未來太空移民方案

庾　晉　　子　蔭

隨著太空探索日漸深入，太空的神秘感已經(jīng)逐漸消失?；蛟S會有一天，人類往返于天上人間，甚至干脆離開越來越擁擠的地球?qū)⒉辉偈且粋€虛無飄渺的夢幻。世界著名未來學(xué)家托夫勒在接受記者采訪時，發(fā)表了一些觀點(diǎn)，其中之一便是人類將移民太空。在未來的第四次浪潮中，人類開始越來越認(rèn)真地考慮遷到宇宙其他星球上去，并在那些星球上繁衍生息。

人類的緊迫任務(wù)

(1)替地球減負(fù)。

1969年，美國普林斯頓大學(xué)教授杰拉德·奧尼爾認(rèn)為，地球已經(jīng)到了承受人類發(fā)展的極限。要永久性地解決生態(tài)、資源、人口等問題，最好的辦法是在太空中建造太空城，逐步把人類都移居到太空城中，讓地球按自然力的作用進(jìn)行重新改造、恢復(fù)過去。幾百年甚至上千年后，地球會在沒有人干預(yù)的情況下，輕裝上陣，變得更加生機(jī)勃勃、動物成群、綠樹成蔭、風(fēng)調(diào)雨順、風(fēng)和日麗、萬象更新。

(2)保住人類的種子。

英國著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金警告說，如果不能在太空中找到新的適合人類居住的星球的話，人類可能在下個千年到來之前滅亡。世界末日并不是只在冷戰(zhàn)期間或發(fā)生核戰(zhàn)爭時才會出現(xiàn)，和平環(huán)境下也可能隱藏著威脅人類生存的更陰險、更隱蔽的勢力。他警告人類對基因工程多加關(guān)注，因?yàn)橹圃旎蛭淦髦恍枰粋€小實(shí)驗(yàn)室。

太空移民的定居空間

(1)建造太空城。

奧尼爾設(shè)想的太空城由一對圓筒組成。在太空城內(nèi)壁上建有適于植物生長的自然環(huán)境，上面種植百草花木，有給水裝置，河流和湖泊。除了這些人工自然環(huán)境外，太空城內(nèi)還有道路、居住區(qū)、娛樂區(qū)、商業(yè)區(qū)和工作區(qū)等。太空城外有太陽光反射板，用計算機(jī)控制進(jìn)入太空城的光量，人工創(chuàng)造白天、黑夜以及四季。太空城的一端是大型太陽能發(fā)電站，另一端是航天飛機(jī)或宇宙飛船停泊的艙口。奧尼爾制定了四種未來太空城設(shè)計模型：最小的長1000米，直徑200米，可供1萬人居??；最大的長32千米，直徑6．4千米，可供2000萬人居住。許多專家認(rèn)為，現(xiàn)在的困難是如何籌集巨額資金和改變?nèi)说挠^念，并不存在很大的技術(shù)問題。

(2)移民火星。

人類在登月之后，更大的目標(biāo)就是載人火星飛行。在登上火星之后，更長遠(yuǎn)的計劃便是改造火星環(huán)境，使之成為適合人類居住的第二個“地球”。NASA的科學(xué)家在1991年7月8日就提出了一個設(shè)想，是在大量研究基礎(chǔ)上形成的。這些科學(xué)家認(rèn)為，如果能充分利用現(xiàn)有技術(shù)，并且能夠給予投資，那么人類在2014年以前是可以登上火星的。進(jìn)而，人類將在火星上建立基地，逐步把火星環(huán)境加以改造，實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；鹦且泼?。

(3)更遠(yuǎn)的目標(biāo)。

在未來20年人類可以制定出明確的太空移民計劃，我們可以找到人類太空移民更遠(yuǎn)的目標(biāo)，找到適合于人類居住的另外一個或數(shù)個行星。一個國際天文研究小組近年發(fā)現(xiàn)了一顆類似地球的行星。這顆行星在太陽系以外，距離地球有2.5萬光年。這顆行星是設(shè)在澳大利亞施特羅姆山上的天文觀測站發(fā)現(xiàn)的。它的直徑與地球相似，并圍繞著一顆熱度與太陽相似的中央天體運(yùn)行。此外，它與這個中央天體之間的距離也和地球與太陽之間的距離相似。

雖然它是那么的遙遠(yuǎn)，但遙遠(yuǎn)已經(jīng)不是人類的難題了。一系列的航天技術(shù)正處在緊鑼密鼓的發(fā)展之中，太空望遠(yuǎn)鏡可以幫助我們看到清晰的行星照片，星際激光傳輸系統(tǒng)也將不斷完善，克隆技術(shù)可以使人類在未來世界的繁衍速度更快，無線移動通訊系統(tǒng)可以使人類在大規(guī)模移民時始終和地球保持聯(lián)系。

運(yùn)輸動力不可少

在近地軌道、火星軌道以及地月系統(tǒng)中的自由點(diǎn)上建立空間港，作為太空客運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)站。另外，科學(xué)家們已經(jīng)開始設(shè)計“東方快車”等可以水平起飛、水平降落，并能重復(fù)使用的載人航天飛機(jī)。有朝一日，人們來回太空就會像乘飛機(jī)旅行一樣方便了。目前正在研制和論證中的動力技術(shù)主要有激光、微波、太陽能、等離子體、離子和反物質(zhì)等等。

(1)等離子技術(shù)。

等離子推進(jìn)技術(shù)，其實(shí)在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)開始研制，目前已步入實(shí)用階段。該技術(shù)可能在未來的外層空間探索中得到廣泛的應(yīng)用。等離子體火箭技術(shù)被稱為可變特定脈沖磁等離子體火箭，其發(fā)動機(jī)包括三個相連的磁元件：最前面的元件將推進(jìn)氣體離子化；中間的元件則起放大器的作用，以進(jìn)一步加熱等離子體；最后一個元件是磁噴嘴，可將等離子體的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榘匆欢ǚ较蜻\(yùn)動的流體。等離子推進(jìn)技術(shù)沒有使用傳統(tǒng)的化學(xué)燃料作為推進(jìn)動力，而是選用了原子顆粒，以最少的燃料消耗獲得飛行的高速度。等離子體火箭技術(shù)的關(guān)鍵，在于它能改變、調(diào)整等離子體流，以保持最佳推進(jìn)效率。在飛向火星的過程中，火箭利用常規(guī)的化學(xué)燃料需要飛行七八個月，而等離子體火箭只要三個多月就可飛抵火星。利用這一技術(shù)將使飛抵火星的時間節(jié)省一半，使宇航員少受太空的輻射，減少骨骼和肌肉損失以及循環(huán)系統(tǒng)所受的影響。

(2)激光動力。

NASA和美國空軍都熱衷于激光航天器的研制。美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室在美國加州愛德華茲空軍基地設(shè)立了一個推進(jìn)研究部，專門進(jìn)行此項(xiàng)研究工作。第一次試驗(yàn)是在1996年7月進(jìn)行的。這次他們設(shè)計的激光航天器發(fā)射升空。根據(jù)設(shè)計，他們在航天器的尾部安裝了一個厚厚的反射體即激光的能量沖擊反射體，反射體上涂的一層推動劑將在激光的激發(fā)下推動航天器升空。激光航天器的設(shè)計可以各種各樣，但它們有一個共同的特點(diǎn)，就是體輕身小。一個航天器只有28克重，25厘米見方。下一步的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)航天器飛行過程中地面光學(xué)控制器之間的相互轉(zhuǎn)接。如果能把地面光學(xué)控制器轉(zhuǎn)接到更大功率的控制器上的話，航天器就能得到更大的動力，從而升得更高。在某種意義上，這種控制器之間的相互轉(zhuǎn)接就像是火箭的多層發(fā)射一樣。

(3)太陽動力。

長期以來，人們一直設(shè)想開發(fā)一種以陽光為能源的光帆航天器。裝有太陽帆的航天器以陽光作為動力，不需要火箭也不需要燃料。它只要展開一張僅有100個原子厚的巨型超薄航帆，即可從取之不盡的陽光中獲得持續(xù)的推力飛向宇宙空間。它飛行起來很像大洋中的帆船，改變帆的傾角即可調(diào)整前進(jìn)方向，而且只要帆的形狀和傾角適當(dāng)，它可以飛向包括光源在內(nèi)的任何方向。借助陽光的推力，這種航天器可以飛向太陽系的邊緣并進(jìn)入星際空間。如果輔以從地球軌道射出的強(qiáng)力激光束，它可以飛得更遠(yuǎn)，直至到達(dá)離太陽系最近的恒星。

向太陽系外側(cè)飛行的主要目標(biāo)是土星。到達(dá)籠罩著一層甲烷的土衛(wèi)六的光帆航天器有類似的設(shè)計要求?？茖W(xué)家解釋說，它到達(dá)那里要比火箭推進(jìn)的探測器所用的時間少得多。光帆航天器的另一項(xiàng)任務(wù)是星際旅行。宇航專家們預(yù)測，未來的某一天，光帆飛船將踏上飛往另一顆恒星的旅程。 這將需要一個邊長1000米、 密度01克／米3的帆。此外，還需要建造一個強(qiáng)力激光器或微波源，為飛船提供輔助能量。飛船將依靠繞地球軌道運(yùn)行的比太陽光強(qiáng)6倍的強(qiáng)力激光器和一個置于土星和海王星之間的面積為得克薩斯州大小的巨型聚焦透鏡提供能量。這樣飛船即可在太空中以1／10光速的速度飛行，在40年的時間內(nèi)即可到達(dá)距我們最近的阿爾法半人馬座恒星。

目前還在論證中的航天用推力能源中，反物質(zhì)是威力最大的、最有效的宇宙動力。然而，目前連反物質(zhì)都還沒找到，有關(guān)研究工作仍有“紙上談兵”之嫌，這里就不再專談。但美國專家仍然信心十足地指出，到2040年，用太陽能、等離子體和反物質(zhì)等作為動力的夢想都可能實(shí)現(xiàn)，到那時，持久的太空飛行和星際旅行便可以開始。

太空人的文化生活

(1)實(shí)行一夫一妻制。

由于地球與太空城之間的距離甚遠(yuǎn)，運(yùn)送到那里的人不可能在他們的有生之年返回地球，因此，他們必須能夠保持一定的人口數(shù)量，并能夠建立一個新的、能夠生存的人類群體。我們知道，人類社會最基本的單位是家庭。移民太空的人數(shù)要盡可能少一些，而且最好采用一夫一妻的婚姻體制與習(xí)俗，因?yàn)橹挥羞@樣，才可能使得這樣的一個社會單位存留下來，其成員也會不斷增多。這些成員可能需要一定的社會關(guān)系與聯(lián)系：每個人都可以結(jié)婚，他們可以在年齡相差兩三歲的十多個不是近親的人當(dāng)中挑選適合自己的人作為伴侶。夫妻雙方要盡可能地在晚些時候生育孩子，因?yàn)橹挥羞@樣才可以拉大兩代人的年齡差距，也才能保證他們有足夠的時間從事必要的工作。

(2)與地球人語言不通。

與任何在文化上與世隔絕的、近親聯(lián)姻的人類群體一樣，太空居民將可能發(fā)展、創(chuàng)造自己獨(dú)特的文化和語言規(guī)則。密歇根大學(xué)的人類語言學(xué)家莎拉·湯姆遜博士認(rèn)為，這些太空居民應(yīng)當(dāng)說英語，因?yàn)樵诘厍蛏系?95個國家中，有51個國家把英語作為自己國家的官方語言。這并不是說太空居民在文化上和種族上不應(yīng)當(dāng)取長補(bǔ)短，相互混合。不過，莎拉博士認(rèn)為，太空居民在太空中居住后不久，他們的孩子就可能說出另外一種英語方言，即“太空英語”。太空居民們會不斷創(chuàng)造一些生字生詞，而他們的孩子也不斷地創(chuàng)造一些俚語，這使得太空居民的詞匯與地球人類的詞匯產(chǎn)生很大的差異，諸如雪、雨、冬天、摩天大樓之類的詞將會在太空居民的詞匯里消失。