4月25日,瑞士科学家米歇尔·梅杰率领的欧洲科学小组宣布,他们发现了一个新的可能适合人类居住的星球。这一发现再次触动了人类渴望移民太空的敏感神经,很多人会问:人类多久才能到达这个星球?移民太空究竟有哪些障碍需要克服?移民太空是否有具体方案,目前进展如何?
“太空栖息地”也被称为“太空殖民地”或“轨道殖民地”,它是一个人类能在太空长久居住的地点,而不仅是太空旅行的停靠站或其他特制的太空设施。它应是太空中的一座“城市”,人类能在此处生活和工作。迄今为止,还没有一座这样的太空“城市”,但很多设计方案已被科幻小说家和工程师,从各种角度提了出来。
物理题引发的猜想
上世纪70年代阿波罗登月工程完成后,一位名叫杰勒德·奥尼尔的美国实验物理学家,为了引起他的本科一年级学生对太空物理的兴趣,头脑中突然有了让学生对建造太空栖息地的可行性进行计算分析的想法。令他惊奇的是,计算后发现,太空居民点即使建得再大,在技术上似乎也能实现!
这种大型太空城市应呈圆柱形,直径约8公里,长约34公里,甚至可用类似钢铁和玻璃这样的普通材料建成。而且,他的学生还在太空城市无动力机械帮助的情况下,解决了类似躲避宇宙射线辐射、和太阳保持自然角度、能量供给、无害虫耕种和轨道位置控制这样的难题。其相关文章被发表于1974年的《当代物理学》杂志上。
美国宇航局对该想法很感兴趣,于是开始资助奥尼尔领导的几个实验室,对此进行深入研究。
太空城生活成本低
修建太空城市要考虑的因素主要有4个:安全、经济、能量和原材料。太空城可能受到地球灾难的影响较小,例如人口爆炸或大型物体(陨星)落入海洋造成的海洋吞噬陆地。虽然单个的太空城很可能还没有地球安全,但很多太空城聚集在一起,就可增加人类生存的可持续性。太空城市给了人类从地球向外转移的机会。
奥尼尔的团队提出了几个太空城市设计方案,虽然方案尽量使城市能“自给自足”,但太空城市都需从地球或月球定期进行物质补给,特别是原材料和易挥发液体更需定期供给。
地球上能发现的物质,多数在太空中也可找到,而且太空还存在大量能源。如果能在太空城采矿或生产,企业就能赢利。初始投资可能很大,但却有无限的潜在赢利空间。例如,一些人提议,太空城中的一个家庭或一家公司的收入,可能会是在地球上的3~4倍。太空生活或创业成本较低。一些人估计,在大型经济型太空城市中,每平方米的土地成本仅为7.5美元。
由于太阳系中存在很多能用来建造太空城市的物质,而且太空城还可脱离行星引力,让材料运输成本变得相对便宜,所以大型太空城市系统能让很多人在其中永久生活和工作。
五大设计难题
为了维持正常、健康并适合人类居住的生活环境,太空城市还要解决许多难题。
①生命支持系统
大多数太空城市都会被一层薄气压墙包围,这是为了维持正常的氧气、二氧化碳和氮气水平。氧气可从月岩中获取,氮气虽然要从地球上运输过去,成本高昂,但是几乎能100%循环利用。此外,在一些彗星和外空行星上也可能找到氨水,用氨水分解氮气就方便多了。
另外,还必须准备食物生产所必须的有机原材料。毫无疑问,在最初阶段,这些有机原料都得从月球、小行星或地球“进口”,然后进行循环利用,以逐步减少进口量。
②人造重力
长期的太空飞行已被证明会削弱骨骼和肌肉力量,打乱钙代谢和正常免疫系统,大多数人会连续不断鼻塞或流涕,一些人会患上不能治愈的运动疾病。有鉴于此,多数太空城都被设计成可旋转的,以模拟地心引力。
③免遭辐射
太空辐射来自宇宙射线和太阳耀斑,两者所产生的辐射,都超过了人体所能承受的极限。在设计中,太空城市外层钢板的厚度超过2米,此构造能有效屏蔽一些辐射。
④热处理
太空城处在真空中,就像一个巨大的热水瓶。因此,既要处理好来自太阳的热量,也要处理好城市内部所产生的热量。
⑤外来物
太空城市需要有足够的保护层,以防止太空碎石、陨石以及尘埃等意外袭击。
六大设计方案出炉
美国宇航局研究中提出的设计方案有以下6个:
1.伯纳尔球体:又被称为“太空岛1号”:一个球形栖息地,可容纳约2万人。
2.斯坦福花床:一个相对较小的“太空岛1号”的替代品。
3.奥尼尔圆桶:又被称为“太空岛3号”,是目前规模最大的设计。
4.刘易斯1号。
5.“大刀”:一艘宇宙飞船或栖息地——使用一条缆绳与一个平衡物或另一个栖息地相连。
6.珠状栖息地:将被大量制造的小型栖息地,并相互连接。一个单独的栖息地也能像“大刀”一样运转。但随着“捆绑”其他栖息地,这把“大刀”会一步步成长壮大:先是成为一个“哑铃”,而后是一个“蝴蝶结”,一个圆环,一个由珠状物组成的圆柱体,最终成为一个带外框的圆柱体编队。
今年第一季度,北京连续出现重度雾霾天气,越来越多的中国人因雾霾移居海外。[全文>>]
自信、自我、自由、乐观并且欢迎改变,疏离宗教、政治和社会,自恋而乐观。[全文>>]
13日,中国人民银行以保证金融安全为由,叫停了阿里巴巴和腾讯11日刚刚宣布推出的虚拟信用卡。[全文>>]
中国银监会宣布,包括阿里巴巴、腾讯在内的10家公司,已被选定参与投资中国首批5家民营银行。[全文>>]
许多人认为雷达无所不能。令他们惊讶的是,依靠这项技术至今也找不到消失的MH370航班。[全文>>]
一些票务公司和个人为了与“黄牛”作斗争,无奈之下也得“以牙还牙”,外挂大战愈演愈烈。[全文>>]