首先，我們需要回答其它問題——有關月球生存的問題。
月球探索基地概念圖 1（圖片來源：RegoLight 可視化制作：Liquifer Systems Group）
公元3000年。在耗盡所有地球上的自然資源之後，人類已經成為太空旅行的種族並在月球上建立了殖民地。巨大的、密封的穹頂建築密布月球的表面，那是承載著百萬人口的城市。這塊冷冰冰的灰色巖石在某種程度上已經成為了人類的新家。
月球探索基地概念圖2（圖片來源：space 圖片作者：歐洲航天局/Foster + Partners）
當然了，以上純屬虛構。不過人類若是沒有外星殖民地，任何未來的願景都是不完整的。而且月球是距離我們星球最近的天體，把它想象成我們未來的居所是最容易不過了。
但是，這種願景與現實相符嗎？月球有壹天會成為炙手可熱的居住地嗎？如果會的話，它嚴酷的地理條件可以實際承載多少人呢？
月球1（圖片來源：wallpapercave）
回答這個問題的方法之壹就是只考慮月球的表面積。從理論上說，月球只有我們星球的四分之壹大小，按照地球當前的人口密度，它可以容納四分之壹的地球人口。但是，月球表面可以容納多少人和月球能夠持續地支持多少人生存是兩個截然不同的問題。就這壹點來說，月球絕對是地球更為貧窮的表親。
月球2（圖片來源：wallpapercave）
亞利桑那州行星科學研究所的高級科學家、馬薩諸塞州芒特霍利奧克學院的天文學教授達比·戴亞爾（Darby Dyar）說：“這是壹個相當荒蕪的地方。”她還告訴《科學現場》，“每壹個物種都在試圖擴大其生態環境。但是，月球這個新‘環境’對人類來說是十分不宜居的。”
可呼吸的空氣
與地球不同的是，月球上的水不會像雨水壹樣自由落下並匯集到我們可以飲用的水體中。至關重要的是，月亮也缺乏具有可呼吸空氣的大氣層。而且地球的天然衛星也沒有可以方便地支持農業用地的現存生態系統。月亮還容易受到太陽風暴的影響，即太陽表面的噴發會發出電磁輻射，而月亮因為缺乏磁場的保護而無法抵抗。戴亞爾說，月球上還存在著巨大的極端溫度差異，以及漫長而交替的明暗時期。
以上這些都有可能讓月球上的生活顯得不可能。但令人驚訝的是，事實並非如此。實際上，人類生存的必要條件——空氣，水，食物和居所——從理論上講，月球上的這壹切並不像妳想象的那麽遙不可及。
月球生活（圖片來源：wallpapercave）
拿空氣來說吧。為了支持月球上幾百人的起始人口，我們必須首先將空氣輸送到月球表面，然後將其泵入人類居住的密封結構中。歐洲航天局衛星項目的管理者馬庫斯·蘭德格拉夫（Markus Landgraf）說，這種做法看起來不可持續，但是從短期來看，這實際上是相當劃算的。“人們用不了太多的空氣，而且很長壹段時間，我們將不需要在月球上制造空氣。我們將空氣帶過去就行了。”他說，“這種方法的運輸成本依然是可控的。”
然而，如果月球上的人口增長到成千上萬，我們就需要在月球上合成氧氣，這是壹個昂貴的過程。但是蘭德格拉夫說，未來幾十年太空探索的增長可能使這壹過程變得更加經濟實惠。
那是因為推進航天器需要氧氣，所以如果需求增加，“與為人類建造飲用水和空氣生成器相比，在月球上建造用於火箭推進的氧氣生成器，在經濟上更加劃算，”蘭德格拉夫說。這將降低生產成本，使為月球居民生產空氣變得更加便宜。
水，到處是水
那水呢？直到幾十年前，研究人員還認為月球是完全幹燥的。但是現在，他們知道在月球表面散布著數量驚人的液體。
“我們認為月球形成時水就存在了。我們知道，彗星本質上是骯臟的雪球，會周期性地撞擊月球表面。” 戴亞爾說，“有充分的證據表明，彗星撞擊月球表面產生的那些隕石坑內仍然有冰層。”
她說，另壹個水源來自在太空呼嘯而過的太陽風。太陽風中攜帶的質子與月球攜帶的電子碰撞，形成氫。
所有這些加起來構成了數量充足的月球水，也許足以支撐壹定數量的人口。而且我們已經在國際空間站中開發了從宇航員的淋浴水、尿液和汗液中回收飲用水的技術。這項技術甚至可以利用他們呼吸中的水分。在月球上，這項技術可以為居民創造壹個閉環水源。
在壹幅1995年藝術家對月球殖民地的構想圖中，壹座月球開采設施從巨大的月球熔巖平原澄海（Mare Serenitatis）資源豐富的火山土壤中收集氧氣。（圖片來源：美國航天局/SAIC/帕特·羅林斯）
但是即使進行回收利用，戴亞爾說，這些水的儲量也不是無限的。不斷地循環水壹定會帶來壹些損失，因此需要不時地補充儲備。此外，戴亞爾指出，通過壓碎月球巖石和疏通深坑中的冰來提取月球水，將需要大量昂貴的能源。
戴亞爾說：“我個人的感覺是，月球的殖民將取決於我們將氫帶到那裏。”蘭德格拉夫說，運輸成本也很昂貴——每公斤約22萬美元。
在不知道月球表面上目前有多少水的情況下，我們也很難估計月球能支持多少人生存。但至少我們知道，這足以提供壹個相對可持續的水源。蘭德格拉夫估計，無論怎樣，至少在定居的頭5至10年，月球先驅者們還不需要挖掘月球的水資源；把水運送到月球的成本將足夠低，然後將其循環用於十幾個最早可能以月球為家的人。
至於月球農業，蘭德格拉夫說，我們可以用“幾乎像生態系統的封閉穹頂”來模仿地球的生長條件。有長時間的陽光照射和循環水澆灌為其提供營養，月球農業能夠擴大規模來養活成千上萬的人。已經有大量研究表明，在太空中種植農作物是可行的。
帶我到月球
對於我們如何在實踐中完成所有這些工作，許多未知依然存在。但是從理論上講，自然資源可以為月球上成千上萬的人提供支持。那麽，為什麽還沒有成百上千的人在月球上盯著地球看呢？
蘭德格拉夫說，因為移民月球的最大限制實際上並不是有限的自然資源，而是用航天器將人類運送到月球上的巨大成本。想要更經濟的操作，就需要實現大膽的技術飛躍——比如發明太空電梯。如果我們有這些，“那麽，我們就能夠實現向月球運送上成千上萬的人。”蘭德格拉夫說，“所以說，實際上，水並不是限制條件，是運輸。”
還有另壹個把我們迅速拉回現實的警告：現在，移民月球實際上並不是我們的目標。當然，考慮到世界末日的可能，我們可以將月球視為壹座諾亞方舟。但是目前，國際太空機構並未將月球看作是災難的前哨站，而是把它視為研究中心，也是探索我們太陽系其余部分的潛在基地。
蘭德格拉夫說，采用這種方法，我們可以向南極洲尋求有關人類居住的線索。作為可能是地球上最接近月球的棲息地，南極洲是人潮起落的季節性人口之家，這壹千到四千名研究人員要在寒冷且幹燥的條件下工作。目前的研究推動了對月球棲息地的規劃，這使我們對未來幾十年內可能有多少人實際地在月球上生活有了壹個想法：壹次只有幾千人，而不是數百萬或數十億。
月球探索基地概念圖3（圖片來源：growingupotaku）
按照戴亞爾的說法，即使是這樣的人口也會隨著時間的流逝，因被更便宜更高效的機器人取代而減少。她說：“隨著科技的進步，真的幾乎沒有理由需要派人進行科學研究。”
然而，這並不意味著我們成為月球公民的夢想已經破碎。另外壹個因素還在支持著這個夢想：人類孜孜不懈的探索動力。這會讓我們數以百計的子孫在月球上定居，或者將其用作其它太空探險的起源地。
“即使沒有迫切的需要，人類也是少數壹直在探索太空的物種之壹。” 蘭德格拉夫說，“我們在這壹策略上非常成功。改變這壹點有意義麽？我不這麽認為。”