本文作者：蔡章獻先生
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人類自古以來對於天上星星、月亮、太陽持有無限的嚮往。自-九 五六年第一顆人造衛星升空以來，人類意識到太空開發將是未來必 須認真思考的議題。太空是純潔無垢、無重力、無菌的世界，有著 無盡的資源及巨大能源。始終困居於資源有限的地球的人類探知， 在地球上社會的進步是有限的，而人口增加、過度開發的結果，總 有一天能源將會枯竭。同時，地球本身也有被其他天體衝撞、地殼 構造變動或太陽逐漸衰老等危機。目前，地球人口已超過六十億， 估計一百年後將達到二百億，而兩百年後將突破五百億大關，屆時 每人的居住空間將僅有一平方公尺，如何能夠生活下去呢？現今地 球環境正逐漸惡化中，糧食不足，可以想見的是，當各國開始爭奪 食物時，戰爭可能隨時會發生。人類意欲解決當前困境，儘速利用 外太空的豐富資源並從事太空開發，可能是無可選擇的當務之急。
●太空探測的成果為人類前進太空增加更多可能性。
近年太空探測的成果，在月球兩極的暗淡坑洞裡發現冰層，這個發 現大大提升了人類往月球建立基地，或將月球作為前往其他星球時 的中繼站的可能性。此外科學家發現在火星兩極有大量凍結冰層， 又在火星的沙漠地區發現古代曾有大量的水存在的跡象，加上岩石 表面留有洪水沖刷的痕跡，也許尚有地下水也未可知。至於如金星 和水星那麼灼熱的星球之兩極地區，乃為太陽光照射不到的地方， 也有結冰區存在，又如木星第二衛星歐羅巴的冰凍表層底下，據估 計可能為海洋，有水即可能有生命跡象，這些都為人類前進太空增 加了更多可能性。土星第六衛星泰坦也是擁有海洋的星球(海洋是由 甲烷構成的，可供作燃料)。而一九七０至一九九０年代所發現約六 顆大彗星（包括七０年的培聶、七三年的克荷德、七六年的威斯特 、八六年的哈雷、九六年的百武、九七年的海爾．博普等）均發現 大量的水存在。據最新的研究，大彗星含有的重氫和地球海洋的重 氫含量相同，可證明地球在形成初期，曾有大量彗星如雨點般衝撞 地球，並造成今日的海洋。廿世紀的太空探測以登陸月球為主，而 由於太空中沒有與地球相同的空氣，所以前往月球或其他星球時便 必須攜帶氧氣，因比於地球軌道上建造太空站便成為絕對必要的了 。理想中的太空站是指有太空人常駐的半永久性、繞著地球旋轉的 巨型人造衛星，可以容納五噸重的太空船或太空梭出入，並有工作 人員輪班交替，站內有幾個房間，分別作為觀測及日常工作之用。 初步的小太空站重約二十噸，可發射五噸級大型衛星，可作科學觀 測、生物學實驗和材料測驗等。若要由地面上發射兩個二十噸級衛 星，太空中就必須設有四十噸級太空站；若欲發射一百噸級的衛星 ，就必須設有一百噸級太空站，以此類推……。理想中一百噸級以 上的太空站應設計成甜甜圈形，以使它在旋轉時所產生的離心力， 可以讓太空站內部的人向外側站立而不墜。至於圓筒形太空站，則 內部無重力，可容納三十人，對外連絡時可用五人座太空船（如太 空梭）。大型太空站構造較複雜，無法以單筒火箭發射，因此，在 美國太空總署(NASA)計畫中的太空站，將以六支圓筒合為一束，發 射升空後，將六支圓筒分別向外打開(如打傘一樣)成為六角形太空 站。該型太空站直徑三十公尺，可容納三十人。
●二十一世紀中期可能曾有一萬頓級的太空站出現。
據估計，廿一世紀末期一千噸級的特大甜甜圈形太空站可能會出現 ，該型太空站直徑約五十公尺，可容納一百人，內部配備電力機械 室、物理化學研究室（低溫、真空、弱引力狀態下的物質研究）、 生物學研究室(弱引力或無重力狀態之動物、植物成長之研究)等設 施。太空站所需能量，主要取自太陽能，亦可利用原子能，製成太 陽爐，利用大反射鏡收集太陽光，該反射鏡係由磨光的金屬製半球 面構成，把陽光集成一點，焦點上的水銀管線在陽光加熱下，所產 生的熱能再帶動反射鏡背後的渦輪，能量便可如此一再循環下去。 只要有光有水、二氧化碳和肥料，即使沒有土壤，太空站內仍然可 以栽培綠色植物，植物也能成長繁茂。由於太空站擔負著與地球和 月球基地連絡的使命，因此必須設有電訊室。在二十一世紀中期， 據估計，可能會有一萬噸級的太空站出現，屆時地球觀光客將可望 有機會參觀太空站，而站內為處理人類所製造約二氧化碳及排泄物 ，將種植可放出營養物質的微小植物。在人類登陸月球之後，太空 總署因預算刪減，以至於耽誤了月球基地建設的計畫。在原先所設 計的圓頂式研究設施中，必須使用特殊耐力材料建構月球基地，以 保護流星衝擊及強烈陽光，以及太陽放射能的影響。而圓頂屋內則 必須充滿空氣，以防止一百度以上的高溫和零下一百五十度的低溫 ，若基地設於地面下兩公尺就能特別有效地隔絕溫度，因比將有半 數的建物會設在地面下。類似這樣的基地，大約需要二十至五十個 操作人員，屆時發射的火箭將可望達到一千噸，登月船約二百五十 噸，如此規模的火箭與登月船不必在太空站裝配，而可以直接由地 球發射。至於月球上所使用的車輛，則可以利用太陽能行走。我們 可以想像，在二十一世紀末期，月球上可能已設置了天文台和地理 地質研究所，有許多太空建築技術員將來到月球基地上，以便擴張 都市建設，同時，礦工業也可能開始利用岩石內的氧氣製造水，只 要氧氣及水能夠自給自足，就能開始在月球上製鐵。廿一世紀末， 包括歐洲探險家、中國人、日本人將陸續到達月球各地設置各國基 地(如南極)。我們不妨想像在廿一世紀末時，月球上已建設了很多 工廠，並可生產各種產品。由於早期基地可能建於雨海、暴風海附 近，再逐步擴張至各地，因此，海與海問的交通，主要係採用太陽 能電車，至於近距離交通則使用電纜車，這是因為月球表面地形裂 溝多，改造地形太麻煩，使用纜車是最方便的做法。到了廿二世紀 時，月球建物可能都向地下發展，屆時各種設施及都市也完竣了。 以後，人們開始種植穀物、蔬菜，並飼養雞、豬，且由於月球的引 力小，農作物的成長快，並且長得比地球還要細長。在月球住久之 後，人類也會長得細長，同時體力也將衰退。二十世紀的人類，雖 只能登陸月球，到廿一世紀中期時，登陸目標將定為火星，火星雖 然比金星略遠，但登陸條件比金星簡單。其後二十二世紀的登陸目 標為金星，人類可以應用原子能降低金星上的高溫，並栽培小球藻 類植物增加氧氣，以改造其氣候。按著，人們可以前進木星的衛星 及小行星，尋找更多資源。屆時的地球人口將達飽和狀態，不得不 在地球公轉的軌道上設置太空城(或稱太空殖民地)，以便收容地球 人。爾後，再前進木星的衛星及小行星尋找更多資源。太空城的建 設材料大部分將可取自月球及其他小行星，再加上太陽光可轉換成 為能量，所需費用不致過於龐大，至於太空城所使用的電力，則可 由太陽光發電衛星供應（預估其長約六公里，重量約一萬八十噸） 可發電九百三十萬千瓦，電力可變換為電波，送至太空城，再變換 為電力供太空城居民使用，類此規模的發電衛星只要二十個便可供 二億人使用。由於太空中整年不下雨，也無陰天，甚至可以整年不 休地供電。預估到了五十世紀末期，當太陽系總人口超過六兆時， 人類將向銀河系的恆星世界發展，向廣大無邊的銀河系移民，就好 比古代波利尼西亞人駕駛簡陋的獨木舟，終能遍布於太平洋小島一 般。可以想見的是，或許將來的歷史學家們將向廣大的星際移民們 傳述如下歷史事件：……西元五千年的人類僅憑著簡陋的光子火箭 ，竟能遠征遙遠銀河星系……。 ＊摘自1998年6月自由時報
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