花這么多錢修個空間站，值得嗎？

饅頭老妖，南京大學化學博士、西華大學生物工程學院講師。《視覺之旅：化學世界的分子奧秘（彩色典藏版）》《地球簡史》等圖書譯者、吳大猷科學普及著作獎獲得者（譯著類），撰寫過大量科普文章，熱衷于寫偵探小說。

近日，我國自主研制的“天和核心艙”在“長征五號”火箭的推動下，順利進入預定軌道。這標志著中國人自己的空間站建設，終于邁出了堅實的第一步。對于追尋航天夢的中國人而言，這無疑是一個巨大的喜訊，但也有人對此提出了質疑：發展航天事業，靠的是“神舟”飛船、“嫦娥”月球探測器、“祝融號”火星車這類尖端裝備，空間站實際上只是在距離地球400公里的近地軌道上運行，又能有多大的意義？它會是一個賠本賺吆喝的“面子工程”嗎？

空間站=太空游泳池？

很多人都會游泳，那么，你是在哪兒學會游泳的呢？答案無非就是兩種，江河湖海，或是游泳池里。前者，是在自然界的真實條件下學習;后者，是在人工模擬的環境下學習。盡管兩種環境都能讓人學會游泳，但有一點是很確定的——在游泳池里學習游泳，比在自然水體里要安全得多。

理由當然有很多，游泳池的環境更簡單，沒有漩渦、水草等意想不到的危險因素;萬一遇到抽筋、嗆水等意外情況，也能夠及時獲得救援。可以說，在游泳池里學游泳，雖然成本略高（游泳池的修建和維護也是需要錢的），卻能夠讓大家在低風險的條件下練好本領。

就像學游泳一樣，人類的航天工程探索，特別是載人航天，也是一個不斷學習、試錯的過程。由于在太空中，存在真空、失重、宇宙射線輻射、溫差變化巨大、太空垃圾襲擾等極端情況，對航天器、航天員和艙內的各種裝置，都可能存在影響，這就給航天探索帶來巨大的不確定性。因此，我們不能把未經充分實驗的航天器以及其中的裝置，貿然地扔到太空之中——就像把“旱鴨子”直接丟進江河里，一旦出現問題，可能就再也沒有挽救的機會。

太空實驗困難重重

想要開展航天工程，就要進行航天實驗，但有些實驗的條件，是在地面上無法實現，甚至很難模擬的。比如，人類可以通過大型飛機的俯沖運動，來制造失重狀態，但最多也就能持續十來分鐘。而強烈的宇宙射線輻射，盡管可以在實驗室里模擬出來，卻要長時間、不間斷、大面積地實施，是非常麻煩的。要把上述這些條件，在實驗室里同時模擬出來，成本可想而知。

那么，能不能在宇宙飛船上，完成這些實驗呢？這里也有一個問題：宇宙飛船的發射成本很高，在太空中滯留的時間卻不長（通常是一兩周左右），對一些時間較長的實驗，比如，太空中的蔬菜種植、昆蟲養殖、對航天員在太空中的身體狀態長期監測等，就無能為力了。

同時，囿于運載火箭的推力的限制，宇宙飛船不能做得太大，內部的空間更是有限，再加上航天員的生活區域和生活物資還要占據一定空間，能留給太空實驗的地方就很小了。總之，在宇宙飛船上做太空實驗，效率很低，性價比也不高。

深空探索的前進基地

說到這里，你該知道為什么要花這么多錢修個空間站了吧。如果我們能在地球外的太空中，建設一個滯留時間很長、內部空間較大的實驗室，就可以有效應對上述挑戰，實現“太空中建個游泳池”的目標。

過去的國際空間站已經證明，這樣的基地完全可以在軌運行20年以上，非常適合做各種長期性的實驗。它的內部空間也比宇宙飛船、航天飛機寬敞得多——我國建設的空間站預計在110立方米以上，是神舟飛船的15倍，天宮一號空間實驗室的7倍，自然能夠開展更多的科學實驗。更巧妙的是，空間站并不是一次性全部發射、安裝到位的，它由多段艙體分別發射，再在太空里組裝而成，這就解決了火箭推力與艙體尺寸的矛盾。此外，航天員可以由載人飛船接送，輪換值守，各種實驗器材和生活物資，也可以由貨運飛船分批送入，以便高效地利用空間站的內部空間。

實際上，空間站不僅是一個優良的“太空實驗室”，而且是一個向深空探索發展的前進基地。在未來的規劃中，它還肩負著觀測、通訊中繼、太空垃圾監測調控等任務，甚至能為遠航的載人飛行器提供補給、維修等服務。可以說，空間站是深空探測、太空開發的立足點、橋頭堡，它能助力航天事業飛得更遠、更穩。

在科幻電影《流浪地球》中，人類在帶著地球逃命的同時，還特意建造了“領航員”空間站，作為地球的哨兵和護衛，空間站的意義可見一斑。

太空事業的新里程碑

當然，要把中國人自己的空間站建好，我們面對的挑戰同樣也是巨大的。在這個龐大的工程中，會有許多的苛刻要求，需要我們用新材料、新工藝、新設計，乃至全新的思路方能滿足。

比如，雖然火箭能把一個個艙段送到指定的軌道上，但應該如何把它們精確、牢固地組裝到已有的國際空間站上？

空間站外出現的破損、失效零件，又該如何更換？這些都涉及到大型機械臂甚至是智能機器人的設計、制造;長期在失重環境下生活，宇航員普遍會出現肌肉萎縮、關節退化等健康問題，這就涉及太空醫學方面的問題;太空中的小星體和太空垃圾很多，如何防范它們撞在空間站上，萬一真的來了，又該如何規避？這就需要強化太空垃圾的觀察和追蹤。

而上述這些問題，只不過是空間站設計、建造中遭遇難題的九牛一毛。一句話，空間站考驗了許多方面的技術能力，是一個國家工業實力的最好體現，而它的開發建設，又能拉動相關行業、學科的全面進步，從而實現人與社會的共同進步。

總之，對中國、對世界來說，空間站能發揮不可替代的作用，為人類走向浩渺太空提供一個堅實的落腳點。