當談到空間建築業時,大家也許感到有點不可思議。但事實上,現在國外一些大型科研中心的藍圖上,已經描繪出了永久性空間站、空間製藥廠、空間冶煉、空間太陽能電站、空間旅館、空間醫院等的結構外形與施工方案。不久的將來,空間建築師們就要奔赴太空,開工建設了。
太空工地處於特殊環境,具有許多不同於地麵的特點。在廣闊無垠的太空中,萬籟俱寂,由於是一片茫茫的真空宇宙,盡管空間建築工人在那裏緊張地架設桁架、固定接頭,但絲毫也聽不到通常的叮當響和砰砰聲。此外,失重條件又給建築師們帶來了許多方便,人們有可能建築任意形狀和大小的建築物,不需要過多地考慮建築材料的承壓力和所配置的設備載荷。但是,空間溫度的急劇變化,會使材料和構件變形,也會給建築業造成嚴重的困難。所以,尋找石墨一類的膨脹係數低的建築材料,以滿足空間建築業的需求顯得尤為必要。
事實上,空間建築業是一個新型行業,需要突破許多技術難關,比如空間裝配技術就是其中之一。而大型太空建築結構,離不開橫梁和桁架,空間用的桁架體積很大,從幾百米到幾千米不等,在地麵很難製作,也無法運輸。隻能在地麵把橫梁卷繞成盤狀,裝在航天飛機的貨艙內,送入太空工地後,由橫梁製作機自動地把盤狀材料切割成所需的長度,以供架設太空結構用。橫梁製作、橫梁裝配、桁架展開以及成品結構總裝,是建造大型太空構件的四個主要步驟,它們都必須在太空進行。通常,首先將第一批運送到太空的組件拚接成立方形的空間建築的中心體,或者利用折疊式的梁在空間展開,再豎成中心體。在中心體上裝配新的裝配件——起居室、設備艙、生命保證艙、庫房等。然後,空間建築工人仍到艙外活動,去裝配第二個立方體,在第二個立方體基礎上增加更多的裝配件,擴大空間建築物。
建築工人在太空中作業,猶如水中的微粒處於某種懸浮狀態,除了產生一些不尋常的感覺外,還會帶來許多特殊問題。特別是難以和操作麵保持確切的相對位置,並迫使工人在操作時十分謹慎小心,因為稍有大意將扳手或螺栓掉落下去,雖然用不著擔心會砸到自己的腳上,但要把它取回來就不那麼容易了,它總是在你夠不著的地方遊蕩。所以說,空間建築工人本身以及所使用的工具、部件等,都必須用繩係住。當然,失重對操作工來說也有有利的一麵,如太空建築工人隻要用極小的力氣就可以安裝好地麵上十分笨重的構件,這是長期生活在地麵上的人們一時無法想象的。
研究表明,建築工人在失重情況下開始工作時,首先要做的事就是使自己的身體固定下來,或者從支架上找到一個支撐點,以免從工作地點飄走。為了使建築工人定位,通常設計一種帶有磁鐵或凸輪的專用鞋,鞋底的凸輪可以卡在工件的凹槽內,並采用特殊形狀的定位專用工具。在通常情況下,它有三種形式:
(1)在螺絲帽的孔內嵌入鋼扣簧的彎曲頭,建築工人的手可握住扣簧而定位;(2)定位設備是固定在帶拉杆的螺釘上,拉杆的另一端則係在建築工人的腰帶上;(3)在螺帽上套著帶有手柄的定位撐杆,建築工人用手握住支撐杆就能定位。