第7課 太空移民不是夢 課文原文 鄂教八下

卞毓麟

一個文明種族，能不能移居到太空中的其他行星系統(tǒng)中去。

1929年，英國劍橋大學(xué)的青年講師約翰·德斯蒙德·貝爾納出版了一本名為《世界、生靈和魔王》的小冊子。書中廣泛預(yù)言了半個世紀(jì)之后才引起人們關(guān)注的有關(guān)人類未來的種種問題，如環(huán)境與生態(tài)、行星際探測等。他想到，地球接收到的太陽能尚不足太陽總輻射能的十億分之一，這實在是巨大的損失，倘若人類能夠利用那些白白流失的太陽能，那人類就會得到空前的發(fā)展，將會擺脫地球的約束，生活在環(huán)繞太陽運行的人造星球上……

貝爾納深邃的歷史眼光博得了人們的高度尊崇。為了表示對他的敬意，美國研究的第一個空間移居地就命名為 '貝爾納星球'。

在未來的歲月里，地球作為人類的活動舞臺必將會顯得過于狹小，移居太空堪稱是勢在必行。最先為在太空興建居住點考慮具體實施方案的人，是美國普林斯頓大學(xué)物理學(xué)教授杰拉爾德·基欽·奧尼爾。1969年，他為一些特別聰明而又富有進(jìn)取精神的學(xué)生開了一個特殊的講習(xí)班，要他們運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)理論來解決種種世界性的問題。他提出的第一個問題是:一個行星的表面是否確系不斷擴(kuò)展的技術(shù)文明惟一的用武之地?鑒于地球上陸地面積有限，而到其他行星上去居住又不甚合適，學(xué)生們便設(shè)想發(fā)射一個空間容器，擬使其內(nèi)部保持大氣，并由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生人造重力。他們的答案是:為了讓較多的人在其中正常生活，這樣一個容器直徑應(yīng)有幾千米。整個構(gòu)想就這樣開始了。'貝爾納星球'可居住s萬人，在住人的中央圓球兩旁，各有一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，里面是農(nóng)業(yè)區(qū)，為空間居民提供食物。球外有一個由許多反射鏡組成的環(huán)，可將陽光反射到居住區(qū)內(nèi)。

后來，又有人提出許多新的空間移居計劃。盡管移居點的外觀和結(jié)構(gòu)各有差異，但它們也有許多共同的特點，并需要解決一些帶有共性的問題。其首要的問題便是:這樣的空間居住點究竟應(yīng)該建在何處?

為此，奧尼爾提出兩個地點，它們位于月球環(huán)繞地球運行的軌道上，一個在月球前，另一個在月球后，每個點都可以與地球、月球組成一個等邊三角形，其邊長等于月地之間的距離，即384400m千米。早在1772年，法國天文學(xué)家拉格朗日就己證明，位于這兩個點上的小物體所受的地球引力和月球引力恰能使之處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。也就是說，如果小物體位置稍有偏離，那么地球與月球的引力聯(lián)合起來又會把它拉回到這兩個點上。于是，該小物體就會在平衡位置附近往返擺動。這種情況與一架天平的來回擺動很相像，所以稱為'天平動'或 '秤動'。太空中的這兩個點則稱為'秤動點'或 '垃格朗日點'。'拉格朗日點一共有5個，但另外3個都不是穩(wěn)定平衡點，那里的物體一旦偏離，就會越偏越遠(yuǎn)。奧尼爾認(rèn)為，在前述兩個穩(wěn)定平衡的拉格朗日點附近建造空間居住點是有實際意義的，它們將成為地月系的永久性組成部分。

空間居住點可以做成圓柱體、球體或者像輪胎似的環(huán)形物體，它們可容納1萬-1000萬人。由于自轉(zhuǎn)，它能產(chǎn)生離心作用，從而使位于其內(nèi)壁的人和物恰如經(jīng)受著地球表面的重力一般。他們將保持在內(nèi)表面上，而不至于像處于失重狀態(tài)下的宇航員那樣在空中飄浮。內(nèi)表面上可以覆蓋泥土以供農(nóng)牧業(yè)使用，還能夠建造工廠和大廈。人們可以在那里創(chuàng)造一個自己所熟悉的世界。居住點的外殼由金屬與玻璃制成。百葉窗可以控制由反射鏡送入的太陽光，造成人工晝夜，并使居住點內(nèi)部保持適宜的溫度。那里的能源則是既無污染又易于駕馭的太陽能。在大型居住點內(nèi)，稠密的空氣足以支托空中的云朵，并使內(nèi)部的天空呈蔚藍(lán)色。它的地面上則可以建造成百上千米高的山脈和山峰。

建造一個空間居住點需要數(shù)百萬噸乃至數(shù)億噸的材料。月球正好就是它的原料基地。利用月球上的物質(zhì)可以提煉和生產(chǎn)鋁、鐵、欽、玻璃、混凝土……所有的冶煉和化學(xué)工業(yè)都可以在空間進(jìn)行。居住點的內(nèi)表面還可以鋪設(shè)月球上的土壤。由于月球上的重力較小，所以從月球上運走東西要比從地球上容易得多。

由于月球上缺乏碳、氮、氫等至關(guān)重要的元素，所以在初期階段，它們可由地球提供，并在空間居住點內(nèi)循環(huán)地回收使用。人們還可以擴(kuò)大這些揮發(fā)性元素的來源。例如，過路的彗星就是很合適的獵取對象。

當(dāng)然，空間居住點也會面臨一些危險，如與隕星相撞，但這比地球上發(fā)生地震或火山爆發(fā)的可能性要小得多。鋁、玻璃和土壤可以屏蔽太陽的高能輻射，居住點厚厚的外殼則可以大量吸收宇宙線粒子，保證內(nèi)部的安全。

由離心作用產(chǎn)生的人造重力，與地球上的引力不盡相同，當(dāng)人從空間居住點的內(nèi)表面上升時，離心作用就會迅速減少，長此以往，這對人體是否會有危害?迄今為止，上述問題尚未完全搞清，但從宇航員在太空中的經(jīng)歷來看，這似乎不會造成嚴(yán)重的障礙。

建造空間居住點的動機(jī)之一，或許可歸結(jié)為石油等能源的枯竭。人們很難找到一種既安全又足以長期維持的能源，建造太陽能空間發(fā)電站則是解決這一問題的有效途徑。在太空中由于不受大氣層的影響，因而可以更充分地吸收太陽能。大量環(huán)繞地球的太陽能發(fā)電站可以在極其漫長的時間內(nèi)滿足人類對能量的需求。在建造它們的過程中，必然就會出現(xiàn)空間移居點，以供施工現(xiàn)場或月球采礦場的工人居住。

除了空間太陽能發(fā)電站以外，人們還會不斷地將空間天文臺、空間實驗室和空間工廠送入軌道�？臻g天文臺可以使天文學(xué)家擺脫其宿敵(地球大氣的吸收、散射與閃爍)的羈絆;空間實驗室可以利用地球上無法實現(xiàn)的種種環(huán)境條件，進(jìn)行物理學(xué)、生物學(xué)乃至材料科學(xué)的實驗;空間工廠可以充分利用真空和失重條件進(jìn)行生產(chǎn)。例如，可以用一臺巨大的質(zhì)譜儀將原料徹底分離為組成它的各種化學(xué)元素，并達(dá)到極高的純度;在制造部件時可以直接將原料汽化，然后充入模具沉積成型。整個生產(chǎn)過程可以由程序自動控制。天長日久，空間便可以得到越來越充分的利用，地球本身則將由于大量工業(yè)活動上了天而緩和其擁擠程度。這時，環(huán)境將會改善，綠化面積將會增加，地球的容貌將會重新變得勻稱而美麗。

隨著空間居住點的增多，人口問題可以大為緩和。有人預(yù)測，幾個世紀(jì)后，空間的居民將比住在地球上的人還多。

從文化學(xué)的角度看，空間居住點的效果也將妙不可言。若干代人之后，每一個居住點都會形成自己固有的生活方式，在文學(xué)、藝術(shù)、音樂、社交、戀愛、婚姻、家庭、教育乃至烹飪、服飾各個方面，都可能有自己獨特的風(fēng)格，它們可能與人類目前的生活方式相去甚遠(yuǎn)，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也會各有側(cè)重和取舍。人類的文化將會變得異常豐富多彩。

從長遠(yuǎn)來看，空間移居者們還要尋找更新、更廣闊的生存空間。人類將在火星上建立基地，并逐步完成火星的全球性改造。此后，空間居住者們將會繼續(xù)前往小行星帶，利用無數(shù)的小行星作為建筑材料基地。再往后，在太陽系中合適的地方遲早都會布滿人類的太空城……