去年，中国和美国科学家相继提出建造超大型航天器的计划。这样的航天器可以产生人造重力，帮助宇航员在长期太空任务中保持健康，为人类的星际旅行奠定基础。
一、全球首个千米级超大航天器
中国的太空计划再次在全球引起轰动，因为这次的计划是建造一艘千米级超大航天器。
对比来看，国际空间站（ISS）的宽度仅 109 米，但建造成本高达1500亿美元（约 9600 亿人民币），而且耗时十年，共计开展 30 次太空任务才建造完成。
中国的计划是建造一艘尺寸约为国际空间站 10 倍的超大航天器。这听起来很疯狂，但并非不可实现。
“这项计划体现了中国在太空领域的雄心壮志，也表明了中国在太空探索领域的长远打算和终极目标。这种长期思维与西方习惯性的短期思维完全不同，因此西方可能会误认为这是一种炒作。”
爱尔兰畅销书作家布赖恩·哈维（Brian Harvey）解释道，他著有《中国在太空：大步前进》（China In Space: The Great LeapForward）。
毫无疑问，近些年来，中国在太空探索领域取得了诸多进展。
在月球方面，“嫦娥四号”在月球背面软着陆，这是全球首次。而“嫦娥五号”顺利完成月球表面采样，并将月球样本送回地球，使得中国成为美国和俄罗斯之后，第三个成功采集研究月壤样本的国家。
在火星探索方面，中国的“祝融号”火星车成功登陆火星，此前仅有美国能够做到这一点。
在空间站建设方面，2021 年 9 月 16 日，“神舟十二号”成功与中国空间站天和核心舱分离，其中 3名航天员在空间站组合体工作、生活了 90 天。
中国空间站还在继续建设中，最终成果可以媲美现在的国际空间站。
二、终极目标：人造重力
谈到中国航天发展的未来，哈维指出，中国科学院在 2009 年发布了《中国至2050年空间科技发展路线图》，这份路线图描述了中国如何一步步在本世纪中叶成为世界领先的航天大国。
哈维表示：“中国对太空探索的规划不是着眼于未来几年或十几年，而是半个世纪。”
换句话说，最近宣布的这项计划说明，中国正在思考如何在未来建造这样的航天器，而非现在就开始建造。
这项计划是中国国家自然科学基金委员会发布的一批重大项目之一。
如果项目申请顺利通过，项目团队最高将获得 1500 万元人民币的资金，用以开展为期 5 年的可行性研究，从设计和材料两方面减轻超大型航天器的重量，初步探索航天器的建造技术。
那么，为什么中国想要建造一艘超大航天器呢？答案可能和人造重力有关。
如果宇航员长期处于失重环境中，身体可能会出现健康问题，如肌肉松弛和骨质流失。
而具有人造重力的空间站就不存在这些问题。尤其对于长途星际旅行，比如前往火星或更远的星球，人造重力可以让宇航员保持健康。
“一个世纪以来，人造重力是人类在空间探索领域的一大创举，而人造重力主要通过旋转大型结构来产生。”美国卡内基梅隆大学机器人研究所的助理教授扎卡里·曼彻斯特（Zachary Manchester）表示。
当大型结构以合适的速度旋转时，由此产生的离心力可以模拟地球的重力，宇航员就可以在航天器内正常行走，而不会漂浮起来。
实验表明，人体能承受的转速极限为每分钟1~2圈。那么，如果以这样的转速来模拟重力，航天器需要多大呢？曼彻斯特说 ：“答案是约1000米长”。
2021年2月，曼彻斯特也获得了美国航空航天局的资助，将和同事共同研究建造千米航天器的方案。
三、先发射后组装和先压缩后展开，
哪种可行？
2021年2月，曼彻斯特也获得了美国航空航天局的资助，将和同事共同研究建造千米航天器的方案。
中国科学家的方案是，先向太空发射许多部件，然后组装成一艘超大航天器。
而曼彻斯特的方案则是在地面建造一个完整结构，然后将其折叠，搭载到大型火箭上。当火箭抵达预定位置，就会释放航天器，让航天器展开，恢复原样。
曼彻斯特的方案的关键在于一种材料――机械超材料（mechanical metamaterials），一类具有特殊力学性能（如负泊松比）的人造材料。
这种材料折叠后，体积会大大缩小。就像霍伯曼球（Hoberman Sphere），在收缩状态下只是一个小球，但拉伸后，可以展开，形成一个空心大球，直径变为收缩状态的好几倍。
根据曼彻斯特的方案，航天器经折叠之后，体积只有展开时的数百分之一，而且规避了组装时可能出现的问题。
尽管两种方案仍停留在理论阶段，但时间会告诉我们哪种方案更可行。
现在可以明确的一点是，所有航天大国都在期待着建造出超乎想象的超大型航天器――比迄今为止的任何航天器都要大得多。