假设人类在未来几十年内不会自我毁灭,并且技术继续按当前速度发展,我们的物种最终可能会扩展到太阳系的更多地方。
毕竟,美国国家航空航天局(NASA)计划建造一个永久性的月球基地,并且正在采取措施将载人航天器送往火星。如果我们到达那里,人类必须应对作为太空航行文明的各种潜在生存方法。
已经出现了两种主要的思想流派,每种流派都有截然不同的方法:一些未来学家认为,地球化改造大型行星体是最好的选择——使其更接近地球般的条件——而另一些人则认为建造大型太空栖息地更现实。
太空栖息地的起源
尽管它们可能看起来纯属科幻小说,但太空栖息地长期以来一直被学者们视为一个严肃的研究课题。
早在 1975 年,美国国家航空航天局(NASA)的艾姆斯研究中心和斯坦福大学就合作举办了第一届年度 NASA 夏季研究项目,探讨人类未来可能如何建造太空殖民地。
其成果是斯坦福圆环,一个可以容纳 10,000 人的假设性太空栖息地。
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斯坦福圆环的设计
该设计是一个甜甜圈状的旋转空间站,直径超过一英里。
每分钟旋转一次,该结构可以通过离心力产生 0.9-1.0 g 的人工重力。
圆环内部将为居民提供居住空间,并且足够大以模拟自然生态系统环境,其中绿色区域可以促进农业。
类似的结构,例如奥尼尔圆柱体,也被提议作为未来太空栖息地的潜在模型。但虽然这些想法概念化起来很有趣,但认为我们的后代有一天会居住在这样一个超凡脱俗的环境中是否现实?
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解决太空栖息地挑战
这些问题的答案是太空建筑初创公司Stellar Amenities的创始人兼首席执行官 Anastasia Prosina 工作的核心。
Prosina 一直在思考人类在建造如此庞大的栖息地时可能面临的挑战,以及生活在人造环境中对我们的生理和心理可能产生的影响。
目前,一些主要的建设挑战包括寻找和运输材料,这将是极其昂贵且资源消耗巨大的。
地球是我们目前唯一的材料来源,这也意味着我们必须花费大量的能量摆脱地球引力才能将这些材料送入太空。
Prosina 说:“这些结构在太空殖民方面的可行性目前是一个科学和工程学的辩论问题。以目前的技术,这很困难但并非不可能。”
她补充说,太空制造和采矿等技术进步将在未来使这类项目更加可行。
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离地球近还是远?
关于栖息地建设与地球化改造,每种潜在的路线都有其优点和缺点。
通过太空栖息地,我们可以根据特定需求进行设计。与试图改变整个行星的大气化学相比,我们将拥有更多的整体控制权。
此外,太空栖息地可以建在离地球较近的地方,所以如果人们有家人,或者因为任何原因需要返回地球,回程就不会是长途旅行。
Prosina 说:“然而,缺点是巨大的初始投资、持续的维护需求,以及我们仍然不确定长期生活在人造环境中的影响。”
人体限制
除了显而易见的实际限制外,还有人类因素将最终决定长期居住在这些结构中是否可行。
人们已经在国际空间站度过了连续数月的时间,并且持续的研究正在探索太空对人体的影响。
一个显而易见的作用力,或者说缺乏作用力,就是重力。人体经过调节,能够适应地球的引力场,当我们的肌肉不再需要持续对抗地心引力来支撑我们站立时,肌肉萎缩可能会出现。
然而,还有许多其他因素会影响我们的健康,而这些因素在太空生活中会发生巨大变化。
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太空中的心灵
Prosina 说:“必须考虑光照周期、噪音控制、隐私和社区空间,以支持心理健康。此外,我们必须设计以创造与自然和地球的连接感,这可以通过仿生学和虚拟现实技术来实现。”
我们对人体和心智如何应对太空及其他极端或人造环境的挑战了解得越多,我们就越能更好地应对太空栖息地可能带来的挑战。
这与降低建造成本将是使太空栖息地在未来成为现实的关键。
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