FLUTE望遠(yuǎn)鏡將有一個(gè)50米長(zhǎng)、基于微重力流體成形的不分段主鏡。圖片來源：NASA
科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
未來航天會(huì)是什么樣？它會(huì)是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上緩慢地進(jìn)步嗎？還是會(huì)以一種更激進(jìn)、更意想不到的方式向前？人們能否實(shí)現(xiàn)類似于科幻小說中對(duì)“飛天”的幻想？美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）創(chuàng)新先進(jìn)概念(NIAC)項(xiàng)目對(duì)未來下了“賭注”。
據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》雜志網(wǎng)站介紹，NIAC項(xiàng)目的預(yù)算相對(duì)較小，但其目的不是建造下一枚火箭或設(shè)計(jì)下一次任務(wù)。它著眼于20年、30年，甚至40年后的未來，并為任何擁有瘋狂但仍有可能從根本上改變太空飛行想法的人提供種子資金。NIAC的一些概念研究項(xiàng)目可作為窺探太空未來的一個(gè)窗口。
液體制成巨型望遠(yuǎn)鏡
流體望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)（FLUTE）可以作為NIAC改變太空游戲規(guī)則可能性的一個(gè)例子。飛入太空的最大望遠(yuǎn)鏡是詹姆斯·韋布，其主鏡直徑為6.6米。然而，與地面望遠(yuǎn)鏡相比，這一尺寸相形見絀。地面望遠(yuǎn)鏡最大的直徑超過了30米。
在天文學(xué)中，較大的鏡子能讓人們看到更遙遠(yuǎn)廣闊的宇宙，同時(shí)也能對(duì)較近物體提供更好的分辨率。然而，望遠(yuǎn)鏡越大，將它送入太空就越困難。有沒有可能在太空中制作望遠(yuǎn)鏡呢？
FLUTE計(jì)劃設(shè)計(jì)一種全新的由液體制成的望遠(yuǎn)鏡透鏡，其設(shè)想是采用高反射化合物儲(chǔ)罐將液體材料發(fā)射到太空。一旦進(jìn)入太空，望遠(yuǎn)鏡就會(huì)展開支撐梁并開始旋轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)可使液體穩(wěn)定呈現(xiàn)鏡面的形狀。唯一的限制是飛船能攜帶液體的質(zhì)量有多大。
真菌打造火星棲息地
NIAC項(xiàng)目還資助了一項(xiàng)研究，該研究旨在利用真菌在火星上建造棲息地，其目的是解決未來火星任務(wù)面臨的最基本的問題之一：建筑結(jié)構(gòu)。
地球上的建筑材料如水泥、磚、木材、石膏板等，相對(duì)來說很容易獲得且便宜。但是火星上沒有這些材料，其表面主要是紅色巖石和塵埃，且溫度通常遠(yuǎn)低于零度。短期內(nèi)，攜帶地球上的建筑材料開啟火星之旅，將會(huì)增加成本和復(fù)雜性。
但如果可以直接在火星上建造棲息地呢？火星土壤本身并不是一種很好的建筑材料，而且也不太容易開辟采石場(chǎng)。于是，NIAC項(xiàng)目瞄準(zhǔn)了真菌。在該項(xiàng)目中，研究人員正在開發(fā)專門的真菌菌株，這種真菌可以生長(zhǎng)出緊密并且相互交織的材料網(wǎng)。
棲息地的概念包括一座三層圓頂建筑，外部由水冰組成；中間是藍(lán)藻菌(產(chǎn)生氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))；內(nèi)層是一層菌絲，它圍繞著一個(gè)框架生長(zhǎng)并形成“火星家園”。
按照此項(xiàng)目的概念暢想，未來，人們只需帶上基本的食物飛入太空就夠了。宇航員可以利用真菌“種”墻壁、天花板，甚至管道，從而實(shí)現(xiàn)在火星上長(zhǎng)期生存所需的基礎(chǔ)設(shè)施的快速搭建。
“穿透彈”粉碎小行星
每天，大約有100噸的小碎片如雨點(diǎn)般落到地球上，但它們?cè)诖┻^大氣層時(shí)很快就會(huì)分解，只有很少的碎片能夠落到地面。然而，較大的小行星將會(huì)對(duì)地球上的生命構(gòu)成真正威脅。據(jù)NASA稱，平均大約每60年就會(huì)出現(xiàn)一顆直徑大于20米的小行星，其撞擊地球釋放的能量相當(dāng)于44萬噸TNT炸藥。
去年9月底，NASA“雙小行星重定向測(cè)試”航天器成功撞擊目標(biāo)小行星，并改變其原有運(yùn)行軌道。但只有距離足夠遠(yuǎn)才能有效地使其偏離原有方向。而名為“PI-行星防御”的項(xiàng)目則不同，其旨在更快地發(fā)現(xiàn)威脅，然后使用一系列超高速動(dòng)能“穿透彈”去粉碎和分解小行星或小型彗星，以最大限度地減少威脅。
該項(xiàng)目的想法是向即將到來的小行星發(fā)射一系列小型超高速撞擊器。相撞時(shí)，撞擊器不會(huì)把小行星推離軌道，而是會(huì)自己“鉆進(jìn)”小行星內(nèi)部，把它“撕”成碎片。即便碎片仍會(huì)向地球飛去，但地球大氣層足以抵御這種威脅。
