给月球铺上输气管

未来，人类将在月球上以及围绕地球运转的大型人造卫星上，建立起一座座大型居民点，以便开发月球和宇宙中的宝贵资源。这些大型宇宙居民点上的人数众多，有的甚至要数以千万计。除了人类以外，将来还有许多动物也要搬到这些大型宇宙居民点上，组成另一个繁华的世界！

用什么输送空气

可是，在月球和大型人造卫星上，都没有人和动物最需要的物质——空气。如果用宇宙飞船把空气从地球载运到月球上，运载1千克重的空气要花上几万元的代价，不但费用高昂，而且不能像自来水那样连续不断地大量供给。

怎么办呢？科学家们设想了两个方案：一是在宇宙居民点上栽种植物，让植物进行光合作用制造氧气；二是铺设一条长长的输气管，将地球上的空气源源不断地输送到宇宙居民点。

你也许会质疑，月球到地球的距离，有38.4万千米，别说铺设管子需要穿越一段浩瀚的宇宙空间，就是在地球上，这条长度能绕地球赤道将近10圈的长管子，要铺设起来又谈何容易！

是啊，这的确不是一件容易的事。不过，科学家们想出一个神奇的点子，可以不用固体材料来制造这根管子，而是用“光”来构成这根管子！

光能装空气

激光——这是大家都知道的现代“神光”，它具有功率大、方向准确、发散角度小、不受地球引力影响等优点。此外，它还有一种人们不太熟悉的特性，即“不可渗透”性。也就是说，一束激光在传播过程中，能构成一种无形的力量，使一般气体不可能穿透它！科学家们正是从新发现的这一点上设想出宇宙空气管的。

一般的激光器发射的激光，都是一束实心的“线”，如果用长圆筒形红宝石激光器来发射激光，那么，从它的环状截面输出端射出的激光，就会呈管状。如果你平时留意过，就会发现，自来水水龙头流出来的水，总是一股“实心”的水流，如果在自来水水龙头出水口的中心，放上一个比出水口小一点的圆木块，水就会从圆木块四周喷出来，并且形成一根空心的“水管”！奇妙的“光管”，就与它的情况差不多。

在這种“光管”里，光束的分布是中心部位的能量密度最小，也就是光子最少；越靠近圆周能量密度越大，也就是光子越多；到了圆周上，能量密度就会达到最大，光子数量最多，排列得也最紧密，以至于气体不可能从它那儿渗透出去，这样一来，“光壁”就像固体管壁那样可以“装”气体了！

怎么输送呢

怎样“装”气体呢？当激光器开动，“光管”形成后，把气体从“光管”的中心部位投进去，由于光子在飞速向前运动，所以投进去的气体就被光子“夹”带着同时向前飞奔，这就实现了气体在“光管”内的输送。

气体在“光管”内的输送，与液体在水管内的输送有些不同。液体在水管内输送时，由于水与管壁有摩擦力，因此一边输送一边减少能量，速度也就逐渐慢了下来，这就是在自来水管越接近水塔的地方水流越急、越远离水塔的地方水流越慢的原因。气体在“光管”里输送时，气体不但不会因为与“光壁”摩擦失去能量慢下来，反而会因与“光壁”的接触越奔越欢！这是因为“光壁”不同于固体的水管壁，它由飞速向前的光子组成。它一碰上气体分子，就会以更快的速度向前输送。这真是妙极了！

但按照目前激光技术的水平，如果用激光器把气体真正输送到月球上去，这种装置的直径要达到89米。月球上的接收装置，直径还要比地球上的大一倍，即达到178米。这在目前还不是一个理想的使用标准。

但科学家们预计，随着激光技术的突飞猛进，将来的发射装置完全可以缩小到直径只有25米，接收装置则可缩小到50米。到那时，从地球到月球或从地球到宇宙中的居民点，就可以用它来大量输送空气和氧气了！