到太空去办厂

2022-09-30 06:43颜士州
阅读(科学探秘) 2022年9期
关键词:太空站发电站小行星

颜士州/文

到太空去办厂,乍听起来像是科幻小说或童话故事,其实对于现代科学来说,已然不是遥不可及的事了。

美国著名科普作家阿西莫夫曾经预言说:“我们能够设想,21 世纪将是个地球上工业系统逐步升迁到空间轨道上去的时代。”现在,人们已看到了实现这一梦想的曙光。

目前,美国已有6 家大公司在航天飞机中进行了多次太空生产的试验。结果证明,利用太空中的失重状态,能生产出许多地球上无法制造的性质特优的产品。比如纯度极高的大颗粒晶体。这是制造超级计算机的重要原料。太空生产的药物纯度比地球上高5 倍,生产速度也高达400~800 倍。如今人们已在太空中成功试制了用以防止和溶解血凝的特效药。

现在,美国还有20 多家大公司正在打算进行新的太空产品的试验与生产。尽管租用航天飞机生产价格昂贵,但一些公司认为,至少有6种太空产品有利可图,比如某些用途广泛、每磅价值超过100 万美元的药物。此外,一些公司还准备在太空生产一种全新的轻塑料,并研究一种新的铸铁方法。

被选中的第一个太空站基地,自然是离地球最近的月球。科学家在月球上已经找到好几十种矿物。在月球靠近极点处的陨石坑或火山口里,可能含有积冰。把这些积冰融化,就能解决工业用水和居留“月球村”的人员的用水问题。月球表面的岩石还含有氧化铁、金属钛等矿物,在月球上完全有可能提供人类所需的氧气,并提炼加工太空站所需的各种材料,如铁、铝、镁、钛以及玻璃等。太空站必需的能源资源,则可以靠太阳能供应。

美国国家航空航天局的科学家断言,到21 世纪末,人类还能在地球周围的小行星上开采矿产资源。首先入选的将是被命名为“2016ED85”和“1986DA”的两颗小行星,它们离地球的距离相对较近。通过望远镜进行分光测定发现,这两颗小行星上有丰富的镍和铁。可向小行星发射载人勘探器,软着陆后进行开采,再带往宇宙基地使用。

真空炼钢可大大提高钢的质量,如果在地球上生产,需要安装庞大而昂贵的设备。可是在太空,到处都没有引力,没有污染,而且是高度真空,比重不同的各种金属可以均匀地混合在一起,这样就可以轻而易举地制成不含气体和杂质的特优钢材和各种合金。它们的强度、塑性和其他性能都是地球上的产品望尘莫及的。有朝一日,优质的太空金属产品还将打入地球市场,满足一些特殊的工业需要。因为月球的重力加速度只有地球的六分之一,把产品从月球运往地球,远比从地球运往月球容易。

在联合国能源会议上,有人提出了在太空卫星上建造太阳能发电厂的设想。

我们知道,宇宙中没有黑夜,没有阳光倾斜角度偏低的问题,也没有云层的遮挡,这里的日照强度相当于地球上沙漠地带的6 倍。所以这种发电卫星工作效率极高,能够不分昼夜地接收太阳能,并将其转化为电能,再利用微波束高效率输送电能,就可以源源不断地将太阳能输送到地球接收站或其他星球上的接收站。这样人类在地球上,就能接收来自太空中的电能了,而每度电的成本仅合人民币几分钱。

我国在建造太空发电站这方面的技术是领先世界水平的。2018 年,我国就已经在重庆建了全球第一个模拟太空发电站实验室。迄今为止,这个实验室已经取得了令人满意的效果。在2025 年前,有望在大气平流层上建造一个小型发电站。太空能源清洁、安全、价廉,而且取之不尽、用之不竭,因此大有开发前途。

到太空建造工厂,其实早已不是什么不可思议的幻想了。自从20 世纪50 年代人类将人造卫星和宇宙飞船相继送往太空后,“太空建设”的蓝图就愈来愈清晰地呈现在我们的眼前。如何在太空建造工厂,已经成为科学家研究的重要课题。

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