探索未來空間站雛形：巨型旋轉環造重力場

科學家認為太空生活會對人類身體機能產生不利影響，雖然返回地球的宇航員竭盡全力對著攝像機微笑，但是他們一般都不能自主站立起來。可以想像一下，未來前往火星的宇航員將會受到何種挑戰。前往火星之旅需要數個月時間，在此期間宇航員需要經受住空間飛行對身體機能產生的影響，當他們降落火星表面時也將面臨無法正常行走的風險。

對此，美國宇航局生物學家沙美娜·巴塔查亞認為空間飛行將對宇航員產生各種各樣的影響，比如骨密度的降低、肌肉萎縮和視力下降等，最新的實驗表明行星際以上級別的空間飛行甚至會威脅人體免疫系統。在宇宙空間飛行途中，宇航員很難維持良好的生理機能平衡，睡眠時間減少，心臟血管的血液供應量放緩，更不用說腸胃脹氣等問題了。除了這些問題外，宇航員還將面對眩暈、睏乏無力等空間飛行病症。巴塔查亞的最新實驗和過去半個世紀科學家們進行研究顯示，空間疾病的誘導因素歸咎於太空的零重力環境。

由此看來，人類還沒進化出可以適應空間飛行的機體，科學家們也正在弄清楚失重會導致哪些不良病症。

例如，歐洲空間局進行了一項研究，對志願者進行21天一系列的卧床休息實驗，與此同時，美國宇航局和俄羅斯空間機構也開展合作，在國際空間站上測試宇航員失重導致生理機能下降的理論，探索如何改變運動和營養來降低空間疾病。然而，如果人類前往火星、木星、土星或者其他天體衛星群，我們就應該找到解決空間疾病的途徑，其中一個方案就是美國宇航局在1970年代放棄的打造「人造重力環」計劃。

任何一種在太空中旋轉的環形結構都具有產生模擬重力環境的能力，研究人員羅斯將其命名為「偽重力效應」，通過太陽能聚焦產生的蒸汽動力帶動「補給碗」和「麵包」圍繞著中央軸線旋轉，這樣就可以產生向心力，模擬出重力環境。

如果我們處於旋轉輪的內側，就可以察覺到與重力類似的效果。我們可以通過設定旋轉輪的大小和旋轉速度來模擬出所需要的重力場值。眾所周知，當旋轉輪更大、旋轉速度更快時，產生的重力效果就越加明顯。在2001年的一部電影中，宇航員在環形飛船中慢跑，這個就是人造重力場的情景。

人造重力場空間站的體積也較大，可以容納大約12至50名宇航員，擁有單獨的個人艙室，配備了桌子和舒適的椅子，甚至還有醫務室。事實上，這些空間站設計與「鸚鵡螺-X」計劃相似，這是一種多任務的空間探索飛行器，該計劃是由美國宇航局在2011年提出的，參與設計方還有學術界、航天工業的研究人員。「鸚鵡螺-X」計劃設計載人為6名宇航員，外形與空間站類似，配備了大型太陽能電池板和一系列相互連接的節點艙。

其主要特徵是擁有一個更大的空心旋轉輪，外形上酷似自行車的內胎，是由一系列連接環與充氣式的太空船組合而成。

在商業太空旅行爆炸式發展的今天，這種想法並非無法實現，事實上，美國宇航局與酒店大亨羅伯特·畢格羅合作研發的第一個充氣式軌道空間站就是該想法的具體實現，畢格羅希望將他的酒店業帝國擴展軌道業務。也許有一天，巨型車輪狀的充氣式空間站會終結這一爭論，裡面居住的是百萬富翁而不是火星探險者。

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