太空城中的海洋,太空中运输的水资源
太空城设计上最大的矛盾,是既要获取阳光中的能量,特别是服务于太空城内部生态循环系统的需要,同时又要消除,随太阳风而至的带电粒子流,俗称“宇宙射线”对太空族居民的伤害。早在21世纪初,人类就已经了解,即便在地球大气层高处,人类所遭受到的宇宙射线的当量,已经达到了伤害人体健康的程度。长期在国际太空站上工作的宇航员,先后出现大比例的基因创作和癌症。在太空中要抵抗太阳释放的强大射线流,办法只有两个:第一是采用人造磁场,将宇宙射线的粒子流偏转,如同地球磁场所起的作用。如果不是由于这种地球强大磁场的作用,地球表面的水分,早在10亿年前就被太阳风全刮走了!而地球之所以特别,就在于在45亿年前被一颗火星一样巨大,有着月球般巨大金属内核的行星忒伊亚撞击,由此而衍生的一系列天体物理后果,最终形成了磁场和我们的今天生活的地球。但是制造磁场这种方法,虽然在超导技术有了长足进步的未来22世纪,显得相当容易,但是它同时也消耗掉了太空站所能获得的宝贵的太阳能。超导技术仍然得到发展,除用于较小型的太空站的射线防护以外,最后成为战斗太空站自卫所用的“电磁防护罩”,而一般居住性太空城,采用的是简单的水圈技术。因借太空站自转产生的重力均匀分布在太空城底部的水,如同人造海洋一般,构成了对宇宙射线完美保护的同时,还提供了地球生态的“蓝色”。 太空城的外壳主要由大面积的强化玻璃和镍铬合金钢形成的金属框架组成。宇宙射线的主要组成是电离状态下的氢离子。强化玻璃严实的硅结构,镍铬合金钢的重原子核,都可令它们长期承受宇宙射线的轰击,而不至于产生明显的变性。事实上,这两种无机材料,还有着自我修复的物理特性:尽管由于原子核有可能吸引高能的氢离子,而令它们渐渐有杂质而显示出微弱的放射性;但是它们本身也会因为衰变,而重新变成硅和铁原子。但如果这种伤害发生有人体或者其他生物性的有机组织上,就会形成不可逆的活性损害。太空城的固态外壳虽然本身坚固,但是并不能长久地阻止这种高能氢离子的伤害,而且越是接近太阳,这个问题显得越严重。星球表面可能没有太空城中易于调节的重力,但是却拥有“地下”这一强大的地理优势,让星球表面城市,如水星最大的里根城,可以躲在自然的屏障下,免受宇宙射线的伤害。但对于暴露在宇宙射线倾泻下的太空城,人造磁场也只是减缓了宇宙射线的伤害,而不是将其消除之。“无论多么强的人造磁场,都不足以让太空成为人类世代生息的家园”,是21世纪后期,仍然被宇航设计师们所奉行的法则。相对而言,引力的问题反而不是太重要了。因此,直到那个时侯为止,人类在太空新边疆中的殖民,主要还是往各个星球表面及其表层内部的殖民。典型如阿尔特弥斯(月亮)上的大城市,如Altemisa。 直到工程师们发现,如果将水,这一太空站生态循环系统中,不可或缺的元素,让它们在引力的作用下,均匀地分布在太空站的外壳内层后,既可以阻隔宇宙射线,同时也成为太空城中生态循环系统中的起点后,太空城才真正成为可以永久性居住的新家园。同时,由于太阳光被水分子散射后才照入太空城,太空城也如同地球的天空一样,出现了“蓝色的天空,蓝色的海洋”。美国人首先成功地完善了外壳内层的储水层技术,让巴比伦五号,成为人类第一个实用的商业居住型太空站。厚达五米深的储水层(后来增加到十米),直接承受着玻璃隔层外的太阳光,同时养育着这些水舱中的浮游生物,它们的光合作用,提供了整个太空站氧气,绰绰有余。鱼类等水生生物,也被放养到这些光照倒射的水舱之中,提供了这座越来越大的城市中,一度多达50%以上的消费蛋白质。这些在地球上长期日照环境中,已经形成了“上黑下白”的体色形态的小生物,在太空站水生环境中,居然慢慢形成了背白腹黑的新形态,成为“太空产鱼类”的显著特征。太空站水层上底舱的自然照明,也不是来自天花板,而是由一系列方格状的玻璃地板,从地板上渗透进房间的太阳光。光是天蓝色的,以致于底舱从此被称为“蓝舱”。如果太空城某处壳体产生了损坏,比如说遭受到小陨石的撞击破裂,或者老化破裂,首先逸入太空的就是巨大彗尾一般的水雾射流,清晰可见。维修人员很容易定点,(此时自动隔离的水密门已经阻止了泄漏的漫延,如同古老船只的水密舱),只需要用大块的塑料粘布贴住“伤口”,就可以阻止漏泄,然后修补或更换相应的壳体模块即可。这种维修并不经常,以至当它发生时,常常成为太空城本地新闻的热点。