骆昌芹
入夜,银河在天,群星璀璨。当你翘首仰望这些神秘的星座时,忽然发现南天地平线上45°的高空,有一列弧形的亮点镶嵌在夜空中,仿佛是一支神笔留下的“省略号”。你可曾想到,每一个亮点都是一座大型空间建筑——卫星电站、空间工厂、转播平台、大型农场、公共卫生设备——它们宛如浮岛,高悬在赤道上空3.6万千米之处。不过,请不要匆忙地寻找这些明亮的“省略号”,因为到现在为止,它们还停留在设计图纸上,最早也要到21世纪中叶,科学家们才会把这些“省略号”抛向太空,这就是人们所说的太空城。
令人向往的太空城
中国古代著名寓言《百喻经》中有一则故事,讽刺一个富翁想要建造一座只有第三层的“空中楼阁”,结果一无所获。其实,这种丰富的想象力并非愚人所独有的,如苏轼就曾写道:“此阁几何高,何人之所营。侧身送落日,引手攀飞星。”
大约60多年前,一个名叫诺尔顿的德国人就把“空间楼阁”具体化了,他设想在高空安放一个直径30米的大车轮,轮子里面供人居住,还附有一个机器站和一个观察站。不久之后,英国人克利维尔把这个计划完善起来,他提出最好派出许多艘火箭飞船,飞到遥远的空间,然后利用火箭的筒体拼装成一个巨大的车轮。当时,人造卫星和宇宙飞船还没有诞生,但他已想到身穿宇宙服的空间建筑工人紧张繁忙的工作景象。
1975年夏天,英国航空和宇航局召集了28名专家,进行了为期10周的讨论。学者们指出,根据现有科学技术水平估计,完全有可能在下个世纪前后建立起第一座万人空间城。这项计划的倡议人是普林斯顿大学的奥尼尔博士。空间城的方案有几种,奥尼尔博士推荐了轮状城和双筒姊妹城两种。轮状空间城系由直径151米的圆筒弯曲一圈而成,轮径为1790米,内侧为天,外侧为地,由铝、钛骨架组成,“天”由透明玻璃封闭,“地”则铺有一层月球矿渣防护层。城市侧面空中悬着一面巨大的反射镜,用来收集阳光,星城不停地转动,造成人工引力。城内统一调节气候和昼夜循环,来符合地球移民的习惯。
比起轮状城来,双筒姊妹城规模要大得多。它由两个直径6.4千米、长33千米的圆筒组成。空间双城的最大优点是减轻了移民的孤独感。两城相距90千米,遥遥相望,昼夜有别,寒暑交替,恰似地球上的南北两半球。空间城包括工厂、太阳能电站、大型农场和公共卫生设备。由于阳光充沛和管理得当,农场庄稼一年可收获四五次,这里牛羊成群,鱼虾满池。生活区由一幢幢别墅式的小楼组成,或高或低,错落有致,拾级而上,处处鲜花盛开,犹如一个“世外桃源”。
空间建筑怎样进行(www.daowen.com)
人们已用想象为未来的太空城描绘了一幅美好的蓝图,那么,空间建筑怎样进行呢?应先让航天飞机把制造建筑材料的机器和施工的机器运到空间,凡是在地球建筑工地上需要的机器在空间建筑工地上也是必不可少,只是这些机器外形有所不同,操作方法不同,如果适应于宇宙空间的特殊条件——失重和没有空气,将会带来许多方便。
物体没有重量,因而不像在地球上那样,需要承受它们的重力,所以空间没有打地基工程,只要把建筑各个部件互相连接起来,固定在一起。没有空气,所以不必担心建筑物会受到风雨的侵袭,同时也不一定需要屋顶墙壁组成的外壳。虽然建筑物主要采用金属结构,但不必担心如不采取防护措施,就会像暴露在空气中那样生锈腐蚀。这些建筑物进入地球的阴影的机会是很少的,一年之中见不到太阳的时间加起来不超过3天,几乎终年沐浴在阳光之中,当然,即使每次日食的时间很短,温度变化的幅度却将近400℃,骤冷骤热会使一些金属材料变形。因此,宇宙空间建筑材料必须经得起这样的考验。科学家们已发现了一种名叫环氧石量的非金属合成材料可以满足这样的要求。
在没有重量的宇宙空间施工,建筑结构都飘浮在空间,给建筑工人带来了许多便利,最瘦弱的人,也能推动像卡车那么笨重的部件,然后根据要求安放在任何地方。但也带来了另一方面的困难,建筑工人必须抓住某些固定的东西才能使自己站稳脚跟,一不小心,他就会被大部件拉了过去。
在没有空气的环境里工作必须穿上宇宙服。宇宙服臃肿笨重,容易使工人疲劳。因此,工人操作需要许多种机械工具,工作时间不能太长。如果坐在有特殊设备的飞行机器中,穿着便服用机械手操作,效率可以高得多。工人工作时必须干净利落,如果一不当心丢下一件工具,它就会向无边无际的太空飘浮开去,再也找不到它了。
在空间建造一座建筑物,大约需10万吨材料,都是具有特殊性能的高级合成材料,其成本很高,大约每千克需100美元。有人提议把月球作为主要的原料基地。因为月球上引力小于地球,从月球用运载火箭将原料发射到空间所需能量要少得多,而且如果在空间进行冶炼和加工,许多条件比地球上优越。将来很可能在月球上采集优质矿石,再把矿石发射到空间工厂去冶炼和加工。至于工厂需要的能源,则由太阳来提供。
尽管人们已为未来的空中城市做了如此细致周密的考虑,但是就如同人类第一次进入太空,人类第一次登上月球一样,人类要建造第一座空间城市同样面临巨大的困难,不过科学总是为战胜困难而存在的,相信它会使人们幻想中的空中楼阁变为将来真正的“空中家园”。
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