海上工廠是城市工業發展的主要方向之一,它們形形色色,並具有不同的作用,如海上發電廠、海上石油冶煉廠、海水淡化廠、海上油氣田廠等。
目前,海上工廠的建設模式主要有3種,即浮體式、樁基式和填海式,其中浮體式海上工廠占了絕大多數。
這些海上工廠不僅節約了大量的土地,而且充分利用海洋資源。相信在“海洋世紀”,海上工廠將會為人類的生產做出重要的貢獻。
海上建廠已是未來城市工業發展的主要方向之一。
數字城市
數字城市是指利用數字化信息處理技術和網絡通信技術,對城市進行規劃、建設和管理。
數字城市使人們可以快速、形象、全麵地了解城市中任何一點、任何方麵的信息。發展數字城市可以合理開發與利用資源,有效保護與優化城市環境。
海中生活
自古以來,人類就夢想著像魚兒那樣在大海中生活。而人類要想在海中生活,就會麵臨兩個最重要的問題:抵禦因水深帶來的壓力和解決在水中呼吸的問題。
現在關於在海中生活的計劃已經有人提出,同時有關建造能承受強大水壓的建築物以及解決呼吸問題的各項研究正在進行之中。相信不久之後,在美麗的海底世界居住將不再是個神話。
海底建築
隨著建築技術的發展,海底居住室已應運而生。1962年9月6日,在法國裏維埃拉附近海域60米處,世界上第一個水下居住室——“海中人”試驗成功。
迄今,已有上百個海底居住室相繼誕生。其中,美國的“伊戈爾”海底居住室是目前世界上最大的“水下基地”。
海底居住室的研製成功和不斷實踐,為未來海底城市的設計和建造,為人類最終能在海底生活奠定了堅實的基礎,積累了豐富的經驗。
海底居住
未來人們可以在海底生活。人們在一幢堅固安全的海底居住室裏生活,食用海洋裏的動植物,利用海洋資源開發能源、獲取電力,利用海水淡化技術獲得飲用水,出遊時隻需攜帶一種類似魚鰓的簡易水下呼吸的裝置就能自由地活動。這樣的構想正在被科學家一步步地實現,在不久的將來,海中生活也許會成為人類一種真實的生活方式。海底生活對於人類陸地上空間越發不足的生存現狀而言,是一件很有研究價值的事,人類有一天肯定能征服海洋世界。
獲取海洋能源
海洋是資源的寶庫,可為人類提供儲量豐富的多種資源,如石油、天然氣等。此外,海麵上常常有風,人們還可以在海裏豎起叫作風輪的大風車,利用風力發電。海洋潮汐、波浪等海水運動形式也都被利用起來發電。
在未來的100年裏,世界沿海國家將會致力於海洋能源的全麵開發和利用,創造一個輝煌的“海洋世紀”。能源問題的解決也為人類的海底生活創造了條件。雖然廣闊的海洋中擁有豐富的水,但這些水需經過淡化處理後才能被人類利用。
獲取海洋食物
海洋裏有豐富的生物資源可供人類利用。然而現今人類的捕撈模式會造成海洋生物資源衰竭,為此可以通過在海中繁育、養殖海洋生物的方法來發展海洋農業,保障海洋生物資源的富足,供人類充分利用。隻有當海洋生物資源富足後,人類在海底生活的衣食源才能得到保障。
水下呼吸器
許多科學家對水下呼吸器——人工鰓進行了廣泛的研究。人工鰓以魚鰓的呼吸方式為原理,讓人能通過這一裝置直接呼吸水中的氧氣。這一裝置已在動物實驗中取得了一定的效果,但裝置獲取的氧氣量太少還不適用於人類。盡管實驗結果不盡如人意,但科學家已為人類能自由地在水中生活,描繪出一幅美麗的圖景。
利用海水淡化技術
我們知道,海水又苦又鹹,而我們飲用的淡水甘甜爽口,因此想要利用海水就必須設法脫掉海水中的鹽分,即海水淡化。
目前,人們已經發明了20多種淡化海水的方法,其中有幾種已經投入工業規模生產。
當海水淡化變得非常簡單易行後,人類在海中生活的飲水問題迎刃而解,這使海中生活的必需品——淡水得以保障,也為實現海中生活創造了條件。
日新月異的現代科技
未來的工作與生活隨著社會科技的高速發展,人們的工作和生活將變得越來越便捷和舒適。一些曾經看似不可能的事情,也許都會實現。
例如:隨心所欲地支配智能化設備、工作地點不再局限於辦公室、電子圖書盛行、隨時感受虛幻的世界等。
雖然有很多事物在我們現在看來已不新鮮,但這些超前的事物目前並沒有達到普及化應用的程度,相信不久後的將來,這些新技術能給我們帶來工作和生活方式的巨變。
移動辦公
生活在信息時代下的最大便捷和改變將是人們能夠進行遠程工作,可實現移動辦公。在未來時代,人們在辦公室裏召開會議時,可以把位於不同地點的參加會議者召集在一起。
那時將有越來越多的人在家裏工作,辦公室隻是個通訊中心。在那時,任何一個人都可以找到適合於自己的辦公空間。
每一個人都可以隨意使用各種各樣的標準化辦公設備,輕鬆而又愉快地完成自己的工作。
移動辦公離不開各類信息加工處理設備,計算機就是其中的一類重要設備。
電子書籍
預計從2010年開始,電子書籍將給人們的閱讀方式帶來一場革命。所謂電子書籍就是一部重量很輕的電子設備,它不僅可以存儲大量的書籍,而且還可以從因特網上下載各種各樣的雜誌。
這種電子書籍不需要任何紙張,還允許閱讀者使用電子筆在上麵添加各種注釋。光盤已作為一種常用的電子書存儲介質。
智能機器
在不久的將來,智能機器,例如機器人,肯定會得到長足的發展,預計它們將會具有更加靈活、更加實用的工作性能。與此同時,人類的生產將不得不依賴於更多更好的智能機器。智能機器可廣泛用於自動化監測生產設備,參與機器維修與保養,軟件與機器監控結合,自動組裝等等。據科學家預測,從2010年至2020年,機器人的廣泛使用將會帶來一個非常繁榮的時代。
未來住宅
在未來社會中,人們將具有各種功能的住宅設計成一種封閉型結構。這種住宅能夠給居住者提供安全、舒適的居住環境。與此同時,各種智能化設備也會在未來家庭中發揮十分重要的作用。到了那個時代,清潔工機器人以及可以監視人們健康狀況的智能化係統將會走入到每一個家庭。
太空旅遊
預計不久的將來,人們將會乘坐宇宙飛船去太空旅遊。自2050年起,人類將有望到地球以外的地方去旅遊度假。例如,月球上將會出現人類修建的度假村或者旅遊基地。在太陽係中,除地球之外,火星具有對生物較為適宜的環境。因此,火星有可能被開發為人類的宇宙基地。
進入虛擬世界
虛擬技術可以在人們的麵前產生出一種真實的三維畫麵。在今後的一個世紀裏,這種技術將會給各種各樣的遊戲娛樂活動帶來一場革命。到那時,人們通過一種質量很輕的顯示係統或者虛擬眼鏡裝置就可以看到投射出的立體影像。預計將來還會出現配有一係列的傳感係統以及模擬各種感覺的微型機械係統的虛擬真實服裝,它們可以營造出一個栩栩如生的“真實”世界,讓人們身臨其境地歡度美好的時光。
太陽磁暴
太陽黑子活動通常以11年為一個周期,本次周期的高峰在2000年就已出現。在高峰過後3年多,太陽黑子再度活躍,導致太陽風暴產生,某種程度上有些反常。除太陽風暴效應外,太陽黑子還會導致高能量的耀斑爆發,後者也許還將持續一兩周時間,可能影響到地球上的無線電通信。
新一輪太陽風暴主要由太陽表麵新形成的巨大黑子群釋放出的氣體和帶電粒子流引起,以每小時約320萬公裏的速度向地球襲來。
太陽風暴是一種稱為“太陽黑子”的天文現象,它是由於太陽大氣中產生局部爆炸,在太陽表麵出現耀斑和黑子所形成的。人用肉眼觀測,會感覺到太陽仿佛長了一些黑痣一樣。隨著太陽的自轉,這些“黑痣”在十幾天之內也會從西轉到東麵,但運動速度非常慢。
用肉眼觀察“太陽黑子”非常危險,由於產生黑子時,陽光尤其刺眼。肉眼直接觀察,將極易被強烈的光線所灼傷。王思潮介紹了一種較為安全的觀測方法,將墨汁倒入太陽下盛水的臉盆中,水變黑後,太陽倒影在裏麵,會顯示出黑子的現象,不過觀測到的要淡得多。
天文學家探測發現距離地球最遙遠的星係
天文學家們日前在進行太空觀測時發現了兩個遙遠的新星係,這是到目前為止人類發現的距離地球最遙遠的星係了。
天文學家們利用紅外線拍攝了這兩個星係的照片,經過對照片資料的分析研究後,天文學家們發現星係的年齡比我們原來想象的還要早一些,這一發現也使得科學家們欣喜異常,因為這兩個星係的發現可以幫助我們理解其他一些星係,包括我們所居住的銀河係的演變過程。這項發現成果已經被發表在了最新一期的天體物理學雜誌上。天文學家們目前正計劃利用紅外線探測到的數據資料確定這兩個星係的體積和質量,以便對其展開進一步的探測研究。
負責這項研究工作的是來自卡內基研究院的天文學家伊萬·拉勃,與他共同進行研究工作的還有來自加利福尼亞州大學內UCO/Lick天文台的裏傑德·布魯恩斯、格斯·伊爾因羅斯地和來自萊頓大學的馬裏吉恩·法恩斯,他們利用美國航空航天局哈勃太空望遠鏡的極深紅外探測儀及美國航空航天局尖頭式太空望遠鏡的紅外照相機觀測到了這兩個新星係的存在。這兩個新星係看上去就像是兩個初生的嬰兒,它們大約誕生於宇宙大爆炸7億年以後,它們的年齡相當於宇宙年齡的五分之一。它們都歸屬於兩年前由天文學家布魯文斯發現的一個同樣古老的星係。這兩處星係本身非常昏暗,其中高亮度的星體也不是很多,所以一直以來它都逃脫了人類的觀測。
由於這兩個星係內部的星體本來就不是很多,而且亮星很少,所以能夠探測到這兩個星係的存在對於我們的宇宙探測技術來說具有非常重要的意義,運用同樣的方法,我們能夠探測到更多的新星係,從而掌握宇宙發展變化的規律。此次發現這兩年新星係主要是靠尖頭式太空望遠鏡上的新型的紅外探測設備,如果隻有哈勃太空望遠鏡探測的數據目前還沒有把握能發現同樣的結果。
美國航空航天局的尖頭式太空望遠鏡是一個令人驚奇的設備。它的體積非常小,望遠鏡的口徑隻有0.85米,但是探測距離卻非常遠,達到了127億光年。盡管天文學家們此前也曾經用這個設備發現了其他一些新星係,但此次發現的這兩年星係是距離我們最遙遠的。可以肯定如果沒有這個設備的話,天文學家就無法探測到這麼遙遠的星係,更不用說分析這些星係的質量和體積了。
天文學家們介紹稱,這兩年新星係的年齡應該在5000萬年到3億年之間,其體積為約我們所在的銀河係的百分之一。這些信息顯示出這兩年星係出現在宇宙中的時間比我們想象的還要早一些,大約在宇宙大爆炸7億年後,而且它們並不是在宇宙中最早形成的星係。在今後的宇宙探測過程中,我們還有可能發現更多的、更遠的、更古老的星係。
宇宙大爆炸後的5億年這段時間被天文學家們稱為“黑暗世紀”,這是因為在那個時期宇宙中充滿了煙雲和惰性氣體,而且我們目前無法探知那個時候的宇宙是一個什麼樣子的。現代天文學理論認為,一個新的星係的形成必然以有足夠的射線能量燃盡宇宙中的煙雲為前提條件,這一過程也必將在宇宙中形成大量的等離子區,最終就會演變為我們今天看到了宇宙的模樣。
天文學家們對這兩個星係進行進一步的分析時試圖通過計算來判斷星係中的星體是否會清除彌漫在星係中的霧氣時發現無法得出正確的結果,因為這兩個星係中的星體數量太少了,無法從它們身上獲取足夠的資料。天文學家研究發現所有的可能性都說明在宇宙大爆炸後7億年左右,宇宙中形成了許多新的星係,這些星係距離我們的距離可能非常遙遠,但是目前的探測手段還無法發現它們。
為了解決這個問題,美國航空航天局計劃在哈勃太空望遠鏡上安裝更加強大的太空探測設備,在未來的幾十年裏,我們現在使用的太空望遠鏡也有可能被全部更新,而且還有一些新的太空探測設備要建立,如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和計劃建設的直徑30米的陸基太空望遠鏡
月球南極無大量冰層建移民地夢想破滅
美國天文學家們在一項最新的研究中發現原先計劃的在月球南極廣闊的冰層上建立人類的移民地的方案不可能實施了。他們利用位於波多黎各Arecibo天文中心的雷達波信號發射器對月球南極地區進行了雷達波探測,並於西弗吉尼亞的綠色沙洲(GreenBank)天文中心接收經過月球南極反射的雷達波。通過對這些雷達波數據的分析,科學家們發現月球的南極並不像人們先前認為的那樣有豐富的冰層,事實上這一地區的冰含量非常小。
1994年,科學家們在對月球進行的雷達回波探測實驗中發現月球的南極地下存在著大量的冰層。由於月球的這一區域常年見不到陽光,所以這一地區的冰層厚且堅固。其後不久,美國航空航天局的月球探測器也證實了這一片冰層的存在。這一發現曾經讓天文學家們興奮不已,因為這一片冰層可以為人們提供氧和氫,氧氣可以維持人們在月球的生存,氫氣則可以作為燃料使用。美國航空航天局的天文學家們也曾經重點對月球的這一區域進行過探測,並計劃把這一區域作為2020年再次登月的著陸點。
但是,一個來自美國的天文學家小組日前稱,月球的這一片冰層並不是像人們原先想象的那樣,此前對美國航空航天局月球探測器傳回數據的理解可能存在的誤差。負責這項研究的來自美國華盛頓史密森學會的天文學家唐納德·坎佩爾在對月球南極冰層的雷達成像照片進行細致的分析研究後對月球南極的沙克爾頓彈坑產生了濃厚的興趣。他說,“我和我的同事對月球雷達回波中的一種特殊的雷達波——循環偏振波進行了分析研究後發現這種電波與月球其他能夠被陽光照射到的地方反射回來的電波性質是一樣的,這說明在這一區域反射電波的是粗糙的岩石,而不是我們以前認為的厚重的冰層。上個世紀90年代,美國航空航天局的月球探測器也是通過這種雷達波探測到月球的南極存在冰層的。從目前的分析結果看,這一結論是錯誤的。”
坎佩爾稱,如果說月球的南極地區真的存在冰的話,那麼這些冰層也隻零星的存在,冰層的覆蓋麵積也隻能占到該地區總麵積的百分之一到二。如果未來計劃在月球的南極地區探測氫元素的存在,那麼人們必須做好失望的準備,因為這裏的冰層實在是太少了,並不像科學家們先前想象的那樣豐富,所以探測的結果也很有可能並不盡如人意。
“勇氣”號火星車喜迎千日高壽
美國發射的“勇氣”號和“機遇”號火星車2004年初先後在火星著陸,科學家原指望這對孿生兄弟服役90個火星日,相當於地球上92天,就算達標(一個火星日為24小時39分鍾35秒)。雖然步履蹣跚,甚至帶病工作,但這兩輛火星車卻一直堅持了下來,而且“勇氣”號壽命今年10月26日率先突破千日大關。
步履蹣跚享高壽美國國家航空和航天局發射的“勇氣”號火星車2004年1月3日在火星表麵著陸,開始執行探測使命,其孿生兄弟“機遇”號也於同年1月24日登陸火星。從那時起,火星車探測項目首席科學家史蒂夫·斯奎爾斯就警告說,它們的時間不多了。
根據斯奎爾斯的說法,說不定什麼時候,火星車的電腦係統就會崩潰,或者電路出現故障,那時火星車就會“壽終正寢”。
然而到2006年10月26日,兩輛火星車卻仍然都在工作,尤其“勇氣”號壽命已經達到1000個火星日。“這很了不起,”探測項目成像專家賈斯廷·梅基說,“‘勇氣’號火星車基本還算健康,尤其是考慮它年紀已經這麼大。”
實際上,“勇氣”號已經有約200天沒有挪地方,它現在南半球的山地,那裏現在是冬季,太陽在地平線附近,位置很低,而太陽能電池板需要太陽幾乎垂直照射才能有效采集能量,因此能量采集不足。
科學家命令“勇氣”號停在一座朝北的斜坡上,以提高太陽能電池板采集能量的效率。科學家利用“勇氣”號“打坐”的時機,指揮它拍攝了火星表麵迄今為止最細致的一張照片,取名“麥克默多全景”。
為了慶祝“勇氣”號迎來這一輝煌時刻,火星車項目小組25日在宇航局官方網站貼了這幅全景照片。這幅照片是由“勇氣”號上的全景照相機所拍攝的約1449張單幅照片“整合”而成的,全視角展現了火星上荒涼的自然景色。
雖然火星車服役期限早已超越預期壽命,但斯奎爾斯說,當火星車最後“壽終正寢”的時候他會感到難過。“我隻知道,那兒有我們沒看到但卻還希望探索的東西。”他說。
美研製飛行速度最快的飛機速度可達10倍音速
美國國防部目前正在加緊研製一種高超音速飛行器,並計劃在2008年對其進行測試。負責研製這種被稱為“獵鷹”的超音速無人駕駛飛機為洛克希德·馬丁公司。該項計劃得到了NASA和美國防部國防先進技術研究局的大力協助。據悉,洛·馬公司將首先建造兩架“獵鷹”的原型機。
這種最新型的“獵鷹”高超音速無人機將用來取代美國空軍現役的SR-71“黑鳥”高空高速偵察機。目前,這項計劃獲得的撥款已高達一億美元。