做月球基地有多難呢？
想像一下，把一個迷你但可靠的「太空版劏房」搬到月球：面積要精打細算，但水電空氣絕不能斷，隔熱隔音要超強，還要防塵防撞、兼顧消防與醫療。月球基地的挑戰，與在香港建一座既安全又高效的摩天大樓有些相似——差別在於，月球沒有空氣，溫差像極端版「開冷氣到極致再突然關機」，塵埃比海砂更刁鑽，最近的超市在地球，延遲最少1.3秒才能回話。要把人安全送到那裡生活與工作，工程、科學、醫療、法規與經濟都要一起解題。以下讓我們用貼地的方式，逐步拆解這道難題。
月球環境：不是冷清，是苛刻
月球沒有大氣，等於沒空氣就沒有保護層，外面是真空(vacuum)。溫度隨日照大起大落，赤道白晝約120°C、夜晚可跌至-170°C，像把機房丟進焗爐再放進冷庫。微流星體(micrometeoroids)不時「無預警」高速撞擊；另外就是宇宙輻射(cosmic rays)與太陽高能粒子(Solar Energetic Particles)，香港人熟悉的「防曬」在月球毫無用武之地，基地需要像防空洞般的屏蔽。
重力只有地球的約六分之一(1/6 g)。好處是運載大件物資較省力，但對人體長期健康仍未知，肌肉骨質可能仍會流失，只是速度和程度與失重不同。再者，月塵(regolith)是非常鋒利的微細玻璃質顆粒，像超級版的石屎粉末，會刮傷密封圈、磨損機械、吸附在太空衣上，對肺部與眼睛也潛在危險。
從地球運去：物流、燃料與著陸的學問
要把一公斤東西送上月球，成本仍非常高昂，像把一桶蒸餾水搭頭等艙去外地再轉幾程。運載火箭要跨越地球引力井，進入地月轉移軌道，最後減速精準著陸。每一步都燒燃料，燃料又要運上天，形成「質量雪上加霜」。
著陸點選擇也不簡單：地形崎嶇、巨石林立、月塵會在反噴時「砂暴」四起，對儀器和基地危險。近年的探月任務顯示，精準軟著陸、避障導航與自動視覺著陸是關鍵技術。越靠近極區越有資源(水冰)，但地形與日照條件更複雜。
電力：月夜長達兩星期，怎麼捱？
月球一晝夜約29.5地球日，即日間約14天、黑夜也約14天。要靠太陽能發電，就得解決「超長晚市」的儲能問題。極區山脊的「永照峰」(peaks of near-constant illumination)有較長日照，是理想基地位置，但仍有陰影與季節變化。解法包括：
- 高效率太陽能板配合超大電池(例如鋰電、固態電池)；
- 儲能方案如燃料電池(fuel cell)或再生燃料循環(用電解把水拆成氫氧，晚上再合成釋能)；
- 小型核裂變反應爐(fission)提供「全天候基載電力」，避免受月夜影響；
- 熱能儲存與散熱系統(thermal storage & radiators)，確保設備不會因極端溫差失效。
輻射與屏蔽：基地像「防空洞」
沒有地磁場與厚大氣，月面輻射劑量顯著高於地球。長住基地需要多層屏蔽：把棲居艙壓力艙外覆蓋厚厚月壤(約1–2米可顯著降低劑量)、在關鍵位置堆放水箱與聚乙烯(對高能粒子有效)、設置「太陽風暴避難室」(storm shelter)。輻射監測儀要全天候運作，根據太陽活動即時調整出艙計劃。
空氣、水與食物：生命維持系統不是「插電即用」
基地的生命維持(ECLSS, Environmental Control and Life Support System)是超高端的「家居三寶」。空氣方面，要維持約一個大氣壓或較低但含氧比例高的環境，並恆定濕度。二氧化碳需要化學吸附(例如使用胺基吸附劑)或經Sabatier反應把CO2與氫轉成水和甲烷；水再經電解產生氧氣，形成閉環。
水是生命線。短期靠地球補給，但長期必須就地取材(ISRU, In-Situ Resource Utilization)。極區永久陰影坑洞可能有水冰，可經機械挖掘、加熱昇華、再冷凝收集。水要循環回收——尿液、汗水、冷凝水全部再利用，純化標準比香港食水更嚴。
食物初期多為即食或冷凍乾燥，逐步引入受控環境農業(CEA, Controlled Environment Agriculture)：LED光譜照明、水培(hydroponics)、霧培(aeroponics)、菌種蛋白與藻類作補充。種菜不是情懷，而是穩定心理與營養來源，同時吸收二氧化碳、釋放氧氣，但完全閉合生物循環系統(BLSS)仍具科研挑戰。
結構與材料：要能抗壓、抗撞還要「防塵」
基地壓力艙必須像潛水艇，能承受內外壓差。外層要耐微流星高速撞擊，內層要密封可維修。月壤是絕佳的屏蔽材料，如何把它變成建材是一大焦點：
- 原位3D列印(3D printing with regolith)：以微波或聚焦太陽光把月壤燒結(sintering)成磚或殼體；
- 結構「充氣骨架」(inflatable habitats)：先以充氣結構成形，再覆蓋月壤；
- 利用熔岩管(lava tubes)：天然洞穴提供現成屏蔽，減少施工風險，但需要探測與加固。
塵是死敵。月塵具帶電、尖銳、黏附特性，像永不清的「裝修粉塵」。應對包括：外部置物艙設「背門式穿梭」(suitport)減少把塵帶入艙內；表面導電塗層與電場振盪除塵；關鍵密封件選材與防護襯裡；室內設多級氣幕與過濾。
熱控：月面沒有空氣對流，只有輻射散熱
在地球，冷氣室外機靠空氣帶走熱量；在月球只靠熱輻射(radiative cooling)。散熱器(radiators)要面向深空，避免被太陽直射與月面反照；高熱負載工序(如資源處理)需要熱能儲存與相變材料，在月夜把熱分時釋放。保溫層多層絕熱(MLI)是標配，但要兼顧微流星與塵埃侵蝕。
機械與機器人：先行打樁、挖冰、鋪電
人類到來之前，機器人先鋪路。月面機械必須耐塵、耐冷、耐輻射；軸承與關節要特殊潤滑或乾式設計。建造流程可能是：偵察—測繪—平整地面—鋪臨時道路—安放電力—挖掘與處理月壤—3D列印結構—部署通訊與導航標記。由於地面通訊延遲，機器人需要高度自主(autonomy)與本地避障。
通訊與導航：1.3秒的延遲，怎樣「遙距打邊爐」？
地球到月球的單程通訊延遲約1.3秒，來回最少2.6秒，操作需要容錯與緩衝。極區與背面需要中繼衛星(relay)或在月軌道建立通訊星座，提供定位與時間同步，逐步形成「月球版GPS」。基地內部則設置光纖或毫米波鏈路，確保關鍵系統低延遲。
醫療、人因與心理：住得安全也要住得健康
醫療方面要應付創傷、輻射、骨肌流失、免疫改變與眼壓問題。運動設備(阻力訓練)是日常，營養與睡眠節律(circadian rhythm)要以燈光與作息管理。長夜長日會擾亂生理時鐘，基地照明需動態調色溫。心理層面，孤立與密閉環境像極端版「長期在細小單位WFH」，需要公共空間、綠植、景窗與社交支援。遠距醫療與AI輔助診斷將是標配。
安全與冗餘：所有關鍵都要「兩手準備」
在月球，任何單點故障(single point failure)都可能致命。設計要有冗餘(redundancy)：雙重氧氣生成、備用儲水、獨立電力路徑、分艙防火與隔離；艙內使用低燃性材料，電池與氣體儲罐需具防爆與通風隔艙。緊急撤離載具要隨時待命，並規劃「就地避難」與「快速返程」兩級方案。
就地資源利用：從月壤抽氧、從冰取水、從金屬造零件
月壤含有大量氧以氧化物形式存在，可用熱還原或熔鹽電解提取氧氣，副產品是金屬(如鐵、鈦)，可再加工成結構件或備件。這像把建築地盤的泥沙，直接變成磚與鋼。極區水冰經採礦與純化，可供飲用、製氧、製燃料(氫氧)，形成補給樞紐。長遠而言，若能在月面生產推進劑，地月交通成本會大幅下降。
選址與營運模式：極區前哨站到永久基地
早期基地多選擇南極附近，因為兼具水冰機會與長日照地形。營運模式可能是「機器人先行—載人短期駐留—擴建成模組化基地」。模組化意味著像拼積木：居住艙、實驗艙、能源艙、維修艙、醫療艙按需擴充。地面與軌道上也會建立「中轉站」，形成地月供應鏈。
法規與經濟：誰負責？誰投資？誰使用？
《外層空間條約》(Outer Space Treaty)規定不得主權宣示，但允許和平用途與國際合作。近年多國推出資源利用框架，鼓勵商業參與。經濟面，早期投入巨大，回報在於科學、技術溢出與新產業(如月面通訊、導航、資源開採、旅遊與教育)。就像建海底隧道：前期昂貴，但一旦交通線成形，整個區域的活動量便會上升。
工程協調與可靠性文化
香港的生活是追求高可靠率：地鐵的備用系統、電網的穩定、天台太陽能板、廚房抽氣與濕度控制、裝修塵務管理。把這些理念疊加到極端環境——就是月球基地。它要求「工程與管理的極致」，從供應鏈到維修流程都要像航空業一樣標準化、可追蹤、可預演。
未來路線圖：一步一腳印
未來十年至二十年，可能出現的節點包括：更可靠的月面精準著陸；極區水冰的實地開採驗證；小型核電或超長壽命儲能演示；月壤3D列印示範棟；機器人自治建造；載人短駐到季節性駐留的轉變；月面導航與時間標準建立。每一步都像在搭棚——先有臨時結構，再變成永久建築。
結語：為什麼值得？
建立月球基地的難度，來自多學科極限疊加：真空、輻射、溫差、塵埃、長夜與物流。不過，正是這些難題，推動材料、能源、機器人、自主系統、醫療與封閉循環技術的突破，並最終回饋地球——從更高效的再生能源與儲能，到更潔淨的水回收與智慧建築。月球基地不是浪漫的露營，而是人類把「可持續」推到宇宙級的實驗場。當我們學會在月球把每一瓦電、每一滴水、每一口氣都用到極致，也就學會了在地球這個唯一家園，如何活得更聰明。
