将来到了太空中,能不能住上三居室?

来源:中国科技网 发布于2016-07-01 09:46:58 评论(0)

《独立日2》中外星母舰光临地球


一艘战舰“造访”地球,将阴影直接投射在大西洋上,它可以吸起地球表面的人、汽车、建筑等等一切——迪拜掉在了巴黎,伦敦眼摩天轮摔入泰晤士河……


如果你看过《独立日:卷土重来》,就会知道我说的是什么。没错,地球的侵略者又来了,他们开着比20年前更霸气的星际战舰卷土重来。


电影里精心呈现的载人太空飞行器生活图景,与实际情况恐怕相去甚远


在以宇宙为背景的电影中,我们常可见到飞船、空间站,以及处于构想阶段的太空城生活的场景,有的来自外星人,有的是地球出品。


距今最近的一部提到太空城的电影就是《星际穿越》(2015年)了。在片尾,马修·奥康纳醒来时,发现自己置身于一个再正常不过的普通病房里。他走出医院,看到一番和地球几乎没任何差别的生活场面,打球的少年,茵茵的草地,远处的田园和住宅。不过,太空城圆柱形的空间结构,使得有的人在地面行走,有的人则“倒立着”生活在头顶的“地面”上。


真是一幅迷人壮观的奇景,而马修穿越星际的目的,就是实现这一切。他和队友们到河外星系的黑洞中去探索引力之谜,让人类可以成百万千万地脱离大地的束缚,飞向浩渺无边的宇宙深处,去寻找新的家园。


这是电影里精心呈现给我们的一种载人太空飞行器生活图景。而实际情况恐怕并不那么让人乐观。现实中的太空生活,枯燥、单调,缺乏与社群真正的接触与交流;最要命的,还是生活空间的逼仄。世界上最大的人造宇宙天体“国际空间站”,其总重量达到423吨,活动区域勉强可供6个宇航员10个月的生活。


当被现实挤兑在狭小逼仄的空间中,你有没有想过,在宽广无垠的太空中,住着敞亮舒适的“三居室”,对不起,现在不行,恐怕在可预见的未来也很难。



《星球大战》里面那种规模近乎一个小型城市的星际战舰,只能代表人类驰骋纵横的想象力


为什么宇航员不能拥有更大更舒适的工作和生活空间呢?为什么载人太空飞行器都被设计得如此狭窄逼仄呢?


原因也许很容易猜到。首先是预算有限,飞行器空间越小,意味着花钱越少。太空船毕竟不是游艇,宇航员也不是游客,他们是探险家和科学家,他们来太空的目的不是享受惬意的生活。自然,假如可以过得稍微舒服些,那何乐而不为呢?这就牵涉到第二个问题,以人类现有的科技水平造出的运载火箭,其最大载荷是有限的。庞大的国际空间站,并不是一下子造好的,从最初的组件1998年被运入地球同步轨道,直到2011年最后一个组件被组装完毕,总共用了13年的时间。


所以我们很容易理解,好莱坞电影《星球大战》里面那种庞大无比,动辄装载成千上万士兵、规模近乎一个小型城市的星际战舰,只能出现在软科幻电影里。它们代表了人类驰骋纵横的想象力,但现实中,这样的载人太空飞行器是超出了地球的资源承受力和科技水平的。


不过,好莱坞的硬科幻电影,却很好地利用了这一点,在太空电影里制造悬疑感和戏剧张力。如《异形》系列电影中,人物活动的太空船虽然似乎有十余个较大房间,但连接房间的都是狭窄幽深的走廊,灯光昏暗,密布着各种细小的管线和数不清的拐角。走廊尽头和拐角处总好像隐藏了什么,让观众心里忐忑不已。而去年上映的《火星救援》中,我们看到飞船内部变得非常明亮宽敞,由于在太空中引力极小(在《星球大战》那样的电影中,引力似乎永远不是问题),宇航员实际是在飞船中游动,当身材娇小的操作员凯特·玛拉匆匆游到舱尾去手动关闭飞船后门时,她好似一条遨游于海中的美人鱼。


但愿在特大型太空城市被建造出来之前,地球的环境还不会恶劣到我们不得不认真考虑离开故土的问题


就目前的科技水平而言,大型载人太空飞行器只能在外层空间组装而成。但也有一种思路,那就是所谓太空电梯。自然那并不是真的电梯,这种“电梯”的构造理念,已经去经典物理学甚远。其中一种构想的核心,在于通过某种空间折叠或其他方式,于相对较短的时间内把人类送到遥远到几光年的距离以外。


《星际穿越》中奥康纳就是在进入黑洞后,瞬间从数十光年外的河外星系回到了木星轨道。而朱迪·福斯特在《超时空接触》(Contact,1997)里,利用外星智慧生物留下的设计图,造出了一个奇形怪状的机器。机器开动起来,她片刻间便穿越了整个银河系,来到某个距离我们遥远得难以想象的星球。自然,回来时,也快得甩过光速。


且不问这些电影里星际旅行的思路是否符合科学理论,我们至少知道一点,以地球的物质条件和科技水平,即使在未来,造出《三体·黑暗森林》里那种舰载人数达到1500以上的星舰,也是不可想象的。


大概总有一天,人类会离开地球甚至太阳系,那时,我们需要足够大的飞船——最好谁也不要被落下,因此科学家必须探索新的研究思路与材料技术。希望在《星际穿越》中的特大型太空城市被建造出来之前,地球的环境还不会恶劣到我们不得不认真考虑离开故土的问题。

(作者:张德强

责任编辑:汪海伦