月球基础设施可以通过自主建造岩墙来保护

未来任何月球基地的月球探测设备都可能受到后续月球着陆器飞来的碎片的威胁。这种危险不仅仅是理论上的——勘测者三号是阿波罗时代的着陆器，它被阿波罗12号的下降火箭损坏，并返回地球进行更仔细的检查。

为了限制这种风险，人们提出了很多想法，我们也报道过其中很多，从用融化的风化层建造着陆垫，到用现有材料3D打印防爆盾。但瑞士研究人员在《空间技术前沿》杂志上发表的一篇新论文提出了一个更简单的想法——为什么不直接把一堆石头堆在一起建造一道防爆墙呢?

在月球上，这项任务并不像听起来那么简单。它需要一台自动挖掘机来评估岩石，收集它们，并将它们堆叠在一起，这样它们就不会倒下。根据岩石的大小，这项任务可以由一个幼儿成功完成，但对于机器人来说，这仍然属于科幻小说的范畴，至少直到最近。

另一篇由同一批合著者撰写的论文描述了一种用于地球建筑项目的自动巨石堆砌机器人。在论文中，他们展示了一种控制算法，该算法可以完全自动地使用中型巨石成功堆砌一堵石墙。将其应用于月球建筑似乎是下一步的必然选择。

但首先，挖掘机必须确保周围有足够的巨石才能有效地建造墙壁。在这篇论文中，作者利用月球勘测轨道器的数据研究了两个潜在着陆点——沙克尔顿-亨森连接山脊和阿里斯塔克斯高原——的巨石分布情况。

他们还根据LRO分辨率的限制和巨石尺寸的分布规律推断出较小巨石的尺寸。最终确认来自LRO上另一台仪器的岩石丰度数据，他们的最终估计一致认为，应该有足够的松散材料供自动挖掘机使用当地采集的巨石成功建造防爆墙。

计算建造防爆盾所需的材料量实际上是确认有足够巨石的前提步骤。还需要进行另一项重要的计算——了解与加工石墙或微波加热着陆垫等替代解决方案相比，此过程需要多少能量。根据作者的计算，堆叠现有石头的能耗比其他方法低两到三倍。

这并不是说没有需要克服的障碍。最明显的是缺乏能够在月球上操作的自动挖掘机。在地球实验中使用的挖掘机体积过大，设计一个在月球表面使用的系统非常困难，因为有辐射和带静电的尘埃颗粒。这些带静电的颗粒也可能是一个问题，但需要进一步建模才能了解月球巨石是否会受到大量尘埃堆积的影响。

这个想法本身仍然相对较新，考虑到它的优势和已经在地球上完成的概念验证演示，它确实有很多优势。因此，虽然目前还没有建立自主建造岩壁的计划，但这个想法或类似的想法很有可能被采纳为阿尔忒弥斯任务基础设施的一部分。至少，无论阿尔忒弥斯任务的设计者选择哪种方式，他们都会有很多潜在的解决方案来解决这个问题。