寻找第二家园(1)
书名:第五次工革命作者名:茵玛·马丁内斯本章字数:2313更新时间:2024-05-29 14:42:32
南极洲:太空演练场
时至今日,我们的星球上仍有许多可探索的地区。恶劣的气候条件和简陋的工具让过去的科学家与探索者无法研究这些地区的自然现象。一些土地从未被征服,那里没有发生过战争,环境得到了充分的保护,可优先考虑进行科学研究。南极洲就是其中之一。这是一片没有政府的大陆。这里是冰天雪地的白色世界,周围环绕着浮冰和汹涌的大海。这里荒无人烟,无冰土地仅占2,从未有过任何土著居民,似乎只有少数企鹅和顽强的植物能抵御严寒在此生存。因此,人类对南极洲的探索直到20世纪才开始。“国际地球物理年”是一项国际研究计划,其12个成员国签署了单方协议,同意保护南极大陆免受入侵,并为科学研究保护其地理环境。最初的成员国有阿根廷、澳大利亚、比利时、法国、美国、南非、挪威、苏联、日本、新西兰、英国和智利。随后又有其他国家加入,确保了南极地区能长久保持和平并全力发展科学事业。目前已经有53个国家加入了这项协议。
目前研究南极洲的科学任务揭示了这是一个神秘的冰冻世界,一个充满活力的地方:地表毫无生存的希望,微小的生物却在这里死而复生,冰体则被地球上其他地方不存在的一种磁力侵蚀。这冰封的大陆看起来死气沉沉,但冰里却蕴藏着人类正在探索的秘密:它拥有世界上最大的淡水储量,大量潜在的石油与天然气,并且能极大地帮助我们了解气候变化将如何通过海平面上升影响人类生活。科学家担心,一旦海平面开始上升,牺牲一些国家的利益会成为一个诱人的选项,协议的中立性也最终会被某些国家侵犯。太空工业正在努力保护这个地区,因为它对银河系的飞行任务有着重要的价值:南极洲每年有4个月的时间没有阳光,是地球上自然环境最接近火星的地方。
康宏站是法国与意大利联合开设的南极科学考察站,位于南极半岛海拔3200米的高原上。为了进行科学研究,研究者们在这里过着与世隔绝的生活。人员最多的时候,有16个研究者在这里生活了将近一年的时间。欧洲空间局认为,观察人类的身体和精神如何适应南极洲的生活,是帮助我们预测和计划太空生活最有效的方式。当极昼到来时,一个新的小组加入了太空研究团队:微陨石猎手。他们像寻找复活节的彩蛋一样搜寻微陨石,每天6到8个小时开着雪橇在刺眼的白色中寻找燃烧过的、任何形状的黑色太空岩石。陨石是地外物质,直径甚至可能小于1毫米。在白茫茫的大地上,燃烧过后的黑色让它们很容易被发现。每年地球上可能会掉落1000吨微陨石颗粒。根据太空科学家的计算,由于地理位置的缘故,从太空坠落的陨石中有60会在南极被发现。
收集并分析月球、火星和银河系其他行星的微小碎片,能揭示宇宙膨胀时太阳系是如何形成的。我们高兴地知道了,高温而稠密的宇宙发生了大爆炸,随后产生了我们的银河系和星体,以及我们所在的这个仿佛无边无际的地方。随后,有人想知道在此之前宇宙里还有什么。这些人在太空实验室和带望远镜的地面中心工作,对我们的太空研究起到了至关重要的作用。多亏了他们,我们能够由此确定宇宙的年龄:约137亿岁。
月球
月球是一颗小型卫星,可能是数十亿年前忒伊亚与地球相撞后产生的。忒伊亚与火星大小相近,强烈的冲击使地轴倾斜了23.5度,残骸向四面八方扩散,在周围形成了较大的碎片环。这场灾难却是一个幸运的转折点,地球上由此产生了季节变化,促进了生命的形成和生物多样性的发展。在这次撞击的碎片中,各种小行星相互吸引,形成了月球的轨道体。这次偶然事件将地球与月球永远地联系在了一起,二者建立了行星与其唯一的天然卫星间最亲密的互惠关系。如果地球和月球有社交账号,那它们一定会有一个“最佳好友”标签。月球让地球的海洋产生潮汐,而地球引力则让月球产生月震,延展了其内部结构。我们将月球称为“The Moon”,是因为当时没有足够的技术让我们发现银河系中围绕其他行星运行的卫星,直到伽利略在1610年发现了围绕木星运行的4个卫星。
人类对月球的迷恋在民间传说、艺术与科学中是一个不变的主题。我们从月亮上获得灵感、宇宙的答案以及失恋时的宽慰。儒勒·凡尔纳发表于1865年的小说《从地球到月球》被认为是20世纪初第一批火箭专家和科学家的灵感来源。1902年,无声电影《月球旅行记》以蛋糕一样的月球、一张人脸和插在眼睛上的火箭让月球成为当年无处不在的流行文化元素。首次进行月球之旅的是1959年俄罗斯的“月球1号”和“月球2号”。目前,已经有超过50架航天器飞向月球,其中有的捕获图像,有的绕月球轨道运行,撞击月球并着陆;有90架着陆器和6架月球车落地月球表面。但这仅仅是个开始。截至2019年4月,只有7个国家向月球发射了载人或无人航天器,但未来5到10年发生的事将完全改变人类建设基础设施的方式。通过各种类型的月球侦察任务——如派轨道器进行图像绘制、撞击其南极附近的土地以寻找水源、探测月球的重力场及研究其稀薄的大气层——我们一直在寻找基础设施工程和建筑设计的支柱,以便让其他合作行业参与月球任务。于是人类制造了航天器、着陆器、探测车以及轨道飞行器、推进器、可重复使用的液体火箭发动机、运输人员和货物的工具、亚轨道航天器、运载火箭、重型火箭、中型火箭、轻型火箭和探测火箭,甚至装有火箭发射器的高空气球。太空经济同样影响了三维打印中心和清洁能源公司,前者可以打印太空设备,后者可以建造太阳能火箭及未来基建所需的太阳能电池板。除了传统的太空要求,登月还有一些新要求:要让交通工具在特殊的地形上行驶。面对月球这样崎岖且充满未知的表面,只有专门定制可排除万难的重型车辆才能通过那些火山口、沙丘、巨石和坑洞。汽车领域的专业公司,尤其是制造农业、建筑和林业用车的公司,都将开始改造他们的设备以满足月球上的需要。未来5到10年,月球将不仅是科学实验的场所,也是基础设施行业最热门的领域。这是投资回报最直接且明确的太空项目之一。