一、在空间站中模拟地球重力是否可行
不行。一个方面是人类目前的航天技术还不是非常先进,从地球向太空运输物资的成本是非常高的;另一个原因就是技术,即使我们现在联合全球的力量,也无法建造出能够模拟地球重力的巨大环形结构空间站。
模拟重力是未来必然要实现的一个技术,不仅仅是在空间站上,在未来的太空探索中,如果飞船内部没有重力系统,人类很难实现长时间的航行,原因就是人的身体在没有重力或微重力环境下长久生存,会对身体造成严重的破坏。
因此,在未来,人类想要走出太阳系进行星际旅行和探索,那飞船首先需要解决的一个问题就是模拟重力环境,围绕地球运行的空间站可以通过建造庞大的环形结构。
通过离心力来实现模拟重力,这一点其实随着人类太空科技的不断进步,未来的航天发射技术更进一步,太空运输成本大幅降低后,是完全可以实现的。
可是,宇宙飞船就无法通过这种空间站的这种方法来模拟重力,必须要有真正的重力技术才行,有可能人类需要实现反重力技术之后,才有可能让飞船实现模拟重力系统。
在人类没有掌握飞船重力技术之前,即使我们的飞船有能力飞出太阳系,人类也很难实现载人走出太阳系探索,最多就是派出无人探测飞船。
二、虚拟地球的类似软件
就在所有人以为不会有奇迹发生的时候,Google推出了Google Earth,所有人为之震惊。不仅是因为其完成了这么一个宏伟目标,而且其浏览速度之快、效率之大、精度之高都是让人称赞不已,整个的地球在Google手中变成了一个玩具球,可以任意旋转,缩放。更像是一个智能地球仪,只需一秒钟便可以到达大洋彼岸去看真实的世界,前人的幻想终成现实。Google每天有上万台服务器在为Google Earth客户端的每一次更新服务,而且由于数据量大数据分布存储,且保证至少有一台备份服务器随时待命以防出现故障。据介绍Google使用自己的文件操作系统使得数据的存储读取与处理效率更高,Google可是全球最大的搜索服务提供商。
BillGates提供MSN Virual Earth的服务
与Google相对应的是Microsoft Vitural Earth,此外还有Nasa的nasa world wind及国内的图盛公司的Searth等等。作为最老牌最大的软件公司微软不仅仅限于软件同时还插手硬件等方面,同样对于热门的虚拟地球微软也想分一杯羹,BillGates在05年宣布提供MSN Virual Earth服务:
带有45度角建筑物视图的卫星图片;
覆盖街区图层在卫星图片上;
能够叠加数据图层,比如当地的商业、餐馆等地理标记。实际上与Google Earth的服务基本上一致,它们同样是将数据切割成规则的小块,如同方格网,只是可能格网的尺寸可能不一样,而且不同格网数据的精度和图层数也是不一样的,一方面受到数据来源的影响,还有就是地区政府的压力。不过不同的是Google提供自己的浏览器客户端,MS直接将Virutal Earth嵌入到IE浏览器中,这样Virutal Earth存在着很大的缺陷,受到的限制也很多。两者的效率相差很大而且从实际意义上来说,Google Earth更像一个虚拟地球,因为它是动态,三维可视化的,而且实用性满足了用户的要求。(在微软开发的百科全书中也提供了类似Google Earth的虚拟地球模型,只是其数据的类型和精度完全达不到要求,而且数据是安装在本地,一是数据动态更新麻烦,二是数据量太大,使得普通的PC只能装载小部分的数据和图层)
最近微软还打算将Virtual Earth与本地搜索放到了一起,目前只在美国Seattle和San Fransico地区试运行
微软的虚拟地球项目中包含了对本地信息的实时提供,它对用户查询问题的结果用地理描述语言来表示,包括地图和本地实时信息。微软虚拟地球致力于构建一系列智能网络服务,使得用户能够更方便有效的获取本地相关信息。图盛虚拟地球Searth,是国内公司开发的第一款三维模拟地球。如google earth一样,你可以看到我们生存的地球,悬浮在浩瀚的星空中;您可以在您的电脑中,玩转地球于您的指掌之间;您可以利用Searth,浏览全球各地的任何一处卫星地图和电子地图;您可以在地球上随意添加自己的标记和数据,组织您企业的全球三维信息系统。而与Google earth不同的是,您将不用再受Google earth的种种限制,轻松自由地部署您的全球性、全国性三维地理信息系统应用。
图盛虚拟地球Searth本质上是一款地球的三维地理信息系统开发平台。Searth提供三维地球模型和各种漫游操作功能,并提供地图浏览和地理信息标定功能。Searth的解决方案有以下两种:
(1)大众化三维地球信息系统应用;
(2)大型企业或跨区域业务的组织的内部三维地球信息系统应用;
Searth优势
(1)Searth的重点是帮助用户快速部署全球地理信息系统应用,简洁、实用的地球和地图渲染引擎以及三维地理信息系统功能,是该款产品的重要特点。
(2)卫星地图和电子地图的自动切换:当距离地球过近时,高分辨率的卫星地图信息会干扰有效的地理数据信息。Searth提供了电子地图和卫星地图的自动切换,首先显示卫星地图,当推近地球到一定高度后,卫星地图自动切换到电子地图模式,帮助用户重点展示和使用地理信息数据系统应用。
(3)Searth是图盛公司从数字地球显示引擎底层开发的产品,因而具有任意定制功能。利用Searth进行的开发,您不用担心必须作为程序外挂的形式,开发地球API应用。
应用范围
Searth的应用范围可以分以下几种:
(1)开发面向大众的、通用的三维地球信息整合平台,如Google earth,搭建中国人自己的数字地球;
(2)大型企业或跨区域业务的组织,构建自己的全球性或区域性三维地理信息系统应用平台;
(3)利用Searth,构建大型人际交往社区的分布式三维空间信息系统。
三、美国 模拟地球实验
1991年9月26日美国启用“生物圈2号”实验室
1991年9月26日,建造在美国亚利桑那沙漠中的“生物圈2号”实验室开始启用,4名男科学家和4名女科学家将在这个密封世界中生活两年,过一种近乎与世隔绝的自给自足的生活。这项试验的目的是通过研究植物、动物、昆虫、空气、土壤、人类和一个大型空气调节系统在这座温室中的相互作用及影响,更好地了解地球生物圈的运作规律。这座人造世界的建筑面积约12750平方米,内部装备了5种不同的自然生态环境:热带雨林、海洋、沼泽地、草原和沙漠。温室中种植和放养着4000种不同的动物、植物和昆虫。在面积约2020平方米的农场土地上,将种植各种向这些科学家提供食物的农作物,温室中的其它植物有助于净化室内的空气,它们吸收二氧化碳,提供氧气和干净的水。这些科学家还将在温室里养鸡、小型猪和羊以得到鸡蛋、奶和肉类。温室内设有一冷藏系统,它与室外的冷却塔相配合对室内的空气和水进行冷却,另外的一个 5.2兆瓦的发电机提供整座循环系统所需的电力。