未來世界人口激增,地球容納不下,人類將怎麼辦呢?科學家依據科學技術的發展,提出了許多令人神往的建造太空城市解決這一難題的設想。其中,美國宇航局設計的幾類太空城市「宇宙島」方案,勾畫出了一幅幅充滿可行性的美好畫面。科學家以地球為藍本,設計出的最初建造太空城市方案為「宇宙島1號」。這是一個巨大的車輪形圓環,圓環的直徑大約為1600米。「輪胎」是空心的,內部直徑為150米,是這座太空城市的生活區。
整座城市總面積約為160平方公裡,可以供1萬名居民居住。人類在這座太空城市裡生活,與在地球上相同。人們不會在其中像太空人在航天站裡那樣飄在空中,而是結結實實地踩在「地上」。這是因為圓環每分鐘繞著自己的中心軸慢慢旋轉一周,使環的外緣產生與地面重力相等的人造重力。不過太空城市的地面卻與地球不同,它前後都是向上翹起的。因而人總是感覺自己站在窪地中央,然而走起路來卻如履平地。圓環的內圓是太空城市的「天」,天上有一排排圓拱形的玻璃窗,上面安有鏡片,它可以接收密封圓環外面巨大的凹面反光鏡反射的太陽光,給太空城市帶來光明和溫暖。在太空城市圓環頂端設有農業區,這裡的農業完全工廠。
自動化農業站自動向農作物提供二氧化碳、水和肥料,農作物四季長青,為太空城市居民提供糧食、新鮮蔬菜和美味水果。這些農作物通過光合作用,吸收人和動物呼出的二氧化碳,製造人和動物需要的氧氣,淨化太空城市的空氣,保證人們在這個世外桃源裡自由地呼吸、生活,太空城市中多餘的熱量則通過太空城外的輻射板,向星際空間散發掉,以保證城市裡寒暑適宜。
太空城市的土地是人造的,中央是一條環形馬路。馬路兩旁綠樹成蔭,樹林掩映著青磚紅瓦。那裡有宿舍樓、商店、咖啡館、運動場,也有起伏的青山,潺潺的小溪和鮮花盛開的公園。太空城市裡也有工廠。因為工廠排出的廢水廢氣會汙染環境,它們都設在圓環外面。環的中樞軸下方有一組「房屋」,那就是太空工廠。居民們乘電梯到天頂後,打開天窗,進入與中樞軸相通的輻射管,然後沿中樞軸到工廠上班建造太空城市所需要的建築材料,絕大部分可以從月球上取得。從月球運送建築材料要比從地球取材經濟得多,因為月球引力只相當於地球引力的。
在「宇宙島1號」太空城市裡,可以做出許許多多在地球上不敢想像的神奇事兒。譬如,「宇宙島1號」的離心力會隨「緯度」增大而減小。在「南北緯」60度處,引力只有地球上的半,體重60公斤的人便只有30公斤。到「南北緯」75度處引力將更小,60公斤重的人僅有15公斤了。而到了「兩極」引力等於零,人將處於失重狀態。為了解決失重問題,設計者在不同「緯度」的地方安置了各種設施。例如,在75度處造個芭蕾舞劇場,舞蹈演員便能輕鬆自如地跳到五六米高,然後輕輕地飄落下來,使優雅的芭蕾舞姿更加迷人。
在這座太空城市的「兩極」,還可以開辦滑翔機俱樂部,因為這裡是一個完全失重的地區。由於人和滑翔機都幾乎沒有重量,所以飛機能長時間地在空中自由「散步」。這裡能給人帶來的更大好處是,在「高緯度」地區建造一系列醫院和療養院,可以使那些腿腳不方便和腰痛的病人,在引力減小的情況下隨意行走。此外,失重還有助於心臟把下半身的血液吸上來,大大減輕心肌的負擔。
有趣的事,這座太空城市裡的氣候還能任意調節,需要什麼氣候將依據「島」民的投票來決定。這座城市中當然不會有天然雨,但設在200米高空的管子裡會有雨水根據需要降臨。當然,降雨的時間也由「島」民投票決定。一旦決定之後,電視和無線電將播出通知:「今日7點鐘開始,降雨15分鐘。」「宇宙島1號」太空城市方案是一個十分出色的設想,而且就目前人類的科學技術水平而言,完全有可能建造起這樣的太空城市。但由於它只能容納1萬名居民,相對於幾十億地球人來說顯得太小了,所以人們又設想建造一種極為巨大的宇宙島。這個宇宙島的模樣像圓筒,筒內直徑6.5公裡,長32公裡。圓筒每兩分鐘自轉一周,內壁有住房、河流等,「陸地」的面積約為270平方公裡,比日本的大阪市還要大,可居住幾百萬人。這裡有天然的雲和雨,也有人為控制的一年四季,如果需要的話,還能把雨變成紛飛的瑞雪。
這個帶有神話色彩的「宇宙島計劃」,最初是由美國普林斯頓大學教授奧尼羅提出來的。1969年,當美國太空人第一次登月成功時,專攻高能粒子物理學的奧尼羅便開始構思太空移民計劃。1980年,該計劃正式發表後,美國宇航局給予高度評價,並撥出預算援助這項研究工作。
為了探討「宇宙島計劃」的必要性和可行性,美國許多科學家、社會學者、政府和企業的專家進行了多次專題討論。1984年,所有的討論結果被匯集成《宇宙殖民地》的書面報告。奧尼羅為了讓人們更廣泛地了解太空移民的意義和內容,動手將這份書面報告改寫為一本通俗易懂的書。他在書中闡明「宇宙島計劃」時指出,有人認為,與其在宇宙空間花費如此大量的財力物力去建造一個宇宙島,還不如乾脆把人移居到月球、火星等行星上去住更方便。為此,奧尼羅回答說:「首先,那些行星表面積小,把月球和火星的表面積全加在一起,還不及地球陸地的面積大;而且月球和火星上沒有大氣,引力也對人不利;更重要的不利之處是,月球的晝夜14天一換,人生活在月球上,得連續過兩個星期的黑夜才行。當然,金星是比較大的星球,但它的表面溫度高得足以熔化金屬,人類要想在金星上居住,就必須把它大大改造一番。而根據目前的科學技術水平,這是一項無力完成的工程。