到太空去辦廠

顏士州/文

到太空去辦廠，乍聽起來像是科幻小說或童話故事，其實(shí)對于現(xiàn)代科學(xué)來說，已然不是遙不可及的事了。

美國著名科普作家阿西莫夫曾經(jīng)預(yù)言說：“我們能夠設(shè)想，21 世紀(jì)將是個(gè)地球上工業(yè)系統(tǒng)逐步升遷到空間軌道上去的時(shí)代。”現(xiàn)在，人們已看到了實(shí)現(xiàn)這一夢想的曙光。

目前，美國已有6 家大公司在航天飛機(jī)中進(jìn)行了多次太空生產(chǎn)的試驗(yàn)。結(jié)果證明，利用太空中的失重狀態(tài)，能生產(chǎn)出許多地球上無法制造的性質(zhì)特優(yōu)的產(chǎn)品。比如純度極高的大顆粒晶體。這是制造超級計(jì)算機(jī)的重要原料。太空生產(chǎn)的藥物純度比地球上高5 倍，生產(chǎn)速度也高達(dá)400～800 倍。如今人們已在太空中成功試制了用以防止和溶解血凝的特效藥。

現(xiàn)在，美國還有20 多家大公司正在打算進(jìn)行新的太空產(chǎn)品的試驗(yàn)與生產(chǎn)。盡管租用航天飛機(jī)生產(chǎn)價(jià)格昂貴，但一些公司認(rèn)為，至少有6種太空產(chǎn)品有利可圖，比如某些用途廣泛、每磅價(jià)值超過100 萬美元的藥物。此外，一些公司還準(zhǔn)備在太空生產(chǎn)一種全新的輕塑料，并研究一種新的鑄鐵方法。

被選中的第一個(gè)太空站基地，自然是離地球最近的月球。科學(xué)家在月球上已經(jīng)找到好幾十種礦物。在月球靠近極點(diǎn)處的隕石坑或火山口里，可能含有積冰。把這些積冰融化，就能解決工業(yè)用水和居留“月球村”的人員的用水問題。月球表面的巖石還含有氧化鐵、金屬鈦等礦物，在月球上完全有可能提供人類所需的氧氣，并提煉加工太空站所需的各種材料，如鐵、鋁、鎂、鈦以及玻璃等。太空站必需的能源資源，則可以靠太陽能供應(yīng)。

美國國家航空航天局的科學(xué)家斷言，到21 世紀(jì)末，人類還能在地球周圍的小行星上開采礦產(chǎn)資源。首先入選的將是被命名為“2016ED85”和“1986DA”的兩顆小行星，它們離地球的距離相對較近。通過望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行分光測定發(fā)現(xiàn)，這兩顆小行星上有豐富的鎳和鐵。可向小行星發(fā)射載人勘探器，軟著陸后進(jìn)行開采，再帶往宇宙基地使用。

真空煉鋼可大大提高鋼的質(zhì)量，如果在地球上生產(chǎn)，需要安裝龐大而昂貴的設(shè)備。可是在太空，到處都沒有引力，沒有污染，而且是高度真空，比重不同的各種金屬可以均勻地混合在一起，這樣就可以輕而易舉地制成不含氣體和雜質(zhì)的特優(yōu)鋼材和各種合金。它們的強(qiáng)度、塑性和其他性能都是地球上的產(chǎn)品望塵莫及的。有朝一日，優(yōu)質(zhì)的太空金屬產(chǎn)品還將打入地球市場，滿足一些特殊的工業(yè)需要。因?yàn)樵虑虻闹亓铀俣戎挥械厍虻牧种唬旬a(chǎn)品從月球運(yùn)往地球，遠(yuǎn)比從地球運(yùn)往月球容易。

在聯(lián)合國能源會議上，有人提出了在太空衛(wèi)星上建造太陽能發(fā)電廠的設(shè)想。

我們知道，宇宙中沒有黑夜，沒有陽光傾斜角度偏低的問題，也沒有云層的遮擋，這里的日照強(qiáng)度相當(dāng)于地球上沙漠地帶的6 倍。所以這種發(fā)電衛(wèi)星工作效率極高，能夠不分晝夜地接收太陽能，并將其轉(zhuǎn)化為電能，再利用微波束高效率輸送電能，就可以源源不斷地將太陽能輸送到地球接收站或其他星球上的接收站。這樣人類在地球上，就能接收來自太空中的電能了，而每度電的成本僅合人民幣幾分錢。

我國在建造太空發(fā)電站這方面的技術(shù)是領(lǐng)先世界水平的。2018 年，我國就已經(jīng)在重慶建了全球第一個(gè)模擬太空發(fā)電站實(shí)驗(yàn)室。迄今為止，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)取得了令人滿意的效果。在2025 年前，有望在大氣平流層上建造一個(gè)小型發(fā)電站。太空能源清潔、安全、價(jià)廉，而且取之不盡、用之不竭，因此大有開發(fā)前途。

到太空建造工廠，其實(shí)早已不是什么不可思議的幻想了。自從20 世紀(jì)50 年代人類將人造衛(wèi)星和宇宙飛船相繼送往太空后，“太空建設(shè)”的藍(lán)圖就愈來愈清晰地呈現(xiàn)在我們的眼前。如何在太空建造工廠，已經(jīng)成為科學(xué)家研究的重要課題。