开发太空的未来走向
第三节 开发太空的未来走向
开拓太空
开辟通天路,架起星际桥,这是开拓天疆的先行行业。21世纪初,将有在地球与近地轨道之间航行的新型航天货运和客运机型。
在近地轨道,围绕月球和火星的轨道,以及地球与月球之间的自由点上,将在今后几十年内陆续建成太空港。太空港是空间客货运的转运站,其间将有巡天船常年巡回飞行,又有转运飞行器,像驳船一样在太空港与巡天船之间接送货物和人员。
21世纪初期,近地太空港将建成。到2020年左右,火星太空港有可能建成,形成一个完整的航天运输网络。人类的航天活动,到月球、火星的考察,将进入一个新的阶段——不再是冲刺成的,而是较长期的、系统的考察,并进而在那里定居。
人类频繁地进入太空,到地球以外的星球上定居,将为深入考察太阳系和整个宇宙创造前所未有的有利条件。宇宙的演化,生命的起源,黑洞的假设,重力波的存在,地球以外的生物体,这些困惑着人类的重大科学问题,将会在开拓天疆的道路上找到满意的答案。人类可以离开地球,以旁观者的身份对地球上的大陆漂移、火山、地震、天气进行观测和预报。
开办太空企业,这是更有吸引力的、直接造福人类的事业。在宇宙空间物质结合的方式和地面上不一样。在地面上的实验室里,有好些金属无法相互融合,可是在空间却办到了。
当今尖端工业的发展急需新的合金。拿制造汽车和飞机为例,只有减少车身或机身的重量,才可以减低能源的消耗。另外,工业生产还需要新型的电子材料。尽管这些年来,人类在这方面已取得了极其可观的进展,但专家们仍不满足,因为在地面炼出的晶体还不十全十美。如果在宇宙空间就可以做得好得多。
宇宙实验室有着无可比拟的优点。比如那里工作条件的特点是高温和低温同样无需代价,在日照的一面,卫星的温度可达80℃,而阴影处为-60℃。更理想的是如果把一件东西放在卫星里,使它不受地球、月亮或是太阳的任何辐射,它的温度就可降到接近绝对零度。
空间还有另外一个惊人的好处可以利用。在地面上必须用坩埚来熔炼金属,但坩埚对金属的质量会产生影响。埚底的沉淀物会污染埚内最末一批产品。但在失重状态下的太空,坩埚就不需要,熔炼的物质都飘在空中。因此,在宇宙空间,能炼出完美无缺的合金,像金锗合金、铅锑合金、铅锡铟合金等。同样,新的玻璃问世,可以影响整个光学领域,如照相、电影、电视、望远镜、显微镜等。
太空企业得天独厚,将激励一代和数代天才的企业家去开发,去发现新机会,创造新企业。
在宇宙空间生儿育女
人类宇宙飞行的奠基人、杰出的俄国火箭大师齐奥尔科夫斯基曾经预言:“人们将不会永远停留在地球上,会在光的引导下逾越大气层去寻找新的空间,开始胆怯,但最后定会征服阳光所及的全部空间。”自第一颗人造卫星上天以来,宇宙技术的迅速发展雄辩地证实了这位科学伟人的预见。科学家们认为,再经过若干年的努力,建设“空间城”的设想将会实现。那时,许多人将会暂时告别自己的故乡——地球,迁居太空,在那里过着地球上所不能经历的饶有趣味的生活。但是,要在空间长期居住,成家立业,就必须能够在失重环境下生儿育女。这是可能的吗?
为了寻求这个问题的答案,前苏联科学家已经将多种脊椎动物和非脊椎动物用人造卫星带进空间轨道进行了繁殖试验。在一次太空飞行中。果蝇就像在地面上那样进行交配,繁殖了子孙后代。失重并没有影响它们的繁殖能力。另一次成功的试验包括鱼卵,在地面上受精后送进空间轨道,照样孵化出鱼苗。他们又送老鼠上天“结婚”,为了克服太空失重的不良影响,他们专门设计了“离心增重器”,让鼠笼高速回转产生离心力代替地心引力,结果雌鼠在太空顺利怀孕和分娩。美国也先后将雌雄袋鼠送上太空实验室,结果它们能在太空中安然无恙地生活、怀孕和分娩。袋鼠是比较接近人类的哺乳动物,它们在“太空生育”的成功,为人类提供了有价值的经验。
美国胚胎学家蒂文·布莱克说,在航天飞机上所做的蟾蜍生育实验表明,所有脊椎动物(包括人在内)都能在失重的太空环境中生儿育女。
俄勒冈州里德大学的布莱克说,实验证明,蟾蜍的受精卵在太空环境中可以顺利通过具有重要意义的生育初期的几个阶段。他说:“人类受精卵也要经过这几个发育阶段。”
美国宇航局科学家肯尼思·索莎说:“这项研究支持了这样一种观点,人类终有一天会在太空环境中生儿育女的。”
1992年9月,4只雌性非洲滑爪蟾蜍随“奋进”号航天飞机进入太空。机组人员在太空环境中给这4只滑爪蟾蜍注射了具有催生卵作用的激素。与地面对照组做了一番对比后,研究人员发现在太空中出生的蝌蚪只有一点不同,就是肺的体积小,但是回到地面不久就发育正常了。当年在太空中孵化的蝌蚪如今已经长成,并且有了自己发育正常的后代了。
那么,人类呢?体检结果表明,俄罗斯女宇航员斯沃特朗娜·沙威特斯卡娜的性激素分泌完全正常。由此航天医学家认为,人类在太空中生育是完全可能的。
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人类有望去火星上种树
科学家相信,他们只要向火星大气中释放出类似甲烷或一氧化碳的“绝缘”气体,就能将火星表面的温度从现存的-55℃增加到5℃,而这种温度和松树葱郁的奥里萨巴火山4200米高处的温度已经非常相近。
尽管火星表面只有荒凉的岩石,大量的紫外线辐射,以及极端稀薄的二氧化碳空气,但人类却一直希望能在火星上发现生命。科学家相信火星极地的冰帽可以融化成海洋,而火星土壤中也包含生命需要的许多关键元素。当人类将温室气体释放到火星大气中后,人类就可以将细菌带到火星上,让细菌进行光合作用,最后,科学家可以通过载人登陆火星,将树木种子带到火星上。
冈扎利兹说:“我们将探索人类殖民火星的可能性,但如果那儿已经有生命,我们就没有任何权利摧毁它们。不过,如果火星只是一个荒凉不毛的地方,我们就可以将地球上的生命带往那里。”网扎利兹称,一旦火星种树计划成功实现,那么这颗贫瘠的行星将会被人类改造成一个拥有绿色平原、蓝色湖泊和丰富矿藏的新世界,这些矿藏将来甚至可以支援地球。
科学家预言,人类有望于100年内在火星上种上树木,从而在未来几个世纪中将火星改造成一个绿色星球。
美国NASA和墨西哥国立自治大学的科学家们目前正在对墨西哥最高山脉奥里萨巴火山上的松树林进行研究,积雪皑皑的奥里萨巴火山是一座海拔4200米的死火山,该火山上一些松树林的海拔高度比地球上任何树木的位置都高。
科学家相信,如果他们能够释放出火星土壤中的隔热气体,增加火星表面的空气压力,开始光合作用,那么他们就能在火星上创造出一个支持吸氧生命的大气层。而最关键的一步,就是要能够在火星表面种活树木。
墨西哥国立自治大学教授拉菲尔·纳瓦罗·冈扎利兹说:“这听起来有点像是科幻小说,但我们认为这是完全可行的。我们已经亲身体验了温室气体让地球气候变暖的过程,但在火星上,我们可以让这个过程来得更快。”据悉,为了找出在火星种树的秘诀,冈扎利兹已经对奥里萨巴火山上的松树林研究了整整9年时间。
据美国NASA科学家克里斯·麦凯称,尽管离人类第一次载人登陆火星任务只有10年到15年时间,但让火星表面温度变暖的“改造火星”实验,最早也要到50年后才能开始实施。