客观地说，把人送上太空，并不等于人类就征服了太空。人们不会满足于在那能同时看见森林、河流和沙漠的地方，只是俯瞰地球几分钟做游览观光：只是拍拍留念照，挥挥国旗，购买一点旅游纪念品……他们有更狂妄的想法，他们想有朝一日人类能在太空出生，成长，谈情说爱，直至顺利繁衍下一代。这才算是真正征服了太空。
要在太空生活，首先需要的是空间。说白了，要有能够居住的地方。载人飞船“联盟号”和“阿波罗号”都属于第一代载人飞行器。它们内部空间狭窄，到处布满管线和仪表，宇航员们在这种地方别说享受美好的太空旅途，就是转个身都有困难。由于空间有限，他们无法进行大型科学实验活动，也无法长时间在太空生活和工作。载人飞船不是个快乐之家，而是那种顺江漂流的游览竹筏，在上面可以短时间享受漂流的激情，却要长时间忍受局促的座位和湿透的衣服。
为了改善这一情况，一种大型的太空居留飞船出现了，这就是太空站。1971年4月19日，苏联发射成功第一个太空站“礼炮1号”。它像一座港口，可以起落载人飞船，接受人员和物资的补充更新。这就大大延长了宇航员在太空的停留时间，但它依然不能满足宇航员永久性居留的目的。这种太空站在达到运行期限之后会自行坠落到大气层中。许多人都记得2001年3月23日那一天，苏联太空站“和平号”走完了15年的坎坷路程，带着它创下的无数成就，带着苏联的骄傲，带着全世界人民的惋惜从地球轨道上坠落。
“和平号”是第三代太空站，质量为21吨，长13.13米，最大直径是4.2米。其上的工作和生活舱的容积还不如普通的一个酒店套间。可以想象，宇航员们生活和回转的空间是多么狭窄。苏联宇航员季罗夫和马纳罗夫在其上度过了漫长的366天，那肯定算不上是一次太愉快的旅行。
“和平号”空间站
即便是后来的国际空间站，空间大了许多，有了设施完善的生活舱，设有供宇航员洗澡和睡眠的单独房间，舱内还有带冰箱的厨房、餐桌、供宇航员锻炼身体的运动器械。舱体上设计14个舷窗，可供宇航员眺望浩瀚的星空。但毕竟没有在地面上舒适。
国际太空站
国际太空站狭窄的内部
让我们好好想象一下，太空站到底应该有多大，应该包容些什么，才能把地球上的人们、他们的人生伴侣、他们的家庭吸引到太空中去定居：漂亮、宽敞的住房必不可少，俱乐部、娱乐场所也很有必要，健身房、公园、图书馆、电影院、教堂、节假日打折的商场（这点对女人来说尤其重要，美容院倒在其次）、孩子上学的教育机构、解决麻烦的法院、治头痛脑热的医院……总而言之，地球上城市里有的东西那儿都得有。人们很容易就想到，把整个城市搬上太空，那将是一劳永逸的办法。太空城的构想因此应运而生。
早在1869年，美国科幻作家E.E.黑尔就发表了一部名为《砖月》（The Brick Moon）的小说。这是人类历史上第一次描述空间移民地可能的文字。小说里，有一个用砖砌成的直径600米的人造卫星，它带着建造它的工人遨游在离地球表面7400千米的圆形轨道上。
其后，俄国宇航理论奠基人齐奥尔科夫斯基以及各国的宇宙学研究者也分别提出了太空城市的理论。
1950年，英国科幻作家阿瑟·克拉克，在小说里提到太空建造可以居住的“宇宙岛”的问题。1961年，这位想象力丰富的科幻作家又提议把太空城放置在拉格朗日平衡点。这样空间站可以稳定地保持在相对于地球和月球的固定位置上。
真正从实用技术角度来精心研究和探讨太空城计划的，是美国普林斯顿大学的高能物理学家格里·奥尼尔。这位物理学家对太空移民有着莫大的兴趣。他的研究得到了美国国家宇航局的鼎力资助，其结果便是为太空人设计了一个大圆筒般的太空城市，包括了三个结构：伯纳尔球体，斯坦福圆环和奥尼尔圆筒，可以容纳人数从一万到一百万，城市通过自转来产生人工重力，由太阳能电池阵列来供电。
奥尼尔圆筒是一个双子星结构
带有环形阵列的伯纳尔球体最大化了阳光照射
奥尼尔圆筒中的世界
要令地球人能够忍受思乡之苦，在孤寂的太空中长期生活，为其创造一个高质量的生活必不可少。要达到舒适这一程度，除空间外，环境、重力、阳光和水缺一不可。
太空中缺乏重力的环境不但会给人们的生活起居带来许多不便，还会对人体的生理机能产生一系列影响。这主要表现在心血管系统、骨骼肌肉系统和感觉系统等方面。许多宇航员长时间连续飞行后回到地面时甚至无法站立。失重虽然有趣，却是太空移民们生命中不能承受之轻。
在电影《2001：太空漫游》中，我们看到过一个太空城市的镜头，那是一个巨大的缓缓旋转的圆环。以太空城市自转模仿重力，那是一种最简单的。以目前技术能够达到的设想。旋转，成为生命之所系。毫无疑问，太空城市将是一个辐射对称体。格里·奥尼尔提出的第一个设计方案正是一个圆柱体。要达到地球重力的标准，必须让它每分钟转三转，通过计算，他发现这个速度太快了。自转将使城市里运动着的物体会有改变其运动方向的倾向（地球上也有这种力的存在，只是你可能注意不到），这种能够产生运动倾向的力叫作复合向力。由于其作用，在这座太空城市里车会斜着跑，水会斜着流，人会头晕目眩，跑错房间。于是，奥尼尔只好修改设计方案。重新设计的太空城像一个自行车轮胎，永远不停地以一分钟一周的速度旋转着。它的直径有1000米，轮胎的截面直径130米，人们生活在轮胎里。通往中心的通道像是自行车辐条。从轮胎顺着辐条可以走向相对移动速度小的中心区，那儿重力只有地表重力的1／16，做航空港正合适。我们不能不提到这个重力的变化，即便是在居住区里，从一层走到五层，80千克的体重也会变成76千克。这是个有趣的值得研究的问题。
克拉克的科幻小说《与拉玛相会》中的外星飞船拉玛正是一个旋转的大圆筒！科学家与科幻小说家这次可以说是不谋而合了。
电影中的太空城市
资料：太空帆船
有些人觉得高速飞行太过危险，要是能在太空中晃晃悠悠地像坐在游艇上似的旅行岂不更好，可是有这样的“游艇”吗？答案是：有！美国、日本和法国的一些科学家正致力于一种新的登月交通工具“太空帆船”的研究。这种体重仅150千克的“太空帆船”，拟采用约2000平方米的太阳帆所聚集的太阳能作为动力。和通常的宇宙飞船相比，“太空帆船”造价低廉，很适于普通乘客使用。但其航行速度比飞船要慢得多，由地球乘普通飞船去月球，5天时间就够了，而乘“太空帆船”则需在茫茫太空中航行半年以上。为此，一种高速航行的“太空帆船”正在设计中。预计到本世纪中期，能把到月球的航期缩短至一个月以内的高性能“太空帆船”有可能投入运行，届时登月旅游将具有更新的含义。
太阳帆示意图
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