太空生娃？期望人造重力技術(shù)

未來上太空成本低 方便得就像坐地鐵

近日，由廣州市科技局、廣東科學(xué)中心、羊城晚報(bào)社主辦，廣州市天河區(qū)正佳自然博物館協(xié)辦的第89期珠江科學(xué)大講堂在正佳大劇院舉行。本期珠江科學(xué)大講堂邀請(qǐng)到了北京清華大學(xué)通識(shí)講座教授、原臺(tái)灣自然科學(xué)博物館館長孫維新作《邁向太空 工作和休閑在地球之外》的科普講座。

人人上天？太空電梯承載夢(mèng)想

“大家想不想去太空?”孫維新首先這樣問現(xiàn)場的聽眾。他說，雖然很多人都向往太空，但前往天空并不容易，需要掌握足夠的知識(shí)。但孫維新表示，未來可能會(huì)出現(xiàn)太空電梯，那樣人類進(jìn)入太空就會(huì)變得非常簡單。

據(jù)介紹，要制造太空電梯，最關(guān)鍵的是纜繩，上世紀(jì)九十年代出現(xiàn)的碳纖維技術(shù)讓其成為可能。碳纖維材料有很多的細(xì)絲，細(xì)絲的直徑不到2微米，須知，一根頭發(fā)的橫截面也有100微米。孫維新介紹，雖然每一根碳纖維細(xì)絲都微不足道，但它們互相纏繞后形成的纜繩則不可小覷，軟度超過塑膠，硬度超過鋼鐵，是制作太空電梯纜繩的最佳材料。

“人類為什么要去太空?”孫維新認(rèn)為，一是由于人類本身具有好奇心，畢竟自古以來，人類就對(duì)天空星辰充滿了想象，希望有朝一日能與星星、月亮、太陽同行;二是希望開發(fā)太空資源，譬如去小行星上采礦;第三個(gè)原因則是要尋找人類新的家園。

成本降低：火箭用完還可回收

目前，人類已經(jīng)掌握了豐富的太空技術(shù)，進(jìn)出太空的成本不斷降低。靠著一批批科學(xué)家、工程師的努力，以后人類進(jìn)出太空的成本可能將降低到想象不到的地步。孫維新說：“未來的孩子要出門上太空，可能就像現(xiàn)在的人們搭乘地鐵一樣方便。”

孫維新還介紹，人類有史以來的第一個(gè)太空人是中國人“萬戶”，是一個(gè)有錢人，總想著“欲上青天攬明月”。當(dāng)年他做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在椅子下面捆綁了很多火箭，想依靠火箭將自己送上天空，結(jié)果卻是“轟隆一聲，人不見了”：“雖然萬戶的實(shí)驗(yàn)是失敗的，但是他的方法和原理卻和現(xiàn)代的火箭技術(shù)如出一轍。”

孫維新還提到，民間航天公司的興起使人類進(jìn)入太空的成本越來越低。特斯拉汽車創(chuàng)始人馬斯克就曾發(fā)展出了獵鷹9號(hào)重型火箭，可以將64噸重的物體送入太空，并且將一輛紅色跑車發(fā)射升空。馬斯克還打算在2030年送10000人去火星，建立第一代人類火星殖民地。

孫維新說，馬斯克的一大貢獻(xiàn)在于成功發(fā)展了火箭回收技術(shù)。一節(jié)火箭箭體的價(jià)值超過6000萬美元，在沒有回收技術(shù)的情況下都是一次性使用，因此成本十分巨大。而馬斯克成功地讓脫落的火箭平穩(wěn)地降落在10米長、10米寬的海上無人平臺(tái)上，這回收技術(shù)的實(shí)現(xiàn)極大降低了人類發(fā)射火箭的成本。

新奇體驗(yàn)！一杯咖啡循環(huán)飲用

孫維新曾經(jīng)在美國宇航局工作過。他說，以前美國發(fā)射航天飛機(jī)時(shí)有很多的講究，例如，發(fā)射現(xiàn)場要設(shè)置一個(gè)裝有120萬升水的水塔。原來，航天飛機(jī)發(fā)射升空時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超過200分貝的巨大噪音，而人類的耳朵最多只能承受120分貝。因此需要在發(fā)射之前的16秒鐘時(shí)間，將這些水注入發(fā)射場，利用液態(tài)水氣化的過程，將噪聲的能量帶走。

航天飛機(jī)發(fā)射過程中，兩個(gè)助推的固態(tài)燃料火箭會(huì)脫落。它們是如何脫落的?孫維新解密說，原來在固態(tài)燃料火箭和航天飛機(jī)結(jié)合的地方，安裝有炸藥，引爆炸藥火箭脫落，然后航天飛機(jī)繼續(xù)前行。

航天飛機(jī)僅需要8分鐘左右就可以抵達(dá)距離地球300公里至400公里的軌道高度。進(jìn)入軌道后，航天飛機(jī)關(guān)閉主引擎，就開始進(jìn)入了失重狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候，所有沒有被固定的物體都會(huì)呈現(xiàn)出漂浮狀。其中，飲料、水等液體會(huì)呈現(xiàn)為球形。

“今天的咖啡可能就是昨天的咖啡。”孫維新說，由于太空飛船上的水分非常珍貴，所有的水都會(huì)循環(huán)過濾使用，包括人體的尿液。因此，今天喝下去的咖啡，可能經(jīng)過一輪循環(huán)后形成水分，會(huì)重新用于泡制咖啡。

太空生娃？期望人造重力技術(shù)

孫維新說，宇航員在太空中沒有白天和晚上的概念，基本上是困了就睡、睡醒了就開始工作。太空飛船上的馬桶開口只有10厘米，排泄物要用袋子封裝，但由于人體內(nèi)有很多的微生物，微生物發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生氣體、易爆，因此還要將排泄物倒入消毒劑、封裝后揉捏15分鐘。

但是對(duì)于人體來說，生活在太空環(huán)境下會(huì)引發(fā)很多的生理問題。譬如連續(xù)5天保持一定的睡姿后，頭部會(huì)出現(xiàn)腦充血現(xiàn)象，血液阻塞鼻竇從而導(dǎo)致味覺的喪失，而體液上升到眼球后方，會(huì)導(dǎo)致眼球變形，影響視力。

現(xiàn)場互動(dòng)時(shí)，有聽眾問，如何解決在太空中生孩子的問題。孫維新回答說，人類遲早要在太空中生孩子，只有在太空中出現(xiàn)新一代的人類，人才能在太空中走得更遠(yuǎn)，因?yàn)檫@一代的人類會(huì)更加適應(yīng)太空環(huán)境。但從目前來看，在無重力的環(huán)境下生育的難度還比較大，未來人類會(huì)創(chuàng)造出人造重力，這樣才能在太空中繁衍下一代。(文/圖 羊城晚報(bào)記者 李鋼)

標(biāo)簽： 太空生娃 人造重力 上太空 成本低