空間的浪費 [評論]

美國宇航局的新空間站任務並非邁向火星的一大步,而主要是一種保持現狀
 


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3月下旬,宇航員斯科特·凱利和宇航員米哈伊爾·科爾尼延科將搭乘聯盟號火箭從哈薩克的草原起飛,前往國際空間站(ISS)進行為期一年的停留。美國宇航局將他們的任務視為向人類傳送為期多年的火星之旅的關鍵墊腳石。這種星際航行,是我們人類對新領域探索的動力的一部分,是太空時代最偉大的夢想。然而,這個任務似乎是一個令人分心的繞道,而不是將這個夢想變為現實。
 
在他們的軌道停留期間,凱利和科爾尼延科將接受嚴格的醫學測試,旨在向研究人員展示長期太空飛行對人類的影響,特別是長期失重和輻射暴露如何造成損害。美國宇航局表示,其結果可能會帶來醫學突破,使星際運輸更安全。
 
可能——但它很可能不會使它們足夠安全。更有可能的是,凱利和科爾尼延科的測試只會更詳細地證實我們從之前的幾次長期任務中已經知道的情況:我們目前的太空棲息地不足以進行前往其他世界的航行。缺乏資金來建造這些棲息地,比任何缺乏醫學知識都更甚,這才是阻止人類前往火星和其他外星目的地的原因。
 
例如,我們已經知道,在沒有重力的情況下生活是一個問題。長時間的失重會導致肌肉萎縮、骨骼變弱和視力下降。劇烈的運動可以最大限度地減少這些影響,因此國際空間站上的宇航員每天都要花幾個小時進行鍛鍊。即便如此,無論他們在太空中多麼努力地鍛鍊,當凱利和科爾尼延科返回地球時,他們幾乎肯定會比離開時更虛弱。
 
自1903年俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基描述了一種旋轉太空棲息地以來,研究人員就知道了如何解決這個問題,這種棲息地會產生一種力,將物體從結構的中心向外邊緣拉動,從而模擬重力。這種效應隨著結構的旋轉速度而變化,產生結構可以承受的任何重力強度,無論是地球舒適的1g還是火星慵懶的0.38g。(目前還沒有人知道健康、經濟實惠的長期太空飛行的最佳重力水平,而凱利和科爾尼延科的任務不會告訴我們。)
 
為什麼美國宇航局不採用這種解決方案?因為它成本很高,而且該機構已經在失重的國際空間站上花費了超過750億美元。旋轉的棲息地將比失重的棲息地更昂貴和複雜(儘管它不必像《2001:太空漫遊》中甜甜圈形狀的太空站那樣昂貴)。兩個由長輻條連線的模組,透過推進火箭的適度爆發進行旋轉,可以以更合理的價格產生人造重力,儘管這種解決方案仍然比簡單地在失重狀態下進行更多的醫學測試更昂貴。
 
美國宇航局應該測試的是如何建造這樣的飛行器,以及如何在不迷失方向和頭暈的情況下在其中生活和工作。作為起點,可以在國際空間站上安裝一個縮小版的離心機,以測試實驗動物對不同水平的人造重力的反應。該空間站最初被設計為包括一個這樣的設施,即離心機住宿模組。然而,美國宇航局由於預算方面的考慮,透過在太空梭時代將其從國際空間站組裝飛行中移除,從而取消了該專案。
 
輻射是太空中的另一種健康威脅,它是一種更危險的威脅。太陽質子和銀河宇宙射線的陣雨可以撕裂細胞,造成生物學上的破壞。目前的補救措施是在居住區覆蓋緻密材料層,這會增加重量,並增加起飛所需的燃料量。情況不必如此。先進的太空推進系統與更便宜的火箭發射相結合,可以使適當遮蔽的飛行器進行更快的星際旅行,從而減少機組人員的整體輻射暴露。只有美國宇航局重新啟動並堅持開發先進的太陽能和核電推進技術,這種保護才有可能實現,這些努力在過去半個世紀中已經啟動和取消了多次。
 
僅僅指責美國宇航局的這種短視是不公平的。將人造重力和更好的推進力納入其載人航天計劃將需要數十億美元,而這筆錢國會並沒有撥出。因此,美國宇航局採取了一種務實的路線,修補老舊技術,而不是花費資金和政治資本來開發新技術。
 
這條阻力最小的道路不會帶我們去火星——也不會帶我們進行前往月球、小行星或其他深空目的地的長期旅行。美國宇航局的領導層應該借鑑埃隆·馬斯克和SpaceX的經驗,更加大膽,推動未來探索的技術,而不是依賴過去的技術。如果美國人民不覺得花錢採取這些下一步行動是值得的,那麼這個國家應該面對現實,放棄將太空旅行者送往我們自己世界之外的世界的夢想。
 

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