这个未来的天上都市应该建在哪里呢?大家知道,近地轨道上运行的飞行器,即便空气非常稀薄也会使它慢慢减速而坠落,而远离地球数万公里的同步卫星寿命也只有几十年。因此,天上的都市必须建在远离地球的地方,但是太远了,它又会摆脱地球的束缚,离地球远去。科学家们计算发现,在月球的轨道上有一些特殊的点,太阳、地球、月球的引力相互平衡。物体在这些点上不会轻易离开自己的位置,具有永久性。因此,科学家们认为太空城市应该建在太空中的这些特殊的点上。
“地址”选好了,那未来的天上都市该建成什么样子呢?科学家们提出了许多方案。美国科学家奥尼尔在他的《高边疆:人类的太空城》一书中,提出了一个名为“三号岛”的太空城,并设想未来人们可在这种太空城中居住、生活。这所未来太空城是一座圆筒形的城市,长32公里,直径6.4公里,里面的居住面积为1300平方公里,可容纳1000万人生活。从城市的一头走到另一头,得花六七个小时。它是全封闭的,生活环境和地球完全一样。
这个圆筒形的太空城市,以中轴为旋转轴,每分钟自转一周,使得圆筒内壁产生一股离心力,正好跟地球表面的重力相等。圆筒的内壁正好是城市的地面。因此,生活在太空城的人,站在此地面上,跟站在地球的地面上的感觉是大同小异的。只是在太空城里,无论站在哪儿,你的头顶都正好对着圆筒的中轴线。
为了使大圆筒内有充足的阳光,科学家设想将大圆筒的壁分成六大区域:三个居住区和三个天窗区。居住区和天窗区交错排列,一个居住区和一个天窗区相对。天窗区由巨大的玻璃构成,在天窗区的外面还安装有三块巨大的平面反射镜。镜子是由电脑控制的,按照一定的规律转动,将照射到它上面的太阳光以不同的角度反射到太空城里去。反射镜随同大圆筒一起旋转,通过调节反射镜的反射角度和天窗玻璃的色调,太空城的居民不仅能看到蔚蓝色的“天空”,还能观赏到日出和日落。
建造这么一座宏伟的天上都市的建筑材料从哪里来呢?科学家分析了月球岩石标本之后,发现月球岩石中含有丰富的铝、铁、钛、硅、氧等元素。太空城的建筑材料有95%可以从月球找到。我们知道,月球的引力比地球的小得多,把同样重的材料送到太空,从月球出发比从地球出发也要“省力”得多。所以,在建造天上的都市之前,必须首先开发月球,让月球成为人类的建筑材料供应场。
据奥尼尔的设想,在今后二三十年内,在太空中,将出现可居住万人的太空城。到21世纪末期,空间中的各种太空城、空间站和空间工厂将星罗棋布,每年差不多有2亿人往返于地球与太空城之间,进行别有风味的旅行。到那时,每年都有成千上万的地球人到太空城“安家落户”。
知识链接
科学家估计,只要派150个人上月球,每年就可以开采100多万吨矿石。将矿石用磁发射装置抛射到空间冶炼厂,利用太阳能加热、冶炼,加工成铝材、玻璃等各种建筑材料和构件,然后派出太空机器人,到轨道上去进行高空作业,装配建造太空城市。
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