第7课 太空移民不是梦 课文原文 鄂教八下
卞毓麟
一个(ge)文明种(zhong)族,能不能移(yi)居(ju)到太空中(zhong)的其他行星系(xi)统中(zhong)去(qu)。
1929年,英国剑桥(qiao)大学的(de)青年讲师(shi)约翰·德斯蒙德·贝尔纳出版(ban)了一本名(ming)为《世界、生(sheng)灵和(he)魔王》的(de)小册子。书中广泛预言了半个(ge)世纪之后(hou)才引起人们关注的(de)有(you)关人类未来的(de)种种问题,如(ru)环境(jing)与生(sheng)态、行星际探测等。他想到(dao),地(di)球接(jie)收到(dao)的(de)太阳能尚不足太阳总(zong)辐射能的(de)十亿(yi)分之一,这实(shi)在(zai)(zai)是巨大的(de)损失(shi),倘若人类能够利用那(nei)些白(bai)白(bai)流失(shi)的(de)太阳能,那(nei)人类就会得到(dao)空前(qian)的(de)发展,将会摆脱地(di)球的(de)约束,生(sheng)活在(zai)(zai)环绕太阳运行的(de)人造星球上……
贝(bei)尔纳(na)深邃(sui)的(de)历史眼光博得了人们(men)的(de)高度(du)尊崇。为了表示(shi)对(dui)他的(de)敬(jing)意,美国研究的(de)第(di)一个空间移居地就命名(ming)为 '贝(bei)尔纳(na)星球'。
在(zai)(zai)未来的(de)(de)(de)(de)岁月里,地球作为人类的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)动舞台必将(jiang)会显得过于(yu)狭(xia)小,移(yi)居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)太空堪称是势在(zai)(zai)必行。最先为在(zai)(zai)太空兴建居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)住(zhu)(zhu)(zhu)点考虑具体实施(shi)方案的(de)(de)(de)(de)人,是美国(guo)普林斯顿大学物理学教(jiao)授杰拉(la)尔德(de)·基钦·奥尼(ni)尔。1969年,他(ta)为一(yi)(yi)(yi)(yi)些特别聪明(ming)而(er)又(you)富有(you)(you)(you)进取精(jing)神(shen)的(de)(de)(de)(de)学生(sheng)开了(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)特殊的(de)(de)(de)(de)讲习班,要他(ta)们(men)运用现代科(ke)学技(ji)(ji)术理论来解决种(zhong)种(zhong)世(shi)界性的(de)(de)(de)(de)问题。他(ta)提(ti)出的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)问题是:一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)行星(xing)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)是否确系不(bu)断扩展的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)术文明(ming)惟一(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)用武之(zhi)地?鉴于(yu)地球上陆地面(mian)积有(you)(you)(you)限,而(er)到(dao)其他(ta)行星(xing)上去居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)住(zhu)(zhu)(zhu)又(you)不(bu)甚(shen)合适,学生(sheng)们(men)便设想发射(she)(she)一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)空间容器(qi),拟使其内(nei)部保(bao)持大气,并由旋转产生(sheng)人造重力。他(ta)们(men)的(de)(de)(de)(de)答案是:为了(le)让较多的(de)(de)(de)(de)人在(zai)(zai)其中正(zheng)常生(sheng)活(huo)(huo),这样一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)容器(qi)直(zhi)径(jing)应有(you)(you)(you)几(ji)千米(mi)。整个(ge)构想就(jiu)这样开始了(le)。'贝尔纳(na)星(xing)球'可居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)住(zhu)(zhu)(zhu)s万人,在(zai)(zai)住(zhu)(zhu)(zhu)人的(de)(de)(de)(de)中央(yang)圆球两旁,各有(you)(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)环形结构,里面(mian)是农业区,为空间居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)民提(ti)供(gong)食物。球外(wai)有(you)(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)个(ge)由许多反射(she)(she)镜组成的(de)(de)(de)(de)环,可将(jiang)阳光反射(she)(she)到(dao)居(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)住(zhu)(zhu)(zhu)区内(nei)。
后来,又有(you)人提出许(xu)多新的(de)空(kong)间移居(ju)计划。尽(jin)管移居(ju)点的(de)外观和结构(gou)各有(you)差异,但它们也有(you)许(xu)多共同(tong)的(de)特(te)点,并需(xu)要解决一些带有(you)共性(xing)的(de)问(wen)题。其(qi)首(shou)要的(de)问(wen)题便是:这样的(de)空(kong)间居(ju)住点究竟应该建在何处?
为(wei)此(ci),奥尼(ni)(ni)尔(er)提出两(liang)个(ge)(ge)(ge)地(di)(di)(di)点(dian),它们(men)位(wei)(wei)于月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)环绕地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)运行的(de)轨(gui)道上(shang),一个(ge)(ge)(ge)在(zai)(zai)月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)前,另一个(ge)(ge)(ge)在(zai)(zai)月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)后,每个(ge)(ge)(ge)点(dian)都可以(yi)与地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)组(zu)成一个(ge)(ge)(ge)等(deng)(deng)边(bian)三角形(xing),其边(bian)长等(deng)(deng)于月(yue)(yue)地(di)(di)(di)之间的(de)距(ju)离(li),即384400m千米。早在(zai)(zai)1772年,法国天文(wen)学家拉(la)(la)格(ge)朗(lang)日(ri)就(jiu)己证明,位(wei)(wei)于这两(liang)个(ge)(ge)(ge)点(dian)上(shang)的(de)小(xiao)物体(ti)(ti)所(suo)受(shou)的(de)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)引(yin)力(li)和月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)引(yin)力(li)恰能使之处于稳定平(ping)(ping)(ping)(ping)衡状态。也(ye)就(jiu)是说,如果小(xiao)物体(ti)(ti)位(wei)(wei)置稍有偏(pian)离(li),那么地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)与月(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)引(yin)力(li)联合(he)起来又会把它拉(la)(la)回(hui)到(dao)这两(liang)个(ge)(ge)(ge)点(dian)上(shang)。于是,该小(xiao)物体(ti)(ti)就(jiu)会在(zai)(zai)平(ping)(ping)(ping)(ping)衡位(wei)(wei)置附近往返摆动(dong)(dong)。这种情况与一架天平(ping)(ping)(ping)(ping)的(de)来回(hui)摆动(dong)(dong)很相像,所(suo)以(yi)称为(wei)'天平(ping)(ping)(ping)(ping)动(dong)(dong)'或(huo) '秤动(dong)(dong)'。太(tai)空(kong)中(zhong)的(de)这两(liang)个(ge)(ge)(ge)点(dian)则(ze)称为(wei)'秤动(dong)(dong)点(dian)'或(huo) '垃格(ge)朗(lang)日(ri)点(dian)'。'拉(la)(la)格(ge)朗(lang)日(ri)点(dian)一共有5个(ge)(ge)(ge),但另外(wai)3个(ge)(ge)(ge)都不(bu)是稳定平(ping)(ping)(ping)(ping)衡点(dian),那里的(de)物体(ti)(ti)一旦偏(pian)离(li),就(jiu)会越(yue)偏(pian)越(yue)远。奥尼(ni)(ni)尔(er)认为(wei),在(zai)(zai)前述两(liang)个(ge)(ge)(ge)稳定平(ping)(ping)(ping)(ping)衡的(de)拉(la)(la)格(ge)朗(lang)日(ri)点(dian)附近建造空(kong)间居住点(dian)是有实际(ji)意义(yi)的(de),它们(men)将成为(wei)地(di)(di)(di)月(yue)(yue)系的(de)永(yong)久性组(zu)成部分(fen)。
空间居(ju)住(zhu)点(dian)可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)做(zuo)成圆柱体、球体或者像轮胎似的(de)(de)(de)(de)环(huan)形物体,它(ta)(ta)们可(ke)容纳1万-1000万人(ren)。由(you)于(yu)(yu)自转,它(ta)(ta)能(neng)产(chan)生离心(xin)作用,从而使位于(yu)(yu)其内(nei)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)人(ren)和(he)物恰如经(jing)受(shou)着(zhe)地球表面的(de)(de)(de)(de)重力一般。他们将保(bao)持在内(nei)表面上,而不至于(yu)(yu)像处于(yu)(yu)失(shi)重状(zhuang)态下的(de)(de)(de)(de)宇(yu)航员那样在空中飘(piao)浮。内(nei)表面上可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)覆盖泥(ni)土以(yi)(yi)(yi)(yi)供农牧业使用,还能(neng)够建造(zao)(zao)工(gong)厂和(he)大(da)厦。人(ren)们可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)在那里创造(zao)(zao)一个自己所(suo)熟(shu)悉(xi)的(de)(de)(de)(de)世界。居(ju)住(zhu)点(dian)的(de)(de)(de)(de)外壳由(you)金属与玻璃制成。百叶窗可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)控制由(you)反射(she)镜送入的(de)(de)(de)(de)太阳光,造(zao)(zao)成人(ren)工(gong)昼夜,并使居(ju)住(zhu)点(dian)内(nei)部(bu)保(bao)持适宜的(de)(de)(de)(de)温度。那里的(de)(de)(de)(de)能(neng)源则是既无污染又易于(yu)(yu)驾驭的(de)(de)(de)(de)太阳能(neng)。在大(da)型居(ju)住(zhu)点(dian)内(nei),稠密(mi)的(de)(de)(de)(de)空气足以(yi)(yi)(yi)(yi)支托空中的(de)(de)(de)(de)云朵,并使内(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)天空呈蔚蓝(lan)色。它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)地面上则可(ke)以(yi)(yi)(yi)(yi)建造(zao)(zao)成百上千米高的(de)(de)(de)(de)山脉和(he)山峰。
建造(zao)一个(ge)空间(jian)居(ju)住点需要(yao)数百万(wan)吨乃(nai)至(zhi)数亿(yi)吨的(de)(de)材料。月(yue)球(qiu)正好(hao)就(jiu)是它的(de)(de)原料基地(di)。利用月(yue)球(qiu)上的(de)(de)物质可以(yi)提炼和(he)生产铝、铁、钦、玻璃、混凝土……所有(you)的(de)(de)冶炼和(he)化学工业都可以(yi)在空间(jian)进行(xing)。居(ju)住点的(de)(de)内表面还可以(yi)铺设(she)月(yue)球(qiu)上的(de)(de)土壤(rang)。由于月(yue)球(qiu)上的(de)(de)重力较小,所以(yi)从(cong)月(yue)球(qiu)上运(yun)走东西要(yao)比从(cong)地(di)球(qiu)上容易得多。
由于月(yue)球上缺乏碳(tan)、氮、氢(qing)等至关(guan)重要的元(yuan)素,所以在初期阶段,它们可由地球提(ti)供,并(bing)在空间居(ju)住点(dian)内循环地回收(shou)使用。人们还可以扩(kuo)大这些挥(hui)发(fa)性元(yuan)素的来源。例如,过(guo)路的彗星就是很合适(shi)的猎取对象(xiang)。
当然,空(kong)间(jian)居住(zhu)点也会(hui)面临一些危险(xian),如与陨(yun)星相撞,但(dan)这比地球上发(fa)生地震或火山爆(bao)发(fa)的可能性要小得多。铝、玻璃和土壤可以(yi)(yi)屏蔽太(tai)阳的高能辐射,居住(zhu)点厚厚的外(wai)壳则可以(yi)(yi)大量吸(xi)收宇宙(zhou)线(xian)粒子,保证内部的安全。
由(you)离(li)(li)心(xin)作用(yong)产生(sheng)的(de)人(ren)(ren)造重(zhong)力(li)(li),与地球上(shang)的(de)引力(li)(li)不尽相(xiang)同,当人(ren)(ren)从(cong)空间居住点(dian)的(de)内(nei)表(biao)面上(shang)升时,离(li)(li)心(xin)作用(yong)就会迅速(su)减(jian)少,长此以往,这对人(ren)(ren)体(ti)是(shi)否(fou)会有危害?迄今为止,上(shang)述问题尚未(wei)完全搞清,但从(cong)宇航员在太空中的(de)经历来看,这似乎不会造成严重(zhong)的(de)障碍(ai)。
建(jian)造(zao)空间(jian)居(ju)住点的(de)(de)(de)动机(ji)之一(yi),或许可归结为石油等能源(yuan)的(de)(de)(de)枯竭。人(ren)们很难找到(dao)一(yi)种既安全又足(zu)(zu)以(yi)长(zhang)期维持的(de)(de)(de)能源(yuan),建(jian)造(zao)太阳(yang)能空间(jian)发电(dian)站则是(shi)解决(jue)这一(yi)问题的(de)(de)(de)有效途(tu)径。在太空中(zhong)由于(yu)不受(shou)大(da)气层的(de)(de)(de)影响,因而可以(yi)更充分(fen)地(di)吸收太阳(yang)能。大(da)量环绕地(di)球的(de)(de)(de)太阳(yang)能发电(dian)站可以(yi)在极(ji)其(qi)漫长(zhang)的(de)(de)(de)时间(jian)内满足(zu)(zu)人(ren)类对能量的(de)(de)(de)需(xu)求。在建(jian)造(zao)它们的(de)(de)(de)过程中(zhong),必然就会出(chu)现空间(jian)移居(ju)点,以(yi)供施工现场或月球采矿场的(de)(de)(de)工人(ren)居(ju)住。
除了空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)太阳能发电站以(yi)(yi)外,人们还会(hui)(hui)不(bu)断地(di)将(jiang)空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)天文台(tai)、空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)实验室和(he)空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)工厂送入轨(gui)道。空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)天文台(tai)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)天文学家摆脱其宿敌(地(di)球大(da)气的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)、散射(she)与闪烁)的(de)(de)(de)(de)羁绊;空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)实验室可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)利用地(di)球上(shang)无法实现(xian)的(de)(de)(de)(de)种(zhong)种(zhong)环(huan)境(jing)条(tiao)件(jian),进行物(wu)理学、生物(wu)学乃至材料科学的(de)(de)(de)(de)实验;空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)工厂可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)充(chong)分利用真空(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)失重(zhong)条(tiao)件(jian)进行生产。例如,可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用一台(tai)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)质谱仪将(jiang)原(yuan)料彻(che)底分离(li)为组成它(ta)的(de)(de)(de)(de)各种(zhong)化(hua)学元素,并达到极(ji)高的(de)(de)(de)(de)纯度;在(zai)制(zhi)造(zao)部件(jian)时可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)直(zhi)接(jie)将(jiang)原(yuan)料汽化(hua),然后充(chong)入模具沉积(ji)成型(xing)。整个(ge)生产过程(cheng)(cheng)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)由程(cheng)(cheng)序(xu)自动(dong)控制(zhi)。天长日(ri)久,空(kong)(kong)(kong)(kong)间(jian)(jian)便可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)得(de)到越来越充(chong)分的(de)(de)(de)(de)利用,地(di)球本(ben)身则将(jiang)由于(yu)大(da)量工业活动(dong)上(shang)了天而(er)缓(huan)和(he)其拥挤程(cheng)(cheng)度。这(zhei)时,环(huan)境(jing)将(jiang)会(hui)(hui)改善,绿(lv)化(hua)面积(ji)将(jiang)会(hui)(hui)增加(jia),地(di)球的(de)(de)(de)(de)容貌将(jiang)会(hui)(hui)重(zhong)新变得(de)匀称而(er)美丽。
随着空间居(ju)住点的(de)增多(duo),人(ren)口问题可以大为缓和。有人(ren)预测(ce),几(ji)个世纪后,空间的(de)居(ju)民将比住在(zai)地球上的(de)人(ren)还(hai)多(duo)。
从文(wen)化学的(de)(de)角度(du)看,空(kong)间居住(zhu)点的(de)(de)效果也将(jiang)妙不可言。若干代(dai)人之后,每一个(ge)居住(zhu)点都会形成自(zi)己固有(you)的(de)(de)生活方(fang)(fang)式,在文(wen)学、艺术、音乐、社(she)交、恋(lian)爱、婚姻、家(jia)庭、教育乃至(zhi)烹饪(ren)、服饰(shi)各个(ge)方(fang)(fang)面(mian),都可能有(you)自(zi)己独特的(de)(de)风格,它们(men)可能与人类目(mu)前的(de)(de)生活方(fang)(fang)式相(xiang)去(qu)甚远,而科(ke)学技(ji)术的(de)(de)发(fa)展也会各有(you)侧重和取舍。人类的(de)(de)文(wen)化将(jiang)会变得异常丰富多彩。
从长远(yuan)来看,空间移(yi)居(ju)者(zhe)们还要寻(xun)找更新(xin)、更广(guang)阔的(de)生存(cun)空间。人类将在火(huo)星(xing)上建立基地,并逐步完成(cheng)火(huo)星(xing)的(de)全球性改(gai)造。此后,空间居(ju)住者(zhe)们将会继续前往小行星(xing)带,利(li)用无数(shu)的(de)小行星(xing)作为建筑材料(liao)基地。再(zai)往后,在太阳系中合适的(de)地方迟早(zao)都会布满人类的(de)太空城……