给月球铺上输气管

骆昌芹

未来，人类将在月球上以及围绕地球运转的大型人造卫星上，建立起一座座大型居民点，以便开发月球和宇宙中的宝贵资源。这些大型宇宙居民点上的人数众多，有的甚至要数以千万计。除了人以外，将来还有许多动物，比如狗、猫、鸡，甚至猪，也都要搬到这些大型宇宙居民点上，组成另一个繁华的世界！

用什么输送空气？

可是，在月球和大型人造卫星上，都没有人和动物最需要的物质——空气。如果用宇宙飞船把空气从地球载运到月球上，运载一公斤重的空气要花几万元的代价，不但费用高昂，而且还不能大量供应，尤其没办法像自来水那样连续不断地供给。

怎么办呢？科学家们设想了两个办法：一是在宇宙居民点上栽种植物，让植物进行光合作用制造氧气；二是铺设一条长长的输气管，将地球上的空气源源不断地输送到宇宙居民点。

你也许会惊奇：月球到地球的距离，遥遥384400公里，别说铺设管子需要经过一段浩瀚的宇宙空间，就是在地球上，这条绕地球赤道将近10圈路程的长管子，要铺设起来又谈何容易！

是啊，的确不是一件容易的事。不过，科学家们设想了一个神奇的方案，可以不用固体材料来制造这根管子，而是用“光”来构成这根管子！

你也许会更惊奇了：光是抓不住摸不着的东西，怎么能用它来制造管子呢？如果用“光管”输送空气和氧气，气体不会全都跑光吗？是的，这正是现代科学家们需要解决的问题，也是这个新奇的方案引人入胜之处。

光能装空气？

激光——这是大家都知道的现代“神光”，它具有功率大、方向准确、发散角度小、不受地球引力影响等优点。此外，它还有一种人们不太熟悉的特性，即“不可渗透”性。也就是说，一束激光在传播过程中，能构成一种无形的力量，使一般气体不可能穿透它！科学家们正是从新发现的这一点上设想出宇宙空气管的。

一般的激光器发射的激光，都是一束实心的“线”，如果用长圆筒形红宝石激光器来发射激光，那么，从它的环状截面输出端射出的激光，就会呈管状。如果你留意生活的话，就会发现自来水水龙头流出来的水，总是一条“实心”的水线，如果在自来水水龙头出水口的中心，放上一个比出水口小一点的圆木块，水就会从圆木块四周喷出来，并且形成一根“空心”的水管！奇妙的“光管”，就与它的情况差不多。

在这种“光管”里，光束的分布是中心部位能量密度最小，也就是光子最少，越靠近圆周能量密度越大，也就是光子越多，到了圆周上，能量密度就达到最大，光子数量最多，排列的也最紧密，以至于气体都不可能从它那儿渗透出去，这样一来，“光壁”就能像固体管壁那样可以“装”气体了！

怎么输送呢？

怎样“装”呢？当激光器开动，“光管”形成后，把气体从“光管”的中心部位投进去，由于光子在飞速向前运动，所以投进去的气体，就被光子“夹”带着同时向前飞奔，这就实现了气体在“光管”内的输送。

气体在“光管”里的输送，与液体在水管内的输送有些不同，液体在水管内输送时，由于水与管壁有摩擦力，因此一边输送一边减少能量，速度也就慢了下来，这就是在自来水管越接近水塔的地方水越急、越远离水塔的地方水越慢的原因。气体在“光管”里输送时，气体不但不会与“光壁”摩擦失去能量慢下来，反而会因与“光壁”的接触越奔越欢！这是因为“光壁”不同于固体的水管壁，它由飞速向前的光子组成。它一碰上气体分子，就会推动它以更快的速度向前输送！这真是绝妙极了！

目前，科学家们设想的这种“光管”，只能在较短的距离内作实验。按照目前激光技术的水平，如果用激光器把气体真正输送到月球上去，这种装置的直径要大到89公尺，月球上的接收装置，还要比地球上的大一倍，即达到178公尺。这在目前还不是一个理想的实用标准。

但科学家们预计，随着激光技术的突飞猛进，将来的发射装置完全可以缩小到直径只有25公尺，接收装置则可缩小到50公尺。到那时，从地球到月球或从地球到宇宙中的居民点，就可以用它来大量输送空气和氧气了！

之前，人类就已踏上了神秘的月球，实现对月球的“实地勘察”。现在，大规模开发月球和地球周围的宇宙，已经是“可望而又可及”的了。未来，宇宙输气管将在宇宙大规模开发中发挥不可估量的作用！（编辑/和恩馨）