曾經有一個太空城市的夢想——廣闊、自給自足的圓柱形棲息地，居住著數百萬人，從高聳的棲息地俯視地球。
早在 20 世紀 70 年代，一位熱心的科學家就相信這個夢想現在可能會實現。這位科學家就是普林斯頓大學物理學教授杰拉德·K·奧尼爾。而他的太空生活夢想也讓他多年來蜚聲世界。他出現在電視上。寫了一本暢銷書，並受邀在美國國會作證，講述他對未來的願景。
這一切與 2025 年的現實相去甚遠，沒有多少人有機會生活在太空中。例外的是曾在太空度過時光的 290 名宇航員。 國際空間站 到目前為止，已有少數宇航員駐紮在俄羅斯和平號空間站或中國空間站等簡單空間站上。 天光–
奧尼爾的願景在他的著作《The High Frontier》中得到了最好的描述，該書於 1976 年首次出版。奧尼爾在書中描述瞭如何在 2005 世紀 90 年代初和 2005 年代末在 L5 太空中建造一座重力穩定的巨型城市。 拉格朗日點 之間 單詞 和 月亮每個家園都住著數百萬人。這個想法非常受歡迎，以至於一個名為 L5 Society 的粉絲俱樂部誕生了，它的座右銘是：“L5 by 1995！”
該概念成功的一個關鍵是它旋轉時會產生模仿圓柱內表面重力的離心力。奧尼爾想像了各種大小的圓形和圓柱形棲息地。 （以及稱為斯坦福環的環的變體（它與“2001：太空漫遊”中的輪形空間站沒有什麼不同），但他最大的模型“Koh Sam”將寬四英里（6.4公里），內部長20英里（32公里）。在其內表面上，將有500平方英里（1,294平方公里）的可居住空間，包括房屋、娛樂中心、 河流和公園。科幻迷可能會認為這個描述是對巴比倫 5 號空間站內部的描述，該空間站的設計是考慮到奧尼爾的。並使用旋轉來模擬重力。
生活在這些地區的棲息地會很乾淨。工業和農業在主要棲息地附近分離且規模較小。氣缸之間的行程僅需幾分鐘。通過在由電動機沿著電纜加速的“旅行區域”中旅行。奧尼爾聲稱，每位乘客的成本為 50 美分（20 世紀 70 年代的貨幣）。
這一切聽起來很宏偉。經過幾十年對太空的失望和失去雄心之後，也許這有點誇張了。尼爾不是個混蛋。但他生活在一個不同的時代：一個被超越試驗場的太空旅行潛力所驅動的時代。 阿波羅計劃–
奧尼爾是一位科幻小說迷。所以，空間站一直是他熟悉的概念。但奧尼爾的“高邊疆”的真正起源是在 1969 年他被分配到普林斯頓大學教授物理學入門課程時。儘管阿波羅計劃帶來了榮耀，但對越南戰爭的日益幻滅讓許多未來的畢業生想知道在科學技術領域的職業生涯是否值得。擔心它們會被軍工聯合體吞併，同時，人們對環境問題的意識日益增強，這也平衡了這一點。它的靈感來自雷切爾·卡森的《寂靜的春天》等文本。
奧尼爾意識到自己面臨著讓課程足夠鼓舞人心以改變學生態度的挑戰，因此開始開發包括經濟和社會方面的工程問題，供學生討論和找到答案。他提出的第一個問題是：行星表面是科技社會最適宜生存的地方嗎？
顯然奧尼爾不這麼想。但這不僅僅是一個科幻夢想。他提出“The High Frontier”的想法部分是對羅馬俱樂部 1972 年備受爭議的“增長的限制”報告的回應。這呈現出人口過剩的反烏托邦未來。環境破壞和資源枯竭 報告的結論是，世界的承載能力已經超出。天知道作者會如何看待地球目前的狀況。
然而，該報告也並非沒有受到批評。據信，該報告並未描述能夠緩解至少部分前述問題的技術。特別是，奧尼爾認為，如果地球的承載能力超過其極限，那麼為什麼不嘗試進入太空呢？太空提供了獲取原材料的途徑。太陽能 充足的生存空間並幫助骯髒的工業而不污染世界環境。
奧尼爾說，20 世紀 70 年代已經擁有或接近擁有建造這些太空棲息地所需的所有技術。他在《The High Frontier》中寫道，“使用 21 世紀初建造的材料，島嶼的效率已經足夠高了。”
主意
大部分原材料將來自月球和地球附近的採礦。 小行星這些材料將通過一種名為“質量驅動”的技術運輸到 L5 進行組裝。
質量螺旋槳是電磁彈射器的一種。當由陽光供電時，它將沿軌道使用超導體產生電磁場，以加速有效載荷從月球或小行星表面逃逸的速度。因為不用擔心燃料。因此，可能有一條傳送帶單獨釋放每個物品。大規模推進劑是《巴比倫5號》中引入的另一項技術，但在那裡它們被用作用小行星轟擊行星的武器。
生活在太空不僅僅是漂浮在沒有窗戶的罐子裡。正如已經提到的，旋轉來模擬重力的影響將是重要的一步。在地球上使用離心機進行的研究表明，大多數人可以應對每分鐘一到三轉的旋轉速度。但超過四個週期的任何事情都會擾亂我們的內耳，使我們感到噁心和噁心。這種旋轉速度會影響棲息地的大小。如果目標是模擬世界 重力–
為了穩定棲息地，必須從頭到尾連接兩個反向旋轉的圓柱體。某種形式的晝夜循環也很重要。陸地生命的生物學圍繞這個循環演化了四十億多年。從長遠來看，讓地球上的生命脫離這個循環是不健康的，因此棲息地需要復制這個循環。奧尼爾想像每個圓柱體可以分為六個部分。它有三個窗戶部分，中間有一個活生生的山谷。配有半球形端蓋。窗外設有可移動的玻璃系統 太陽 即使圓柱體實際上在旋轉，但通過窗口觀察時可以看到它是靜止的。
白天的長度和季節週期可以通過改變鏡子相對於太陽的角度來控制。圓柱體的長軸指向
陽光的量對於在棲息地中創造生物圈起著重要作用。奧尼爾希望他的太空國家能夠自給自足。但創造一個可能的生物圈可能是整個努力中最困難的部分。因此，數百萬人想要的不僅僅是簡單的水培法。這是在不使用土壤的情況下種植植物的生物圈依賴於土壤層來提供生命支持系統。但今天的土壤層隨著生命的進化而演變了數百萬年，從微生物到大型複雜的動物，所有這些都促成了土壤的形成。在短短幾年內重建它。並獲得正確的生化結果並不容易。但可能需要大量的試驗和錯誤才能避免棲息地死亡和失敗。這肯定會減慢棲息地建造和建立的速度。
但是，請嘗試正確處理。窗戶之間的圓柱體內壁可以充滿公園空間。正如科幻小說中所見，例如巴比倫 5 號空間站儲罐的內部或《The Expans》中 Nauvoo/Behemoth 的內部
“因此，該地區似乎可以為高效循環農業提供最佳條件。它不再需要依賴天氣或天氣，”奧尼爾在《高邊疆》中寫道。
各種問題
那麼奧尼爾的計劃到底錯在哪裡呢？最後，在物理上沒有什麼不可能創造這樣的棲息地。奧尼爾對這個想法感興趣的是，它不需要神奇的技術，只需要解決一些具有挑戰性的工程問題。
然而，可以應用的一個批評是奧尼爾對所需的技術和工程過於自信。迄今為止，我們在太空中建造的最好的東西是國際空間站。即使是現在，第三島甚至更小、更簡單的第一島和第二島的球形模型所需的技術類型也尚未經過測試。只要有奉獻精神和足夠的資金和資源，我們就可以練習我們的技能。但這需要時間。這可能不是我們倉促做出的事情。
第二個問題是航天飛機的失敗。航天飛機首次發射時計劃每年發射數百次。這將創造在太空建設基礎設施的能力，從而允許在月球上採礦。或者將數百萬人送入軌道。但從 1981 年航天飛機的首次飛行到 2011 年的最後一次飛行，六架航天飛機僅能夠執行 135 次星際太空飛行。
建造一個20英里（32公里）長的太空棲息地的成本也有些模糊。奧尼爾估計，1970 年這一數字高達 2000 億美元，考慮到通貨膨脹，到 2025 年將達到 1.1 萬億美元。
還有令人不安的社會問題。如果目標是緩解全球人口過剩，太空棲息地並不是答案。讓數以千萬計的人生活在太空中並沒有真正的幫助。當這個星球上有超過80億人口時。
還有一個令人不安的問題：誰將住在太空天堂。遠離世界上波動的天氣狀況、戰爭和自然災害。即使像奧尼爾這樣的有遠見的人有良好的願望，城市和整個人類文明的歷史告訴我們，富人有能力在太空旅行和生活的趨勢。當然，一個有幾百萬人口的城市需要商人、教師、警察、行政人員、衛生工程師等等，這些都是地球上的普通人需要工作的人。而且這些人本身可能並不富有。但這些工人更有可能來自富裕國家嗎？
如果是這樣，太空住房也將再次拉大貧富國家之間的差距。來自發展中國家的人們有合理的機會生活在太空棲息地嗎？實現公平和公正的工程土地使用權可能比工程和創造棲息地面臨更大的挑戰。
從積極的一面來看，太空棲息地將創造一個人類可以避免任何災難的地方。世界上發生的事情這將減少人類滅絕的風險。可以說，長期生存是人類冒險進入太空的最佳理由。
我們應該哀嘆奧尼爾願景的失敗還有更抽象的原因。
20 世紀 70 年代的太空棲息地概念體現了我們曾經對技術和我們自己的願景。多年來，這一願景似乎已經拋棄了我們。從 20 世紀 70 年代的角度來看，21 世紀將是一個充滿希望、繁榮和影響深遠的技術奇蹟的時代。但今天，在真正的21世紀的戰爭中，威權主義和宗派主義日益加劇。我們不禁要問：我們在未來失敗了，還是未來讓我們失敗了？
