网易科技讯 5月6日消息,据CNN报道,在科幻电影中,人类的太空基地都是有迷宫般布局的巨大建筑,因为电影导演们不必考虑重力和投资等方面的问题,然而这却是工程师们在现实中需要面对的挑战。比奇洛航空公司创始人罗伯特·比奇洛(Robert Bigelow)说过:“重力是非常严重的问题。”
比奇洛没在开玩笑,美国宇航局(NASA)估计,如果在20世纪90年代建造国际空间站,其成本花费需要1000亿美元,需要115次太空发射才能构建完成。国际空间站位于地球上空大约400公里处,这里被称为近地轨道。相比起广袤的太空,这点儿距离的确非常近。可是当我们住在火星上时会怎样?
美国宇航局下属先进勘探系统部门负责人杰森·克鲁森(Jason Crusan)说,如果我们今天重建空间站,它的体积可能会小很多。因为在太空中,体积越小意味着价格越低,至少对于将它们发送到太空中是如此。这也就是科学家们为何正努力研发可可充太空基地的原因。他们不会建立刚性的金属结构,而是建造可被压缩送入太空中的灵活建筑。比奇洛表示,这些人类栖息地的重量和体积减少将令发射变得更容易、更廉价。
比奇洛航空公司开发出的“可扩充式活动模块”(BEAM),即发射时体积很小,被发射到太空中后体积可扩充4倍。该公司近来向国际空间站发送了一个原型模块舱,发射成本仅为1780万美元。在充气后,BEAM将扩展至卧室大小,充当轨道试验室。这个模块将在国际空间站使用2年,以观察它在太空恶劣环境下的性能表现。
比奇洛知道,现在所有眼睛都盯在BEAM上。在测试期间,美国宇航局将密切关注BEAM模块的结构完整性。这些可扩充模块需要更结实,甚至坚韧性要可媲美金属。比奇洛对制造BEAM模块的专属材料闭口不谈,但称包括多层类似凯夫拉纤维的材料,因此非常坚韧。
每隔几个月,宇航员就会进入BEAM模块,评估和监控里面的温度、压力、辐射情况。这将是宇航员首次踏足太空可扩充人类栖息地。如果BEAM表现良好,在未来太空探索任务中,它将发挥至关重要的作用。比奇洛说:“我们可能参与建造月球基站或其他太空前哨,将来甚至可帮助建立火星基地。”
在比奇洛公司加入之前,美国宇航局已经开始从事可扩充技术研究。1960年,美国宇航局曾发射充气装置Echo 1。但是在这种软结构材料足以支持宇航员作业时,他们投入了许多努力。20世纪90年代,美国宇航局开始为火星载人任务设计充气式生活区,这个项目名为TransHab,但从未实地测试过,2000年时被搁置。
比奇洛公司被授权进一步研发这种技术。2006年和2007年,比奇洛发射了Genesis 1和Genesis 2,证明可扩充技术和发射系统可以工作。比奇洛公司的扩充技术仅在近地轨道测试过,但美国宇航局的克鲁森认为,这种技术将在未来太空探索中发挥重要作用。他说:“当我们前往火星时,这些可扩充栖息地将是必不可少的。”
但是能将人类送入太空的可扩充技术将取得更多进展。克鲁森说:“到目前为止,我们将可扩充栖息地视为固定基地。而在将来,它们将拥有引擎推动,直接将我们送往目的地。”这再次回到体积问题上。克鲁森表示:“越重的东西,在太阳系内移动就越困难。”国际空间站相当于6居室房屋大小。而要想将4名宇航员送到火星,空间站的体积需要增加3到4倍。
比奇洛公司并非唯一从事太空栖息地开发的公司。美国宇航局还在与洛克希德-马丁、波音以及Orbital ATK等公司设计其他太空栖息地。美国宇航局计划在未来14个月向这个领域投资6500万美元,同时在今年斥资5000万美元研发生命支持系统、防辐射系统、后勤管理系统。在送人类进入太空时,所有这些因素都需要考虑到。(小小)
