第277章 波尔纳球体（一）（1/2）

李水旺新一期视频：

想像一个广阔的、可自我维持的棲息地

漂浮在太空深处，

整个社区可以在这里生活、工作

並在一个为他们的需求和

愿望量身定製的花园公园世界中蓬勃发展。**伯纳尔球体**是最早、最具標誌性的太空棲息地构想之一，由约翰·德斯蒙德·伯纳尔於1929年提出。

这个大胆的构想呈现了一个直径10英里、可自转的球形结构，能够在太空中容纳数千人。球体的自转將在其內壁產生人造重力，使居民能够在类地球环境中生活和工作，

並配备农业区、居住区

以及利用太阳能的能源系统。

伯纳尔球体为人类在地球之外定居提供了一套全面方案，解决了粮食生產、大气控制

和辐射防护等基本需求。

伯纳尔的构想为未来的太空建筑师和科幻创作者提供了灵感，展现了在太空建立永久宜居前哨的愿景。

它为后来更复杂的设计（如杰拉德·奥尼尔的太空棲息地）奠定了基础，

並影响了更广泛的太空殖民討论。

伯纳尔球体体现了人类文明向星辰拓展的雄心，

构想的不仅是生存，

更是在宇宙中繁荣发展的可能。

今天我们將探討它的设计、优缺点，

以及我们是否、何时应该建造一个。

不过我们或许应该先澄清一个常见的误解：

无论是在科学领域还是科幻作品中，

伯纳尔球体都不是第一个空间站设计。

谁拥有这一头衔很难说，

但爱德华·埃弗里特·黑尔1869年发表在《大西洋月刊》上的短篇小说《砖月亮》，

可以算作一个非常基础的空间站或人造卫星。

而常被称为科幻之父的雨果·根斯巴克，

则在1911年对轨道平台进行了简短但更具科学性的探討。

赫尔曼·奥伯特——与齐奥尔科夫斯基、戈达德並列的火箭学先驱之一——

在1923年的著作（德语译本名为《进入行星空间的火箭》）中进一步討论了它们的用途。

书中他探討了人类太空旅行的潜力，

以及將空间站作为行星际探索跳板的实际应用。

事实上，他还討论了利用离心力模擬重力的基本轮式设计，

这一设计后来被韦恩赫尔·冯·布劳恩拓展並推广为**冯·布劳恩太空轮**。

他也是第一个提出用太阳能为空间站生命保障系统供电的人，

並认为这类空间站可以作为飞船停靠、然后驶向更远航程的站点。

我们如今不太会把空间站看作补给站，

因为迄今为止我们现役或已退役的十几个空间站中，

没有一个承担过这一角色。

但我认为今天值得一提这一点，

因为儘管伯纳尔球体並非首个空间站设计，

但据我所知，它是第一个太空棲息地设计。

太空棲息地或许可以作为旅行者和贸易的中途站，

但其根本设计目的是供社区居住和生存。

我们更常討论**奥尼尔圆柱体**，

但实际上，圆柱体设计是奥尼尔的**三號岛**设计。

**一號岛**只是伯纳尔原始球体的更新、细化且略小的版本，

而**二號岛**则是对它的重新构想，

比球体更大、更细长。

这也是你最常看到的设计，

往往被称作伯纳尔球体，

儘管它与伯纳尔的原始设计大相逕庭。

今天我们將逐一介绍这三种设计：

伯纳尔的原始设计、一號岛、二號岛，

以及这一概念的其他一些实现方式。

多年来无数工程师研究过这一构想，

但伯纳尔本人在论述时並未深入太多细节。

它出现在他1920年的文章《世界、肉体与魔鬼》中，

这篇文章与1959年的同名末世电影无关。

其拉丁语版本《mundus, caro et diabolus》，

曾被圣托马斯·阿奎那列为诱惑的三大源头与灵魂的死敌。

你可能会好奇这和太空棲息地有什么关係，

答案是关係不大。

文本討论的內容从太空棲息地

到无线电力、赛博格、超人类主义

乃至蜂巢思维，

还夹杂著大量他的个人政治观点。

但在我看来，

关於伯纳尔球体的小节——也就是真正令人难忘的部分——

几乎像是喧宾夺主，

占据了整篇六节作品中第二节的大部分篇幅。

他本质上从谈论现代科学对粮食生產的进步与效率，

转向论述地球有限的陆地面积始终是增长的制约因素，

这里还隱约出现了**戴森球**的概念，

因为他指出太阳释放的阳光是地球接收量的20亿倍。

因此他明確將其描述为

旨在让更多人类生存的太空棲息地，

並认为我们应该建造许多这样的棲息地，

它拥有公民，而非仅仅是雇员。

在我看来，

这比空间站的细节本身更具革命性，

因为它承认：

即使太阳系所有其他行星都变得宜居，

能为人类增加的居住面积也十分有限，

而建造太空棲息地所能利用的能源与资源，

则要高出好几个数量级，

通常是一百万到十亿倍。

所以伯纳尔球体不只是探索新世界的中途站，

或新奇的游览之地，

而是未来大多数人可能生活的地方。

事实是他的设计並不算特別出色，

尤其是当你对太空有更多了解之后。

例如，他提出通过引力场效应探测危险的大型陨石，

或用气体射流、电子束將其汽化。

讽刺的是，

长期以来被认为在字面意义上最薄弱的环节，

是外部完全透明以让阳光射入。

他基本构想了一个水晶球般的雪花玻璃球。

这在现代科学中稍微更可行一些，

因为製造像钻石那样超强且透明的外壳已成为可能。

他把外层想像成细胞膜，

能量通过它进入，驱动外部机械层。

儘管这是一个直径10英里的球体，

伯纳尔假定只有內部8英里（13公里）是球形居住区，

面积为2011平方英里（521平方公里、50200公顷、129000英亩），

你可以用任意单位想像居住空间大小。

已经熟悉太空棲息地设计的人可能会好奇，

他为什么要让阳光从地面射入，

但这个结构並不会为了旋转重力而自转。

他实际上假定这些棲息地的优势在於没有恶劣天气和重力，

因此房屋也基本多余。

除了可能需要一些小型隔音隔间外，

他认为我们都会快乐地漂浮，

適应低重力环境。

直到20世纪60年代，

人们在太空中停留相当长时间后，

我们才知道零重力对健康有害，

而旋转式设计差不多就是在那时出现的。

我认为，

即便人们曾觉得失重可能不舒服，

也並未设想它会带来严重且短期的健康危害。

一旦这一点得到证实，

我们就看到了作为空间站版本的**冯·布劳恩太空轮**，

不久之后，

奥尼尔等人指出，

我们完全可以让伯纳尔球体旋转起来。

顺便说一下，

每3分钟自转一周，

就能在赤道处產生標准重力。

但重要的是，

原始伯纳尔球体並非旋转重力棲息地，