本世纪结束之前，来自世界各地成千上万人民将能在可容纳几百居民位于地球轨道上从事研究的“原型殖民地”上共同生活和工作。
阿波罗计划证明，人可以在空间有效工作数天。它的后继方案，天空实验室，把这种论证延长到近三个月。去年，俄国人超过天空实验室，他们似乎通过礼炮号轨道站来建造人在空间永久定居场所。在空间的人一年总累计方面，苏联居于世界首位，这种趋势至少还要延续十年。到1990年，我们有可能期望着到50～100人连续地在空间生活和工作。
因此看来，人类永久占领空间将是征服空间的下一个重要里程碑。美国和西欧在航天飞机-空间实验室方面的合作，正是朝此方向作出努力，尽管其步伐比苏联慢。已经确定了保证永久占领所必需的低成本空间运输，美国和苏联都在解决其技术问题。
将来空间人口中绝大多数将继续从事业已开始的与天空实验室、礼炮号、航天飞机、空间实验室和其它计划有联系的研究和技术。开发空间所获得的知识和技能有益于世界各国人民。这些活动中许多可以在共同合作的基础上最有效地实施。这意味着，各国都可以大大地从一个国际地球轨道居民点的研究和技术方面得到好处。
国际精神始终起着推进空间的作用，它在日益增长。以Poe和Verne的著作为起点，通过Tsiolkowsky、Goddard、Esnault-Pelterie和Oberth奠定的技术基础，空间探索的智慧根基一直是不同的。而实际里程碑确实一样。Goddard在1926年发射了第一支液体火箭，V-2于1942年在德国试飞，第一颗人造地球卫星和第一个太空人分别在1957年和1961年从苏联国土升空，而第一个人（美国人）在1969年漫步于月球。苏美在载人空间飞行方面的直接合作是以1976年阿波罗一联盟号试验方案为起点。礼炮号乘载着国际乘员组在飞行，正像航天飞机和空间实验室即将要做的那样。
1950年成立了国际宇航联盟。1964年成立了国际电视卫星组织，1975年成立了欧洲空间局。目前至少有十二个其它国际空间组织（包括政府和商业的）。根据1977年9月统计，146国报告了有关空间活动，126无发射器国家有了354名国际空间组织会员，35国有空间合作计划，21国有78项双边计划。1980年，7个强国将拥有轨道发射系统，21国将有卫星。
许多时候，宇航的设想和活动跨越海洋和国界。Wernher von Braun和他的德国小组成员来美国之后，跟美国科学团体领导人在1952年共同拟定了空间远景规划，其中包括永久性地球轨道站（见图）。von Braun轨道站作为科学观察地球和宇宙的平台，每分钟旋转三周，产生0.35g。它将提供像潜水艇那样供80人用的生活设施。这种设想技术上一直是可行的，只是在以后发现了范 · 阿仑辐射带，需要把轨道高度降至600公里以下，并且该轨道站必须设置一个防日曝掩蔽室，保护永久居民免受偶尔出现的太阳耀斑的辐射伤害。
自从von Braun建议以来，政府和工业部门定量研究了许多永久性轨道站设想、其中大多数设计只适用于几十人。不过，Romick在1956年定性地提出了有二万居民的地球轨道“城市”设想，以使用过的火箭为核心，在其四周建造，人住在一端旋转着的住宅区里。Ehricke在1967年还定性地提出建造居住1200人的地球轨道“旅游旅馆”，兼设大型的用于疗养和娱乐的失重和部分失重“dynariums”。1974年跃到更宏大规模，O'Neill提出在月球距离处，利用月球材料建造“殖民地”，接纳一万至几十万人，这是目前已在考虑研究的一种想法。作为对O'Neill工作的支持，Driggers探讨了在月球距离处居住2000人的“建筑物”。
尽管做了这种振奋人心工作，但还很少系统、定量地研究比如规模为五十至一万人的近地轨道居民点。（我曾建议建造几百人的近地轨道“原型殖民地和技术站”，并且已经详细探讨了有关1000人原型殖民地的设计要点）。根据本文提出的理由，我认为，国际轨道研究居民点应当大体处在这种规模；本文探讨这种居民点的可能形式、建造时间和成本费用。
每个居民点将包括观察地球（资源、环境、天气等）的各种手段，宇宙学研究，材料和产品研究（包括制药、生物医学、农业和生态的研究），以及高级空间系统（包括信息处理，大型结构和能量系统）的基础技术研究。
居民点设计假定具有下列特征：人数——10～1000人；构造——积木式，在轨道上装配（铝壳体，抗拉强度为218.7毫巴）；轨道——与太阳同步，高度550公里（维持轨道的速度增量?V为每年米/秒）；光生伏打电力（燃料电池在日蚀时和作备份使用）；没有宽阔或复杂的窗户。
内部环境包括最大值为每分钟旋转3周的人为重力（受科里奥利力限制），0.5大气压（50%O2，50%N2），可防每平方米5吨辐射压力的防太阳耀斑辐射掩蔽室（针对1956年2月23日记录的最大太阳耀斑），取决于居民点规模适用于部分至完全闭环生态的面积和电力，以及约占40%居住面积深0.3米的土壤。
计划和进度均建立在无需卓绝驾驶者的“一般”环境的基础上，而后勤工作则建立在具有部分还原氧气能力的生态系统的物质不灭假定基础上。
居民点只是直接为科研和技术研究服务，并非为大型空间作业例如信息处理平台、太阳能卫星、材料加工厂和军事活动服务。只有这样，国际合作才能摆脱政治、经济和军事方面的障碍。
居民点成本估算主要根据国家航空航天局大型方案历史的和设想的成本资料，只有部分根据其它成本方案，我认为这些估算一般说来是过于乐观。
全部成本（包括十年使用成本），10人居民点为68亿美元，1000人工厂为462美元。每年最高投资，10人居民点为15亿美元，1000人工厂为45亿美元。
研制和建造时间，10人居民点为8年，1000人工厂为17年。建造时间系假定装配生产率为每人每年450吨（三个漂移平台）。300人双球型居民点，用五年时间建造，则需要一个10人建筑小组生活在适当的空间站上（这包括在“理论的首次装置”成本中）。
对于300人殖民地，在10年期间，6000名各国研究人员和他们家属可以在轨道居民点及其周围从事研究，每人费用为370万美元。总的“桶形曲线”（bucket curves）指出，地球轨道研究居民点最佳成本人数在200～500人之间。
设计、研制、建造和使用这种居民点，困难存在于工程和生物学许多方面，包括制造技术、生态系统和热控制、电力和照明网、健康和医务管理、维护、修理、安全和应急处置。近些年来经技术团体严肃考究之后，看来这些问题都可用当今熟悉的技术予以解决。礼炮号、航天飞机、空间实验室及其改型将提供基本技巧来着手研制永久性轨道居民点。
决定进行这种设计的确是显眼的。如同一切有指望的事业一样，需要小心谨慎作许多论证——成本、危险、时间、担心“泄露技术”，等等。从政治上讲，实施计划的唯一实际道路，要立足于本国，而不要立足于国际。
但是，采取如此重大步骤的勇气将为空间发展铺平道路。我们承认，空间活动许多阶段将会遇到政治、经济和军事上的竞争。我认为这些方面应当通过在真诚合作基础上的重点分工来平衡，各国应当共同努力，把永久占领空间和人类迁往空间这一事业向前推进。
〔译自Astronautics Aeronautics，1979年10月〕
——————
* 作者系美国航空与宇航学会空间系统委员会主席。