星島教室 航天與天文 「先安居，後樂業」是人類一直生活 的定律，從遠古洞穴到現代高樓大廈，居 所的演變銘刻着文明的足跡。當我們將注 意力投向384399公里外的月球，「居所」 的意義不僅是居住及容身之所，更是維持 生命的關鍵系統，一個安全穩固的居所是 人類在外太空的生命方舟。如何在月球打 造「家園」，是人類將來能夠定居在月球 及其他星球的重要課題。 鄭俊傑 中華基督教會 協和小學（長沙灣） 副校長 王溢濠 中華基督教會 協和小學（長沙灣） 老師 作者介紹 月球建屋大挑戰 月球的極端環境與地球截然不 同，在月球建屋須克服重重難關。 1. 極端溫差：月球表面的晝夜溫 差非常驚人，陽光直射時可以 高達127°C，而入夜後則驟降 至-173°C。如此劇烈的熱循環， 建築材料須具備超凡的熱穩定 性，否則極容易因反覆膨脹收縮 而裂開失效。 2. 輻射危機：月球近乎真空，且缺 乏地球的大氣層及磁場作屏障， 來自太陽的高能粒子和宇宙射線 可以長驅直入。因此建築物須具 備高效的輻射屏蔽能力，否則人 類將冒上細胞損傷與癌症的風險。 3. 月震威脅：月球內部活動會引發 月震。雖然其最大規模約黎克特 制5.5級（小於強烈地球地震），但 震動持續時間可長達數小時（遠超 地球地震的數十秒），加上月殼較 脆弱，震波傳遞更遠，對建築結 構造成的累積破壞力不容小覷。 4. 建材短缺與真空環境：月球上缺 乏水泥、木材、鋼筋等地球常見 的建材。若從地球運輸，估算運 送1公斤物資至月球，耗資可達數 十萬元，成本十分高昂。此外， 真空環境對建築物的氣密性要求 嚴苛，必須有效防止空氣洩漏。 5. 低重力影響：月球重力僅地球六 分之一，深切地影響建築結構的 穩定性與基本施工方法。低重力 亦會改變人類活動模式及內部空 間布局，以及影響空氣流通及 水循環等系統的設計。 6. 能源挑戰：月球主要能源的 來源為太陽能，但月球晝 夜各長達約14個地球 日，意味着建築物必 須配備強大的能源儲 存系統，才能在漫長 月夜中持續供電。 原位資源利用（ISRU） 面對運輸成本與環境限制的雙重 夾擊，「就地取材」成為擺脫困境的關 鍵。科學家因此提出「原位資源利用」 （ISRU）策略，希望充分使用月球資 源，包括月壤、太陽能及礦產等，直 接在當地生產建築構件，以擺脫對地 球運輸的依賴，大大降低成本，使其 更具可持續性和可行性。 真空淬煉「月壤磚」 2024年11月16日，「天舟八號」貨 運飛船將一批特殊的「磚頭」送入中國 太空站。這是由中國科研人員依據真 實月壤成分，模擬燒製的「月壤磚」， 標誌着月球就地建造的重要一步。中 國的「月壤磚」研究奠基於「嫦娥」探月 工程的豐碩成果。2020年12月，「嫦 娥五號」帶回1731克珍貴月壤樣本。 科學家分析發現，覆蓋月表的月壤是 億萬年隕石撞擊與太陽風作用的產 物，主要由矽酸鹽、氧化鐵、氧化 鋁、氧化鈣，以及少量金屬及玻璃顆 粒組成。 國家數位建造技術創新中心周 誠教授指出，「月壤磚」是未來月球建 築的潛力材料。這種磚採用榫卯結構 設計，密度與普通磚相當，但其抗壓 強度卻超過普通紅磚或混凝土磚的3 倍，達到100MP（a 相當於每平方厘米 可承受1噸多重量）。為了適應月球的 真空環境，研發團隊採用「真空燒結」 技術：將模擬月壤壓入模具後抽真 空，再以電磁感應產生的熱輻射加熱 成型。燒製一爐真空模擬「月壤磚」約 需24小時，科學家展望未來直接在月 球上利用菲涅爾透鏡聚焦太陽光，產 生1100°C高溫來就地燒結月壤成磚。 月球長達約14個地球日的白晝周期， 為太陽能燒結方案提供了得天獨厚的 條件。 此次送入太空站的「月壤磚」，嚴 格按照月壤樣品成分，模擬配製燒結 而成。樣品包含3塊樣板，每塊內嵌 74塊小樣板（片狀、柱狀兩種形態，5 種不同模擬成分），它們肩負為期3年 的太空實驗使命，將在太空站驗證3 大關鍵性能，包括長期力學穩定性、 溫度循環耐受性（熱學性能）及輻射屏 蔽效能。首塊實驗樣板預計於2025年 底返回地球，其寶貴數據將為優化真 實月球建築方案提供關鍵數據。 3D打印：月壤為墨 相較於燒結磚塊，另一項備受矚 目的主流技術是直接以月壤為「墨水」 的3D打印技術。3D打印技術同樣 使用ISRU理念，利用激光束或微波 加熱，使月壤顆粒熔化（或添加少量 黏結劑），再通過精確的逐層堆積（增 材製造），直接構建出複雜幾何形狀 的建築物。這種方法不僅高效靈活， 更能一體成型，可建出具優異輻射屏 蔽性能的穹頂等結構。 華中科技大學的科研團隊已在 實驗室利用模擬月壤打印出名為「月 壺尊」的建築雛形。其獨特的蛋殼狀 橢圓形結構，巧妙地利用曲面力學 特性，實現了毋須內部承重樑柱的 自主支撐設計，展示了3D打印技術 在月球建屋計劃的巨大潛能。 月球家園的展望 隨着關鍵技術的突破與驗證， 月球家園的藍圖正逐漸清晰。未來 可能聚焦於以下發展方向。 1. 自動化與機械人建築：具備A（I 人 工智能）的機械人將成月球建設主 力，它們可在惡劣環境下繼續執 行開採月壤、製造建材及精確施 工的任務。 2. 綜合生態系統：未來的月球基地絕 非簡單避難所，而應是自給自足 的小型生態圈，整合高效的水及 空氣循環系統， 配合食物生產 設施及可靠的可再生能源系統， 為人類長期駐留提供保障。 3. 太空與地球的深度互聯：高速可 靠的深空通訊網絡將是月球基地 的命脈。月球居所必須能與地球 保持緊密聯繫，實現數據實時共 享，精準協作與互相支援，才能 繼續人類宇宙探索的工作。 從「嫦娥五號」帶回的月壤，到 「天舟八號」承載「月壤磚」奔向太空， 人類正腳踏實地把看似平凡的「月 壤」，變成通往星際文明的堅實基 石。在月球建家園已從科幻小說的情 節，悄然邁入指日可待的工程。 小思考，大智慧 1. 除中國之外，還有哪些國家正在 研究月球建屋計劃？ 2. 有哪些國家正開始研究具備AI的機 械人以便在月球表面建屋？ 參考答案 1. 例如美國太空總署（NASA）於2020 年10月發布了與3D列印技術公司 合作的Olympus計劃，旨在開發 一個利用月球表面材料進行3D打 印的月球基地系統，實現人類在 月球上建立永久基地的目標。 2. 例如日本宇宙航空研究開發機構 （JAXA）於2025年3月公開展示搭 載人工智能技術的月表探測與作 業機械人。機械人利用A（I 人工智 能）改變形狀，手臂和輪胎等零 件可自行組裝，並根據搬運或組 裝物體等不同用途轉換成不同形 態，目標是在2050年之前在月球 表面建造出適合人類居住的房屋。 本欄逢周四刊登，由教育評議會 邀請資深中小學老師、校長及大學講 師撰稿，旨在為學生提供多元化的 STEAM學習材料，引發學生探求知識 的興趣，將學習融入生活，培養學生 的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的 態度。 讀社論學 英文 Mainland GDP grew 5.3 per cent in the first half of the year. Considering the rising trade protectionism and ongoing Sino-US friction, this growth is no easy feat. The pressing issue is how to manage performance in the second half of the year - a key topic discussed at the recent Politburo meeting and symposium with non-party individuals. Weak domestic demand was particularly emphasized. The country is striving to strengthen the main engine of domestic demand and smooth the "big cycle". If this falls short, China may remain sluggish for the remaining part of the year or even longer. Economy urges for optimization Last year, China's economy reached a substantial scale of nearly US$19 trillion. However, many people of insight had already noted years ago that the economic structure requires adjustment and optimization. This refers mainly to the long-standing reliance on investment to drive domestic demand, with an overemphasis on real estate and infrastructure. While a thriving manufacturing sector has supported exports, its lack of regulation has led to "overcapacity" and "involution", which severely hampers profits and innovation. As for consumption, it has long been overlooked. In fact, household consumption accounts for only about 40 per cent of GDP, far behind the 50 to 60 levels in the US, Europe and Japan. Hence, China cannot yet be considered a "consumer powerhouse". However, structural adjustments t ake t ime and canno t be accomp l i shed overnight . Moreover, growing downward pressure, a gloomy job market, falling property prices and so on in recent years have dampened consumer spending. When problems drag on too long, they inevi tably threaten the foundat ion of the economy. The central government is wel l aware of this and has made clear declarations. The Central Economic Work Conference last December emphasized vigorously boosting consumption and investment efficiency, aiming for an al l -around expans ion of domest ic demand. This came as Donald Trump was poised to return to power. Beijing seemed to bolster domestic demand to offset weakening external need. But it is not just a stopgap measure. It also aims to improve the economic "big cycle" and establish a new development paradigm. Therefore, the country has rolled out policies such as trade-ins for consumer goods, easing regional government debt pressure and offering childcare subsidies to unlock potential domestic demand, which is directionally correct and has a positive impact to some extent. Policies must tilt towards consumer sector But are the efforts strong enough? That remains questionable. Given that external challenges persist, it is necessary for China to place even greater emphasis on the domestic "big cycle", and more measures are needed to unlock demand. A recent sympos ium with non-party experts stressed the "focus on stimulating domestic demand across the board", while the Politburo meeting proposed "deep implementation of the special action plan to expand commodity consumption and cultivate new growth points for service." These goals are entirely justified and eagerly anticipated by the market. However, both meetings provided few policy specifics. We hope the central government will soon announce good news to lift market and public confidence. China already has several strong edges: a stable social environment, the world's largest middle class and second-largest consumer market after the US, with enormous potential. A sound suppl y chain al so ensures that nearly all needs of the population can be met domestically.... What's lacking now is further emphasis on the consumer sector to ful ly unleash public spending power. Recently, China and the US agreed to extend the trade war "truce", which lowers the r i sk of job los ses among workers in export-oriented companies. At the same time, the central government has declared tackling "involution" to guide competition back onto a healthier track. So if additional policies are introduced to help low- and middle-income groups increase earnings & reduce burdens and enhance citizens' consumption capacity & desire, then even if the economic structure doesn't undergo a complete transformation, it can at least gain much stronger momentum. 翻譯自7月31日《星島日報》社論 （http://std.stheadline.com/） 1. The word _____ in the first paragraph is the opposite of "dynamic". 2. China is still not a "consumer _____". 3. In the passage, the word _____ means "model". 4. China needs further _____ on the consumer sector. 5. According to the last paragraph, additional _____ should be introduced to help low- and middle-income groups. Answers 1. sluggish 2. powerhouse 3. paradigm 4. emphasis 5. policies & Q A symposium (n) ——論壇 gloomy (adj) ——悲觀的 bolster (v) ——增強 paradigm (n) ——格局 trade-in (n) ——以舊換新 specifics (n) ——細節 unleash (v) ——釋放 truce (n) ——休戰期 Vocabulary domestic demand —— 內需 people of insight —— 有識之士 consumer powerhouse —— 消費大國 stopgap measure —— 權宜之計 Useful Terms Zheng Shan j i e , cha i rman o f t he Na t i ona l Development and Reform Commission (NDRC) , earlier listed the fully expanding domestic demand as one of the priorities this year. The NDRC would push the implementation of major national strategies and construction of security capacity in key areas faster as well as step up efforts on the replacement of existing equipment & devices. Did you know? Weak demand hinders growth — push consumption & circulation 翻譯︰George D6 侷芎 01.21.2026 星期三
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