上回說到,“月球”對失去“地外第一大居民區”的桂冠不肯善罷甘休。月球居委會認為,失去“第一”,主要是因為交通不便。地月之間,唯一的交通工具是火箭,火箭的費用高,風險大,是影響月球居民增長的主要原因。月球居委會提出,在地月之間建設“地月纜車”,以解決交通問題。為了爭取廣大民眾對“地月纜車”計劃的支持,月球居委會委員,“地月纜車”課題組組長——阿姆斯特朗來到太行科技館,親自向民眾介紹“地月纜車”計劃。阿姆斯特朗是美國人,為了紀念第一位登上月球的宇航員,他取名“阿姆斯特朗”。由於他執著於月球的研究開發,10年前成為月球的常住居民,第二年就當選為月球居委會委員。他提出的“地月纜車”構想,經過一年多的可行性研究,於最近報送地球居委會。今天,他要將這一計劃詳細地講述給在座的每一個人,以求廣大民眾的理解和支持。他說:在座的各位大都還沒有到過月球,這主要是因為交通不便所致。地球和月球之間的交通目前還離不開火箭,即便是經太空電梯中轉,也有一段路程要依靠火箭。火箭的費用高,風險大,及人們對火箭的恐懼,是月球居民發展緩慢的主要原因。“地月纜車”就是針對這一問題而提出的。“地月纜車”就是一條同時套在地球和月球上的環形索道,猶如自行車的鏈條,地球相當於輪盤,月球相當於飛輪。月球的直徑是3476公裏,周長是10886公裏。地球的直徑是12756公裏,周長是40053公裏。它們之間的平均距離是384401公裏。這條環形索道的總長約80萬公裏。索道繞在地球的赤道上,每時每刻都隨地球一起轉動,與地麵相對靜止。如果月球是地球的同步衛星,那麼這條索道對地球和月球將都是靜止的。如果是那樣,就隻能像太空電梯一樣,沿著索道爬行。幸好月球不是地球的同步衛星,月球繞地球一周需一個月,地球自轉一周隻需一天。對地球靜止的索道,對月球卻在以每天4萬多公裏的速度穿過其背麵,往返於地月之間。這正是我們建造地月纜車的有利條件。請大家作一比較:飛機的速度是每小時1000公裏;聲音的速度是每小時1224公裏;這條相對地球靜止的索道,在地月之間的運行速度是每天4萬多公裏,相當於每小時1669公裏,竟然比超音速飛機還快。纜車直接固定在索道上,隨索道一起在地月之間運行,所以稱之為“地月纜車”。纜車經過地球赤道的時間,即在赤道上停留的時間,大約是18個小時,在這18個小時裏,它一動不動地停在地麵上。人們利用這段時間裝卸貨物,維修保養,打掃衛生,更換臥具,補充食品、空氣、水及其他生活用品等。當然乘客也在這段時間裏上下車。纜車返回地麵和離開地麵的時間是不可隨意改變的,它是由纜車在索道上的位置決定的。無論是白天黑夜,也無論是月圓月缺,每當你在纜車處,看到月亮出現在東方地平線上的時候,也就是該纜車即將離開地麵的時候。由於纜索的彈性,由於地球的引力,還由於大氣層對光線的折射,纜車離開地麵的時間,比我們看到月亮離開地平線的時間要晚一些。隨著月亮的升起,纜車慢慢離開地麵,隨纜索一起向月球奔去。由於纜車和地麵同步運行,雖然速度比飛機還快,但是無噪聲,無顛簸,無加速,無減速。人在纜車裏,就像在房間裏,絲毫感覺不到運動,也沒有任何不適。纜車與地球同步,也就是與大氣層同步,外形設計不用考慮空氣的阻力,所以其外觀不象飛機,不象飛船,而有些象住宅,象賓館。纜車以地球的自轉為動力,雖然體積大,分量重,卻不耗能源。雖然寬敞舒適,設施俱全,卻費用低廉。乘坐纜車如同住賓館。從地球到月球,乘纜車需走9天多。時間雖然長一點,但安全舒適的乘車環境,豐富多彩的旅途生活,遨遊太空的新鮮感覺,將使你感到時間過得很快。因為旅途就是休息,旅途就是度假,旅途就是旅遊,旅途就是享受。在這種情況下,沒有人會嫌時間長。坐在纜車裏的乘客始終以每小時1669公裏的速度奔向月球,但他們一點也察覺不到這個速度。因為這個速度就是他們在地球上所固有的速度。他們離開地麵時,速度的大小也不會變,隻是方向稍有變化——由圓周運動變為直線運動。由於地球的直徑很大,地麵的圓周運動本來就近似於直線運動,所以這個方向的變化也難以察覺。可以說,乘客是在不知不覺中奔向月球的,因為纜車不需要起動,也不需要加速。纜車離開地麵的過程也是極其緩慢的,因為離開地麵的初期,纜車的前進方向與地球的自轉方向基本相同。雖然它的速度比飛機還快,但由於是和地麵同行,所以沒有飛機起飛的感覺。纜車離開地麵大約1小時之後,由於纜車的前進方向逐漸偏離地球的自轉方向,纜車與地麵開始比較明顯地分道揚鑣,乘客們這才發現:他們正在快速離開地球,而且越來越塊,比飛機起飛還快。但如果你不看窗外,則什麼感覺也沒有。5小時以後,纜車沿赤道的切線方向走出8000多公裏,與地麵的距離達到2500多公裏。這時,地球的引力約為在地麵時的一半,乘客會感到自己的體重減小了一半。10小時以後,纜車與地麵距離超過10000公裏,乘客會感到體重已減小到原來的十分之一。這會兒還是觀察地球的好機會,因為這時,我們與地球的距離正好與地球的直徑相等,就像在1—2米處,觀察一個人一樣。大約一天之後,纜車到達距離地麵36000公裏高處。雖然這裏和同步天堂等高,但由於纜車已經不再隨地球同步轉動,它繞地球一周的時間,由1天變為1個月,離心力不足以平衡地球的引力。乘客們不會像在同步天堂那樣完全失去重量,而是體重約為原來的四十分之一。8天以後,纜車到達地月引力平衡點。這裏距地球32萬公裏,距月球6萬公裏,由於地球引力和月球引力在此處相平衡,乘客們這才有完全失去重量的感覺。這時乘客們會看到:月亮和地球,一個在前,一個在後;一個是黃色,一個是藍色;而且大小相等。隨後纜車進入月球的引力範圍,由於月球的引力作用,你會感到月球在下,地球在上。而且月球越來越大,地球越來越小。9天以後,纜車到達月球附近,這時你會感到:月球是大地,地球是天體,天上少了一個金色的“月亮”,卻多了一個藍色的“地球”。由於月球始終以同一麵對著地球,當纜車繞過月球背麵時,與月球表麵有一個每小時1669公裏的相對速度。為了使纜車順利通過月球背麵,需用滑輪將纜索托起。人們在地球一方,上下纜車非常方便,因為纜車經過地球時,與地麵相對靜止。但是,在月球一方情況就不同了:纜車以每小時1669公裏的速度繞過月球背麵,速度比飛機還快,而且不停車。為了方便在月球一方上下車,我們需在月球上修建一條磁懸浮列車環線,專門用來接送旅客和貨物上下車。這條環線有一段與纜車線路並行,有一段通過月球基地。從月球返回地球的乘客,在月球基地登上磁懸浮列車。當地月纜車靠近月球時,啟動磁懸浮列車。當纜車越過月球背麵第一個滑輪時,磁懸浮列車正好也同時到達這裏,而且與纜車速度相等,可以進行對接。纜車經過月球背麵的時間約為3小時,兩車對接後,有充足的時間進行貨物的裝卸和乘客的上下。然後兩車分離,纜車繞過月球背麵返回地球。磁懸浮列車則沿著環線繼續行駛,最後停在月球基地,並與基地的“迎客廳”對接。乘客從磁懸浮列車進入月球基地,才算是完成地月之旅。旅客從地球到月球基地可以不穿太空服。當需要進行艙外活動時,纜車內,及月球基地內,隨處都備有太空服供你使用。再說地球一方:地月纜車繞過地球的赤道,從赤道上出發,並在赤道上著陸。可是赤道的五分之四是海洋,隻有五分之一是陸地。為此,我們需要在赤道上建一個環球平台。這個赤道環球平台,簡稱赤道平台,長4萬多公裏,寬1公裏,作為地月纜車和地球的結合部。纜車在這個平台上著陸和出發。如果要求每小時發一班車,那麼在80萬公裏長的纜索上每隔1669公裏就必須安裝一部纜車,共需480部。由於赤道平台與纜索相接觸的部分有兩萬多公裏,所以,任何時候都有14部纜車停在赤道平台上。赤道平台上建有“環球管道列車”,並與“全球管道交通互聯網”相連。乘客可以通過“全球管道交通互聯網”從地球的任何地方直達赤道平台,在你預訂的纜車旁下車。纜車從赤道平台出發,繞過月球,再回到赤道平台,運行近20天,行程80萬公裏。而在赤道平台上,從著陸到出發,共停留18個小時。20天旅途所需的空氣、水、食品、藥品、用品等,都必須在這18個小時內準備好。所以平台上有一套完善的服務體係和供應體係。我們已經有了建設各種平台的豐富經驗,其中以海上平台為依托的海上城市近幾年發展很快,已遍布太平洋、大西洋和印度洋的赤道兩邊。赤道環球平台及環球列車的建設,也為這些海上城市提供了交通便利。阿姆斯特朗說道這裏,看了一下聽眾,聽眾仍然沉浸在他的演講中。似乎不是在聽他講什麼計劃,而是在聽他介紹一個全新的旅遊景點,完全被他的演講吸引住了。他接著說:現在可以提出你們所關心的問題了。有人問:“怎樣把長達80多萬公裏的纜索套在地球和月球上呢?”阿姆斯特朗笑著說:這個問題正是下麵要講的,既然提到了,我就接著說。80多萬公裏長的纜索由上萬根直徑1毫米的細纜組成。每根細纜每公裏的質量為5公斤,一根長80萬公裏的細纜,質量為4000噸,1萬根的質量為4000萬噸。要把重4000萬噸,長80萬公裏的巨型纜索,同時索套在地球和月球上,確實不容易。不過,我們可以借鑒“金門大橋”和“太空電梯”的成功經驗:先敷設1萬根中的1根,然後再利用這1根敷設其餘9999根。纜索的生產在地球方完成,纜索的鋪設從月球方開始。要鋪設的第一根纜索,需用火箭從地球送到月球,其餘9999根留在地球上待命。纜索繞過月球背麵時,需用滑輪將其托起。由於月球的引力隻有地球的六分之一,滑輪的間距可超過1公裏。照此計算,繞過月球背麵共需滑輪及支架5000套。纜索通過滑輪的速度是每小時1669公裏。為了減小磨損,滑輪的轉速要低於每秒鍾1轉。按此要求計算,滑輪的直徑應大於150米。5000套滑輪及支架,總重量超過100萬噸。為了節省運費,我們決定在月球上進行生產。月球上有豐富的資源,“第三材料研究所”發明的“構件基因”是開發月球資源的好辦法,它投資少,效率高,並能適應月球環境。月球上的“第三材料”廠,已為月球基地建設生產了大量的材料,完全有能力承擔5000套滑輪及支架的生產任務。下麵介紹建設“地月纜車”的幾個步驟。第一步:準備工作。在地球方生產80萬公裏長的細纜1萬根,纜車480部。並修建長4萬多公裏的赤道環球平台。在月球方生產直徑150米的滑輪及支架5000套,安裝在月球背麵。並與之並列修建磁懸浮列車環線。將1萬根細纜中的一根,通過太空電梯中轉送到月球,並將其中部掛到月球背麵的滑輪隊列上。第二步:拉向地球。將細纜的兩端分別從滑輪隊列的兩頭,用“施工船”拉向地球。在進入地球的引力範圍後,讓細纜靠地球的引力垂向地球,直到大氣層的邊緣。這根中部掛在月球,兩端垂向地球的細纜,兩端各有一個可以遙控收放的“儲線器”,“儲線器”可儲存數萬公裏長的細纜。由於地月之間沒有空氣,沒有風,細纜可以靜靜地掛在月球上。由於地球的自轉角速度遠大於月球繞地球的公轉角速度(地球每天自轉一周,月球每天公轉不到1/27周)。在地球上看,靜靜地掛在月球上的細纜及其兩端的“儲線器”,其實是在繞地球作圓周運動。它們在大氣層外,自東向西,一前一後,逆著地球自轉的方向,速度達每小時一千六百多公裏。第三步:著陸地球。通過控製細纜兩端“儲線器”的收放,使“儲線器”逐步向大氣層深入。並在適當地時候,打開係在前邊(西邊)那個“儲線器”上的降落傘。降落傘受大氣層的帶動,將給細纜一個沿地球自轉方向的拉力。這個拉力逐步給整根細纜加速,使細纜從相對於月球靜止,向相對於地球靜止過渡。假設降落傘的拉力為1噸,把質量為4000噸的細纜從靜止狀態加速到每小時1669公裏,大約需要52小時。在整個加速過程中,要通過控製“儲線器”的收放,使細纜兩端逐步向地麵靠近,以控製降落傘的拉力。降落傘的拉力,一是取決於降落傘與空氣的相對速度,二是取決於空氣的密度。剛進入大氣層時,大氣的密度很低,降落傘與大氣的相對速度較大。隨著與地麵的靠近,大氣的密度越來越大,降落傘與大氣的相對速度則越來越小。當降落傘與大氣的相對速度為零時,也就是,細纜繞過月球背麵的速度接近每小時1669公裏時,通過控製終端“儲線器”的放線,使細纜的兩端分別在赤道平台上著陸。第四步,細纜對接。帶降落傘的一端在平台的東側著陸,著陸後,“儲線器”與地麵的摩擦力將帶著細纜隨地球一起轉動,自動繞在赤道平台上。另一端在平台的西側著陸,著陸點設在沿赤道平台自東向西行駛的車上。著陸後,“儲線器”在車上繼續放線。車的速度要超過每小時1669公裏,放線的速度要保持與車速相等。在車後落地的細纜靜靜地躺在路麵上,很快又被月球拉起,向月球奔去。隻有當車速超過每小時1669公裏時,也就是細纜從車上放下的速度超過被月球拉起的速度時,躺在路麵上的細纜才會逐漸變長。躺在路麵上的細纜越長,將細纜的兩端進行連接的時間就越充足。當這輛車和在東側著陸的細纜另一端相遇時,車後路麵上的細纜如果有1669公裏,就意味我們有1小時的工作時間。這時應馬上將細纜的兩端進行連接。一小時後,連接處將離開地麵,奔向月球。連接後的細纜將成為一個套在地球和月球上的纜環,如同套在輪盤和飛輪上的自行車鏈條。這個纜環在地球的赤道平麵內,由地球的自轉所驅動,繞著地球和月球的表麵轉動。這時的纜環已由相對於月球靜止變為相對於地球靜止。第五步:纜索加粗。向轉動中的纜環並入新的細纜,使纜環逐步加粗到1萬根,成為一條環形巨纜。第六步:安裝纜車。將造好的纜車按1669公裏的間距依次固定在巨纜上。運行於地月之間的纜車,速度雖然超過飛機,但外形卻不是‘流線型’,而是‘宮殿型’。纜車的設計不用考慮空氣的阻力,不用考慮加速度的影響,不用考慮動力係統和製動係統,也不用考慮方向控製和速度控製。就像設計賓館差不多。與賓館不同的是:由於纜車主要處在真空環境中,所以要考慮空氣的密閉,儲存,和循環利用。阿姆斯特朗說到這裏,有人提問:月球距地球有時遠,有時近,請問纜索的長度如何適應這個變化?阿姆斯特朗回答:由於月球的繞地軌道是橢圓形,距地球最遠時為405500公裏,最近時為363300公裏,最遠與最近相差42200公裏。當月球距地球遠時,纜索被拉緊,落在赤道上的部分較短。當月球距地球近時,纜索被放鬆,落在赤道上的部分較長。僅靠纜索在赤道上存量的變化,還不足以補償地月之間距離的變化。所以我們在設計纜索的‘構件基因’時,讓纜索具有適度的彈性,以適應地月之間距離的變化。前文說到纜車在地麵的停留時間為18小時,是指多數情況。月球距地球最遠時,由於與赤道平台的接觸段變短,纜車在地麵的停留時間為14小時。月球距地球最近時,由於與赤道平台的接觸段變長,纜車在地麵的停留時間可長達22小時。阿姆斯特朗麵對普通群眾的演講,深入淺出,通俗易懂,科學嚴謹,有理有據。聽了演講的人,都成為“地月纜車”計劃的支持者。這個由少數人製定的計劃,很快就成為多數人的共識,成為媒體報道熱點,達到了預期目的。三年以後,“地月纜車”建成通車。阿姆斯特朗被地球居委會和月球居委會聯合授予“地月纜車之父”稱號。第一批乘客大部分都是“地月纜車”計劃的支持者,阿姆斯特朗與地球居委會的代表也在其中。他們到達月球背麵以後,換乘月球磁懸浮列車來到月球基地的“迎客廳”門前。阿姆斯特朗親自打開對接門,和大家一起進入大廳。在大廳,大家要求作的第一件事不是吃飯,不是洗漱,也不是休息。因為地月纜車寬敞豪華,各種設施一應俱全,剛下車的旅客,絲毫沒有旅途疲勞。大家圍在阿姆斯特朗周圍,一致要求到大廳外麵去看看月球,看看一百多年以前,人類在月球上留下的第一個“腳印”。於是,阿姆斯特朗請大家穿上太空服,走出大廳。大家在月麵上奔跑,跳躍,狂歡,很快就來到人類登月的第一個“腳印”的旁邊。由於月球上沒有空氣,沒有流水,沒有生物。一百多年以前留下的腳印,在沒有采取任何保護措施的情況下,得以完好保存至今。自從月球上有人居住後,這裏才受到保護,成為人類登月活動的永久紀念地。透過玻璃罩,第一個“腳印”清晰可見,在“腳印”旁邊的紀念碑上,用英文、俄文、中文等多種文字寫著:“1969年7月16日,美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗、埃德溫·奧爾德林、邁克爾·科林斯駕駛著阿波羅11號宇宙飛船,代表全人類,首次來到月球。尼爾·阿姆斯特朗、埃德溫·奧爾德林踏上了月球表麵。尼爾·阿姆斯特朗在月球上留下的第一個‘腳印’,是一個人的小小一步,但卻是整個人類的偉大一步。”今天,人類的腳印,在月球隨處可見。第一個腳印就更具曆史意義。阿姆斯特朗站在人類登月的第一個‘腳印’前,通過太空服上的對講機給大家講述關於月球的知識,他說:“月球是地球的唯一天然衛星。本身不發光,也不發熱,在地球的引力作用下,不停地圍繞地球運動。它是宇宙中離地球最近的天然星球,與地球的平均距離,約384400公裏。月球的直徑3476公裏,相當於地球的3/11,月球的體積相當於地球的1/49,質量約為地球的1/81,平均密度相當於地球的3/5,表麵積約為地球的1/14,表麵重力約為地球的1/6。由於表麵重力小,不能吸附任何氣體,所以,月界是一個無空氣,無水,無生物的寂靜世界。月麵除了廣布著大小不等的環形山、大月穀、低平原和一些古老的火山岩外,沒有一點生命氣息。奇特的環形山,是火山噴發或流星墜落時的“遺作”,最高峰達9000米。由於這裏沒有風,沒有流水,沒有動物,沒有植物,沒有人,這些“遺作”得以完好地保存。月球的自轉和公轉周期相同,都是27.32天。月球的自轉和公轉方向相同,都是自西向東。所以月球的一麵老是向著地球,另一麵在地球上永遠看不到。由於月球上沒有空氣,沒有水,所以晝夜溫度相差懸殊。向太陽的一麵,中心溫度可達127攝氏度,背太陽的一麵,溫度低至零下183攝氏度。從生態學角度看月球,月界可以說是一個環境惡劣的不毛之地,死亡之地,任何生物在此都無法生存。既然如此,我們為什麼還要開發月球呢?”阿姆斯特朗自問自答,慢慢道出開發月球的理由。究竟是什麼理由?且聽下回分解。