多少年以來,人們都在夢想能在太空中飛翔。直到20世紀60年代初,前蘇聯的第一艘宇宙飛船實現繞地球軌道運行後,太空飛行才開始成為現實。正是從第一次載人太空飛行開始,我們才認識到許多關於太空和地球的新事物。
隨著許多宇宙探險計劃和航天計劃的實施,我們的未來將是美好的、光明的。一個未來的太空世界——永久的空間站、月球觀測研究基地、火星探險以及一些有關地球以外的生命的探索。
2006年12月,美國宇航局宣布了重返月球的計劃:美國最早將於2020年,使用代號為“獵戶座”的新一代航天飛機,送4名宇航員登陸月球建立一個基地,進行科學研究,為下一步登陸火星做準備。
在1969至1972年之間進行的6次登月中,因為能源有限,航天飛機都是降落在月球赤道附近。但這一次,美國宇航局把目標對準了月球極點。因為那裏白天的溫度在零下30到零下50度之間,遠比赤道附近的130多度要“舒適”。此外,極點附近資源豐富。比如月球南極點,一些盆地邊緣的日曬恒定,能提供較穩定的能量。而在盆地深處,數據顯示可能儲存著因彗星碰撞產生的大量冰水化合物。隻要用簡單的電子加熱器,就可以為基地提供足夠的飲用水和灌溉用水。進行電解後,還能生產氧氣和其他化合物。即使上述水源不存在,宇航員也能從月亮火山石中提取氧氣。把從地球帶來的氫氣和月球火山石中的鈦鐵礦加熱到900度後,就能產生二氧化鐵、二氧化鈦和水。通過其他化學反應,同樣還能從礦物中提取出氧氣、熱能以及電力。
登陸火星可不像月球那麼簡單,這個紅色星球距離地球軌道最遠點有2.5億英裏,不可預測的氣候、疾病甚至思鄉情緒都可能成為大問題。即便是最好的航天飛機,抵達火星也要5個月的時間。火星上稀薄的大氣主要由氮和二氧化碳組成,此前發射的探測器隻能大約估算其密度,載人飛船如何降落仍要仔細研究。
火星環境對宇航員的健康是一個很大的挑戰,科學家懷疑其灰塵中含有諸如砷和鉻之類的劇毒物質。盡管火星的大氣能比月亮的大氣抵擋更多太陽輻射,但仍比地球的弱了許多,人在火星待上18個月,因癌症死亡的幾率可能會上升2%左右。屆時,隨行醫生要隨時關注宇航員的身體狀況,不能僅僅抽血化驗,而要提取細胞研究其基因。此外,因為距離較遠的問題,宇航員一旦遇到危急情況,隻能靠自己解決。
科學家們已經考慮過這些困難,這些並不是不能克服的。降低風險的一個辦法是更深入地了解火星,2008年,“鳳凰”探測器將登陸火星北極,尋找水源跡象。接下來,一個體積比“勇氣號”和“機遇號”長兩倍、重3倍的探測器“火星科學實驗室”對火星岩石和泥土進行更詳細的研究。辦法之二是挑選最合適的宇航員,他們應該稍微年紀大點,有穩定的精神和健康記錄,甘於寂寞,能隨機應變。接下來就要考慮食物、水和能源的問題了,專家建議先用無人飛船將物資運過去。科學家們還在研究能夠種植糧食的溫室,如果成功,宇航員就隻需要帶著種子去了。
在太空船和空間站之外,人類還有許多自動設備將不斷探索太空的未知領域。
2013年,法國將發射一個價值45億美元的新一代探測器,它擁有比哈勃望遠鏡大7倍的主鏡,主要任務是尋找宇宙大爆炸後產生的第一個星係。
如太空花園,美國太空總署為配合星際探險計劃的開展,與波音公司合作研製了一種名為“愉快花園”的適應性太空艙。這個太空艙實際上是一個保持受控狀態的生命維持係統。在這個係統中將種植各種花卉,果樹和糧食作物,其既為宇航員提供良好的環境,又為他們提供食品和水果。整個花園裏產生的二氧化碳將由小球藻係統來排除和製造氧氣,保持空氣新鮮。太空花園還專門設立了“運動區”,供到這裏旅遊參觀的客人進行太空運動,運動區的引力相對較弱。太空集體農莊為實現太空移民和長期載人航天作準備,目前,美、日和西歐在21世紀的太空計劃中,將植物在密閉的太空艙內進行長期生長試驗作為重點研究項目。為此,設計太空集體農莊的工作已經開始進行了。
目前,科學家的設想是把太空集體農莊建成球冠狀。利用其外麵可以轉動的反射鏡調節室內溫度,通過人工努力,為植物營造一個像地球上一樣的生長環境。科學家們通過對從月球上取回的土樣成分進行化驗分析認為,月球土不能種莊稼,但隻要稍加改造,就可以成為在太空農場裏種植莊稼等植物的土壤,更為重要的是,這種土壤還可以提取氧氣和合成水分,這樣可以解決農場工作人員的生活用水問題。太空農場種植的莊稼、水果,不用灑農藥,是地道的綠色食品。未來的太空農場將全部實現機械化,工人在室內按電鈕就可以對農場進行管理。
太空城的方案還有許多。隨著時間的推移,當太空城建造正式開始的時候,還會有更多、更好、更為科學的方案問世,屆時,一座座太空城將呈現在人們麵前,期待著人們的光臨。