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太空有哪些资源?目前正在开发哪些太空资源?近期可望开发的太空资源有哪些?

发布日期:2004年09月15日字体: 【大】【中】【小】

    资源的含义非常广泛,宇宙中的万物、空间、时间,以及各种精神财富都是资源。撇开抽象的精神财富不说,人类对资源利用的最主要形式是提取能量,维护人类生活和科学技术的不断发展。这些能量资源,一类来自太阳,主要是太阳电磁辐射的光能和热能;一类来自地球,主要是各种物质的热化学能、动能和势能,几十年前,又开始利用原子核的裂变和聚变能。除此之外,有些资源被用来制造人类生活和工作需要的各种“硬件”,如衣物、房屋、交通工具、玩具、各种机器和设备等。这些资源目前主要来自地球。

  以这种观点看资源,太空中可利用的资源比地球上可利用的资源要多得多。仅从太阳系范围来说,在月球、火星和小行星等天体上,有丰富的矿产资源,在类木行星和彗星上,有丰富的氢能资源;在行星空间和行星际空间有真空资源、辐射资源、大温差资源,那里的太阳能利用效率也比在地球上高得多。利用航天器的飞行,还可派生出轨道资源和微重力资源等。

  在200~500千米的低轨道空间真空度为10-4帕,而在35800千米的地球同步轨道上则为10-11帕的高真空度。空间真空不仅纯净无污染,而且体积硕大,是地面人为的真空条件无法比拟的。

  地球轨道上的太阳辐射密度为1.4千瓦/平方米,是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多,并且是全谱的。特别是宇宙高能重粒子,由于大气阻尼和吸收,很难到达地面。

  在空间环境中,由于高真空绝热,被太阳直射的物体表面,可达到100℃以上高温,而背阴面则可保持-100℃以下的低温。两者之间形成大的温差,而且非常稳定。

  自从航天器问世后,科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源,即利用高远位置这一得天独厚的有利条件。众所周知,站得高、看得远。地球的空间轨道,远离地表,高于大气层,在那里能以不同高度、不同角度俯视地球,特别是与地球同步、与太阳同步的轨道具有特殊意义。

  为此,旨在开发太空轨道资源的形形色色的航天器竞相升空。例如,通信卫星就是把原来在地面的无线电中续站搬到卫星上,从而大大提高了信号的覆盖面积和传输距离、通信质量和抗破坏性,减少了费用,使通信技术发生质的飞跃。遥感卫星相当于空间观察平台,具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点,对气象预报、陆地资源开发、海洋资源开发起到巨大推动作用。导航卫星设在太空的基准点,它能克服地面无线电导航台存在的信号传播距离有限等一系列缺点,是目前最先进的导航技术。

  在太空“制高点”上不仅可以观地,还能望天。在那里进行天文观测不受大气层影响,使全波段天文观测变得轻而易举。天文卫星、空间站就是理想的天文台。

  太空的微重力(重力加速度小于10-4g)是一种宝贵资源,利用这种资源可以进行地面上难以实施的科学实验、新材料加工和药物制取等。在微重力条件下,由于无浮力,液滴较之地面更容易悬浮,冶炼金属时可以不使用容器,即采用悬浮冶炼,因而能使冶炼温度不受容器耐温能力的限制,进行极高熔点金属的冶炼,避免容器壁的污染和非均匀成核结晶,改变晶相组织,提高金属的强度。微重力条件下,气体和熔体的热对流消失,不同比重物质的分层和沉积消失,对生产极纯的化学物质、生物制剂、特效药品,以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。

  太空旅游观光资源。美、日等国已在筹划建设太空饭店,如果发展顺利,进入太空观赏宇宙美景,回头观望人类的摇篮——地球,为期不会很远了。在月球上发现冰冻水以后,已有人设想在月球上建造度假宾馆,到时还可欣赏月球景色。美国一富翁已定于2001年到和平号空间站上旅游。

  开发太阳能资源。目前航天器上的太阳能发电只供航天器本身使用。一些国家已在计划建造太阳能发电卫星,即太空电站。它可将太阳的光能高效率地转变成大功率的电能,再把电能用微波或激光发往地面给用户使用。太阳能利用的另一种形式是建造人造小月亮和人造小太阳,为城市和野外作业照明,增加高寒地区的无霜期,保证农业丰产丰收。

  开发月球资源。月球上有丰富的氧、硅、钛、锰和铝等元素,还有地球上稀缺的、“清洁”的核发电材料氦-3。月球上无大气影响,以及长长的黑夜和低温等许多有利的环境条件,是理想的科学研究和天文观测基地。

  开发小行星和彗星上的资源。金属型小行星上有丰富的铁、镍、铜等金属,有的还有金、铂等贵金属和珍贵的稀土元素。彗星上有丰富的水冰。这些资源和月球上的资源可用于建设航天港和太空城,也可供地球上使用。

转    自:《叩开太空之门—航天科技知识问答》

本文编辑:闫秋

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