建立月球上的地下移居地,在土卫六上着陆,给飞登木星、土星的探险家施行外科手术,这些都已提到明天的议事日程上来了。
经过未来五十多年对月球的勘探,人们对月球上的陨石坑、峡谷、偏僻的凹角和裂口都进行了一次又一次的考察。对月球的勘探,是局限于科学家、矿藏勘探者和岩石搜集者的工作。以后,开发利用将取勘探而代之。开矿、制造和特种公用事业,成了这种移居地的主要业务,为居民们提供了大部分工作。
月球上的居民吗?当然是。永久的吗?或许是永久居住的。但大部分人都担任临时任务,也许订下为期两年的契约,享受着小额优惠和一切开支费用,返回地面在家度过两个月假期时工资照发,重新开始工作后还享有额外津贴。
月球上的移居地都在地下,这样就可得到保护而不受冷热悬殊的影响。因为月球上的白昼,在炽烈太阳照射下温度高达华氏250度;而晚上的酷冷,温度低至华氏零下200度。月球上的一天(从正午到下一个正午)长达700多个小时;而在地下,每天仍维持二十四个小时,这是为了尽量缩小火箭到达时间和预计到达时间之间的误差。
一个典型的月球移居地(如希尔斯伯罗),是由许多相互间有地道沟通的地下套间和地下工场间组成的。由于月球上没有大气层,凡可居住的空间都必须压入空气或可供呼吸用的氧气同别种气体的混合气体。漏气的问题要特别加以注意。任何房间有漏气嫌疑时,各处密封的门即自行将它隔绝。
球形和圆柱形空间较宜于分隔为密封房间,也可容纳多层的生活和工作区域。屋内不设楼梯,因为楼梯的利用率极低。在微弱的月球引力下,许多人都能方便地从一层跳上另一层。只有在偶然的情况下才借助于握柄以保持平衡。另外,为那些动作欠灵活的人或搬运笨重物体者设置了梯子或电缆电梯。
可以设想,人类总有一天会想到要在月球上造出一个大气层来,从而避免因居住地方接近真空而采取十分必要的、却带来不便的种种防范措施。但就目前而言,人们待在月球上最主要的原因之一,还是由于月球上存在真空的缘故。这种处处存在的高质量真空状态,加之现成提供的低温和高温(还可使用简便的太阳灶加温),使制造高纯度金属、真空锻造合金和特种电子部件成为可能。这些产品价廉物美,为地球上同类最佳产品所无法匹敌。
几个世纪以来,人人皆知月球绕着自己轴心自转,其角速度大致与它每月绕着地球在固定轨道上公转的角速度相同,结果是对地球的总是那个月球面。因此,居住于那个面上的月球开拓者所看到的地球,不是从东方升起到西方降落,相反,它几乎保持静止不动。这个美丽的缓慢自转着的蓝色球体,永远挂在当空中的固定位置上。
这种特有状况,除给人某种安全感之外,还有其非常有用的一面:我们可把无线电的定向天线指着地球的方向,固定位置,不必像跟踪某颗越过天空的行星那样(像从地球上观看月球的运行那样)随时调整位置。
当然,月球的背面就无此方便之处了。通讯联络非得要通过绕月球运转的人造卫星来中转不可。
月球背面的这种不利方面——永远无法观赏悬挂当空的美丽地球,在某种程度上可由一个非常重要的有利方面加以补偿。
位于月球背面的无线电接收器,不能接收到来自地球的电讯(当然,通过卫星中转除外)。它们既不能接收到有目的的电讯,但也不能接收到无目的的电讯(如闪电、电动汽车、发电机和生产过程等等产生出来的天电干扰或信号)。
哪些人希望避开人和自然界发出的这种不和谐的音调呢?是希望收听到外层空间传来无杂音电讯的人:无线电天文学家。因此,射电望远镜和爱克斯射线望远镜(其理由相似),将是首批设置在月球背面的固定装置。它们的碟形天线,同月球上自然状态的陨石坑非常吻合。这些陨石坑成了装置碟形天线的现成基地。
自然状态的陨石坑还有其他用途。譬如,月球两极附近深凹的陨石坑,终年处于阴影之中,永远见不到温暖的阳光,是极其寒冷的区域,接近于绝对零度。这样的地方是理想的低温实验室,较之地球上任何地方都好得多,在整个太阳系中也可列入最佳之地。这儿,低温科学家能够研究令人迷惑的状态:分子运动几乎停止,材料的电性能具有崭新的特性,物质与能量的关系呈现出全新的意义。
在这些遥远的前哨基地,在诸如希尔斯伯罗之类的移居地,保存物质、厉行节约是当地人们的一种生活方法。“不浪费,不愁缺,”这将是一道命令而不是一句口号。最重要的东西是那些月球上自然界无法提供的元素。令人费解的是,像氢这样宇宙中非常丰富的元素,月球上却并不存在。同样,像碳元素也不存在。没有氢和碳,也就没有水、食物、燃料油和植物。而氧却是月球上大量岩石的组成要素,可从月球矿石提炼过程的副产品中取得。
月球上的农业,为提供一定比例的非人造食物(包括偶然需要的鲜花在内),将在地下和人造光照射下进行。在种植房内,温度、湿度和光照度均保持在最适宜于作物生长的状况。凡此种种花费的能量,还远不及月面上温室用于调节自然太阳光所需要的能量。农作物全都栽在盘子里,盘子里装的是经过改良的月土,并采用部分水栽法技术灌溉富有营养的溶剂。由于粮食生产率低,农业中也就不包括家畜的饲养。
电力将是一切工作之动力。巨大的太阳能发电站会把太阳光转化为电力。有些电力还得用于转动大型飞轮,其转速将达到难以令人置信的水平,积聚必要的能量,以供漫长月夜中推动发电机之用。
月球上的居民,同别的行星或类行星的开拓者一样,离开地球的目的并非是为了解决人口问题。在本世纪或下世纪内,运载大量人和物的切实可行办法,看来也不能设计出来。然而,在我们世代居住的星球以外出现的新领域、新要求和新的可能性,就等于使我们的文明世界从必然性的牢笼中解放出来。
今天,我们总是面临着发生世界性大灾难的可能性,不管这种可能性多么遥远。无论人为的或自然的可能毁灭全人类的灾难,都是人们容易假设到的。许多观察家已注意到,地球外的移居地对于延续人类生存的价值,即当地球上发生这种灾难时这种移居地还可起防止人种灭绝的作用。
目前我们的文明尚未成熟到能够选择人类长远目标这样的程度。一旦我们解决了这样的问题,即人类的终极目标是保存自己的种系,演变成更高级形式,还是像人类历史以前大多数生物——恐龙、猛犸和旅鸽——一样从地球上消失,那么我们就可更明确,当前我们对周围宇宙世界的迷恋是否对我们的命运会起决定作用。
到2024年,尽管只有月球上存在地球之外的移居地,但是到那时,人类肯定还访问过别的天体,其中可能有火星和一些经过认真选择的小行星。50年之后,我们的兴趣可能是规划通过什么样途径去那些先前认为根本不适宜人类去的地方。
到那时,配备仪器设备的不载人的探测器可能已经拜访过水星、金星、木星和土星,向地面送回照片和测定物理学、化学以至生物学的特性。然而这些资料只能激起人类更大的欲望。人类总得亲自出马,亲眼目睹,亲身体察。体验宇宙之行的实情,领略马到成功的感情。越是好像不可能实现的目标,就越会使人着迷。
在2024年,人类所着迷的对象将转到土星最大的第六号卫星上面去。土卫六离地球七亿五千万公里,与火星差不多一样大。土卫六几乎算得上是一颗自行体系的行星,它的面积等于地球陆地面积的三分之二。以前一直认为上面不宜住人,不仅因其离太阳太远而温度极低(华氏零下250度),而且也因其四周大气层中主要是甲烷气体。
尽管如此,对于一个具有献身精神的探险家来说,这个大气层并不像当初想象的那般可怕。甲烷是一种无色的气体,人们可从飞机上对土卫六进行勘探。
人们可以设计出以甲烷为燃料的喷气发动机,但其式样与惯常的相反。在地球上,是大气中的氧气与装在飞机油箱里的燃料——汽油进行化合而燃烧。而在土卫六上,飞机的燃料要通过发动机入口从大气中吸入,氧气反而储盛在飞机油箱内。而且,土卫六上的甲烷还将当作燃料用于返回地球的宇宙飞船上。
甲烷确实不宜呼吸,但我们会逐渐习惯于戴氧气面具,穿着宇宙服,住在增压舱内,然而,它们也未必是生活在土卫六上必不可少的东西。因为在做体外循环心脏手术或其他高级外科手术时,病人心肺之类的重要器官,完全可以不用,而生命仍可维持相当长的时间。若把人造心肺的供氧器缩成微型的,那就可随身携带,或通过手术移植到心血管系统,这样既替代了肺,又省去了呼吸运动。这类装置对地球上不穿潜水衣的深水潜水员同样有用。因为潜水员潜水的深度,为携带的混合气体所限,也受肺部内必要的压力所限◆有了这种供氧器,肺和气管就不供呼吸之用,可以充满水,从而消除了通常深水潜水时遇到的大部分困难。
尽管许多人很不愿为享受一下这种运动的乐趣而去经受这种外科手术,但对木星、土星等大行星的探险家来讲,这是非常值得照此一试的。诸如木星、土星、天王星和海王星等巨大行星,都各有各的特点,这不仅在于它们的大小(木星直径是地球直径的十倍,土星直径是地球直径的九倍,天王星和海王星的直径均为地球直径的四倍),而且还在于它们的密度(密度都很小,约为水的密度)及其周围极其浓厚、充满暴风雨的大气层(甲烷、氢、氨等气体)。不载人的探测器,将穿过这层汹涌的气流屏障,去揭示藏在大气层下的秘密。木星表面可能呈固体状,也可能呈液体状,或许是根本无法辨认的状态。假设表面确实存在某种状态,其球心引力就会使人的体重超过他在地球上的两倍以上。登其之上,难以呼吸,难于行走,更无乐趣,唯游泳毫无困难。在一间充满液体的舱室内,身体的浮力抵消了不堪担负的体重。如果飞船上全体船员都配备上供氧器,都有一对可盛液体的肺,那么他们行动起来就同地球上备有成套水下呼吸器的潜水员在15英尺深的水中游泳一样方便自如。
这样的假设,似乎只是幻想而已。而且,强大的球心引力还表明,从木星表面飞入它的卫星轨道,需要花费特别巨大的能量。
探险家和开拓者是谁?他们手拿哪国国旗?他们可能是举着美国、俄国或其他国家国旗的考察队,也可能是打着联合国(或类似组织)旗帜的考察队,还可能是航天费用国际联合组织领导下的考察队。
历史悄悄地告诉我们:能否发起这样的远征,百分之二十取决于选择的宏伟目标和拥有的技术能力,百分之八十取决于谁支付得了这笔航天费用。月球移居地在费用方面存在的困难不大,因为从中获得盈利是指日可待的。但向太阳系遥远的星球飞行,给资助者的报酬只不过是增加些新的知识和取得成就的愉快而已。幸而,投身于这种没有金钱报酬事业的个人和国家似乎总会有的,人类沿着进步小道向上攀登的科学事业也可得以继续发展。
一旦在某个星球上开辟了一个移居地或设立了一支考察队,其日常问题的重要性就大大超过了回到地球上所要考虑的问题。如何克服艰难险阻,如何适应异乡的恶劣环境,这些千难万险促使参加探险的人结成一个整体,他们齐心协力,同舟共济,不亚于同胞手足。但分歧总是存在的,任何政府总有政治派别的争吵,这是可以预见的,也同样是必然的。但是自然界的问题将比个人的问题重要得多。
[译自SR/World,1974年8月24日。高健民译]
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*作者于1969年7月16日驾驶阿波罗十一号宇宙飞船,经过四天的旅程,登上月球,成了地球上第一个上月球的人。现是美国辛辛那提大学航天工程学教授。