FLUTE望遠(yuǎn)鏡將有一個50米長、基于微重力流體成形的不分段主鏡。圖片來源：NASA

科技日報記者?張佳欣

未來航天會是什么樣？它會是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上緩慢地進(jìn)步嗎？還是會以一種更激進(jìn)、更意想不到的方式向前？人們能否實現(xiàn)類似于科幻小說中對“飛天”的幻想？美國國家航空航天局（NASA）創(chuàng)新先進(jìn)概念(NIAC)項目對未來下了“賭注”。

據(jù)美國《大眾機械》雜志網(wǎng)站介紹，NIAC項目的預(yù)算相對較小，但其目的不是建造下一枚火箭或設(shè)計下一次任務(wù)。它著眼于20年、30年，甚至40年后的未來，并為任何擁有瘋狂但仍有可能從根本上改變太空飛行想法的人提供種子資金。NIAC的一些概念研究項目可作為窺探太空未來的一個窗口。

液體制成巨型望遠(yuǎn)鏡

流體望遠(yuǎn)鏡實驗（FLUTE）可以作為NIAC改變太空游戲規(guī)則可能性的一個例子。飛入太空的最大望遠(yuǎn)鏡是詹姆斯·韋布，其主鏡直徑為6.6米。然而，與地面望遠(yuǎn)鏡相比，這一尺寸相形見絀。地面望遠(yuǎn)鏡最大的直徑超過了30米。

在天文學(xué)中，較大的鏡子能讓人們看到更遙遠(yuǎn)廣闊的宇宙，同時也能對較近物體提供更好的分辨率。然而，望遠(yuǎn)鏡越大，將它送入太空就越困難。有沒有可能在太空中制作望遠(yuǎn)鏡呢？

FLUTE計劃設(shè)計一種全新的由液體制成的望遠(yuǎn)鏡透鏡，其設(shè)想是采用高反射化合物儲罐將液體材料發(fā)射到太空。一旦進(jìn)入太空，望遠(yuǎn)鏡就會展開支撐梁并開始旋轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)可使液體穩(wěn)定呈現(xiàn)鏡面的形狀。唯一的限制是飛船能攜帶液體的質(zhì)量有多大。

真菌打造火星棲息地

NIAC項目還資助了一項研究，該研究旨在利用真菌在火星上建造棲息地，其目的是解決未來火星任務(wù)面臨的最基本的問題之一：建筑結(jié)構(gòu)。

地球上的建筑材料如水泥、磚、木材、石膏板等，相對來說很容易獲得且便宜。但是火星上沒有這些材料，其表面主要是紅色巖石和塵埃，且溫度通常遠(yuǎn)低于零度。短期內(nèi)，攜帶地球上的建筑材料開啟火星之旅，將會增加成本和復(fù)雜性。

但如果可以直接在火星上建造棲息地呢？火星土壤本身并不是一種很好的建筑材料，而且也不太容易開辟采石場。于是，NIAC項目瞄準(zhǔn)了真菌。在該項目中，研究人員正在開發(fā)專門的真菌菌株，這種真菌可以生長出緊密并且相互交織的材料網(wǎng)。

棲息地的概念包括一座三層圓頂建筑，外部由水冰組成；中間是藍(lán)藻菌(產(chǎn)生氧氣和營養(yǎng)物質(zhì))；內(nèi)層是一層菌絲，它圍繞著一個框架生長并形成“火星家園”。

按照此項目的概念暢想，未來，人們只需帶上基本的食物飛入太空就夠了。宇航員可以利用真菌“種”墻壁、天花板，甚至管道，從而實現(xiàn)在火星上長期生存所需的基礎(chǔ)設(shè)施的快速搭建。

“穿透彈”粉碎小行星

每天，大約有100噸的小碎片如雨點般落到地球上，但它們在穿過大氣層時很快就會分解，只有很少的碎片能夠落到地面。然而，較大的小行星將會對地球上的生命構(gòu)成真正威脅。據(jù)NASA稱，平均大約每60年就會出現(xiàn)一顆直徑大于20米的小行星，其撞擊地球釋放的能量相當(dāng)于44萬噸TNT炸藥。

去年9月底，NASA“雙小行星重定向測試”航天器成功撞擊目標(biāo)小行星，并改變其原有運行軌道。但只有距離足夠遠(yuǎn)才能有效地使其偏離原有方向。而名為“PI-行星防御”的項目則不同，其旨在更快地發(fā)現(xiàn)威脅，然后使用一系列超高速動能“穿透彈”去粉碎和分解小行星或小型彗星，以最大限度地減少威脅。

該項目的想法是向即將到來的小行星發(fā)射一系列小型超高速撞擊器。相撞時，撞擊器不會把小行星推離軌道，而是會自己“鉆進(jìn)”小行星內(nèi)部，把它“撕”成碎片。即便碎片仍會向地球飛去，但地球大氣層足以抵御這種威脅。