未來上太空成本低 方便得就像坐地鐵

近日，由廣州市科技局、廣東科學中心、羊城晚報社主辦，廣州市天河區正佳自然博物館協辦的第89期珠江科學大講堂在正佳大劇院舉行。本期珠江科學大講堂邀請到了北京清華大學通識講座教授、原臺灣自然科學博物館館長孫維新作《邁向太空 工作和休閑在地球之外》的科普講座。

人人上天？太空電梯承載夢想

“大家想不想去太空?”孫維新首先這樣問現場的聽眾。他說，雖然很多人都向往太空，但前往天空并不容易，需要掌握足夠的知識。但孫維新表示，未來可能會出現太空電梯，那樣人類進入太空就會變得非常簡單。

據介紹，要制造太空電梯，最關鍵的是纜繩，上世紀九十年代出現的碳纖維技術讓其成為可能。碳纖維材料有很多的細絲，細絲的直徑不到2微米，須知，一根頭發的橫截面也有100微米。孫維新介紹，雖然每一根碳纖維細絲都微不足道，但它們互相纏繞后形成的纜繩則不可小覷，軟度超過塑膠，硬度超過鋼鐵，是制作太空電梯纜繩的最佳材料。

“人類為什么要去太空?”孫維新認為，一是由于人類本身具有好奇心，畢竟自古以來，人類就對天空星辰充滿了想象，希望有朝一日能與星星、月亮、太陽同行;二是希望開發太空資源，譬如去小行星上采礦;第三個原因則是要尋找人類新的家園。

成本降低：火箭用完還可回收

目前，人類已經掌握了豐富的太空技術，進出太空的成本不斷降低?？恐慌茖W家、工程師的努力，以后人類進出太空的成本可能將降低到想象不到的地步。孫維新說：“未來的孩子要出門上太空，可能就像現在的人們搭乘地鐵一樣方便。”

孫維新還介紹，人類有史以來的第一個太空人是中國人“萬戶”，是一個有錢人，總想著“欲上青天攬明月”。當年他做了一個實驗，在椅子下面捆綁了很多火箭，想依靠火箭將自己送上天空，結果卻是“轟隆一聲，人不見了”：“雖然萬戶的實驗是失敗的，但是他的方法和原理卻和現代的火箭技術如出一轍。”

孫維新還提到，民間航天公司的興起使人類進入太空的成本越來越低。特斯拉汽車創始人馬斯克就曾發展出了獵鷹9號重型火箭，可以將64噸重的物體送入太空，并且將一輛紅色跑車發射升空。馬斯克還打算在2030年送10000人去火星，建立第一代人類火星殖民地。

孫維新說，馬斯克的一大貢獻在于成功發展了火箭回收技術。一節火箭箭體的價值超過6000萬美元，在沒有回收技術的情況下都是一次性使用，因此成本十分巨大。而馬斯克成功地讓脫落的火箭平穩地降落在10米長、10米寬的海上無人平臺上，這回收技術的實現極大降低了人類發射火箭的成本。

新奇體驗！一杯咖啡循環飲用

孫維新曾經在美國宇航局工作過。他說，以前美國發射航天飛機時有很多的講究，例如，發射現場要設置一個裝有120萬升水的水塔。原來，航天飛機發射升空時，會產生超過200分貝的巨大噪音，而人類的耳朵最多只能承受120分貝。因此需要在發射之前的16秒鐘時間，將這些水注入發射場，利用液態水氣化的過程，將噪聲的能量帶走。

航天飛機發射過程中，兩個助推的固態燃料火箭會脫落。它們是如何脫落的?孫維新解密說，原來在固態燃料火箭和航天飛機結合的地方，安裝有炸藥，引爆炸藥火箭脫落，然后航天飛機繼續前行。

航天飛機僅需要8分鐘左右就可以抵達距離地球300公里至400公里的軌道高度。進入軌道后，航天飛機關閉主引擎，就開始進入了失重狀態。這個時候，所有沒有被固定的物體都會呈現出漂浮狀。其中，飲料、水等液體會呈現為球形。

“今天的咖啡可能就是昨天的咖啡。”孫維新說，由于太空飛船上的水分非常珍貴，所有的水都會循環過濾使用，包括人體的尿液。因此，今天喝下去的咖啡，可能經過一輪循環后形成水分，會重新用于泡制咖啡。

太空生娃？期望人造重力技術

孫維新說，宇航員在太空中沒有白天和晚上的概念，基本上是困了就睡、睡醒了就開始工作。太空飛船上的馬桶開口只有10厘米，排泄物要用袋子封裝，但由于人體內有很多的微生物，微生物發酵后會產生氣體、易爆，因此還要將排泄物倒入消毒劑、封裝后揉捏15分鐘。

但是對于人體來說，生活在太空環境下會引發很多的生理問題。譬如連續5天保持一定的睡姿后，頭部會出現腦充血現象，血液阻塞鼻竇從而導致味覺的喪失，而體液上升到眼球后方，會導致眼球變形，影響視力。

現場互動時，有聽眾問，如何解決在太空中生孩子的問題。孫維新回答說，人類遲早要在太空中生孩子，只有在太空中出現新一代的人類，人才能在太空中走得更遠，因為這一代的人類會更加適應太空環境。但從目前來看，在無重力的環境下生育的難度還比較大，未來人類會創造出人造重力，這樣才能在太空中繁衍下一代。(文/圖 羊城晚報記者 李鋼)

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