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第10章 第五章在月球上殖民

宇宙万年后 艾德聯.柏利 7949 2023-02-05
与非洲面积相同的月世界,未来将会急速开发,人类大批移居的事实,当是指日可待。月球的开发是人类太空计划的第一步,以此为跳板,继而开发其他的行星。 在地球上以望远镜来观察的天文学,几乎已到了它寿命的极限。自数以万计的城市灯光,及家用电器产生的干扰,严重的扰乱了现在世界上大多数的光学望远镜及无线电天文望远镜。在未来的十年之中,把这些望远镜移到太空或月球上是一件很迫切的事。因为干扰太多了,要想照一张远距离微弱星辰相片是越来越不容易。举个例子来说;都市计划的执行下,树立了很多的水银路灯;不错!是减少了许多交通事故,但是造成了天文上的很大困扰,因为它们产生了很强的紫外线,这些紫外线和某些星光是相同的。假如城市的灯光及广告灯和星光性质差不多的话,很可能几个小时耐心拍的一张照片就变成废纸。当城郊的马路,铺上会反光的水泥,而一些小的粒子会像镜子似的反射大城市里的光线,在水平面几乎五十哩都可以看得到像一个初升月亮似的亮光。大厦的照明灯光,延伸到数哩外都看得见,探照灯射入空中使情况更槽。在战前建立的威尔逊远距离望远镜,面临了这样的问题从洛杉矶来的光线干扰了这四十八吋的望远镜;甚至世界最大的光学望眼镜帕马山上二百吋反射望远镜,现虽位于加州的荒郊,但在一九八○年也可能受到来自洛杉矶及圣地牙哥光线的干扰,望远镜比无助的肉眼对于干扰的光线是敏感太多了。

在约威尔河畔的的英国大无线电天文望远镜,正面临搬到威奚谷的命运,因为在现址无法分别出一个讯号究竟是宇宙来的,或是最近搬到它附近几千户住宅的家用电器杂波。天文学家正要找一个更远的地方去建他们的天文望眼镜,但是人口扩散得很快,即使找到了也不能维持很久。假如是继续开发宇宙的话,望远镜就可以离开这干扰的城市,放在地球轨道上的观测站上或放在月球上,就不会再受到干扰了。 就算没有城市灯光和家用电器的干扰,那厚厚的一层大气也会影响到观测所得的结果,比从太空中的观测要差得多了。我们自这层覆盖的大气下学来的天文学已经足够了,看夜间的天空仍然像是一条鱼从水面下几吋来看水上的东西一样,鱼或许会看到清楚的一个月亮,但是月亮看起来总是让水遮住了某一些她原有的性质,而且因为水的移动看起来外界的东西每秒钟都在动。微弱的星光闪烁,很少有一刻是在静止的状态,即使是水非常平静的时候亦然。其他的时间都在微微的移动,全部景象是朦胧不清被水影所扰乱。就是在最清晰的夜晚,仍是好像蒙上了一层雾似的。

但在大气层以外,背景突然变得清晰,云雾消散不见,星光在它们正确的位置发光不再摇曳不定。就是在最没有云的夜晚,在地球上看天空,仍不是很清楚的。人们在大气层之外的太空可以看到比地球上看到多几千倍的星星,这最大的差别是前者隔了一层大气而后者没有。大气像层帘幕遮盖了很多星光讯号。一个很大部分的光谱自我们眼中隔除,紫外线和X光被同温层及氧气隔断,空气的热流干扰了星光的影像,使它们看起来有重影。无法分别出行星系的边缘,整个面也是毛毛的。很少有时候空气骚动是平静的就像一条鱼类天文学家,很少能享受到宁静的海一样。大多数重要的天文发现,都是在这种时刻进行的,然而这种天候很少能持续到能拍得一张清晰相片那么长的时间。比较好一点的结果,可以将望远镜放在气球上获得,或放在次轨道的火箭上得到,但气球没法儿到达超过二十哩的高空,这仍在大气之中;火箭则会摇摆不定。

有几个天文望远镜的确射入了地球轨道,实现了这个想法,然而除了这些太空实验室外,他们都是经由地球遥控操作,所以他们的用途也是有限的。当人们直接操作的时候,轨道上的望远镜才会发挥得更有效率,人们可以检视拍得的照片并拍发回地球,人们可以检查曝光的时间;更换修理的仪器,对拍坏的相片再拍一次,作各种遥控装置无法做的事情,在下个二十年中,会将更复杂的望远镜放入轨道或放入载人的太空站,参加这项工作。虽然比地面的观察更吸引人,然而仍然有许多问题存在: 一、即使是很轻微的一点移动,就可以使太空天文实验室拍的相片不清楚,而要重来一次。 二、地球遮盖了太空船大部分的天空,这要看看太空船有多高才能决定;地球会造或像洛杉矶对威尔逊望远镜一样的光之干扰。

三、环绕地球的范艾伦带会发出强烈的辐射;这种情形一样会干扰观察,望远镜需要几吨的保护层去保护它。 四、地球上无线电、电视台和飞机的讯号会干扰无线电天文望远镜。 五、为了太空船上天文学家的健康,必须使太空船旋转产生重力,这也就是说它会很快的在空中转动,转动的望远镜会使照得的相片不准确。 假如把望远镜放在月球背面,这一切就都不会成问题了,月球的二千一百六十哩的直径,构成了来自地球无线电讯号最佳的屏蔽。在这二千多哩屏蔽下的未来月球观察者,会成为非常重要的太空天文家,这些屏蔽是它重要的原因。十四个地球天这么长的一个月球上的夜晚,天文观察者在每一个地方都可以观察到很好的结果。天文学家如果初次在月球上用望远镜观测,他一定会觉得效果好的太多,星辰不再是看起来摇闪不定,而且好像放大了似的,在地球上做天文观察也看不到这么亮的星。在地球上,星辰愈亮看起来越像一个圆盘。当我们用一个强力望远镜照相时,在地球上这些星光通过大气会造成折射产生幻觉,这个挫折在今日使我们知道星光通过了几兆哩的太空,然而在最后的一百哩受到了干扰。事实上,虽然经过了这么长的距离,我们用强力望远镜去观察仍然应该得到一个没有尺寸大小的圆点才对。我们把这个圆点放大成一个小圆盘,应该是和实际的大小或比例,放大到整个欧洲这么大也只有梨般大。这种情况,只有在月球上才能够得到没有错误放大的情形。

在月球上,天文学可以有惊人的发展。现在世界上最先进的无线电天文望远镜,建造得最大的是一个直径一千呎的庞然大物,建筑在波多黎各的阿里西堡火山口附近。为了承受热带的强风,做了一个平台去支持它,总重六百吨。像这样的建筑在月球上就不需要了,那儿没有强风或暴风。我们可以把无线电天文望远镜以铝片建在火山口。自焦点以下的电缆线也可以用火山璧去支持,整个的构筑可以大到直径五十哩。因为月球的引力小,所有东西的重量在月球上都只有原重的六分之一,所以电缆也可以像蜘蛛网似的挂着,这些都显示出有利的一面。月球上也没有潮湿的空气会腐蚀金属零件或其他附属机件。毫无问题的,我们在月球上可以比以前更深入宇宙几十倍。光学及无线电天文望远镜都能建在这块乐土,没有云层和大气的干扰,我们可以看到比现在亮几千倍的星光,我们从波马天文望远镜所能看到最远的星辰大约是五兆光年远的后发星座。在底片放大到其上的乳剂颗粒都可以看清楚的时候,我们才可以看到这点星光,像一个小点。它们非常微弱而模糊,以至于我们必须要用放大镜来看。最大的斑点可以想像是数以兆计的星光构成的,但是我们如果从月球上观察,我们就可以清楚的计测它的距离了,就好像我们今天看仙女星座一般的清晰,而后者是它的距离的两千分之一远而已。

波马山望远镜直径有两百吋,大约是十七呎,在月球上重量和应力的限制都不存在时,我们可以建一个直径达二千英吋的反射望远镜,如果月球上的环境许可,可以建的还要大哩!月球的自转比地球要慢三十倍,这个意思是说在月球上对天空的一个定点曝光时间可以更长。波马山望远镜在每个早晨旭日东升的时候都会受到一次干扰,在月球上则没有这种情形,它一个昼夜的周期达到三百三十六小时也就是十四个地球天,这么多的时间都可以曝光拍一张照片。在月球的两极整个时间都是夜晚,我们如果要拍天文照片可以任意的拍,我们可以得到许多机会做新的发现,比伽利略那时候幸运得多了。 科学领导工业这不是第一个奇迹,第一次登月了以后,一群国家航空太空总署的工程师及科学家的争论:下次登月任务应该以何者为先。一个工程师神经的建议其中一项科学实验应该剔除,增加一项备用安全设备,科学家们很快的制止了这项建议,而且以后的任务也没有加装这项安全设备。

工程师们都知道没有科学在背后支持,登月开发是发现不了什么东西的。但是这一点常被忽视,自一九五七年至一九六一年,从苏俄发展太空计划中可以看出,大多数的科学家在这段时间中都不太感兴趣,而是纯因军事上的理由去发展的。回顾美国先锋计划及水星计划就可以看到,长期无用的太空领域竞争没有什么结果,主要引起的是史泼尼克一号的发射。史泼尼克一号发射了以后造成了很大的隐忧苏俄有可能把核武器放在太空轨道之中。甚至往后的太阳神计划都有这种政治威胁性,仅和军事武力的差别,有层次的不同而已。此种军事需要纯科学的事实,使军事侵略退却,也使登月走向更精细的一个途径。 政府为了月球的观测者要付出庞大可观的金钱,也可能到达极限了。人们常可以听到抱怨:太空计划和污水处理到底应该是谁该优先用钱。科学家们现在知道了他需要花多长的时间去嬴得这个战争,即对付这类标语。在这相同的战争中冯.布朗在五十年代中不幸败北(他发射卫星的计划被剔除),一直到史泼尼克一号发射之后,有了军事上的隐忧时才变得重要。假如在这种情况下打仗,科学是最重要的一件事。并没有政治上或经济上的理由逼使人类要对宇宙了解得如此深刻,要政府花这么多的钱。但是自冯.布朗之后科学家们学聪明了,他们发现了科学态度的基本原则:如果没有史泼尼克的威胁,他们也应该去发展科学。

纯科学家为了争取特殊的研究经费,他们应该联合起来的。军事将领对于纯科学并不感兴趣。但是他对野心科学家们有两种美德,一个是他易怒,另一个是他能在会议中强而有力的讲话。如果他的幕僚告诉他登月天文是多么的重要,那很可能就得到这笔经费,当然这幕剧是简单了一点,然而实际情形也差不多了。 在华盛顿的一个俱乐部中,如果是经常有老百姓和军事科学家汇合的地方,我们可以想像大概可以听到酒吧中传出这样的对话: 我看我们在雷射这方面该多发展一点吧! 老毛子这方面一直在我们前面,他们已发展高能二氧化碳雷射,他们的陆军找到了经费啦! 这个消息不太妙,高能雷射可能是八十年代最好的武器,有效距离几百哩,几乎可以不费吹灰之力的打掉入侵飞弹,我们就不用怕人侵略了!

喂!稍等一下,我想老毛子不可能守得住秘密的,假如他在地球上试雷射,我们的人造卫星可以看得到啊! 谁说他们在地球上试,他们要在太空中试,谁也不会知道,你想想看,老毛子要在月球上建无线电天文望远镜,这就可能会成雷射发展的一个掩护! 先生啊!我该说我真不知道我们这些国家安全人员整日无所事事,眼看着这种侵略而不管,究竟是谁的责任。 这些对话,或任何像这样的谈话,当然不会列为档案纪录,但是这样子传播下去,或是传播得很有技术,终究在军中各阶级,至少可使他们半信半疑,这样可以简单拿到在月球上建筑一个大天文望远镜的基金了,而用来对抗真的或是想像的雷射侵略。 这种雷射武器在我想来是可能的,它比以往发展的反飞弹系统更便宜更可靠,然而即使俄国人不是要拿无线电大望远镜来掩护这项武器的实验,我们也该自己在月球上建一个。军事将领们觉得要保持最新的武器和装备。史翠连奇拉夫博士有个卡通漫画,讽刺五角大厦和苏俄一直在兢争武力上的差异。在八十年代不只是高能雷射造成的骇怕和恐惧,虽然大多数人想像都是这样。在逻辑上这种情形是在继续地对空飞弹及空对空飞弹的竞争。将来确实会有这种武器利用月球来做实验,以遮住世人的眼睛。军事科技从来就没有停止过,每一次重大的突破常超出了我们的估计,而且我预测这种技术的需求终究有一天要落在天文学家的头上。他们也可能不须要军事经费来援助,但是要非常不同的途径来达成,这就要在社会舆论方面占优势的时候才行。

我不怀疑挫折终于会到来,让我们看看二十年之后,人们也不必只为了纯科学和军事用途来登月,用他特殊的环境来做商业以及工业上的用途,倒不失为一个好主意,我们只要回头看看真空科技这本杂志任何一集,就可以知道:在地球上失败的真空工程在月球上有很大的机会实现。地球上的真空只限于在小的体积范围之内,既不方便而又造价很贵,尼尔.鲁奇是美国工业研究的编辑,他曾经问过一千七百四十二位美国真空协会的会员,哪一种装置和物质可能在月球上做起来更容易更好,每一种答案都有这些会员回覆的赞成百分比: 真空合金铸造:七十% 真空焊接:五十六点八% 电子光学装置:二十四% 某他光学零件包括透镜在内:十七点五% 医药和生物产品:十三点三% 工业化学:六点七% 石油化学:四点一% 塑胶:三点三% 某他:五点八% 许多在地球上使用的装置,自简单的普通灯泡、热水瓶,一直到复杂的电视机,都要靠真空技术。很多工业要得到一立方呎那么小的空间去制造他们的产品,就要花三块美金。最好的效率也只有百分之八十左右,真空科技中经常报导一些新制的昂贵仪器,为的是要侦测和保持很高的真空,然而工人很少从大气层之外去想得到完整的真空。 人们很少想到在这种情形下工业是怎么回事,拿个例子来讲,黏合金属在地球上需要复杂的焊接技术,但在月球上不需要多花任何经费就可以办得到。在地球上焊接新的硬金属是很困难而几乎不可能的。在月球的真空中,只要简单地把它们放在一块可以做焊接工作了。自然的真空和低的地心引力可以发展出好多不同奇怪的新技术和新冶金学。他们可以预计有:增进透镜和镜片的技术、单一合金和特殊强度重量的金属制品、完整的轴承和圆球制品、大体积的单晶、高纯度高结晶的电子机件、高级半导体的基本物质等。 对于生物及医学上也会有惊人的进展,制品完美,至少效率也会高些。疫苗和抗生素可以在月球或地球轨道的工厂中制造,血清及病原可以在无重量的情况下制造,相形之下使我们现在的免疫技术显得很不可信。月球也会变成医学照料的最佳地方。心脏衰弱的人可以住在月球低重力场中活得久一点。那儿没有人会被火烧死、没有肌肉疾病、没有关节炎、没有风湿痛。我们也可以预料可能会在那儿建一个很大的养老院供老人居住。有位生物学者贺尔丹是死于癌症,他生前曾写了封信给科学作家克拉克;他说如果能给像他一样的病人,住在地心引力很小的医院,那是多大的一个恩惠啊!他是这样说的:我与数百万计的外科病人都十分适合月球的引力。他在写给克拉克的信中说了他的意见:当我听到无知的人们问为什么不把花在太空的钱花到有用的地方,诸如癌症研究,我就光火。 在地球上金属的缺乏是个大问题。挖矿也严重的破坏了风景美,在美国每一年单就挖矿所得到的非有机废料就有一兆吨,在下一个一百五十年内我们可能会挖尽了铁、铜、铬和镍,更不用提铅、锌、汞、铋、锡和钴这些矿了。这并不是说地壳上没有这些矿,但是我们不能再挖下去,因为对环境的危害太大。当然是可以拿一颗核弹去爆炸采矿,但谁要是出这个主意谁就会成公众的敌人。在深海中采矿也有同样的困难。而且深海采矿需要高度的技术,需要强而耐压的潜艇,比在太空挖旷要难而钱花得多。而且免不了要把废料打回海里,减低了海水的氧含量,加速了海中生物的死亡。到现在仍没有对月球做过大幅度的采矿工作。月球表面有整个欧洲那么大让人去挖矿不会影响任何人的环境,废料处理也不是问题,直接留在月球表面就可以了。这个计划可能是在一个世纪以后的事,因为现在它所要花的钱没有一个国家负担得起,但是他们终究要实现的。各种不同的因素会破坏地球的环境和文化,的确,以后的年代中,人会奇怪为什么只考虑地球是制造提链金属的对象,而没有再想想别的地方。 要从月球输送东西到地球,比地球送来要便宜得多,返回地球行程比来的行程要少用百分之九十七的能量,这是因为月球引力只有地球六分之一的缘故。另外因为月球的质量只有地球的十八分之一,任何的行星和月球有个所谓的引力井,意思是指假如我们从一个行星表面把火箭总载量射入太空,我们要花的能量和行星的直径及质量成正比。简单的说我们要有每秒七哩的速度才能离开地球,我们离开月球只要每秒一.五哩的速度就够了,因为月球的引力是那么微弱,我们花在加速到每秒一.五哩的能量比起在地球上也小得多。现在;自地球离开的速度是每秒七哩,也就是月球的四点七倍,从月球返回地球的能量大约是来程的三十分之一,大约省了百分之九十七的能量,所以在这两者之间传送物品,是没有什有什么困难的,一旦到达了月球轨道,太空船只要再开几分钟的引擎就可以降落在预定的地点。 我曾听人说过:你想想看,从伦敦到纽约几千哩用喷射机运货就要那么贵了,放大了几百倍的距离从地球到月球来回的运货那该要花多少钱啊!就是在太阳神计划之后都还有人不懂这个道理;一个太空船在太空中,把引擎关掉一样可以维持它的速度一直到它到达目标,当喷射机越过大西洋时它就必需要抵抗空气的阻力,一旦引擎损坏熄火很快的会掉进大西洋。三个世纪以前牛顿发表他的第一定律:没外力的作用下,物体静者恒静,动者延其原来方向依原有均匀的速度前进。这个宇宙定律是连小学生也懂的道理。 当从月球发射负载物品到太空,不一定非火箭不可,克拉克建议可以用电力轨道,这是在一九五○年就有的观念。这种理论上的装置我们可以称为月球加速器(是由美国航空太空总署所订的),它可以是呈水平或平稳上升的一种轨道,有两三哩长。它能够供给太空船足够的速度,然后发射,它不适于载人,因为它加速得太快(除非它的轨道有几百哩长),但是火箭燃料和其他补给品都可以延着这条轨道射往任何特定地点;甚至到行星系中的太空。它可很便宜的更换地球轨道上飞行体的燃料或重新供应一个飞行体,只要从月球仓库中拿出来,放在加速器上射出去就行了。一个太空船只要到达每小时五千哩就可以打到月球轨道,比起地球上要每小时两万五千英哩差得太多了,而且月球低地心引力也很适合造太空船,所以利用月球去登陆其他星球再好不过。要等到真正的自携火箭发明之后,这种船可以在各星球间活动不需加任何燃料,那就可以利用月球发射,好好的在太空中进行探测了。 在二十一世纪中,成千上万的永久性或半永久性的殖民地都会在月球上建立起来;他们会发觉住在地下会比较方便安全,挖掘工作是在半圆形保护壳下进行,住在地下也会比较便宜,深孔则要用钻子或爆破的方式进行,一个大塑胶气泡放在这个孔中,然后自外界以泵浦把空气充入,这样的建立了一个大半圆硬壁的地下大厅,最后的一步工作是把这个大厅分隔成房间来完成,它们之间以通道连接,事实上地下城市可以建到任何的大小。 西元二○五○年,地球上任何人都可以轻易的拿双眼望眼镜看到这些殖民地屋顶的反光,光亮像星辰一般,但那儿应该是没有星辰;这是人类第二个星球文明的光辉,文明这一个词用在这儿更是妥切适当。冯.布朗相信,在这个世纪的末期,会有人类的婴儿在月球上诞生,依照很多太空学者讲,这样的小孩,他只负担六分之一的地心引力,他们一生都要装在发光的机械装置中,而也不会永远在地球上居留。母星的六倍重力会压迫得使他们受不了,在他们间会有新的政治和经济体系,可能是混乱和危险的东西。我们必须放许多细菌在他们空气里,如果他们要到地球来也得接受疫苗接种才行。月球终将吸引很多居民迁入,甚至整个月球都是;这块像非洲一般大的乐土就不会再是乐土了。如克拉克所说的:两百年之后,一定会成立一个委员会,那是一个去抵制和拯救月球上没有被人破坏的土地的委员会。
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