給國(guó)際空間站算筆帳

坐落在瑞士日內(nèi)瓦郊區(qū)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)

美國(guó)航宇局估計(jì)，自1994年以來(lái)，國(guó)際空間站已花費(fèi)了美國(guó)納稅人500億美元，如果考慮到所有成員國(guó)的支出，國(guó)際空間站的總價(jià)至少得打上1000億美元的價(jià)簽。

數(shù)目太大了，我們就容易失去對(duì)數(shù)目的直觀感覺(jué)。為了對(duì)這個(gè)在太空中飛馳的大家伙的昂貴價(jià)格有點(diǎn)兒體會(huì)，我們不妨比較一下大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，這個(gè)坐落在瑞士日內(nèi)瓦郊區(qū)的世界上最大的粒子加速器，總共花費(fèi)了合作國(guó)約90億美元。不過(guò)，由于這個(gè)對(duì)撞機(jī)的科學(xué)貢獻(xiàn)太抽象了，所以絕大多數(shù)人都沒(méi)有注意到世界上還有這么一個(gè)科研設(shè)備。

但實(shí)際上，運(yùn)行大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的目標(biāo)非常明確，即發(fā)現(xiàn)新的基本粒子。這是許多科學(xué)家夢(mèng)寐以求的成果，一旦發(fā)現(xiàn)新的粒子，將會(huì)徹底改變我們對(duì)物質(zhì)的本質(zhì)和宇宙的理解。

對(duì)于總價(jià)超過(guò)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)10倍以上的國(guó)際空間站，我們當(dāng)然希望它能有更多的貢獻(xiàn)。拋開(kāi)有點(diǎn)虛無(wú)縹緲的國(guó)際合作和國(guó)際主義精神，國(guó)際空間站給科學(xué)帶來(lái)了些什么重大成果嗎？

真的很遺憾，目前空間站并沒(méi)有什么拿得出手的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。格雷戈里·佩茨科是美國(guó)的一位生物化學(xué)家，站在他的專業(yè)角度上，他發(fā)現(xiàn)國(guó)際空間站對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的唯一重要貢獻(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)分子在太空微重力環(huán)境下可以形成更好的晶體。

通過(guò)讓蛋白質(zhì)分子結(jié)晶，科研工作者可以確定蛋白質(zhì)分子的精確三維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而推斷出各種蛋白質(zhì)的功能。所以從最樂(lè)觀的角度看，利用在太空中結(jié)晶程度更好的蛋白質(zhì)分子，人們能夠設(shè)計(jì)出一些藥物，也許有助于治療某些疾病。

不過(guò)迄今為止，佩茨科還沒(méi)有看到真正有重大價(jià)值的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從太空中獲得了，相反，在空間站上制造的蛋白質(zhì)晶體存在大量古怪的結(jié)構(gòu)，還看不出利用價(jià)值。退一步說(shuō)，就算是制造出了重要的晶體結(jié)構(gòu)，獲得這個(gè)（還未出現(xiàn)的）成果的代價(jià)也是天文數(shù)字。佩茨科簡(jiǎn)單算了一下，如果假設(shè)美國(guó)建設(shè)國(guó)際空間站的資金有2%用于了蛋白質(zhì)結(jié)晶的研究，那也是10億美元的巨款！

正在建設(shè)中的國(guó)際空間站

有這么大一筆錢，足以讓美國(guó)航宇局在地球上資助1000名科學(xué)家潛心搞科研5年時(shí)間。難怪佩茨科會(huì)對(duì)媒體記者反問(wèn)道：“你真的認(rèn)為，離開(kāi)了空間站，我們就無(wú)法產(chǎn)生同樣重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)嗎？”

佩茨科不是唯一對(duì)國(guó)際空間站唱反調(diào)的科學(xué)家。實(shí)際上，許多人都對(duì)太空中這個(gè)造價(jià)高昂的“陋室”心中不爽。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡前資深項(xiàng)目科學(xué)家大衛(wèi)·萊克羅恩也是其中一位，值此空間站載人飛行十周年之際，他說(shuō)：“我認(rèn)為是時(shí)候展示一下空間站到底做了什么了。”

太空是科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡就是證明之一。把望遠(yuǎn)鏡安置在地球的大氣層之外，消除了地球大氣對(duì)光線的干擾，就可以獲得更加清晰的宇宙圖像。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡出色地完成了任務(wù)，一張張宇宙深處的清晰照片給宇宙學(xué)帶來(lái)了革命，使人們對(duì)宇宙的了解更加深入了。

對(duì)比同處于太空中的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡，也許我們就明白國(guó)際空間站的問(wèn)題到底出在哪里了。把哈勃空間望遠(yuǎn)鏡安置在地面或安置在太空，圖像效果會(huì)完全不同，獲得更清晰的宇宙圖像就是把望遠(yuǎn)鏡送上太空的明確目標(biāo)。可是國(guó)際空間站的目標(biāo)卻十分含糊。最初各合作國(guó)的考慮是，航天飛機(jī)就像是候鳥(niǎo)一樣，飛上去沒(méi)幾天就得飛下來(lái)，而空間站是一個(gè)長(zhǎng)期駐扎在太空環(huán)境中的工作平臺(tái)，許多長(zhǎng)期的太空實(shí)驗(yàn)可以在空間站中進(jìn)行，而且駐扎在空間站的航天員還可以每天照看實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。

此外，當(dāng)初這些合作國(guó)特別是美國(guó)設(shè)想，作為在相對(duì)安全的低地軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)施，空間站可以檢驗(yàn)各種航天器系統(tǒng)是否可靠，將來(lái)前往月球或者火星時(shí)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的航天器就能派上用場(chǎng)，降低未來(lái)太空任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)際空間站的這些目標(biāo)都太空泛了。首先是到底要做什么樣的太空實(shí)驗(yàn)，還沒(méi)有考慮清楚。其實(shí)許多微重力實(shí)驗(yàn)根本沒(méi)必要到太空中去做，在地球上的模擬環(huán)境中可以獲得同樣的效果，為了做這些實(shí)驗(yàn)就在太空中組裝個(gè)空間站，太鋪張浪費(fèi)了。其次，未來(lái)的月球和火星計(jì)劃也還沒(méi)個(gè)準(zhǔn)信兒。當(dāng)美國(guó)總統(tǒng)還是小布什的時(shí)候，提出了重返月球的建議；而當(dāng)美國(guó)總統(tǒng)換成了奧巴馬后，月球計(jì)劃立刻被廢除了，準(zhǔn)備代之以登陸小行星和火星的計(jì)劃。這些計(jì)劃都只是個(gè)構(gòu)想，還沒(méi)有成為白紙黑字的事實(shí)。另外，誰(shuí)知道下一任總統(tǒng)和國(guó)會(huì)還會(huì)不會(huì)有新的主意呢？

十年過(guò)去，國(guó)際空間站并沒(méi)有展示出自己存在的價(jià)值，1000億美元的投資沒(méi)有什么回報(bào)。當(dāng)然話說(shuō)回來(lái)，科學(xué)探索本來(lái)就是向未知領(lǐng)域的進(jìn)軍，浪費(fèi)不可避免。而且，直到2010年2月，奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)向空間站運(yùn)去了最后兩個(gè)主要模塊后，空間站才算主體竣工，可以支持6名航天員同時(shí)在崗。而最初的時(shí)候，空間站只有2到3名航天員留守。

過(guò)去的十年來(lái)，各合作國(guó)的主要工作是裝配國(guó)際空間站

美國(guó)航宇局國(guó)際空間站助理項(xiàng)目科學(xué)家塔拉·魯特萊就為國(guó)際空間站浪費(fèi)資金開(kāi)脫說(shuō)：“我覺(jué)得反對(duì)者們并沒(méi)有給我們一個(gè)機(jī)會(huì)——沒(méi)有給我們足夠的時(shí)間去展示空間站能做什么。”

十年來(lái)，各合作國(guó)的主要工作是裝配國(guó)際空間站，航天員們也為此忙忙碌碌，沒(méi)有太多的精力用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。而且，在空間站裝配科學(xué)設(shè)備所花費(fèi)的精力也不比裝配空間站自身少。所以魯特萊說(shuō)：“我們才剛剛開(kāi)始調(diào)轉(zhuǎn)方向，能夠全力用于科學(xué)研究。”

看來(lái)人們還是得給國(guó)際空間站一些證明自己的機(jī)會(huì)。最近美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬簽署了一個(gè)法案，把國(guó)際空間站的壽命延長(zhǎng)到2020年。接下來(lái)的10年，國(guó)際空間站能有什么樣的表現(xiàn)呢？

2008年，美國(guó)航宇局的科學(xué)家報(bào)告說(shuō)，沙門氏菌在太空變得更具有傳染性。這一發(fā)現(xiàn)暴露出病菌的某些特性，一家公司正在開(kāi)發(fā)一種新的沙門氏菌疫苗，以對(duì)付該病菌。這個(gè)藥物研制項(xiàng)目的前期工作需要在空間站的微重力環(huán)境中進(jìn)行。

正在準(zhǔn)備進(jìn)行維修的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡

2010年5月，研究人員發(fā)現(xiàn)，航天員吃魚(yú)越多，體內(nèi)骨質(zhì)流失也越慢，這表明魚(yú)肉中含有的ω-3脂肪酸有助于防止骨質(zhì)流失，而且不論是在地球上，還是在太空中，這個(gè)“定律”都適用。同時(shí)，美國(guó)航宇局正在把雙磷酸鹽藥物用在航天員身上，這種藥物有助于防止人體對(duì)骨質(zhì)的吸收，也許在太空中它也能減緩航天員的骨質(zhì)流失。

把新的空間望遠(yuǎn)鏡放到國(guó)際空間站上，也是一個(gè)不錯(cuò)的設(shè)想。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)證明，在太空中可以獲得比在地球上更清晰的宇宙圖像，于是一些科學(xué)家提出，國(guó)際空間站可以成為新的望遠(yuǎn)鏡的倉(cāng)庫(kù)，這樣航天員可以直接操縱望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙，有了故障也很容易就地解決。要知道，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡出故障的時(shí)候，得需要航天飛機(jī)飛過(guò)去修理。航天飛機(jī)馬上就要全部退休了，國(guó)際空間站應(yīng)該成為理想的太空天文臺(tái)。

即使一開(kāi)始國(guó)際空間站表現(xiàn)不佳，但立刻讓這個(gè)1000億美元的家伙死掉，絕對(duì)是犯罪行為。只要開(kāi)動(dòng)腦筋，人們應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)太空中的“陋室”還是可以做許多事情的。在過(guò)去的10年中，人們只是太忙了，沒(méi)有時(shí)間思考怎么使用它。還有另一個(gè)10年，讓我們拭目以待。