【利用熔岩管道建设月球农场的初步构想】由于月球表面宽温变、高真空、强辐射和频繁陨石的极端环境，月球农场的建设面临着耗费高、能源消耗大、对辐射和陨石防护能力要求高等困难，即便利用原位资源在月球表面进行月球农场建造，其工程量也是难以负担的。相比月球表面，月球熔岩管道处于地底深处，厚实的月壤、月岩能够有效抵御外界辐射和陨石冲击，在熔岩管道中建立月球农场能够极大地减少建筑材料的用量。月球熔岩管道作为月球农场的理想选址点，结合月球原位矿产资源和能源的开发利用，建成后的月球农场可保障月球基地食物供应。

月球农场的选址主要参考因素包括月球地形地貌、月面热环境、月面辐射环境、月面光照条件、微流星防护、资源利用等。月球探测资料表明，月球极区温度变化幅度小，其永久光照区太阳能充足，而永久阴影区可能存在水冰，适合作为月球农场选址点。但月球表面环境恶劣，月球农场建造难度和防护要求极高；而通过挖掘的方式，在地下建造月球农场，其工程量过多，建造成本极高。近些年来的研究“表明月球上可能存在着大量的熔岩管道，这提供了新的月球农场构建思路。

基于月球熔岩管道的月球农场建设初步分为3个阶段，首先在月球极区寻找合适的熔岩管道，进行密闭空间构建与附属设施安置，为月球农场农业生产提供防护、能源和资源；接着在密闭空间内布设农场设施与装备，主要包括农地、环控设施和农业生产设施等；最后，通过智能控制系统来完成月球农场的环境调控和农业生产。

月球农场主要由农业区、生活区和各类装置设施组成，可分为生物单元和装置设施部分两类：生物单元主要是植物和微生物，装置设施单元包括固废回收装置、废液回收装置、气体循环净化装置、光照装置、灌溉装置、农业生产装置和中控装置等。

未来，月球熔岩管道将成为月球移民的主要居住地，最终形成以熔岩管道为脉络的月球城市；月球农场建设关键技术的创新研发将为航天技术的发展奠定坚实的基础，将大大缩短地外行星的开发进程；在月球上建立以农业生产为主的密闭受控生态系统，将极大地加强人类对生物圈运行原理的深入理解。

论文来源：谢更新，韩娅，晏铭，熊
鑫，丁靖航，武丽萍等.利用熔岩管道建设月球农场的初步构想[J]深空探测学报(中英文)，2023，10(5):512-524