人造地球：未來空間工作站展望！

（專家：郭曉明，加拿大麥吉爾大學物理學博士，科技與戰略風雲學會會員。致謝：感謝中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室副研究員，科技與戰略風雲學會會長袁嵐峰提出的寶貴意見。本文來自科普中國頭條推送）

中秋佳節是中國傳統節慶。天上月圓，地上人團圓。 2016年中秋，是9月15日，這天晚上，中國在酒泉基地發射了長征二號火箭，把天宮二號安全送入了運行軌道。中國人講究天人合一，中秋節運送天宮正當其時。人體就是一個小宇宙，天宮二號就是一個胚胎小地球。

天宮二號（圖片來自網路）

天宮二號空間工作站，顧名思義，就是要有人在上邊工作生活。這和人類要在地球上工作生活一樣，首先需要的不是選票，而是維持生命。所以，空間工作站，必須有生命維持系統。這個生命維持系統不是醫院急救室那種吊針、體外呼吸機和體外血循環機等，而是要和地球一樣，有一個大氣環境，有個生態環境，需要有維持生命的水循環和氧循環：人呼出的二氧化碳要設法還原為氧氣，人分泌蒸發的水分要設法收集純凈為飲用水。所以說，太空科學實驗工作站，就是一個小小的人造地球胚胎。對空間工作站的生命維持系統的研發，有可能反過來對地球上的農業技術產生重大推進。空間工作站維持生命的種植技術的研究，也有助於發展三沙市海洋養植，乃至用於研發不停港的航空母艦。

當然，這個人造地球還處於萌芽狀態，還需要天舟貨運飛船作為人造地球胚胎和母親地球之間的臍帶，為這種半供給半生態的天宮生命維持系統補充養料。天宮科學實驗工作站，除了要研究量子通訊等實用技術之外，除了要研究太陽和宇宙這種至大無外的空間和能量的基礎科學之外，還要研究人體如何適應太空失重環境下的生理過程。這是人類宇宙航行的前期熱身。

銀河系（圖片來自網路）

太空工作站是模塊化的，就和動車組一樣，每個動車都有自己的動力，但最終是聯成一組協同運行。太空工作站的建設，是把各個模塊分別逐個發射上去，連接起來，讓太空站不斷長大。經過天宮二號、天宮三號、……天宮N號的研究進步，經過航天醫學的研究進展，經過天宮生命維持系統的不斷完善，以後的太空工作站就可以和三沙市永署島一樣，太空科研人員自己養豬種菜，釀桂花酒，養玉兔，過太空牛郎織女生活，讓太空站具備自持的生命維持系統。當然，太空的養豬種菜很可能就是營養液中的蟲草真菌培養，很可能就是大棚溫室種植黃瓜的太空化。當太空小生態環境建立起來以後，就可以依靠太陽光完成空間工作站中的碳循環，氧循環，水循環等，一個人造地球就誕生了，天宮就再也無需天舟貨運飛船這個臍帶來補充生命必需品，天宮就有了能維持生命的人造太空生態環境了。

但這還不夠，人造地球還要超越地球。地球生態環境必須依靠陽光，天宮的人造生態要可以脫離太陽輻照，讓太陽系以外的星球的輻射來接續這個小小生態的光合作用。記得我很小的時候，街道的路燈還很暗，兩個路燈中間有一段幾乎沒有燈光地段，每當我走到這個伸手不見五指的地段，兩拳攥得手心濕漉漉的，心裡撲騰撲騰地害怕得慌，待走到下一盞路燈驅散了我周圍的黑暗的時候，緊張的心情才得到緩解。以後的宇宙航行也一樣，脫離太陽繫到下一個星球，必然經過一段沒有陽光的航程，天宮人造生態環境要能夠應對穿越兩個星球之間的無陽光輻照的航路。一旦人造空間站有了這種生態能力，就可以裝上動力，到宇宙中永遠遨遊而無後顧之憂，那時候太空站不僅僅能夠維持生命，而且能夠讓生命繁衍。中國改革開放前，一個500人左右的西部邊遠自然村落，可以在自然經濟中自己生活在一個世外桃源里。如果一個孤立自持的地球自然經濟需要500人，那麼，一個具備完整太空工農業產業鏈的孤立的可持續的宇宙經濟體，就至少需要男女老幼約1萬人。到時候，一個宇宙飛船就是一個諾亞方舟，帶著人類的所有文明成就，帶著人類未來的希望，去征服宇宙。

合肥托卡馬克（圖片來自網路）

地球表面的生態圈有水圈和大氣圈，大氣圈外還有一個磁場圈。地球磁場保護了地球生態的健康，但也讓我們難以觀測到太陽輻照出來的許多粒子。天宮科學實驗工作站在地球磁場之外，觀測太陽有天然優勢。太陽內核溫度有1500萬度，只是中國合肥托卡馬克核聚變設施溫度5000萬度的三分之一左右，太陽里的核聚變基本依靠量子隧道效應，是一個非常緩慢的燃燒過程。太陽核聚變燃燒氫原子，把氫原子變成氦原子。再過50億年，太陽里的氫原子就會燃燒殆盡，失去核輻射壓力支撐的太陽就會發生重力塌陷，重力塌陷生產的熱量就會激活太陽氦核聚變，這個氦核聚變是爆炸性的核反應，太陽會爆炸成短命的紅巨星，其直徑直逼地球軌道。在太陽爆炸之前，太陽輻照強度也會產生巨大變化，太陽自46億年前誕生以來，其溫度已經上升了30%。

天宮太空科學實驗工作站這個工程，因此關乎人類未來命運。太陽壽命是有限的，適合人類居住的地球也不會永遠存在。在太陽爆炸成紅巨星之前，在人類已經無法適應由於太陽輻照變化改變了的地球生態之前，人類應該已經乘上了數以萬計的宇宙諾亞方舟，把地球人類文明變為成千上萬個人類文明的種子，帶著人類積累的所有文明，散布到其它星球，散布到其它星系，讓人類從地球文明走向宇宙文明。

編輯：劉偉瓊

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