人類(lèi)征服太空的旅程

● 顏士州 文 周周 編

自古以來(lái)，人類(lèi)就幻想著在太空建造瓊樓玉閣，并幻想在這天外仙境里居住、生活。中國(guó)古代就有蟾宮住著嫦娥，瑤池住著西王母的神話傳說(shuō)。

太空城想象圖

太空城想象圖

人類(lèi)到太空居住的夙愿，能不能實(shí)現(xiàn)呢?宇航科學(xué)家預(yù)言，除了近幾年建造空間工廠和發(fā)射永久性航天站以外，真正的蟾宮和瑤池——太空城在不久的將來(lái)就會(huì)出現(xiàn)，通往月球和火星的航天港也將出現(xiàn)，月球城和火星城將在21世紀(jì)末出現(xiàn)……人類(lèi)將邁出堅(jiān)定的步伐，奔向征服太空的旅程!

建造太空城

最早提出建造太空城和向太空移民的是美國(guó)普林斯頓大學(xué)的奧尼爾教授。自那時(shí)起，許多宇航科學(xué)家都在琢磨未來(lái)的太空城是個(gè)什么樣子。目前，多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，在太空中出現(xiàn)的第一座瓊樓玉閣——太空城，將是球形的，直徑為6.4千米左右，大約重20萬(wàn)噸，能住一萬(wàn)多人。

太空城不斷旋轉(zhuǎn)，大約兩分鐘旋轉(zhuǎn)一圈，使圓球內(nèi)壁上的離心力和地球表面的重力正好相等，人們生活在城中就像生活在地球上一樣。太陽(yáng)城里有鱗次櫛比的亭臺(tái)樓閣，有街道、花園和體育娛樂(lè)場(chǎng)所，還有起伏的青山、潺潺的流水、蔥郁的樹(shù)木、遍地的花草，環(huán)境十分優(yōu)美。

在太空建造瓊樓玉閣不比尋常，擔(dān)任太空建筑任務(wù)的“建筑工”既是宇航員，又是搞建筑的能工巧匠。他們必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的訓(xùn)練，除了必要的宇航飛行的訓(xùn)練外，還必須在十幾米深的水池內(nèi)，身穿宇航服練習(xí)安裝和對(duì)接等操作技術(shù)，合格后，才能到太空工作。到了太空工作場(chǎng)地，他們當(dāng)然不會(huì)手持瓦刀、泥板工作，而是背負(fù)“機(jī)動(dòng)器”走出飛行器的艙門(mén)，浮游在太空，親手或通過(guò)機(jī)械手作業(yè)。

太空中的航天員

在地球上施工采用的“壘積式”或“積木式”方法，在太空都不適用了。在太空施工，上不著天，下不挨地，施工非常困難。建筑工在太空施工，一般采用“展開(kāi)式”加“拼裝式”的方法。先在地面上制造出組合件或半成品，再卷起來(lái)或折疊起來(lái)，它們的外形就像手風(fēng)琴或雨傘，運(yùn)到空間，用氣體壓力或機(jī)械方式把它們展開(kāi)，然后再把它們連接拼裝成各種各樣的太空建筑。

在太空組織家庭

為完成如此規(guī)模宏大的航天事業(yè)，未來(lái)大批宇航員和太空建筑工人在太空飛行或逗留的時(shí)間勢(shì)必延長(zhǎng)，少則幾個(gè)月，多則幾年、十幾年。那么男女宇航員們能否在太空組建家庭和養(yǎng)育下一代呢?

航天醫(yī)學(xué)家們認(rèn)為，男女宇航員完全能夠在太空基地上組建家庭。最先研究這個(gè)問(wèn)題的是前蘇聯(lián)。早在20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)的生物衛(wèi)星就運(yùn)送老鼠上天“結(jié)婚”，讓雌鼠在太空懷孕和分娩，而且試驗(yàn)獲得了成功。

但在太空失重的情況下生育的幼鼠骨胳脆弱，肌肉也松馳無(wú)力。后來(lái)，科學(xué)家專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了“離心增重器”，讓鼠籠高速回轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力來(lái)代替地心引力，有效地克服了太空失重的不良影響。

美國(guó)隨后也進(jìn)行了試驗(yàn)，他們先后將雌雄袋鼠送上太空，讓它們?cè)谀莾骸俺杉摇?，在前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)袋鼠安然無(wú)恙地生活，而且孕育出新的生命。袋鼠是比較接近人類(lèi)的哺乳動(dòng)物，它們“太空生育”的成功，為人類(lèi)提供了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。因此美國(guó)正在下一代的航天飛機(jī)上精心設(shè)計(jì)“航天新房”，這種新房設(shè)置在生活艙內(nèi)，面積為6平方米左右。新房里有床、座椅等一些生活設(shè)施，并安裝有人體狀況監(jiān)測(cè)儀器。今后，美國(guó)將讓已結(jié)為夫妻的男女宇航員雙雙上天執(zhí)行任務(wù)。

興辦太空農(nóng)場(chǎng)

人類(lèi)需要開(kāi)發(fā)利用廣袤無(wú)垠的太空，不久的將來(lái)，會(huì)有大批人員在太空基地——航天站、太空城以及月球城上生活、工作和組建家庭。在那里，太空基地不僅是開(kāi)辦工廠、做各種實(shí)驗(yàn)的地方，也是太空居民生活的大本營(yíng)。據(jù)研究，一個(gè)人在太空生活一年，需要各種食物207公斤，水765公斤，氧氣33l公斤。這些東西全部從地球上供給是十分困難的，應(yīng)當(dāng)在太空生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)自給自足。因此在太空興辦農(nóng)場(chǎng)勢(shì)在必行。

1975年以來(lái)，美、蘇兩國(guó)共發(fā)射十幾個(gè)航天站，在航天站的實(shí)驗(yàn)室里曾做過(guò)大量的植物生長(zhǎng)試驗(yàn)。1980年和1982年，蘇聯(lián)兩名宇航員在“禮炮6號(hào)”航天站上各生活了175天和211天。期間重要的試驗(yàn)課題之一，就是播種許多植物種子，進(jìn)行宇宙植物生長(zhǎng)的試驗(yàn)。

太空育種的辣椒

太空育種的茄子

太空育種的大南瓜

在太空農(nóng)場(chǎng)里，宇宙植物生長(zhǎng)得如何呢？在“禮炮6號(hào)”上，胡蘿卜生長(zhǎng)正常，蔥頭長(zhǎng)得也不錯(cuò)，播種的小麥，發(fā)芽生長(zhǎng)比地球上快2～3倍，15天便高達(dá)30厘米！初期的試驗(yàn)結(jié)果是令人鼓舞的，看來(lái)在太空農(nóng)場(chǎng)里種植農(nóng)作物是大有作為的。但是令人失望的情景出現(xiàn)了：黃瓜不開(kāi)花，小麥不抽穗，豆莢不結(jié)籽！

這是什么原因呢？植物學(xué)家們認(rèn)為地球上的植物生長(zhǎng)到一定階段，細(xì)胞會(huì)發(fā)生分化，發(fā)育為生殖細(xì)胞，就能開(kāi)花結(jié)果，宇宙植物生長(zhǎng)太快，細(xì)胞來(lái)不及分化，所以不能開(kāi)花結(jié)果。還有人認(rèn)為，在失重狀態(tài)下，植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成受到阻礙，新陳代謝過(guò)程受到干擾，妨礙了生殖細(xì)胞的發(fā)育。

后來(lái)，宇航科學(xué)家采用“太空農(nóng)場(chǎng)”不斷旋轉(zhuǎn)的辦法，使其產(chǎn)生的離心力代替地心引力，解決了宇宙植物不開(kāi)花、不結(jié)果的難題。

我國(guó)從1987年種子“上天”開(kāi)始，已試驗(yàn)了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的植物種子。2016年“天宮二號(hào)”還種植了擬南芥和水稻。從神舟一號(hào)至神舟十四號(hào)的飛行任務(wù)基本都搭載了航天育種生物類(lèi)試驗(yàn)載荷。“太空農(nóng)場(chǎng)”生產(chǎn)的糧食和蔬菜營(yíng)養(yǎng)豐富，周期短，產(chǎn)量比地面生產(chǎn)的高出2～6倍。相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)，太空基地將真正成為人類(lèi)休養(yǎng)生息的大本營(yíng)。