海洋環境孕育許多基礎型態生命。圖/美聯社
目前海洋生態研究仰賴深海潛水器。圖/美聯社
國際民航組織定出2050年航空業零碳排目標。圖/法新社
編譯/潘楠慕
除了上太空,人類探索的目光也投向海底。英國一家海洋探索組織正打造海底居住系統,可讓人類在200公尺深的水下長時間生活,這將代表人類持續居住在水下的時代開端。
大多數潛水員下潛到海洋200公尺深處,僅能短暫粗略地一瞥這樣的深海生命樣貌,若是在深海待上幾天,會是怎樣的生活?這正是海洋探索公司「深度」(Deep)想要探索的。這家公司已經著手打造名為「哨兵」(Sentinel)的海底居住系統,計劃2027年正式開放常駐。
「哨兵」系統以3D列印製造,採模組化設計,每個模組寬6.2公尺、長17公尺,可因應不同需求增減規模,也能量身訂做;站內空間設計講求居家舒適感,搭配衛星浮標提供通訊,站上電力使用可再生能源,並且正在開發大型生物反應器來處理居住海底期間產生的廢棄物。
這套居住系統可讓人在200公尺深的海中一次連續生活28天,科學家因此能夠長時間停留在海中,提高研究效率,也可做為前進基地。
海洋表層區稱為「陽光區」,因陽光照射,溫度隨季節和緯度變化;往下到200公尺深度進入「暮光區」,水溫急降,光線開始被水吸收。著名技術潛水家、深度公司代表蕭特(Phil Short)說,暮光區邊緣對大多數潛水員而言太深,從商業深海潛水設備的成本來看又太淺,「因此這是一個非常有待了解的水域」。
海洋深處對人類生命具有至關重要的意義,例如碳封存能力,和海底熱泉與其他支持細菌等生命基本形式存在的海底環境。然而,人類活動導致的氣候變遷、棲地破壞和過度捕撈,正對深海造成空前的改變,探索這處被視為地球上最後的邊界已成為一場競賽。
英國國家海洋中心(NOC)深海生物多樣性專家霍頓(Tammy Horton)指出,了解海洋的變化非常重要,因為海洋是地球上最大的環境,「影響著我們星球上的一切、每個人的生活」。
證據顯示,人類有能力更「水生化」,例如,印尼的海上游牧民族是天生的潛水好手,已進化出比一般人還大的脾臟,而脾臟是人體的氧氣瓶,使他們能夠自由潛水達70公尺深,一次長達13分鐘。
人類在水下生活的想法並不新鮮。1960年代,法國海洋探險家庫斯托(Jacques-Yves Cousteau)就曾打造一座水下村莊,之後也陸續有過其他類似計畫,但是迄今尚未實現人類常駐海底。Deep公司希望,「哨兵」系統將開啟人類長時間在水下生活的時代,達到類似目前能夠在太空常駐的成就。
美國軍民攜手 要在月球建鐵路
美國的登月任務不僅要送人重返月球,長期目標更在於建立常駐基地,做為前進火星的跳板。為此,美國軍方正與民間企業攜手,探索在月球建造鐵路的可行性,為月球基礎建設和開發太空經濟鋪路。
這項計畫由美國國防部「國防先進研究計畫局」(DARPA)與國防承包商「諾斯洛普格魯曼」(Northrop Grumman)合作,諾格公司表示,「月球鐵路網將能夠在月球表面運送人員、物資及商業探索所需資源,有助於為美國及其國際夥伴開創太空經濟」。
諾格將提出月球鐵路系統的設計和架構方案,確定打造鐵路網所需介面、資源和資金,並且評估相關技術和後勤風險,以及如何利用機器人建造和營運這套運輸系統。
月球鐵路網是國防先進研究計畫局的「月球架構能力10年計畫」(LunA-10)一部分,LunA-10旨在定出攸關未來10年開發月球的關鍵基礎建設和基本技術,諾格是14家合作公司之一,這些公司將在2035年前探索月球發電、採礦和資源利用,以及導航、移動性和物流等領域可行性。
DARPA戰略技術辦公室專案經理納亞克(Michael Nayak)說:「未來10年,月球經濟將有重大轉變,為了加速達到轉捩點,LunA-10致力於找出能實現月球多任務系統的解決方案。」
這些研究正值美國和其國際夥伴、以及商業公司對月球探索的願景愈加雄心勃勃。DARPA在月球基礎建設的研究上,也與美國國家航空暨太空總署(NASA)合作,以助NASA達成其「阿提米絲」(Artemis)登月計畫中,「從月球到火星」的長期目標。
自主滑翔貨機 航空減碳新利器
全球所有運輸來源的碳排放量中,12%來自航空業,在國際民航組織(ICAO)定出2050年航空業零碳排的目標下,航空業者正致力減碳。美國一家新創公司提出用一架動力主飛機拖著自主滑翔機載貨,宣稱既可提高載貨量,又可節能多達65%,大幅降低成本。
德州Aerolane公司的「自主滑翔貨運機」沒有動力系統,因此不需負擔引擎、發動機等配備重量,也沒有駕駛艙,僅有一套自主飛行控制系統。起飛方式如一般滑翔機,由主飛機以繩索拖曳起飛,巡弋階段利用主飛機尾流「衝浪」飛行,來盡可能降低阻力和獲得最大升力;滑翔貨機可全程在引導機牽引下到目的地降落,或者在合適地點上空釋放,由滑翔機的自主飛行系統接手,與主飛機在不同地點降落,如此可不受引導機著陸環境限制,更有利於較偏遠地區貨運。
這種構想並非首創,美國空軍空中機動司令部曾以「C-17全球霸王 III」戰略運輸機測試「衝浪」飛行省油程度。不過,Aerolane表示,他們的做法有更顯著的節能效果。
Aerolane以現有輕型飛機改裝出兩架載重量分別為1000磅和2000多磅的原型機,配備該公司特別針對尾流衝浪效率而開發的自主飛行系統,測試結果顯示,貨運量可增加1到2倍、甚至可能達到3倍,引導機耗油量只會小幅增加,換算每單位載貨重量的燃料省下多達65%。
該公司正等待主管機關批准,就將以超輕材料打造正式機,初步為3噸級、之後將推出10噸級進階版,預計2025年投入使用。在國際民航組織定出分階段達到2050年零碳排目標下,Aerolane樂觀預期,這種運輸模式能夠引起航空貨運業的興趣。
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