月球水資源撐得起一座城市？研究：百萬人口城市有硬上限

月球未必缺乏推動大型經濟活動的能源，但要長期住人，真正難題可能是水。Martin Elvis 與 Jonathan McDowell 在2026年的分析指出：月球極地冰足以讓小型、高度循環用水的聚居地維持數百年；不過，按目前已展示的最佳回收表現，月球本地水資源不足以長期支撐一座有100萬居民、能自給自足的城市。6

關鍵前提：以10億噸水作「慷慨」估算

研究以月球兩極「永久陰影區」（即長期照不到陽光的低溫區域）約有 10億噸水 作為基準。這並非已獲確認、隨時可大量開採的儲備量，而是研究者刻意採用較樂觀的假設，用來測試大規模定居需要甚麼條件。6

研究估算，每人每年大約需要：

• 125噸水：個人日常直接使用；
• 約500噸水：食物生產。

換句話說，農業才是水資源壓力最大的部分。密閉居住艙內的水可循環使用，但生命維持系統與種植、製糧過程只要有任何損耗，就要由月球有限的冰庫補回。6

聚居地可以有幾大？規模決定答案

結果對人口規模及回收效率極為敏感：

聚居地規模	按研究假設的結果
約1,000人	回收率達98%下，村落可維持數百年。6
最多約1萬人	使用接近國際太空站（ISS）水平的回收技術，城鎮規模亦可維持數百年。6
100萬人	在98%回收率下，靠假設中的本地水存量無法長期維持。6

若完全不回收，100萬人按上述用水需求，約 2.4年 就會耗盡10億噸基準水量。即使把回收率提高至 98%、即大致相當於國際太空站水平，壽命雖大幅延長，仍只有略多於 一個世紀。6

對日常營運而言，這是巨大改善；但若目標是一個可延續多個世紀、甚至沒有明確終點的自給城市，仍然不夠。

現實情況可能更嚴峻

10億噸本身已屬樂觀估計。論文指出，實際可接觸及可開採的水量，可能比這個數字低約30倍。56

這個不確定性相當關鍵，因為整個問題本質上是「存量對損耗」的計算：可開採冰越少，同一人口就越快耗盡資源。假如100萬人口城市在樂觀假設下已只是勉強成立，實際可用冰量若有限，其可行性便會進一步急跌。

為何99.9%回收率會改寫結果？

研究者發現，若有效回收率由98%升至 99.9%，100萬人口情景可延長至約 2,000年。6

表面上只差1.9個百分點，實際上代表水損耗大約減少十倍。問題是，這不只涉及飲水和衛生用水，而是要在整個月球聚居地的生命維持與食物系統都做到這個標準，工程及營運難度甚高。

因此，研究的核心結論是：要讓大型月球人口長久存在，要麼回收能力須比ISS水平高約十倍，要麼找到相應更大的可開採水源，否則便需要持續由外地補給。6

有甚麼方法可放寬水資源限制？

幾項構想可改善前景，但它們處理的是不同環節。

太陽能塔可解電力問題，不能變出水

太陽能塔可為月球極地及陰影區提供近乎持續的電力，支援採冰、處理水和工業活動。這正是研究沒有把電力視為月球人口首要限制的原因。

不過，電力無法補回密閉系統中流失的水：它可令開採與回收做得到，卻不會增加月球原有水庫。6

深層勘探或可找到更多冰

更深的鑽探、更精密的遙測調查與地震探測，可能找到尚未被遙感資料充分描述的地下冰層。若有更大型、而且實際可開採的冰藏，供應端自然會改善；但在儲量獲證實前，這仍只是一種可能，未算是解決方案。6

小行星採礦意味著依賴進口

含水豐富的小行星可提供月球以外的揮發物來源，包括水。這會把模式由「依靠固定的月球本地存量」改為「靠外來供應維持」。它或可支撐更大人口，但前提是太空採礦、運輸與交付系統必須可靠地大規模運作。6

改善農業效率，最直接削減最大開支

按研究示例，每人每年用於食物生產的水約500噸，遠高於個人直接用水。因此，更高效的作物、耕作系統、飲食選擇及食品技術，都有機會帶來特別大的影響。農業用水需求降低，聚居地每年要補充的水自然會減少。6

實際啟示：月球較似適合村落與城鎮

這篇論文不是說人類不能在月球居住。它的結論更具體：小型聚居地在高回收率下，或可維持數百年；但100萬人口、可長期自給的月球城市，無法靠假設中的極地水存量及98%回收率支撐。 6

對月球規劃而言，優先事項不只是發更多電，而是確認可開採冰的實際儲量、在生命維持與農業各環節壓低水損耗，以及評估外來補給鏈能否可靠地填補缺口。在這些問題有答案前，月球發展看來更接近村落和城鎮，而不是永久大都會。6