2030年前将实现载人登月