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意想不到的突破:地球人將是未來空間技術(shù)受益者

2003年10月15日 18:41

  自20世紀(jì),人類在月球上行走后,在不到半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,人們對(duì)太空研究和開發(fā)的技術(shù)已應(yīng)用到地球上的3萬種產(chǎn)品。撥打手機(jī)、瀏覽internet、收看世界杯……可以說大部分地球人都是空間技術(shù)的受益者。

  專家預(yù)計(jì),未來空間技術(shù)對(duì)人類的最大益處將來自于今天完全想象不到的突破。

  

不再是夢(mèng)的太空旅游

  人類對(duì)遨游太空一直夢(mèng)寐以求。然而太空旅費(fèi)的昂貴,使人類進(jìn)入太空旅游迄今仍是宇航員和少數(shù)富翁們的“特權(quán)”。

  2002年5月5日,南非富翁沙特爾沃思在完成了10天的太空旅行后,成為繼美國人蒂托之后第二位赴國際空間站旅游的太空游客。這兩位特殊游客為實(shí)現(xiàn)他們的太空之旅,分別耗費(fèi)了至少2000萬美元的巨資。

  2002年3月,俄羅斯米亞西謝夫公司和美國太空冒險(xiǎn)公司就曾宣布將在2004年5月啟動(dòng)第一條太空旅行專線,其旅游價(jià)格每人不到10萬美元。

  目前,科學(xué)家們正在加緊研制太空旅游專用飛船,而且他們還提出了“太空酒店”——小型太空旅游基地的設(shè)想。

  今年2月,俄羅斯、美國、日本等15國還共同制定了非職業(yè)宇航員赴國際空間站旅游考察的計(jì)劃及相關(guān)規(guī)定。這一舉動(dòng)可以說是為人類有朝一日太空旅游,開辟了光明的前景。

  但是要實(shí)現(xiàn)太空旅游的夢(mèng)想,目前仍有一些難題尚需解決:

  首先必須擁有足夠的、能保證游客安全往返的航天器,而且還能使他們?cè)谔瞻簿右欢螘r(shí)間。但是目前“太空酒店”還只能是設(shè)想。游客們就算到了太空,也只能呆在空間站,而這會(huì)妨礙空間站的工作甚至造成危險(xiǎn)。

  其次,就太空旅游本身來說,要變成一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)就必須贏利。這要求太空旅游的價(jià)格還必須大幅度降低,以便營(yíng)造出一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的太空旅游市場(chǎng)。不可想象只對(duì)少數(shù)幾個(gè)人開放的市場(chǎng)能有何商業(yè)價(jià)值。

  不過,歸根到底,這也是技術(shù)問題,即它取決于人類能否開發(fā)出更廉價(jià)的航天器和發(fā)射技術(shù)。

  

超乎想象的太空產(chǎn)品

  在眾多地球軌道中,科學(xué)家與工業(yè)界人士最感興趣的大概要算是低軌道了,也就是高度在500-1500公里之間。因?yàn)榈厍蛉嗽谶@個(gè)幾乎沒有重力的環(huán)境中可以制造一些在地球上很困難或者根本不可能制造、也想象不到的全新產(chǎn)品。

  典型的太空制造業(yè)包含:晶體成長(zhǎng)、合金制造及制藥。這些東西在地球上制造的時(shí)候,或多或少都會(huì)受重力的影響,從而影響到它們的品質(zhì)。在太空的無重力狀態(tài)下,制造東西時(shí)不需要容器,晶體可以在不受污染的環(huán)境下成長(zhǎng),如此一來,更大、更純的晶體,就可以很容易在太空中制造出來。

  在無重力狀態(tài)下,不同密度的金屬可以很輕易地、隨心所欲地混合在一起,甚至在熔化或凝固時(shí),仍是飄浮在空中而不分離,所以可用它們制造出更高強(qiáng)度的合金。

  另外,在無重力狀態(tài)之下,將氣體吹入熔化的鋼中,可以制造出像海綿一樣的鋼。這種鋼的硬度像普通鋼一樣硬,重量卻相當(dāng)于巴沙木(一種質(zhì)量很輕的木材)。

  上世紀(jì)80年代起,發(fā)達(dá)國家的大制藥廠排著隊(duì)將自己的生物實(shí)驗(yàn)品送上飛船,以期在太空中誕生奇跡。1997年,美國航天飛機(jī)上成功地改良了一種廣泛應(yīng)用的抗生素,使其產(chǎn)量比地面增加了200%。

  而中國研究人員也在太空環(huán)境下生產(chǎn)出了成活率更高的雙歧桿菌(被喻為腸道的“清道夫”)。1999年,中國科研人員還用神舟號(hào)飛船搭載一種名為Monascus的生物活性菌株在太空遨游了108圈,并成功分離出對(duì)心腦血管疾病有療效的有機(jī)復(fù)合體。這些成果都為生物醫(yī)藥帶來了光明的前景。

  

助長(zhǎng)森林的太空種子

  送入太空黃瓜、青椒、水稻等農(nóng)作物,經(jīng)過太空環(huán)境的洗禮,發(fā)生了許多難以置信的變化。黃瓜一根就有1.5公斤多,水稻畝產(chǎn)超過1000公斤。

  俄羅斯、美國空間植物學(xué)研究的主要目標(biāo)是:探索空間條件下植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,改善空間人類生存的小環(huán)境,解決宇航員的食品供給等。這是為了將來“太空里的人類”。

  而中國的太空育種則把更多的注意力投向如何利用空間環(huán)境資源,開辟選育植物優(yōu)良品種的新途徑。這是為了現(xiàn)在“地球上的人類”。因?yàn)槟康牟煌,?dǎo)致現(xiàn)在有“中國已經(jīng)走上太空育種的最前沿”一說。

  自從1987年8月5日中國第一次利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來,已成功進(jìn)行了10余次航天育種試驗(yàn)。前后共有70多種植物1000多個(gè)品種的植物種子經(jīng)過太空育種。

  據(jù)了解,利用太空環(huán)境研究植物生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳變異的研究始于上世紀(jì)60年代初期。

  在太空失重環(huán)境里,許多動(dòng)植物、微生物的生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳特征都會(huì)發(fā)生變化。

  中國目前正準(zhǔn)備利用太空種子加快森林成長(zhǎng)。經(jīng)飛船搭載而產(chǎn)生變異的大青楊種子能將樹木的生長(zhǎng)期縮短2/3。這種樹種將被用于中國最大的林區(qū)——黑龍江省大、小興安嶺林區(qū)。

  

無所不在的太空技術(shù)

  自1972年地球資源衛(wèi)星首次升空,迄今已有30多顆在空間運(yùn)行,全世界有150多個(gè)國家和地區(qū)的1300多個(gè)部門和系統(tǒng)利用它們?cè)诘刭|(zhì)勘測(cè)、地形測(cè)繪、礦藏探察、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量評(píng)估、災(zāi)害預(yù)報(bào)、城市規(guī)劃、鐵路選線等方面發(fā)揮著傳統(tǒng)觀測(cè)手段無法比擬的高效益、高效率。

  此外,各種導(dǎo)航衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、天文衛(wèi)星、返回式遙感衛(wèi)星以及各種科學(xué)探測(cè)、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,也在各自領(lǐng)域中大顯身手,為人類服務(wù)。人類在充分享受太空技術(shù)所衍生的產(chǎn)品的同時(shí)不難發(fā)現(xiàn),無論是太空旅游、太空產(chǎn)品,亦或是衛(wèi)星系統(tǒng)……后面無不蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。

  曾預(yù)言信息經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)是“第三次浪潮”的著名未來學(xué)家阿爾文·托夫勒,把太空產(chǎn)業(yè)、太空經(jīng)濟(jì)作為“第四次浪潮”,其中不無道理。

  

妙趣橫生的太空生活

  在太空看星星,個(gè)個(gè)明亮清晰?慈粘鰰r(shí),看不到太陽蹦出來的一刻;看日落時(shí),可看到太陽發(fā)出的白光。看月亮更有趣:白天,月亮呈淺淺的藍(lán)色,非常漂亮;夜間,月亮看上去比在地球上看亮得多,仿佛是它自己發(fā)出來的光。

  

太空淋浴不容易

  對(duì)于宇航員來說,在太空洗澡是件最麻煩的事,宇航員在太空洗一次澡要花費(fèi)不少時(shí)間,準(zhǔn)備工作就要幾個(gè)小時(shí)。太空飛船沒有洗澡間,只能拿一個(gè)塑料布圍一下。打開水龍頭前,宇航員必須把雙腳固定好,不然飄浮著的身體被水一沖就會(huì)翻筋斗,還要戴好呼吸罩和護(hù)目器,因?yàn)樵谑е貭顟B(tài)下,水會(huì)嗆傷人,甚至把人溺死。洗澡的時(shí)間只需15分鐘,清理污水的時(shí)間大約要1個(gè)小時(shí)。

  

安全瀟灑太空走

  宇航員在太空宛若飄浮于水中的魚,稍加一點(diǎn)支撐力,便可以游來游去。人在太空中行走千姿百態(tài),在地板、天花板、艙壁上走都一個(gè)樣。一種特制的太空鞋,鞋底可連在地板三角空格上,走起來可固定人的身體。然而,大多數(shù)宇航員都喜歡飛起來走路,既安全又瀟灑。

  

做愛需要“第三者”

  迄今,前往國際太空站執(zhí)行太空任務(wù)的全都是男性,但預(yù)料日后的隊(duì)員中將會(huì)有性。由此,科學(xué)家開始研究如何在無重狀態(tài)下做愛?墒,模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果令研究員大感困惑。因?yàn)槊慨?dāng)男方“推進(jìn)”時(shí),女伴便會(huì)不由自主地以相同力量往反方向飄開!安皇遣豢梢宰鰫郏(dāng)有第三者在場(chǎng)協(xié)助,把其中一人位置固定,事情便會(huì)容易一點(diǎn)!笨茖W(xué)家說。

  新聞資料一:各國太空客人一覽

  ◎1990年 日本電視網(wǎng)TBS支付2800萬美元的費(fèi)用,把記者秋山遠(yuǎn)弘送上太空一周。

  ◎1991年 英國財(cái)團(tuán)從1.3萬名候選人中,選出化學(xué)家海倫·沙曼并將其送上太空。

  ◎1998年 宇航員出身的美國參議員約翰·格倫進(jìn)入太空。

  ◎2001年 美國富豪蒂托支付2000萬美元登上太空,成為自費(fèi)登上太空的第一人。

  ◎2002年 南非富翁沙特爾沃思成為第二位“自費(fèi)”的太空游客。

  新聞資料二:記憶合金

  科學(xué)家們偶然發(fā)現(xiàn)很多合金都有記憶本領(lǐng)。他們把這種現(xiàn)象叫作“形狀記憶效應(yīng)”。

  在記憶合金里,原子按一定的方式排列。當(dāng)受到外力作用時(shí),這些原子離開自己原來的位置,合金材料就發(fā)生形變。而將這些合金材料加溫,由于獲得了能量,合金的原子又回到原來的位置。這就是記憶合金加熱到一定溫度恢復(fù)原狀的原因。

  記憶合金一經(jīng)發(fā)現(xiàn),便得到了廣泛的應(yīng)用,其中最著名的是“阿波羅”11號(hào)帶到月球上的天線。

  它是用極薄的記憶合金先在正常情況下按預(yù)定要求做成天線,然后降低溫度把它壓成一團(tuán),裝進(jìn)登月艙帶到月球上。在陽光的照射下,天線又恢復(fù)成巨大的半球形,將阿姆斯特朗那句名言“對(duì)一個(gè)人來說,這僅僅是一小步;但對(duì)整個(gè)人類來說,這是跨了一大步……”送回地面,令全世界數(shù)以億計(jì)的人們激動(dòng)不已。

  (本文摘自紐約《僑報(bào)》作者:海欣、秦中海、金平)

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