李水旺新一期视频:
想象一个广阔的、可自我维持的栖息地
漂浮在太空深处,
整个社区可以在这里生活、工作
并在一个为他们的需求和
愿望量身定制的花园公园世界中蓬勃发展。**伯纳尔球体**是最早、最具标志性的太空栖息地构想之一,由约翰·德斯蒙德·伯纳尔于1929年提出。
这个大胆的构想呈现了一个直径10英里、可自转的球形结构,能够在太空中容纳数千人。球体的自转将在其内壁产生人造重力,使居民能够在类地球环境中生活和工作,
并配备农业区、居住区
以及利用太阳能的能源系统。
伯纳尔球体为人类在地球之外定居提供了一套全面方案,解决了粮食生产、大气控制
和辐射防护等基本需求。
伯纳尔的构想为未来的太空建筑师和科幻创作者提供了灵感,展现了在太空建立永久宜居前哨的愿景。
它为后来更复杂的设计(如杰拉德·奥尼尔的太空栖息地)奠定了基础,
并影响了更广泛的太空殖民讨论。
伯纳尔球体体现了人类文明向星辰拓展的雄心,
构想的不仅是生存,
更是在宇宙中繁荣发展的可能。
今天我们将探讨它的设计、优缺点,
以及我们是否、何时应该建造一个。
不过我们或许应该先澄清一个常见的误解:
无论是在科学领域还是科幻作品中,
伯纳尔球体都不是第一个空间站设计。
谁拥有这一头衔很难说,
但爱德华·埃弗里特·黑尔1869年发表在《大西洋月刊》上的短篇小说《砖月亮》,
可以算作一个非常基础的空间站或人造卫星。
而常被称为科幻之父的雨果·根斯巴克,
则在1911年对轨道平台进行了简短但更具科学性的探讨。
赫尔曼·奥伯特——与齐奥尔科夫斯基、戈达德并列的火箭学先驱之一——
在1923年的著作(德语译本名为《进入行星空间的火箭》)中进一步讨论了它们的用途。
书中他探讨了人类太空旅行的潜力,
以及将空间站作为行星际探索跳板的实际应用。
事实上,他还讨论了利用离心力模拟重力的基本轮式设计,
这一设计后来被韦恩赫尔·冯·布劳恩拓展并推广为**冯·布劳恩太空轮**。
他也是第一个提出用太阳能为空间站生命保障系统供电的人,
并认为这类空间站可以作为飞船停靠、然后驶向更远航程的站点。
我们如今不太会把空间站看作补给站,
因为迄今为止我们现役或已退役的十几个空间站中,
没有一个承担过这一角色。
但我认为今天值得一提这一点,
因为尽管伯纳尔球体并非首个空间站设计,
但据我所知,它是第一个太空栖息地设计。
太空栖息地或许可以作为旅行者和贸易的中途站,
但其根本设计目的是供社区居住和生存。
我们更常讨论**奥尼尔圆柱体**,
但实际上,圆柱体设计是奥尼尔的**三号岛**设计。
**一号岛**只是伯纳尔原始球体的更新、细化且略小的版本,
而**二号岛**则是对它的重新构想,
比球体更大、更细长。
这也是你最常看到的设计,
往往被称作伯纳尔球体,
尽管它与伯纳尔的原始设计大相径庭。
今天我们将逐一介绍这三种设计:
伯纳尔的原始设计、一号岛、二号岛,
以及这一概念的其他一些实现方式。
多年来无数工程师研究过这一构想,
但伯纳尔本人在论述时并未深入太多细节。
它出现在他1920年的文章《世界、肉体与魔鬼》中,
这篇文章与1959年的同名末世电影无关。
其拉丁语版本《Mund,CaroetDiabos》,
曾被圣托马斯·阿奎那列为诱惑的三大源头与灵魂的死敌。
你可能会好奇这和太空栖息地有什么关系,
答案是关系不大。
文本讨论的内容从太空栖息地
到无线电力、赛博格、超人类主义
乃至蜂巢思维,
还夹杂着大量他的个人政治观点。
但在我看来,
关于伯纳尔球体的小节——也就是真正令人难忘的部分——
几乎像是喧宾夺主,
占据了整篇六节作品中第二节的大部分篇幅。
他本质上从谈论现代科学对粮食生产的进步与效率,
转向论述地球有限的陆地面积始终是增长的制约因素,
这里还隐约出现了**戴森球**的概念,
因为他指出太阳释放的阳光是地球接收量的20亿倍。
因此他明确将其描述为
旨在让更多人类生存的太空栖息地,
并认为我们应该建造许多这样的栖息地,
它拥有公民,而非仅仅是雇员。
在我看来,
这比空间站的细节本身更具革命性,
因为它承认:
即使太阳系所有其他行星都变得宜居,
能为人类增加的居住面积也十分有限,
而建造太空栖息地所能利用的能源与资源,
则要高出好几个数量级,
通常是一百万到十亿倍。
所以伯纳尔球体不只是探索新世界的中途站,
或新奇的游览之地,
而是未来大多数人可能生活的地方。
事实是他的设计并不算特别出色,
尤其是当你对太空有更多了解之后。
例如,他提出通过引力场效应探测危险的大型陨石,
或用气体射流、电子束将其汽化。
讽刺的是,
长期以来被认为在字面意义上最薄弱的环节,
是外部完全透明以让阳光射入。
他基本构想了一个水晶球般的雪花玻璃球。
这在现代科学中稍微更可行一些,
因为制造像钻石那样超强且透明的外壳已成为可能。
他把外层想象成细胞膜,
能量通过它进入,驱动外部机械层。
尽管这是一个直径10英里的球体,
伯纳尔假定只有内部8英里(13公里)是球形居住区,
面积为2011平方英里(521平方公里、50200公顷、129000英亩),
你可以用任意单位想象居住空间大小。
已经熟悉太空栖息地设计的人可能会好奇,
他为什么要让阳光从地面射入,
但这个结构并不会为了旋转重力而自转。
他实际上假定这些栖息地的优势在于没有恶劣天气和重力,
因此房屋也基本多余。
除了可能需要一些小型隔音隔间外,
他认为我们都会快乐地漂浮,
适应低重力环境。
直到20世纪60年代,
人们在太空中停留相当长时间后,
我们才知道零重力对健康有害,
而旋转式设计差不多就是在那时出现的。
我认为,
即便人们曾觉得失重可能不舒服,
也并未设想它会带来严重且短期的健康危害。
一旦这一点得到证实,
我们就看到了作为空间站版本的**冯·布劳恩太空轮**,
不久之后,
奥尼尔等人指出,
我们完全可以让伯纳尔球体旋转起来。
顺便说一下,
每3分钟自转一周,
就能在赤道处产生标准重力。
但重要的是,
原始伯纳尔球体并非旋转重力栖息地,
无限小说网