一个月球基地的概念图。（图片来源：NASA）科罗拉多州戈尔登——在地球上，几个世纪以来积累的工程知识、经过艰苦教训的经验以及社会的发展，塑造了一个强有力的建筑标准框架，规范我们今天如何建造和维护建筑。但是现在，随着人类准备在月球上建立“持续存在”，我们如何保证在没有传统的环境中建造结构的安全性和完整性？在6月2日至5日在科罗拉多矿业学院举行的第26届太空资源圆桌会议上，一位专家表示，所需的是月球建筑规范，为月球的特定设计标准的发展。发生了什么？美国宇航局和中国的航天局正在计划在月球上建造栖息地、着陆垫、设备庇护所和高塔。但斯基德摩尔、奥文斯与梅里尔公司（Skidmore, Owings & Merrill）的工程师、月球专家内尔玛·卡卢克（Nerma Caluk）表示，所有的建筑可能会面临不稳定的开端。卡卢克指出，需要借鉴地球的建筑经验。“在地球上，结构系统依靠强大的重力加速度通过基础摩擦和翻转稳定性抵御地震横向力。然而，在月球上，重力场强度仅为地球表面重力的六分之一，”卡卢克告诉Space.com。因为地震惯性力完全由结构的质量而不是其重量支配，结构的横向需求始终处于完全活跃状态，而其重力恢复能力却大大减弱，卡卢克补充说。“低剖面表面结构冒着在特征不明确的月壤界面上发生平移滑动的风险，而较高的垂直结构则面临显著的翻转脆弱性，月球仅提供地球地震环境中可用的重力恢复力的一个小部分，”卡卢克说。在地球上，结构工程师通常设计典型的建筑系统，在设计级别的地震事件中出现屈服、开裂并保持永久性非弹性变形。他们故意利用“非弹性能量耗散”作为管理地震需求的主要机制，卡卢克说。但是这种设计理念在有人驾驶的月球环境中根本不兼容，她说。以舱口变形或压力密封不对齐为例。这构成了任务关键的故障，任何结构的破裂都可能导致灾难性的失压，卡卢克说。艺术家对NASA阿尔忒弥斯月球基地开发中的效果图。（图片来源：NASA）承担月球基础设施建设指南挑战的一个团体是美国土木工程师学会的航空航天分会。该小组的太空工程和建筑技术委员会为月球制定了“基础设施工程、设计、分析和建设（LIEDAC）指南”，以解决月震带来的地震问题，卡卢克说。LIEDAC指南卡卢克表示，LIEDAC指南界定了独特的月球危险环境，通过风险分类层次来分类操作后果，并建立目标性能目标，“以便在一个可辩护的技术基础上进行安全的商业开发。”固有的不确定性卡卢克还概述了一项由NASA小型企业技术转让资金支持的“响应频谱分析”，该分析考察了月球地下的固有不确定性。该分析的输出开发了强调对所有结构进行本地地质技术现场调查必要性的标准，无论其地震设计类别如何。“这些调查对于识别和减轻风险至关重要，例如地震斜坡稳定性、地震引起的总沉降和差沉降以及其他可能因月震地面运动而触发或加剧的地质技术危险，”她在矿业学院会议上报告道。此外，卡卢克及其同事们汇集的框架，承认月面条件在全球范围内尚未完全了解。NASA设想机器人探测器与宇航员并肩工作，在月球上建造结构。（图片来源：NASA）设计实践不知道月球探险者可能面临什么是一种不确定、令人战栗的命题。“因此，负责任的设计实践必须通过尽可能严格的地下调查来考虑这种不确定性，”卡卢克补充道。“通过优先考虑本地数据收集，工程师可以确保结构基础足够坚固，以处理月球月壤的独特物理特性以及部署地点的特定地震需求。”卡卢克和她的团队成员关注最大考虑的月震，代表更严重的震动水平，以验证结构的稳定性。