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第三材料《四》
添加时间:2016-01-03
第十八章
地月缆车豪华游  住在宾馆奔月球

  上回说到,"月球"对失去"地外第一大居民区"的桂冠不肯善罢甘休。
  月球居委会认为,失去"第一",主要是因为交通不便。地月之间,唯一的交通工具是火箭,火箭的费用高,风险大,是影响月球居民增长的主要原因。
  月球居委会提出,在地月之间建设"地月缆车",以解决交通问题。为了争取广大民众对"地月缆车"计划的支持,月球居委会委员,"地月缆车"课题组组长——阿姆斯特朗来到太行科技馆,亲自向民众介绍"地月缆车"计划。
  阿姆斯特朗是美国人,为了纪念第一位登上月球的宇航员,他取名"阿姆斯特朗"。由于他执着于月球的研究开发,10年前成为月球的常住居民,第二年就当选为月球居委会委员。他提出的"地月缆车"构想,经过一年多的可行性研究,于最近报送地球居委会。今天,他要将这一计划详细地讲述给在座的每一个人,以求广大民众的理解和支持。他说:
  在座的各位大都还没有到过月球,这主要是因为交通不便所致。地球和月球之间的交通目前还离不开火箭,即便是经太空电梯中转,也有一段路程要依靠火箭。火箭的费用高,风险大,及人们对火箭的恐惧,是月球居民发展缓慢的主要原因。"地月缆车"就是针对这一问题而提出的。
  "地月缆车"就是一条同时套在地球和月球上的环形索道,犹如自行车的链条,地球相当于轮盘,月球相当于飞轮。
  月球的直径是3476公里,周长是10886公里。地球的直径是12756公里,周长是40053公里。它们之间的平均距离是384401公里。这条环形索道的总长约80万公里。
  索道绕在地球的赤道上,每时每刻都随地球一起转动,与地面相对静止。
  如果月球是地球的同步卫星,那么这条索道对地球和月球将都是静止的。如果是那样,就只能像太空电梯一样,沿着索道爬行。
  幸好月球不是地球的同步卫星,月球绕地球一周需一个月,地球自转一周只需一天。对地球静止的索道,对月球却在以每天4万多公里的速度穿过其背面,往返于地月之间。这正是我们建造地月缆车的有利条件。
  请大家作一比较:飞机的速度是每小时1000公里;声音的速度是每小时1224公里;这条相对地球静止的索道,在地月之间的运行速度是每天4万多公里,相当于每小时1669公里,竟然比超音速飞机还快。
  缆车直接固定在索道上,随索道一起在地月之间运行,所以称之为"地月缆车"。缆车经过地球赤道的时间,即在赤道上停留的时间,大约是18个小时,在这18个小时里,它一动不动地停在地面上。人们利用这段时间装卸货物,维修保养,打扫卫生,更换卧具,补充食品、空气、水及其他生活用品等。当然乘客也在这段时间里上下车。
  缆车返回地面和离开地面的时间是不可随意改变的,它是由缆车在索道上的位置决定的。无论是白天黑夜,也无论是月圆月缺,每当你在缆车处,看到月亮出现在东方地平线上的时候,也就是该缆车即将离开地面的时候。由于缆索的弹性,由于地球的引力,还由于大气层对光线的折射,缆车离开地面的时间,比我们看到月亮离开地平线的时间要晚一些。
  随着月亮的升起,缆车慢慢离开地面,随缆索一起向月球奔去。由于缆车和地面同步运行,虽然速度比飞机还快,但是无噪声,无颠簸,无加速,无减速。人在缆车里,就像在房间里,丝毫感觉不到运动,也没有任何不适。
  缆车与地球同步,也就是与大气层同步,外形设计不用考虑空气的阻力,所以其外观不象飞机,不象飞船,而有些象住宅,象宾馆。
  缆车以地球的自转为动力,虽然体积大,分量重,却不耗能源。虽然宽敞舒适,设施俱全,却费用低廉。乘坐缆车如同住宾馆。
  从地球到月球,乘缆车需走9天多。时间虽然长一点,但安全舒适的乘车环境,丰富多彩的旅途生活,遨游太空的新鲜感觉,将使你感到时间过得很快。因为旅途就是休息,旅途就是度假,旅途就是旅游,旅途就是享受。在这种情况下,没有人会嫌时间长。
  坐在缆车里的乘客始终以每小时1669公里的速度奔向月球,但他们一点也察觉不到这个速度。因为这个速度就是他们在地球上所固有的速度。他们离开地面时,速度的大小也不会变,只是方向稍有变化——由圆周运动变为直线运动。由于地球的直径很大,地面的圆周运动本来就近似于直线运动,所以这个方向的变化也难以察觉。可以说,乘客是在不知不觉中奔向月球的,因为缆车不需要起动,也不需要加速。
  缆车离开地面的过程也是极其缓慢的,因为离开地面的初期,缆车的前进方向与地球的自转方向基本相同。虽然它的速度比飞机还快,但由于是和地面同行,所以没有飞机起飞的感觉。
  缆车离开地面大约1小时之后,由于缆车的前进方向逐渐偏离地球的自转方向,缆车与地面开始比较明显地分道扬镳,乘客们这才发现:他们正在快速离开地球,而且越来越块,比飞机起飞还快。但如果你不看窗外,则什么感觉也没有。
  5小时以后,缆车沿赤道的切线方向走出8000多公里,与地面的距离达到2500多公里。这时,地球的引力约为在地面时的一半,乘客会感到自己的体重减小了一半。
  10小时以后,缆车与地面距离超过10000公里,乘客会感到体重已减小到原来的十分之一。这会儿还是观察地球的好机会,因为这时,我们与地球的距离正好与地球的直径相等,就像在1—2米处,观察一个人一样。
  大约一天之后,缆车到达距离地面36000公里高处。虽然这里和同步天堂等高,但由于缆车已经不再随地球同步转动,它绕地球一周的时间,由1天变为1个月,离心力不足以平衡地球的引力。乘客们不会像在同步天堂那样完全失去重量,而是体重约为原来的四十分之一。
  8天以后,缆车到达地月引力平衡点。这里距地球32万公里,距月球6万公里,由于地球引力和月球引力在此处相平衡,乘客们这才有完全失去重量的感觉。这时乘客们会看到:月亮和地球,一个在前,一个在后;一个是黄色,一个是蓝色;而且大小相等。随后缆车进入月球的引力范围,由于月球的引力作用,你会感到月球在下,地球在上。而且月球越来越大,地球越来越小。
  9天以后,缆车到达月球附近,这时你会感到:月球是大地,地球是天体,天上少了一个金色的"月亮",却多了一个蓝色的"地球"。
  由于月球始终以同一面对着地球,当缆车绕过月球背面时,与月球表面有一个每小时1669公里的相对速度。为了使缆车顺利通过月球背面,需用滑轮将缆索托起。
  人们在地球一方,上下缆车非常方便,因为缆车经过地球时,与地面相对静止。但是,在月球一方情况就不同了:缆车以每小时1669公里的速度绕过月球背面,速度比飞机还快,而且不停车。为了方便在月球一方上下车,我们需在月球上修建一条磁悬浮列车环线,专门用来接送旅客和货物上下车。这条环线有一段与缆车线路并行,有一段通过月球基地。
  从月球返回地球的乘客,在月球基地登上磁悬浮列车。当地月缆车靠近月球时,启动磁悬浮列车。当缆车越过月球背面第一个滑轮时,磁悬浮列车正好也同时到达这里,而且与缆车速度相等,可以进行对接。缆车经过月球背面的时间约为3小时,两车对接后,有充足的时间进行货物的装卸和乘客的上下。然后两车分离,缆车绕过月球背面返回地球。磁悬浮列车则沿着环线继续行驶,最后停在月球基地,并与基地的"迎客厅"对接。乘客从磁悬浮列车进入月球基地,才算是完成地月之旅。
  旅客从地球到月球基地可以不穿太空服。当需要进行舱外活动时,缆车内,及月球基地内,随处都备有太空服供你使用。
  再说地球一方:地月缆车绕过地球的赤道,从赤道上出发,并在赤道上着陆。可是赤道的五分之四是海洋,只有五分之一是陆地。为此,我们需要在赤道上建一个环球平台。这个赤道环球平台,简称赤道平台,长4万多公里,宽1公里,作为地月缆车和地球的结合部。缆车在这个平台上着陆和出发。
  如果要求每小时发一班车,那么在80万公里长的缆索上每隔1669公里就必须安装一部缆车,共需480部。由于赤道平台与缆索相接触的部分有两万多公里,所以,任何时候都有14部缆车停在赤道平台上。赤道平台上建有"环球管道列车",并与"全球管道交通互联网"相连。乘客可以通过"全球管道交通互联网"从地球的任何地方直达赤道平台,在你预订的缆车旁下车。
  缆车从赤道平台出发,绕过月球,再回到赤道平台,运行近20天,行程80万公里。而在赤道平台上,从着陆到出发,共停留18个小时。20天旅途所需的空气、水、食品、药品、用品等,都必须在这18个小时内准备好。所以平台上有一套完善的服务体系和供应体系。
  我们已经有了建设各种平台的丰富经验,其中以海上平台为依托的海上城市近几年发展很快,已遍布太平洋、大西洋和印度洋的赤道两边。赤道环球平台及环球列车的建设,也为这些海上城市提供了交通便利。
  阿姆斯特朗说道这里,看了一下听众,听众仍然沉浸在他的演讲中。似乎不是在听他讲什么计划,而是在听他介绍一个全新的旅游景点,完全被他的演讲吸引住了。他接着说:现在可以提出你们所关心的问题了。
  有人问:"怎样把长达80多万公里的缆索套在地球和月球上呢?"
  阿姆斯特朗笑着说:
  这个问题正是下面要讲的,既然提到了,我就接着说。80多万公里长的缆索由上万根直径1毫米的细缆组成。每根细缆每公里的质量为5公斤,一根长80万公里的细缆,质量为4000吨,1万根的质量为4000万吨。要把重4000万吨,长80万公里的巨型缆索,同时索套在地球和月球上,确实不容易。不过,我们可以借鉴"金门大桥"和"太空电梯"的成功经验:先敷设1万根中的1根,然后再利用这1根敷设其余9999根。
  缆索的生产在地球方完成,缆索的铺设从月球方开始。要铺设的第一根缆索,需用火箭从地球送到月球,其余9999根留在地球上待命。
  缆索绕过月球背面时,需用滑轮将其托起。由于月球的引力只有地球的六分之一,滑轮的间距可超过1公里。照此计算,绕过月球背面共需滑轮及支架5000套。
  缆索通过滑轮的速度是每小时1669公里。为了减小磨损,滑轮的转速要低于每秒钟1转。按此要求计算,滑轮的直径应大于150米。
  5000套滑轮及支架,总重量超过100万吨。为了节省运费,我们决定在月球上进行生产。
  月球上有丰富的资源,"第三材料研究所"发明的"构件基因"是开发月球资源的好办法,它投资少,效率高,并能适应月球环境。月球上的"第三材料"厂,已为月球基地建设生产了大量的材料,完全有能力承担5000套滑轮及支架的生产任务。
  下面介绍建设"地月缆车"的几个步骤。
  第一步:准备工作。
  在地球方生产80万公里长的细缆1万根,缆车480部。并修建长4万多公里的赤道环球平台。
  在月球方生产直径150米的滑轮及支架5000套,安装在月球背面。并与之并列修建磁悬浮列车环线。
  将1万根细缆中的一根,通过太空电梯中转送到月球,并将其中部挂到月球背面的滑轮队列上。
  第二步:拉向地球。
  将细缆的两端分别从滑轮队列的两头,用"施工船"拉向地球。在进入地球的引力范围后,让细缆靠地球的引力垂向地球,直到大气层的边缘。这根中部挂在月球,两端垂向地球的细缆,两端各有一个可以遥控收放的"储线器","储线器"可储存数万公里长的细缆。由于地月之间没有空气,没有风,细缆可以静静地挂在月球上。由于地球的自转角速度远大于月球绕地球的公转角速度(地球每天自转一周,月球每天公转不到1/27周)。在地球上看,静静地挂在月球上的细缆及其两端的"储线器",其实是在绕地球作圆周运动。它们在大气层外,自东向西,一前一后,逆着地球自转的方向,速度达每小时一千六百多公里。
  第三步:着陆地球。
  通过控制细缆两端"储线器"的收放,使"储线器"逐步向大气层深入。并在适当地时候,打开系在前边(西边)那个"储线器"上的降落伞。降落伞受大气层的带动,将给细缆一个沿地球自转方向的拉力。这个拉力逐步给整根细缆加速,使细缆从相对于月球静止,向相对于地球静止过渡。假设降落伞的拉力为1吨,把质量为4000吨的细缆从静止状态加速到每小时1669公里,大约需要52小时。在整个加速过程中,要通过控制"储线器"的收放,使细缆两端逐步向地面靠近,以控制降落伞的拉力。降落伞的拉力,一是取决于降落伞与空气的相对速度,二是取决于空气的密度。刚进入大气层时,大气的密度很低,降落伞与大气的相对速度较大。随着与地面的靠近,大气的密度越来越大,降落伞与大气的相对速度则越来越小。当降落伞与大气的相对速度为零时,也就是,细缆绕过月球背面的速度接近每小时1669公里时,通过控制终端"储线器"的放线,使细缆的两端分别在赤道平台上着陆。
  第四步,细缆对接。
  带降落伞的一端在平台的东侧着陆,着陆后,"储线器"与地面的摩擦力将带着细缆随地球一起转动,自动绕在赤道平台上。
  另一端在平台的西侧着陆,着陆点设在沿赤道平台自东向西行驶的车上。着陆后,"储线器"在车上继续放线。车的速度要超过每小时1669公里,放线的速度要保持与车速相等。在车后落地的细缆静静地躺在路面上,很快又被月球拉起,向月球奔去。
  只有当车速超过每小时1669公里时,也就是细缆从车上放下的速度超过被月球拉起的速度时,躺在路面上的细缆才会逐渐变长。躺在路面上的细缆越长,将细缆的两端进行连接的时间就越充足。
  当这辆车和在东侧着陆的细缆另一端相遇时,车后路面上的细缆如果有1669公里,就意味我们有1小时的工作时间。这时应马上将细缆的两端进行连接。一小时后,连接处将离开地面,奔向月球。
  连接后的细缆将成为一个套在地球和月球上的缆环,如同套在轮盘和飞轮上的自行车链条。这个缆环在地球的赤道平面内,由地球的自转所驱动,绕着地球和月球的表面转动。这时的缆环已由相对于月球静止变为相对于地球静止。
  第五步:缆索加粗。
  向转动中的缆环并入新的细缆,使缆环逐步加粗到1万根,成为一条环形巨缆。
  第六步:安装缆车。
  将造好的缆车按1669公里的间距依次固定在巨缆上。运行于地月之间的缆车,速度虽然超过飞机,但外形却不是‘流线型’,而是‘宫殿型’。缆车的设计不用考虑空气的阻力,不用考虑加速度的影响,不用考虑动力系统和制动系统,也不用考虑方向控制和速度控制。就像设计宾馆差不多。与宾馆不同的是:由于缆车主要处在真空环境中,所以要考虑空气的密闭,储存,和循环利用。
  阿姆斯特朗说到这里,有人提问:
  月球距地球有时远,有时近,请问缆索的长度如何适应这个变化?
  阿姆斯特朗回答:
  由于月球的绕地轨道是椭圆形,距地球最远时为405500公里,最近时为363300公里,最远与最近相差42200公里。
  当月球距地球远时,缆索被拉紧,落在赤道上的部分较短。当月球距地球近时,缆索被放松,落在赤道上的部分较长。仅靠缆索在赤道上存量的变化,还不足以补偿地月之间距离的变化。所以我们在设计缆索的‘构件基因’时,让缆索具有适度的弹性,以适应地月之间距离的变化。前文说到缆车在地面的停留时间为18小时,是指多数情况。月球距地球最远时,由于与赤道平台的接触段变短,缆车在地面的停留时间为14小时。月球距地球最近时,由于与赤道平台的接触段变长,缆车在地面的停留时间可长达22小时。
  阿姆斯特朗面对普通群众的演讲,深入浅出,通俗易懂,科学严谨,有理有据。听了演讲的人,都成为"地月缆车"计划的支持者。这个由少数人制定的计划,很快就成为多数人的共识,成为媒体报道热点,达到了预期目的。
  三年以后,"地月缆车"建成通车。阿姆斯特朗被地球居委会和月球居委会联合授予"地月缆车之父"称号。
  第一批乘客大部分都是"地月缆车"计划的支持者,阿姆斯特朗与地球居委会的代表也在其中。他们到达月球背面以后,换乘月球磁悬浮列车来到月球基地的"迎客厅"门前。阿姆斯特朗亲自打开对接门,和大家一起进入大厅。
  在大厅,大家要求作的第一件事不是吃饭,不是洗漱,也不是休息。因为地月缆车宽敞豪华,各种设施一应俱全,刚下车的旅客,丝毫没有旅途疲劳。大家围在阿姆斯特朗周围,一致要求到大厅外面去看看月球,看看一百多年以前,人类在月球上留下的第一个"脚印"。于是,阿姆斯特朗请大家穿上太空服,走出大厅。
  大家在月面上奔跑,跳跃,狂欢,很快就来到人类登月的第一个"脚印"的旁边。由于月球上没有空气,没有流水,没有生物。一百多年以前留下的脚印,在没有采取任何保护措施的情况下,得以完好保存至今。自从月球上有人居住后,这里才受到保护,成为人类登月活动的永久纪念地。透过玻璃罩,第一个"脚印"清晰可见,在"脚印"旁边的纪念碑上,用英文、俄文、中文等多种文字写着:
  "1969年7月16日,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船,代表全人类,首次来到月球。尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林踏上了月球表面。尼尔·阿姆斯特朗在月球上留下的第一个‘脚印’,是一个人的小小一步,但却是整个人类的伟大一步。"
  今天,人类的脚印,在月球随处可见。第一个脚印就更具历史意义。
  阿姆斯特朗站在人类登月的第一个‘脚印’前,通过太空服上的对讲机给大家讲述关于月球的知识,他说:
  "月球是地球的唯一天然卫星。本身不发光,也不发热,在地球的引力作用下,不停地围绕地球运动。它是宇宙中离地球最近的天然星球,与地球的平均距离,约384400公里。月球的直径3476公里,相当于地球的3/11,月球的体积相当于地球的1/49,质量约为地球的1/81,平均密度相当于地球的3/5,表面积约为地球的1/14,表面重力约为地球的1/6。
  由于表面重力小,不能吸附任何气体,所以,月界是一个无空气,无水,无生物的寂静世界。月面除了广布着大小不等的环形山、大月谷、低平原和一些古老的火山岩外,没有一点生命气息。
  奇特的环形山,是火山喷发或流星坠落时的"遗作",最高峰达9000米。由于这里没有风,没有流水,没有动物,没有植物,没有人,这些"遗作"得以完好地保存。
  月球的自转和公转周期相同,都是27.32天。月球的自转和公转方向相同,都是自西向东。所以月球的一面老是向着地球,另一面在地球上永远看不到。
  由于月球上没有空气,没有水,所以昼夜温度相差悬殊。向太阳的一面,中心温度可达127摄氏度,背太阳的一面,温度低至零下183摄氏度。从生态学角度看月球,月界可以说是一个环境恶劣的不毛之地,死亡之地,任何生物在此都无法生存。既然如此,我们为什么还要开发月球呢?"
  阿姆斯特朗自问自答,慢慢道出开发月球的理由。
  究竟是什么理由?且听下回分解。


第十九章
五大公司先行官  月球居民过十万

  上回说到,阿姆斯特朗慢慢道出开发月球的理由,他说:
  "英国《每日电讯报》于2006年11月30日曾发表罗杰-海菲尔德的文章,阐述当时世界上最著名的科学家——斯蒂芬-霍金的观点:
  "人类只有走出地球,走出太阳系,才能长期存在。因为太阳的寿命是有限的,地球上适宜人类生存的环境不是永存的。人类只有在太阳系之外,开发多个适于人类生存的星球,才能确保未来的安全,才能避免灭绝"。这是其一,其二是人口数量的增长。人口数量的增长是人类社会发展的必然趋势,也是人类社会发展的动力源泉。我们不能因为地球的资源有限,就限制人口的增长,而只能开发更多的适于人类生存的星球,来满足人口增长的需要。
  第二个理由与第一个相比,更紧迫,更现实阿姆斯特朗讲完开发月球的两个理由,接着讲开发月球的过程:"1969年7月16日,为了全人类的根本利益,也是为了大国间的竞争,巨大的‘土星5号’火箭载着‘阿波罗11号’飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空,开始了人类首次登月的太空征程。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船,跨过38万公里的征程,承载着全人类的梦想,踏上了月球表面。这确实是一个人的小小一步,但却是整个人类的伟大一步。他们见证了从地球到月球梦想的实现,这一步跨过了5000年的时光。到1972年12月,阿波罗17号登月为止,先后有12名宇航员登上月球表面。
  人类对于月球有了越来越理性的认识。每次阿波罗飞行都对月球表面进行了广泛考察,搜集了大量的月球岩石和土壤标本,其中从月球上带回地球的月岩样品就达440公斤。同时还把许多仪器安装在了月球上,进行科学研究。如太阳风实验和月震测量等,月球已经不再神秘。
  2010年以后,除美国重返月球外,当时的世界大国纷纷加入探月、登月及月球实地考察的行列,掀起一股世界性的月球考察热。这股月球考察热一直持续到上世纪中叶。
  2050年,月球考察热导致月球开发热,世界大国纷纷在月球上建立基地,从此,月球上有了常住人口。
  2069年7月16日,在纪念人类登月100周年之际,月球居民委员会宣告成立。月球居民委员会的成立,使月球的开发有了统一规划,避免了世界大国‘瓜分新大陆’的悲剧在月球上重演。"
  阿姆斯特朗讲到这里,停了一下,用十分沉重的语气说:"月球环境的恶劣,在地球上是无法想象的。说它比地球上最恶劣的地方还要恶劣千万倍,也不足以表达其恶劣的程度。人在月球上,任何一个失误,任何一个事故,任何一个意外,都可能被夺去生命。恶劣的环境是人类的共同敌人。大敌当前,团结合作,一致对外,是人类的天性。在地球上是竞争对手,到了月球,很容易就成为合作伙伴。来自不同国家,不同种族的月球居民,很快就在月球居委会的领导下,融为一体。大家都为一个共同的目标——‘地外生存’而奋斗。明天我们将参观与‘地外生存’密切相关的五个基础性公司。"
  说完,阿姆斯特朗带大家回去休息。放下他们暂且不表,下面说说月球上的"时间"。
  由于月球的自转周期是27.32天,也就是说,月球上的一昼夜是655.68小时,白天和黑夜都长达300多小时。如果按照地球人的习惯,白天工作,黑夜休息,那么,人们就要连续工作300多小时,然后再连续休息300多小时。这显然是不可行的。实际上,月球居民的作息时间是按照地球上的习惯,以24小时为周期人为设定的。不同的是,月球上不划分时区,全球都用同一个时间。
  由于月球居民的大部分活动都在室内进行,通过统一控制公共照明系统,以24小时为周期,营造一个人为的昼夜变化,以统一人们的作息时间。阿姆斯特朗所说的明天,就是指这个人为设定的明天。
  说完月球上的一天,再说月球上的一个月。地球上的"月"来自月亮的圆缺变化。在月球上看地球,地球同样有圆缺变化,但只有在朝着地球的一面才能看到。
  在地球上看到月球半边亮半边暗时,在月球上看,地球同样是半边亮半边暗。在地球上看到月球全亮(满月)时,在月球上看,地球则是全暗。在地球上看到月球全暗(月牙最小)时,在月球上看,地球则是全亮。两者的变化周期相同,都是27.32天。
  在月球上看地球,地球圆缺变化类似月亮,但在天空的位置却是固定的,而且比在地球上看到的月亮要大得多。如果仔细观察,仅凭肉眼就可以分辨出地球上的陆地和海洋,还能发现地球的自转。
  在月球上,和地球的圆缺变化周期相同的还有日出、日落。从日出到日落,到再次日出,其周期也是27.32天。
  在朝着地球的一面,日落以后,也是地球最亮的时候,即向月球反射阳光最多的时候,所以,这一面的黑夜并不太黑。但是,另一面就不同了,由于没有地球反射阳光,这里的黑夜特别黑。
  月球与地球虽是两个世界,但却有着千丝万缕的联系,所以两地居民使用的是同一个历法——公历。
  月球上虽然没有空气,没有水,但是有高山,有平原,有岩石,有土壤。地球上所有的元素,在月球上几乎都能找到。今天我们已能利用月球岩石中的元素来生产空气和水。
  月球上的资源对人类来说价值惊人。地球上稀缺的铀、钛、稀土等,在月球上却很丰富。月球上的玄武岩里钛铁矿的体积占25%,钛的含量大概有100万亿吨以上。
  特别是月球表面土壤中蕴藏着几百万吨的氦―3,这是一种能量密度极高,而且清洁、安全的核聚变燃料,数吨氦―3所产生的能量,足以供全人类使用1年。它还是我们将来登陆火星,走出太阳系的理想燃料。
  我们开发月球,不仅是为了这些资源,还因为它是我们走出地球,走出太阳系的停车场和练兵场,是我们寻找新家园了望站和加油站。
  停车场:由于月球的引力只有地球的1/6,所以飞离月球要比飞离地球容易得多。将来,我们走出太阳系,寻找新家园的第一步,就是先乘地月缆车登陆月球,然后再从月球出发。所以说,月球是我们走向宇宙的停车场。
  练兵场:地球之外的星球,即便和地球类似,也难保有完全适宜人类生存的环境,必须要用科学的手段对其进行改造和开发。月球正是我们改造和开发其它星球的练兵场。如果我们掌握了在月球上生存的本领,再到其它星球上安家,就不太困难。所以说,月球是我们走向宇宙的练兵场。
  了望站:我们在茫茫宇宙中寻找新的家园,不能碰运气,闷头钻。首先要对宇宙空间进行详细地观测和了望。月球上没有大气层的干扰,是观测和了望宇宙空间的好地方。目前,月球已进入开发阶段,太阳系内的其它行星和卫星已进入实地考察阶段,观测和了望的重点是太阳系之外,和地球类似的行星。所以说,月球是我们走向宇宙的了望站。
  加油站:月球上虽然没有煤炭和石油,但是却有丰富的"氦3"。"氦3"是一种核聚变燃料,能量密度比化学燃料高出千万倍,是我们走出太阳系的理想燃料。所以说,月球是我们走向宇宙的加油站。
  今天的月球已是地球之外的第一大居民区。这主要归功于五个基础性公司。它们是供电公司、供水公司、供气公司、农业公司和房产公司。
  供电公司其实就是一个"向阳板"发电系统。在月球上,没有风电、水电、火电、核电,全靠"向阳板"发电。月球表面接受的太阳辐射能量约为12万亿千瓦,相当于地球的1/14。由于月球上的一日,等于地球上的27.32日,白天黑夜各占一半。也就是说,月面上有近14天长的黑夜。为了保证夜间供电,供电公司的"向阳板"发电系统,是个环月球一周的系统,任何时候都有一半"向阳板"处在阳光下,所以能连续供电。
  供水公司下设四个分公司,第一分公司的任务是从月球的尘土中提取冰状水。在月球的北极和南极都存在冰状水,冰状水以非常低的浓度和月球尘土混在一起,贮存在南北两极的陨石坑的坑底,总量在0.1亿吨-3.3亿吨之间,这些冰状水是月球居民的第一水源。
  第二分公司的任务是利用月球上的"氢"和"氧"合成水。在月球的岩石和土壤中,含有大量的"氢"和"氧",利用这两种元素,就可以合成水。合成的水是月球居民的第二水源。
  第三分公司的任务是对使用过的废水进行循环处理。月球上有阳光的地方,温度可达一百多度,阳光照不到的地方,温度在零下一百多度。这个温度差为废水处理提供了方便:废水在阳光下的蒸发器里蒸发,变为水蒸气,然后通过蒸汽管道,送入背光处的冷凝器中,很快又变成纯净的蒸馏水。
  第四分公司的任务是水的输送和回收。水的输送和回收都通过管道完成,为了减小月球表面温度变化对输水管道的影响,输水管道设在月面以下50米深处。
  供气公司负责所有人居房间和植物大棚内的空气供应和循环。同时还负责空气温度、湿度、清洁度及空气成分的调控。人居房间和植物大棚对空气的需求具有互补性,前者消耗空气中的氧气,增加二氧化碳。后者则消耗二氧化碳,增加氧气。植物大棚的规模与月球的人口数量要匹配,这不仅可实现空气的自然循环利用,还可保证人对农产品的基本需求。在对空气循环利用的基础上,为了补充因泄漏而造成的损失,供气公司还要按计划从月球的岩石和土壤中提取"氮"和"氧"。必要时,还从地球进口液态"氮"和"氧"。
  农业公司靠植物大棚来生产月球居民所需的各种粮食、蔬菜、瓜果等农产品。植物大棚呈半球型,就像草原上的蒙古包,广泛分布在月球的平原上。大棚内必须保证植物生长所需要的空气、阳光、温度、湿度。为了解决月球上,昼夜温度相差悬殊问题,大棚内储存有大量的水,用于在白天吸收热量,在夜间释放热量。
  由于没有大气层,月球上的紫外线强度很高,足以杀死所有绿色植物。为了防止紫外线的伤害,"月球第三材料厂"发明了一种能阻挡紫外线的透明材料,这种材料不仅可用于建造植物大棚,还可用于建造月球房屋。
  由于月球上的一昼夜长达27天多,为了让农作物顺利渡过漫长的黑夜,农业公司采取了三套方案:一是培育适应长夜环境的新品种。二是在夜间定时进行灯光照射。三是利用光纤将阳光从月球的向光面送到植物大棚。
  农业公司通过技术创新,不仅为月球居民提供了充足的新鲜的瓜果蔬菜和粮食,还成为月球空气循环利用的主要方式。
  房产公司不仅是月球房产及交通设施的建设者,还是这些设施的保护者。月球房屋多为圆球型、半球型、蚕茧型等,由"月球第三材料厂"整体制造,整体运抵现场。位置固定后,再连接供水、供电、供气及交通设施。
  为了方便人员往来,所有房屋都通过管道式走廊和管道交通线相连。房屋内,走廊内,及管道交通线内,都充有与地球表面密度相同的空气。月球居民多数时间都在这些充气的空间内活动,必要时才到外边。到外边时必须要穿太空服,并携带足够的空气。
  为了减少人员出出进进造成的空气泄漏,所有直接对外的门,都必须是专用的过渡门。为了防止因某一处空气泄漏而影响全局,所有的连接处都设有专用的隔离门。
  由于所有的房屋、走廊及管道交通线都是充气的封闭式结构,一旦发生泄漏,必须及时抢修,否则将危及人的生命。为了在发生空气泄漏时,及时发现,及时修复,房产公司的一名技师发明了一种仪器。这种仪器非常灵敏,即使少量的空气泄漏,也能及时发现,发明人因此受到奖励。
  供电公司、供水公司、供气公司、农业公司、房产公司是人类在月球上生存的基本保证。在此基础之上,人居环境研究基地、新材料研究基地、天文观测基地、对地球观测基地、深空探测基地等,也先后建成。这些设施,有的靠人管理,有的靠机器人管理。
  除了上述五个公司和五个基地外,还有几家工厂,主要生产一些月球上专用的建筑材料,"月球第三材料厂"就是其中之一。
  服装、电器、医药、日用百货等,目前主要依靠从地球进口。
  由于月球没有大气层,大小陨石都可直达月球表面,对于建在月球表面的人工设施是个致命的威胁。幸好月球有一面总是朝向地球,朝向地球的一面由于有地球作屏障,可免受陨石的袭击,所以月球的开发,首先从面向着地球的一面开始。
  地月缆车开通后,月球上的人口快速增长,各类人工设施快速发展,背向地球一面也被列入开发计划。由于这一面遭受陨石袭击的几率较高,需要采取防护措施。原来用于军备竞赛的导弹防御技术,现在已经被用来防御陨石的袭击。
  月球上虽然没有空气,但是有阳光,有空间,有重力,还有人类所需的各种物质元素。不象"同步天堂"那样,一切物质供应全靠地球。随着月球开发的深入,月球居民对地球的依赖将越来越小,月球必将成为一个可以独立生存的人类家园。由于月球表面有重力,所以有上下左右,有东南西北,与地面相似。人在这里,比在完全失重的环境下,更容易适应。
  目前月球上的常住人口和流动人口合计超过10万人,已重新成为地球之外的第一大居民区。为了丰富月球居民的生活,也为了发展旅游业,月球居委会正在建设一个大型公共设施。
  究竟是什么设施?且听下回分解。

第二十章
全民健身搞得好  体育场馆建得高

  这个大型公共设施就是"月球体育馆"。
  自从月球有人居住以来,月球上的体育活动就已存在。月球体育的特点是全民参与。由于移居月球的居民以青年为主,身体素质相对较高。为了适应月球环境,锻炼身体成为第一要务。刚开始,以室内健身操为主,后来球类、田径、游泳、举重等相继开展。活动场所主要是健身房。
  在第60届奥林匹克运动会期间,月球居委会曾派运动员参加比赛,但没拿到一块奖牌。在月球上十分优秀的运动员,为什么到了地球就不行呢?这主要是因为地球的重力(引力)是月球的6倍。尤其是跳高、跳远、投掷、举重等项目,与重力密切相关。因而,地月之间的体育运动没有可比性。
  为了在月球上发展体育运动,增强人民体质,月球居委会决定建设一座大型体育馆,每年举办一届体育比赛,以促进全民健身运动。
  "月球体育馆"的位置选在月球朝向地球一面的中心,这里有地球作为太空屏障,可免受陨石的袭击,是月球上人口最集中的地区。
  月球居民绝大部分时间呆在室内,不能像地球居民那样享受蓝天、白云,山川、河流、森林、草原。设计人员决定用体育馆来弥补这一缺陷。
  月球体育馆为半球型,就像一口大锅扣在月面上,与农业公司的植物大棚相似,只是比植物大棚大得多,直径达3000米,高1500米。
  它的主体结构没有立柱,没有横梁,没有框架,没有墙体,仅靠内部填充的空气就足以把这个半球状大屋顶撑起。由于月球上没有风,所以不用担心它被大风吹走。半球状大屋顶的边缘直接埋入月面的土壤中,埋入深度主要考虑两个因素:一是要能把大屋顶牢牢地固定在月面上,二是要能防止和减缓内部空气的泄漏。半球状大屋顶由月球第三材料厂生产。
  月球体育馆不仅是月球居民休闲、锻炼、比赛的场所,也地球人到月球旅游的重要景点。体育馆的中心有一座用月岩和月壤堆成山,高1111米,有6666步台阶直达山顶。山顶有一"山泉",终年喷涌,使山体保持湿润。山上一年四季绿树成荫,鲜花盛开。更有潺潺流水,绕山而下。由于月球的引力小,而且馆内氧气充足,多数人都可一口气爬到山顶。
  山丘的四周,排布有田径、游泳、球类、体操、射击等各种运动场地,几乎包含奥运会的所有项目,只是比赛标准和规则有所不同。地球人可在这里创造出意想不到的成绩,当然,这些成绩是不被奥委会承认的。
  体育馆的大门设在地下,进出体育馆,要通过地下管道。
  月球上没有专职的运动员,所有运动员都是业余的。一年一度的"月球体育运动会"有上千人参加,平均每一百个人里,就有一人参加比赛。但是,这个参赛者不是通过选拔赛选出的,而是通过随即抽签抽出的。参赛单位要想取得好成绩,仅靠培养尖子是不行的,必须提高每个人的身体素质。由此可见月球体育的普及率。
  虽然月球环境比地球恶劣千万倍,但由于先进技术的使用,月球居民的生活质量并不比地球居民差。人们在月球上取得的‘地外生存’经验,为开发火星奠定了基础,开发火星还会遇到什么问题?且听下回分解

第二十一章
奔向火星路途远  高速飞行靠氦三

  从结构上看,与地球最相近的是金星。金星的半径约为地球的95%,体积为地球的88%,质量为地球的81%,表面重力为地球的91%,密度为地球的95%,与太阳距离为地球的72%……但两者的环境却有天壤之别:金星的表面温度高达465至485摄氏度,大气压约为地球的90倍,大气中还有一层厚达20到30千米的由浓流酸组成的浓云。金星上不可能有任何生命存在。因此,金星和地球只是一对"貌合神离"的姐妹。
  除金星外,结构与地球最相近的就是火星了。火星的半径为地球的53%,体积为地球的15%,质量为地球的11%,表面重力为地球的38%,密度为地球的71%,与太阳距离是地球的150%……火星则有着与地球最接近的环境。火星的平均温度只比地球低30℃,在赤道附近,最高温度可达20℃左右,这是火星与地球最大的相似之处。
  另外,火星周围也笼罩着大气层,大气层的主要成分是二氧化碳,其次是氮、氩,还有少量的氧和水蒸气,大气层中都有氮存在,是火星与地球的又一相似之处。
  还有,火星的自转和地球也十分相似,自转一周为24小时37分22.6秒,仅比地球长一点。火星绕太阳公转一周需687天,约等于地球的两年,而且有明显的四季变化。这些是火星与地球的主要相似之处。
  在太阳系的八大行星之中,虽然火星与地球环境最为相近。但仍是一个寒冷,干燥,荒凉的世界。
  火星大气十分稀薄,密度还不到地球大气的1%,因而无法保存热量,导致表面温度很少超过0℃,在夜晚,最低温度可达零下123℃。所以是一个寒冷的世界。
  火星两极的冰冠中含有水份,但无液态水。火星大气中含有水份,但含量极小。所以是一个干燥的世界。
  火星上没有任何植物、动物及生命现象,所以是一个荒凉的世界。
  从火星表面获得的探测数据证明,在远古时期,火星上曾有过液态水,而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊,甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床,就是当时经水流冲刷而成的。
  尽管火星比地球小得多,但它的表面积却相当于地球的陆地面积。除地球外,火星是最具有趣地形的行星,有些山川比地球上的还要壮观的:
  1,奥林匹斯山脉:它在地表以上的高度有24千米,几乎是珠穆郎玛峰的3倍,是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过500千米,并由高达6千米的悬崖环绕着。
  2,Tharsis:它是火星表面的一个巨大凸起,有大约4000千米宽,10千米高。
  3,VallesMarineris:它是一个深2至7千米,长为4000千米的峡谷群。
  4,HellasPlanitia:它处于南半球,深6000多米,直径2000千米,为冲击环形山。
  火星表面有很多年代已久的环形山,也有不少年轻的山谷、山脊、小山和平原。
  总而言之,火星是太阳系内,除地球之外,最适于人类生存的地方。也就是说,其生存条件优于月球。但从地球到火星的距离,即便按最近时计算,也有8000万公里,约为到月球距离的200多倍。飞往月球的时间以天计算,飞往火星的时间则以年计算。
  飞船可以靠惯性飞行,燃料的消耗和飞行时间并不成正比,但人对食物、空气和水的消耗却和时间成正比,长时间飞行必须携带大量的生活必需品,要求飞船必须造得很大,很重。
  飞往火星的主要问题是旅途时间太长,要缩短旅途时间就必须提高飞行速度,要提高飞行速度就必须携带大量的燃料,携带的燃料越多飞船的质量就越大,飞船的质量越大提高速度就越困难。
  建造快速飞船,不仅需要性能好,重量轻的材料,还需要能量高、重量轻的燃料,月球上的资源正好可以满足这些要求。
  第一,月球上的玄武岩里钛铁矿的体积占25%,钛的含量大概有100万亿吨以上,含钛的第三材料,重量轻,强度高,抗辐射,非常适于用来建造宇宙飞船。
  第二,月球表面的土壤中蕴藏着几百万吨氦―3,这是一种能量密度极高,而且清洁、安全的核聚变燃料,非常适于作为宇宙飞船的燃料。
  还有,月球的引力是地球的1/6,从月球出发比从地球出发可以节省大量的燃料。
  由于上述三个有利条件,飞往火星的快速飞船决定在月球上建造。快速飞船的建造促进了月球资源的开发,尤其是"钛"与"氦-3"的开发。月球又进入了高速发展的新阶段。
  一年过后,飞往火星的快速飞船投入使用,使飞往火星的旅途时间由半年缩短到两天。过去飞往火星,要等火星靠近地球时,这样的机会每两年才有一次。如今则不必再等待,公务飞船随时可以出发,民用飞船每天一班。
  月球居民为开发火星作出了重大贡献,火星居民却成为月球居民的竞争对手,它们之间的争夺愈演愈烈,究竟是为什么?且听下回分解。
  

第二十二章
各路英雄一条心  太阳系外寻知音

  上回说到,火星居民与月球居民的竞争愈演愈烈,竞争的目标仍然是:"地球之外第一大居民区"的桂冠。
  月球是地球的卫星,是地外的第一个居民区,也是当今地外第一大居民区。虽然"地外第一大居民区"的桂冠曾被"同步天堂"夺去。但是,随着"地月缆车"的开通,月球又重新夺回,并保持至今。现在,火星又来争夺这一桂冠。
  火星的个头是月球的5倍,在许多方面与地球相似,这是天然的优势。快速飞船的运营,又解决了旅途时间长的问题。月球的资源和经验,在开发火星的过程中发挥了重要作用。相对于月球而言,火星正在以更快的速度发展。
  月球居民面对这个新的竞争对手,一方面积极迎战,力图保住"地外第一大"的桂冠。同时又全心全意支持火星的开发建设,因为竞争对手的发展是促进自身发展的强大动力。只有竞争,才能发展。只有发展,才能繁荣。究竟桂冠落谁家,其实并不重要。
  火星的发展如火如荼,火星的面貌日新月异。接待地球、月球及同步天堂的居民,来火星观光、旅游、度假,已成为火星的第一大产业。
  2169年7月16日,在纪念人类登月200周年之际,"第一届四方先进分子代表大会"在"火星大会堂"隆重举行。
  "四方"是指目前有人居住的地球、月球、火星及同步天堂。
  "先进分子"是指在促进人类社会发展中作出突出贡献的人。
  "火星大会堂"位于奥林匹斯山的南边,奥林匹斯山是火星上最大的山脉,也是太阳系中最大的山脉。
  出席大会的代表有:
  第一任地球居委会主任——张世平,现年109岁。
  第三材料之父——————刘柱梁,现年109岁。
  交通革命家———————本格森。
  天水之父————————任晋中。
  室外空调发明家—————王方。
  阳光发电大师——————李向阳。
  太空电梯之父——————加加林。
  地月缆车之父——————阿姆斯特朗。
  还有测绘专家——瓦尔特,起重专家——阿拉法特,材料专家——王文进
  环境学家——斯其诺夫,人口学家长谷太三,及在各个领域作出突出贡献的先进分子代表一千八百多人。
  其中年龄最大的109岁,年龄最小的22岁,平均年龄86岁。60岁以下的青年代表占代表总数的一半以上。
  大会的主要议题是:走出太阳系,寻找家园,寻找生命,寻找知音。
  预祝大会圆满成功!


作者:任金生

2007年 8月 15日 星期三

于 石家庄