下次人类大迁移即将开始。此种令人兴奋的事已经有所感觉。侦察员们在称为《水星》与《双子星座》的金属密封壳中作了第一次试验性探索;他们看到了,但是没有停靠。第二次波浪伴随着《阿波罗》,他们作了停靠和采掘,并且带回了他们的远征证据。最早的先驱者业已在天空试验室和礼炮号中在空间度过一段时间。物理学和工程科学均已得到证实。理论都是正确的,设备近于完善,目前航天飞机的Conestoga运货单准备好了并且是能实现的。生命科学家普遍认为,人类已为下一步做好了准备并且有能力予以实现——至今从良好健康角度来看——超出185天。而我们的激情则显得逊色。
航天飞机和空间实验室规划中生命科学飞行试验无疑要弄清在逐渐延长的时间里空间微引力对人和其他有机体的影响。目前看来似乎在空间连续居住不成为主要问题。在地球轨道上和至月球作远距离飞行的大约50%宇航员经历过晕机,这可能提出一些使用上问题。而它可能涉及到操作和医学两方面,得做进一步研究,以便更好地理解和控制。从心血管和血液的变化以及宇航员返回地球重力场时感到可怕的不确定性中发现了更为突出的问题。也许,超出研究过的周期,达到某种程度,骨头软化的实际程度、时间过程和复杂性可能构成威胁。
对这些学科领域的研究都做了安排,并且将是空间实验室实验选择中第一份业务单。不过,这些课题经过我们努力都是容易完成的;问题是迷人的,解决已发现的问题也会遇到曲折和困难,除此之外,生命科学家和工程师还面临着更大的困难。空间实验室虽然作为空间研究的重要手段,但它停留的时间却是有限的。在它的研制中,这点是跟轨道器的电力和乘员保障有关。要充分研究在空间长期居住任何方面问题,我们必须有停留时间较长的实验室。要全面探讨空间的科学与工业潜力,我们务必有允许我们依靠现有航天飞机/空间实验室能力在空间保持比7天、10天或30天更长一些时间的设施。不管把它称为空间站,居民点,或平台,不管它是在近地轨道,还是在L-5(指5号秤动点——译者注),这种位置肯定(和必然)是需要的;在这种要求之下,我们寻求解决实际问题的答案。
迁移取决于所要去的地方,而在该处的生存能力则取决于它的自给水平。超出近地轨道,把我们的计划仅仅建立在航天飞机为众多人数定期补给最起码的生命保障物品的基础上不能认为是合理的。因此,对于任何一个这样永久性建筑,为一些连续或长期居住的居民而制定的计划,必须解决再生的生命保障系统的问题。于是,这便成为在下一空间时代综合生命科学家与系统工程师才华的难题。
Spurlock和其它人已经计算出可更换的消耗品中大约70%是饮用水、食品贮备和卫生设备。其中不包括“家务用水”。人类生存需用的全部氧气质量比需用的食品质量多一半。从补给观点看,于是食品便成为第三个重要问题——除非在再生的生命保障系统文件中另有规定,或按照最近在国家航空航天局生命科学部关于《受控生态学的生命保障系统》规划中所列出的。
物理、化学和生物系统在集装密封箱里某种组合不会超出我们近期的能力。在六十年代后期,Ward,Miller,Christensen和其他人在Brooks空军基地建造了双人使用的藻基氧再生系统。七十年代中期,国家航空航天局跟原子能委员会和通用电力公司合作,建造了核发电废物处置与水回收系统,保障4人用120天。这两种系统已按所设计那样进行工作。国家航空航天局——原子能委员会一通用电力公司的工作并不打算完全再生大气层或利用废物,而这些废物确实都是可利用的。我们在近期最大的可能,在于重新利用这些研究结果,并且有条不紊地把这种方案推广到能无限制保证人类在地球外生存的整个系统中去。
当然,开展工作时必须作出许多决定。并且,确定存在一些我们无法立即回答的问题:我们要补充的能量是核能还是太阳能?我们的食品来自习惯来源,还是来自藻类或回收的化学制品?它们看来非要像食品不可吗?我们要给生活方式和精神——社会的相互影响添加些什么或从其中要求些什么?这些都是可以研究的问题,可以办到的事情,服从于调整、挑选和替换;我们应当解决这种课题。
今日活着的许多男女将在空间度过几个月到几年。从这一代开始,另一些人将在空间度过他们的一生。如果国家航空航天局肯尼迪空间中心成为向空间迁移的Fort Smith的话,那么这种再生消耗的问题应当给予应有的高度重视。这是我们最迫切的要求,最大的难题,和最引人注目的事情。
[Astronautics & Aeronautics,1981年7~8月]