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环形太空城

2021-01-19席金合

发明与创新·中学生 2021年1期
关键词:中轴百叶窗火星

席金合

2020年是我国火星探测元年,随着“天问一号”进入预定轨道,人们不断谈论着如何移民火星。然而,有天文学家认为,人类移居火星困难太大,还不如先在天上建一座人造城市,人类在上面生活、生产,作为将来登上火星的“跳板”。他们的大体构想是:在离地面约38万公里的高空建一座太空城,与月球保持10公里的距离,共同绕地球运行。一旦城内发生灾难,人们可以乘坐应急火箭飞往月球避难。

太空城的主体部分是像轮胎一样的环形玻璃管道,里面充满空气,能容纳一万多人。管体直径为1 800米,每分钟绕圆环中心旋转一周,从而形成人造重力。

太空城旋转的动力从何而来?原来,在环管外围,每隔一定距离都会安装三个大火箭。火箭点火后,推动整个城市加速旋转,当速度达到每秒94.2米时,火箭熄灭。于是,太空城在没有空气阻力的环境中,永不停息地旋转。

在太空城的某一方位悬挂一面巨大的反光镜,将阳光反射到居住区。居住区的透光部分有百叶窗,百叶窗打开时,阳光进入,使那里成为白天;百叶窗闭合时,挡住阳光,就是黑夜。因此,太空城的昼夜可人为控制。

管形居住区内除了住宅区和学校外,还有农业园区,那里充分利用人和牲畜的排泄物,进行高效种植,完全实现资源循环利用和绿色生产。水稻和茄子、辣椒等作物长得比人还高,稻粒如同花生米大,蕃茄的个头就像南瓜。这些都是通过太空辐射培育出来的优良品种,能使太空居民的农产品达到自给自足。由于一直受阳光直射,太空城不分四季,田间一直泛绿,果蔬飘香。

太空中充满强烈的紫外线和X射线,严重危害人体,因此,在太空城环管外壁,需用从月球上采集来的彩色矿石覆盖以抵挡宇宙射线。远远看去,整个城市宛如一个美丽的花环悬浮在太空,所以被称为“空中花环”。

环管的中轴是空心直管,最大内径达百米,较细的一端为对接装置,专供来往的宇宙飞船停靠;较粗的一端连接着工厂和太阳能设备。中轴有六根辐射管道与生活区相通,人们乘坐长达100米的电梯到达“天顶”,打开拱形玻璃,通过辐射管,身着宇航服经中轴进厂上班。

由于中轴旋转速度极慢,所以几乎不存在人造重力,因而属于失重和真空环境。在这里制造合金,不会出现分层和质地不均匀的问题,还能造出像泡沫一样轻盈的金属乃至大直径的单晶体,供电子工业应用。此外,由于生产车间是无氧环境,金属材料不会发生锈蚀,切割和焊接的机件不会出现氧化变质问题,能满足高精度的工艺要求。

太空工厂的生产无需煤、石油作燃料,由太阳提供取之不尽、用之不竭的能量。高效太阳能电池把没有空气遮挡的阳光转变为电能,为设备运行提供充足的动力。

许多工业原料可从近在咫尺的月球上获取,一些稀有矿产资源则来自遥远的星球。宇宙飞船定期将生产用料和部分配件從太空基地运来,又将产品和生产废物运回地球。

当然,每个太空居民除周末可飞回地球探亲外,还能时常乘坐飞船到邻近星球观光,尽情领略宇宙深处的奇异景象,好不自在!

目前,太空城还存在于天文学家们的无限想象中。不过,我们相信,在科学技术高度发展的未来,这种奇幻般的城市定会被建造出来,供人类居住。

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