楊孝文

為了上演人類長久以來追求的星際旅行，我們能夠采取的更合理的做法并不是建造超大號(hào)的世界艦，而是選擇體積較小的星際殖民飛船。這種飛船將采用模塊式設(shè)計(jì)，可容納10000人。

照顧心理需要很重要

從文藝復(fù)興時(shí)期因異教學(xué)說遭到責(zé)難的思想家到現(xiàn)代科幻小說，探索地球以外的廣袤世界就是人類長久以來的一大夢(mèng)想。對(duì)于知識(shí)和探索未知，人類永遠(yuǎn)不會(huì)滿足。我們天生就有極強(qiáng)的好奇心，正是在這種好奇心的促使下，我們才孜孜不倦地探索一個(gè)又一個(gè)新領(lǐng)域。

從歷史觀點(diǎn)上說，上演星際旅行需要打造體積巨大的世界艦，并在里面建造起伏的山丘、湖泊和郊區(qū)，所有這些都容納在金屬打造的超結(jié)構(gòu)內(nèi)，這個(gè)結(jié)構(gòu)的規(guī)模將超乎我們想象。然而，這些巨型設(shè)計(jì)不可避免地遭受到“被放棄”的命運(yùn)，因?yàn)檫@種飛船的體積已經(jīng)超出了我們的理解范疇。根據(jù)一些人的提議，這些飛船的長度超過32千米。

為了設(shè)計(jì)更具現(xiàn)實(shí)性的飛船，我們需要在滿足生存所必需的各種條件和設(shè)施以及滿足心理感官刺激的渴望之間達(dá)到一種微妙平衡，同時(shí)還要兼顧技術(shù)上的可行性。在這里，我們的重點(diǎn)并不是探索有關(guān)設(shè)計(jì)建造超大號(hào)世界艦的想法，而是討論體積較小的星際飛船設(shè)計(jì)。這種飛船被稱為“星際殖民飛船”（以下簡稱CIV）。

在上演星際旅行時(shí)，人類乘坐的星際飛船上的居住空間應(yīng)該像地球上的社區(qū)一樣，讓人感到非常熟悉，而不是充滿陌生感。人類的第一次載人星際任務(wù)需要幾十年，甚至幾百年的深入討論和飛船研發(fā)，才能最終成為現(xiàn)實(shí)。這項(xiàng)任務(wù)的順利實(shí)施需要很多領(lǐng)域的專家貢獻(xiàn)他們的聰明才智。

設(shè)計(jì)CIV將面對(duì)無數(shù)技術(shù)挑戰(zhàn)，除此之外，設(shè)計(jì)師在打造飛船環(huán)境方面還要考慮居住者心理和情緒的需要。如果沒有合理的規(guī)劃，忽視了居住者生理、心理方面以及對(duì)空間的需求，即使在技術(shù)方面取得前所未有的成就，人類駕駛這種飛船實(shí)施星際任務(wù)時(shí)也可能因?yàn)榫幼…h(huán)境的問題而面臨任務(wù)失敗的厄運(yùn)。

星際飛船的環(huán)境需要滿足居住者精神方面的需要，同時(shí)也要具備實(shí)用的日常功能，它們的重要性不亞于宇宙輻射防護(hù)設(shè)施，食品生產(chǎn)以及在目標(biāo)行星上可拆卸結(jié)構(gòu)的再利用。如果在設(shè)計(jì)飛船時(shí)未能達(dá)到人性化，整個(gè)星際探索任務(wù)有可能以失敗告終。第一批星際飛船可容納數(shù)千名殖民者，能夠在太空飛行數(shù)十年。甚至數(shù)百年。根據(jù)科學(xué)家當(dāng)前的研究發(fā)現(xiàn)，最具有探索前景的類地目的地可能距地球10光年。

環(huán)境設(shè)計(jì)需深思熟慮

“深思熟慮”應(yīng)該貫穿于星際飛船設(shè)計(jì)的始終，確保飛船基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與使用者之間的“和諧”。從根本上說，一艘CIV應(yīng)該是一個(gè)或者多個(gè)成群的居住地，每個(gè)居住地都建有必要的設(shè)施，滿足殖民者的需要。飛船內(nèi)的建筑和間隙必須能夠營造出健康的社區(qū)居住環(huán)境，滿足居民在地球上習(xí)以為常的基本領(lǐng)地和隱私需求。以下列舉的是一些能夠促進(jìn)居民生理和心理健康的環(huán)境設(shè)計(jì)：

①允許居民調(diào)整一個(gè)空間的結(jié)構(gòu)和視覺外觀；

②打造狹長景觀和遠(yuǎn)焦點(diǎn)；

③利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間，讓發(fā)現(xiàn)和演變成為一種可能；

④材料、形態(tài)、外形、質(zhì)地和色彩要富于變化，鼓勵(lì)能夠吸引人眼球的設(shè)計(jì)；

⑤保持一些外觀或者連接設(shè)施的自然性。

人類的大腦對(duì)身邊的世界極為敏感，以星際飛船為例，在設(shè)計(jì)上應(yīng)該讓居民感覺到舒適和受到啟發(fā)，獲得靈感，而不是產(chǎn)生幽閉感。

模塊式設(shè)計(jì)更合理

為設(shè)計(jì)用于太空探索的飛船，科學(xué)家曾提出過很多幾何結(jié)構(gòu)，最受歡迎的幾何結(jié)構(gòu)包括球形、圓柱形、圓環(huán)面以及帶狀圓環(huán)面。在空間利用方面，此前的研究認(rèn)為球形和圓柱形的效率不及圓環(huán)面結(jié)構(gòu)。以圓環(huán)面結(jié)構(gòu)為例，設(shè)計(jì)師沒有必要將整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成舒適的居住空間，可以設(shè)計(jì)成由一系列高架橋連接的居住艙，整艘飛船緩慢旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生人造重力，這是人體在長時(shí)間的太空旅行中所必需的。

與其他含有彎曲空間的幾何結(jié)構(gòu)相比，這種設(shè)計(jì)允許打造巨大的內(nèi)部平坦居住空間。此外，這種選擇也能讓更有效、更緊湊的飛船設(shè)計(jì)成為可能，降低建造和技術(shù)性成本。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)概念模型由相互連接的居住艙構(gòu)成，圍繞中央的零重力艙旋轉(zhuǎn)，每一個(gè)居住艙內(nèi)建有住所、農(nóng)業(yè)設(shè)施、市政設(shè)施、開放空間以及工作和研究場(chǎng)所。

為了在設(shè)計(jì)星際飛船時(shí)獲得最大的靈活性，相關(guān)程序和模塊式設(shè)計(jì)成為必然選擇。任何早期概念都必須具備“長壽”的特征，必須能夠隨著參數(shù)的不斷變化做出調(diào)整，無論是技術(shù)層面的還是程序?qū)用娴?，也就是具有適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。飛船采用的模塊需要能夠輕易復(fù)制，同時(shí)有效利用空間。所有模塊式組件有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)成整個(gè)飛船設(shè)計(jì)。

星際飛船的每一個(gè)艙都由多個(gè)模塊構(gòu)成，其建筑和功能方面的特性能夠發(fā)生改變。不同艙之間由半圓形步行高架橋連接，允許居民在覆蓋數(shù)千米區(qū)域的整個(gè)居住區(qū)內(nèi)活動(dòng)?？茖W(xué)家提議的飛船艙由五個(gè)模塊構(gòu)成，連接在一起的長度接近775米，構(gòu)成的居住空間可容納大約10000人。

允許居民“按需調(diào)整”

星際飛船居民需要擁有調(diào)整和改變住所以及附近地區(qū)的能力，這一點(diǎn)非常重要。因此，住所在設(shè)計(jì)上必須能夠改變成不同形態(tài)，可以周期性重新調(diào)整并且保持功能完善以及附近地區(qū)的健康。通過建造彼此隔開的居住艙，而不是僅打造一個(gè)居住艙，使得飛船上的人員在遇到緊急情況時(shí)（例如疾病、農(nóng)業(yè)疾病爆發(fā)或者機(jī)械系統(tǒng)故障）能夠擁有更大的控制能力。

每一個(gè)居住模塊在布局和利用方式方面都應(yīng)該別具一格，形成不一樣的景觀。在居所附近活動(dòng)時(shí)，居民應(yīng)該能夠獲得身心愉悅的體驗(yàn)，獲得生活在地球社區(qū)的感覺。此外，飛船上的社區(qū)還要經(jīng)過精心設(shè)計(jì)安排，既不能讓居民的大腦迅速吸收，也不會(huì)被大腦拋棄。飛船社區(qū)內(nèi)栽種的植物需要具有很多功能，既能滿足居民的食物需求，又能滿足醫(yī)療需求。在結(jié)構(gòu)之間還應(yīng)保留步行走廊和開放空間，便于殖民者舉行聚會(huì)，參加社交和娛樂活動(dòng)，讓他們的身體和內(nèi)心擁有自由感，促進(jìn)他們的生理和心理健康。

不過，星際飛船畢竟是一個(gè)人造環(huán)境，居民終究無法獲得與地球上一模一樣的生活體驗(yàn)。為了盡可能接近，飛船的建造材料可考慮使用木料和石料。這些材料的運(yùn)用能夠提高空間的品質(zhì)，讓人與大自然聯(lián)系在一起。隨著時(shí)間的流逝和技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)建造星際飛船的動(dòng)力不斷提高，經(jīng)過數(shù)十年、數(shù)百年或者更長時(shí)間的努力，克服重重障礙，建造星際飛船的夢(mèng)想將最終成為現(xiàn)實(shí)。

（盛文娟插圖）