人与自然 系列丛书-第54部分

快捷操作: 按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页 按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页 按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部! 如果本书没有阅读完，想下次继续接着阅读，可使用上方 "收藏到我的浏览器" 功能 和 "加入书签" 功能！

　　在太空动物园里生活，可以改变动物的遗传性能。比如：在太空孵出的鳃足虫，到第三代大都寿命不长。但草履虫的繁殖率却提高了4倍。据研究是太空辐射线使遗传物质中的染色体发生变异的原故。由于宇宙环境可以改变遗传能力，现已开始建立太空遗传学这门新学科。




如何供应星际旅行的氧、食物和水
　　在地球近地轨道上运行的和平号航天站，通过航天体系的帮助，由进步号货运飞船定期运送食物、水和空气。未来载人星际飞船的乘员飞离地球数百万、数千万公里时，再通过类似的运输系统进行补给，如果不是不可能，也必定是十分的困难。　
　　在空间，一个人每天消耗食物、氧气和水，总计可达10千克。如果乘员组只由3人构成，在空间生活一个月，需要消耗1吨的氧气、食物和水；如果生活一年则需12吨；如果飞往别的行星，例如飞往近邻火星探测，则需二至三年时间，总共需消耗氧气、食物和水多达24到36吨，如果不用运输线保障供给，要带上二至三年的给养飞往其他星球也显然是不可能的。　
　　此外，当飞行时间增加时，在飞船上创造一个舒适的环境，以接近人的通常需要，这个问题就变得非常的尖锐。航天理论奠基人，康斯坦钉齐奥尔科夫斯基在世时想到了这些问题，并认为可以通过在飞船上建立温室来解决供应问题，他当时认为这是完全可以实现的。　
　　在飞船上，他想像飞船把航天使团送到遥远行星，乘务人员会得到新鲜蔬菜、食物和维他命，排除二氧化碳，制造氧气并美化居住舱室。　
　　科学家们认为在空间建立一个类似地球的生物系统是一项真正的挑战性任务。在这样的系统中，高等和低等植物起着关键的作用。很多专家已经推荐小球藻类作为主要的氧源。这种单细胞海藻在失重状态迅速繁殖，有效地产生氧而不产生有毒物质。虽然小球藻类内含蛋白南、脂肪、碳水化合物和维他命，但它们却很难充作人的食物。有一位专家说，咀嚼单细胞藻类，得不到我们所喜欢的感觉，它有着一种讨厌的味道。　
　　科学家们设想用海藻作为动物和家禽的饲料，而它们供给星际飞船的乘员以肉类、牛奶和鸡蛋。人类最好使用高等植物。当初在航天站，航天员曾进行第一批高等植物培育试验，结果令人失望，因为它们在成熟期死亡；但是后来又经过不懈努力，通过一系列试验又产生了希望。最后的结论是，在失重状态下高等植物基本上能通过生长的所有阶段，这对未来的星际旅行有着极为重要和根本的意义。　
　　支持空间生物生命系统的开发工作仍在实验阶段。正在作出的努力是寻找生长植物的最有效方法，例如在人造土壤中植物生长方法。在白俄罗斯共和国，科学家已经发展了一种人造土壤，它看上去像沙，但实际上是由两种类型的专门塑料材料组成的。它充满15种从通常的肥料中提取的营养物。植物生长，要进行光照，土壤也需要浇水。　
　　使用人造土壤的实验表明，它可能有巨大的实际意义。一平方米菜园在70天可生产1千克小萝卜。与此形成对照的是一平方米人造土壤，21天可生产10千克。这些成果不仅在实验室，而且在某破冰船上试验时获得，那里配备了人造实验菜园。　
　　科学家还研究空间失重状态下生长植物的其他方法，如溶液培养和电刺激培养。例如，美国洛克希德宇航公司在加里福尼亚州森尼韦尔实验室培育适合太空生长的蔬菜。研究人员将莴苣、胡萝卜和西红柿放进无土壤的培养基中，并在失重条件下培育起来。结果发现，莴苣在含水的培养基中生长比在土壤中快2至3倍，并且发现莴苣很难与西红柿混种，只要有西红柿，莴苣便难于成活。原因可能是西红柿消耗的培养液太多，也可能是它对莴苣有毒，有待进一步试验。使科学研究人员兴奋的是用这种溶液培育的胡萝卜大获成功，长出来的胡萝卜味道鲜美，百尝不厌；但胡萝卡的形状怪异：上半部还算正常，下半部却向上弯曲，根须则像卷一样卷绕在一起。时间将会证明，哪一种植物培养方法更有效。　
　　航天医学家专家说，长时间的星际飞行的生物生命支持系统，只能适应生物特性，别无其他选择。因此，科学家根据自然界的生物链关系，安排这样的周期实验：一组生命或者它们生命活动的产品作为食物，在每一个周期内供给其他的生命。　
　　目前，科学家试图在生物生命支持系统中包括进动物王国的成员。已经考虑，鹌鹑将是第一批空间家离场的居民，它的肉具有很高的热量。还应指出，它特别能产蛋。现在正在空间飞行中试验生物生命支持系统的不同元素，发展生产动物、植物和整个生物社会的技术。随着时间的推移，将可以回答更多的问题。




太空站能住人吗　
　　太空站能住人吗？能！太空站上的太空舱，实际上是一个加压密封舱，分为居住舱和实验舱两部分，舱内保持一定的温度、湿度、氧气等，和地球环境一样。人在舱内可以不穿太空衣，像生活在地球上那样工作和休息。居住舱是人们的生活场所，有娱乐的地方，有淋浴室，有健身器材。一日三餐，也不是装在管子里的太空食品，而是面包、牛排、水果等营养丰富的食品。　
　　实验舱是人们工作的场所。实验舱的墙壁和天花板上安装着许多架子，上面放置各种科学实验的装置。由于太空站没有重力，任何东西都会飘起来，所以天花板也能利用。只是人居住在太空站内最初几天会感觉像晕船那样不舒服，住上一段时间，才会适应不分上正左右的无重力状态。有趣的是，因为没有重力，脊椎会拉长，人会长高，同时由于失去水分，人又会减肥变轻。　
　　世界上第一座太空站是前苏联制造的，名叫“礼炮1号”，重18吨，长14米，在1971年4月19日由运载火箭送上太空。　
　　宇航员停留在太空站的记录不断刷新，目前的最高记录是宇航员弗·季托夫和穆·马纳罗夫创造的。他们在1987年12月21日乘“联盟TM—4号”太空船进入太空，23日转移到“和平号”太空站上工作，1988年12月21日乘太空船“TM—6”返回地球，在太空中生活了365天。　
　　为什么不现在就飞往火星　
　　美国和苏联早在十多年前就用深空探测飞船对火星表面实现了软着陆。　
　　按理，下一步应是人类登陆火星考察。可是为什么至今不去登陆呢？　
　　专家们认为，按照人类目前掌握的航天技术，已完全可以飞往火星。现在不进行这种飞行的原因有两个。　
　　首先，失重对人体的生理影响是主要障碍。由于引力减少，人体内的心血系统、肌肉组织和骨骼中化学成分都会受到影响。在地球上，人类的心脏习惯于克服重力把血液输送到全身各处，而在失重状态下，心脏不必费力地工作；同样道理，肌肉在太空工作时所付出的代价也大大低于地球上从事同样的劳动；另外一些研究表明，人在太空飞行时，组成骨骼的主要矿物质——钙会逐渐减少。研究报告指出，在太空飞行一个月，人体骨骼中钙质要减少0。5％。飞行时间短，航天员上述生理障碍还比较容易克服，如在飞行中多吃些含钙的丰富食品，加大肌肉锻炼量等，回到地球后再辅以多种仪器和药物治疗，生理机能就可能逐渐恢复。然而，要在太空进行几年的长期飞行就困难了。航天医学界人士认为，到目前为止，还未找到很适当的途径来阻止或减少失重对人体的影响。当然，经过20多年的航天飞行经验积累，前苏联和美国，特别是前苏联，已经制定了在长期飞行中预防失重对人体生理影响的措施，取得了重大进展。航天员季托夫、马纳罗夫甚至已经创造了在太空一次漫游一年的记录。但是，为了人能飞往火星，科学家还得作出更大努力来对付失重对人体的影响。　
　　第二，人类飞往火星，往返一次需2到3年的时间。一个航天员在太空生活和工作，每天要消耗氧气、食物和水大约10千克。目前在近地轨道上的航天站，航天员的给养由航天供应线的进步号货运飞船定期输送。当人类飞向火星时，要飞出地球9000万公里，按照现在的补给供应线的供应周期，载人飞船在到达火星前的途中就需要补充给养若干次，而这是不可能的。因此，不再可能利用天地供应线的货运飞船输送补给。同样不大可能的是，航天乘员启程飞往火星时带足乘务组人员2至3年的给养。这里不仅要有氧气和水的循环再生使用系统以供给航天员氧气和水，而且需要成熟的生物生命支持系统来帮助解决飞行期间他们的食品供应问题。　
　　上述两个问题获得解决后，人类飞往火星的时机就成熟了。科学家们相信再经过二三十年科学探索，人类将会解决这些问题。由此看来，21世纪人类有可能成为火星的外星人。




开发月球的前景　
　　月球上的环境既然这样恶劣，我们为什么还要去月球呢？　
　　由于月球引力只有地球的1/6。让老年人到月球上去，不仅步履会感到十分轻快，心脏的负担也可减轻，而且还能延年益寿呢！因此，月球倒是一处理想的疗养胜地。　
　　月球上无大气、尘埃和云层的干扰。如果在月球上观察天象，就能发挥天文望远镜的最大效能，可以看到地面上无法望到的天文现象，真是个天文观察的好地方。　
　　在月球的真空世界里，有利于新工艺、新材料和新产品的试制。那里没有尘埃和微生物的污染，能提炼出非常纯净的金属和晶体来。在低温的夜晚，更有利于电子器材的生产。　
　　月球上的引力小，脱离的速度也校利用月球来作宇航的基地，可以更方便地飞到其他星球上去。要在宇宙空间建造城市时，最好就近从月球运取材料。这样做，既省力，又可节省开支。　
　　如果在月球的两极，建造太阳发电站，让电站的一半永远沐浴在阳光下，在120℃的高温中，便可昼夜发电。电力除供月球冶炼、运输和照明外，多余的电力，还可采用微波束或激光束的形式，越过38。4万多公里的空间，将电输送到地球上来。　
　　人们还知道从月球上带回的铁不会生锈，用月球土壤种植的作物长得格外茂盛，所以明月将会为人类创造幸福！　
　　人类想开发和利用宇宙，就离不开这块可作“跳板”的月球。为此，美国在巴西的圣卡塔林纳岛上，造了一座名为“生物圈2号”的太空城，并用钢和玻璃建成一个巨大的密封建筑。里面有住宅、办公室、实验室、热带雨林、海洋、沙漠和各种娱乐设施，专供志愿去月球的人试住，好适应月球上的生活。　
　　美国宇航局现又在进行“开路先锋计划”的研究，准备21世纪初，先在月球上建造一个居民点。为了让月球上的居民生活得更好，日本科技厅与一些大学和大企业合作，设计一种专供月球上使用的空调器。由于那里是个真空，无法进行热量的交换，为此，得将制冷剂在天花板上进行循环，又须用“热泵”通过放热壁，把热量强行排出。　
　　到2050年时，再扩建一座月球城。计划在城的中心造一个螺旋形的月球塔，塔上开办月球旅馆，让地球上去的游客居住，从那里既可遥望故乡地球，又可欣赏宇宙间的美景。这座旅馆是大楼群，能供1万人居祝人们还打算在月球上开办一所“国际太空大学”，开设天文学、生物医学等专业，让有志建设月球的青年到那里去留学。




人类开发太空的意义是什么　
　　神秘莫测而又无边无际的太空，为什么人类对它这么感兴趣？自古至今，有多少人想探索太空中的奥秘，多少人想利用太空来为人类服务？历史上不少民族都有“星相学家”就是其例证之一。确实，太空中蕴含着无穷的奥秘，还包含有极其丰富多彩的资源。我们可以毫不夸张地说，太空的开发与人类的生活紧密相连，太空的开发将会给千家万户带来欢乐和财富。比如，利用太空的高真空、微重力进行一系列科学试验，利用空间技术加深对地球资源的信息工作，太空中的通信卫星为电话、传真及电视转播提供优质服务，太阳能的空间开发利用。。总之，太空开发对人类的整体发展有着巨大、长远的意义，可以为人类子孙后代造福，对此我们应有充分的认识。　
　　就拿卫星来说吧。50年代后期，人造卫星刚刚上天的时候，全世界的人民曾为之欢欣鼓舞，不过当时人们还只是为人类这一创举感到兴奋、自豪，对它的实际意义认识并不深。时至今日，卫星在通讯、气象、电视转播等方面已具有无可替代的优越地位，几乎与大多数人的日常生活已密不可分。卫星还在地质探查和地球资源、生态保护等方面成了功绩卓著的主力军，同时也成为军事上重要的信息来源。卫星在人类生活中所起的作用越来越大，它所直接或间接创造的物质和精神财富几乎是无法估量的。　
　　再说说航天飞机和航天站吧。现在有不少最尖端的科学试验往往要在太空中进行，因为在地球上你总是会受到地心引力和地磁作用等因素的影响。　
　　在太空试验站中，科学家还利用它的特殊环境条件制造出了某些在地球上目前还无法制造的物质。　
　　同时，太空航行和探秘大大开拓了人类的眼界和思维角度，使人类对宇宙的认识有了突破性的进展，这又反过来促进了人们对自己居住的星球——地球的更全面、更科学的认识。人类的登月活动和宇宙开发技术的迅速发展还促进了许多相关科学技术的进展，并大大增强了人类对整体发展前景的信心。　
　　至于太空开发的远景，那更是辉煌、壮观，十分诱人。比如，从月球上取回的物质样品，使科学家产生了在将来利用月球以至金星等星球上许多稀有元素的计划。据说，以月球上的氦3—作为未来地球上的补充能源的计划已列入科学家们的议事日程。人们还设想利用阳光来制造不夜城，在太空中建立太阳能发电站，在太空中设立特殊物质的加工厂等等。随着科学技术的发展，太空旅游、太空居住点也都是有可能实现的，太空技术的发展将能使人们对地球与小天体的万一碰撞做到“防患于未然”。如果看得更远一些，有朝一日，人类若与更先进的外星人取得联系，彼此帮助，那将给地球带来什么成果简直无法形容了。




人类进入太空需闯四道难关　
　　人们早就研究宇宙，宇宙以其辽阔无垠和构造之美令人神往，以其取之不尽的能源和物质财富引人瞩目。人们在想，怎样利用宇宙的不寻常条件为人类谋福利。地球是人类生存之本，一切财富之源。为了扩大社会生产活动，人类必然要不断开拓新的天地。世界航天技术和航天活动的发展，极大地扩展了人类活动的新领域，这是人类认识自然、开发宇宙空间一个质的飞跃。　
　　人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会进步。　
　　外层空间简称空间或外空，是地球稠密大气层之外的空间区域，又称为宇宙空间或太空。在1981年召开的国际宇航联合会第32届大会上，陆地、海洋、大气层和外层空间分别被称为人类的第一、第二、第三和第四环境。