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宇宙岛巡礼

2019-11-08 航天

宇宙岛巡礼
 
由于航天技术的发展,世界上许多科学家提出在宇宙空间建造一个个人工天地的设想。这种太空中的琼楼玉宇、天外仙境,为人类世世代代所向往。
 
美国宇航局最初设计的宇宙城,是一个像地球一样悬在太空的圆球,能够具备和在地球上一样的特殊优越条件,使人和成千上万的生物在上面安居乐业,繁衍生存,这是地球人长期以来梦寐以求的愿望。
 
1977 年,美国普林斯顿大学奥尼尔博士发表《宇宙移民岛》一书,描绘了向宇宙空间移民的宇宙城的建设方案。他指出,可以在宇宙空间中的地球和月球引力所及的范围内,建设巨大的宇宙移民岛,那里将成为人类移居的第二故乡。这种宇宙岛在太空中以一定速度旋转,产生向心力以模拟地球的重力。岛内培植土壤,加上入射的阳光,形成人造生态系统。宇宙岛上的活动依赖太阳能,充分利用失重状态和阳光,建立宇宙工业,成为宇宙城的基础。
 
奥尼尔设计了以地球为蓝本的三种宇宙岛模型:一是岛直径为 512 米的中空球体,岛上的赤道内侧是居民区,高纬度区域装有大面积玻璃窗,在球体外由反射镜收集阳光,粮食由岛外侧的的农业区域生产,工业原料由月球上的矿产供应。岛的屏蔽层厚 2 米。岛上的土壤、建筑物总重 10 万吨,防护层重 3 万吨。二是岛直径为 3600 米的球体。三是岛直径为 6.4 公里、长 32 公里的半球形封闭圆筒,陆地面积 270 平方公里,相当于一个大城市。这些宇宙岛一个比一个复杂先进,可接纳越来越多的移民,最后变成一座太空城市。
 
建造宇宙岛必须解决物资运送问题,也就是说要有特殊的交通工具,即宇宙联络飞船。它像一种能重复使用的普通飞机,太空飞行结束后可以展翅滑翔返回地球,休整两周后再进行太空飞行。宇宙联络飞船把圆筒形的太空  
舱一个个运到宇宙空间,并在太空组装成宇宙站,然后以此为基础建成宇宙岛。
 
1975 年,美国斯坦福大学的宇宙移民岛研究会也设计了一座斯坦福宇宙城。它是一个直径为 1890 米的球体,中央有一直径为 130 米的圆筒区供人居住,此外设置有水田、鱼池、麦地、菜园、畜牧场、谷物仓、肉类加工场、各种工业设施和垃圾处理站。这种宇宙岛的规模,已远不是飞机和船舶可以相比,用合金铝和钢铁制造已不适宜。就像建设一座城市那样,完全要有钢筋混凝土的建筑,但其外形同金属制的相似,原料则利用月球上的岩石的矿物。月球岩石富含铝、锰、钛、铁、硅和氧,其中金属可用来建造岛体,硅用来制造玻璃,氧供人呼吸用。而构成生态系统的水、氮、碳等物质,则可从陨石中提取。不过,实现这些设想,要经过相当长时间的努力才行。
 
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