自20世纪,人类在月球上行走后,在不到半个世纪的时间里,人们对太空研究和开发的技术已应用到地球上的3万种产品。拨打手机、浏览internet、收看世界杯……可以说大部分地球人都是空间技术的受益者。
专家预计,未来空间技术对人类的最大益处将来自于今天完全想象不到的突破。
不再是梦的太空旅游
人类对遨游太空一直梦寐以求。然而太空旅费的昂贵,使人类进入太空旅游迄今仍是宇航员和少数富翁们的“特权”。
2002年5月5日,南非富翁沙特尔沃思在完成了10天的太空旅行后,成为继美国人蒂托之后第二位赴国际空间站旅游的太空游客。这两位特殊游客为实现他们的太空之旅,分别耗费了至少2000万美元的巨资。
2002年3月,俄罗斯米亚西谢夫公司和美国太空冒险公司就曾宣布将在2004年5月启动第一条太空旅行专线,其旅游价格每人不到10万美元。
目前,科学家们正在加紧研制太空旅游专用飞船,而且他们还提出了“太空酒店”——小型太空旅游基地的设想。
今年2月,俄罗斯、美国、日本等15国还共同制定了非职业宇航员赴国际空间站旅游考察的计划及相关规定。这一举动可以说是为人类有朝一日太空旅游,开辟了光明的前景。
但是要实现太空旅游的梦想,目前仍有一些难题尚需解决:
首先必须拥有足够的、能保证游客安全往返的航天器,而且还能使他们在太空安居一段时间。但是目前“太空酒店”还只能是设想。游客们就算到了太空,也只能呆在空间站,而这会妨碍空间站的工作甚至造成危险。
其次,就太空旅游本身来说,要变成一项产业就必须赢利。这要求太空旅游的价格还必须大幅度降低,以便营造出一个相当规模的太空旅游市场。不可想象只对少数几个人开放的市场能有何商业价值。
不过,归根到底,这也是技术问题,即它取决于人类能否开发出更廉价的航天器和发射技术。
超乎想象的太空产品
在众多地球轨道中,科学家与工业界人士最感兴趣的大概要算是低轨道了,也就是高度在500-1500公里之间。因为地球人在这个几乎没有重力的环境中可以制造一些在地球上很困难或者根本不可能制造、也想象不到的全新产品。
典型的太空制造业包含:晶体成长、合金制造及制药。这些东西在地球上制造的时候,或多或少都会受重力的影响,从而影响到它们的品质。在太空的无重力状态下,制造东西时不需要容器,晶体可以在不受污染的环境下成长,如此一来,更大、更纯的晶体,就可以很容易在太空中制造出来。
在无重力状态下,不同密度的金属可以很轻易地、随心所欲地混合在一起,甚至在熔化或凝固时,仍是飘浮在空中而不分离,所以可用它们制造出更高强度的合金。
另外,在无重力状态之下,将气体吹入熔化的钢中,可以制造出像海绵一样的钢。这种钢的硬度像普通钢一样硬,重量却相当于巴沙木(一种质量很轻的木材)。
上世纪80年代起,发达国家的大制药厂排着队将自己的生物实验品送上飞船,以期在太空中诞生奇迹。1997年,美国航天飞机上成功地改良了一种广泛应用的抗生素,使其产量比地面增加了200%。
而中国研究人员也在太空环境下生产出了成活率更高的双歧杆菌(被喻为肠道的“清道夫”)。1999年,中国科研人员还用神舟号飞船搭载一种名为Monascus的生物活性菌株在太空遨游了108圈,并成功分离出对心脑血管疾病有疗效的有机复合体。这些成果都为生物医药带来了光明的前景。
助长森林的太空种子
送入太空黄瓜、青椒、水稻等农作物,经过太空环境的洗礼,发生了许多难以置信的变化。黄瓜一根就有1.5公斤多,水稻亩产超过1000公斤。
俄罗斯、美国空间植物学研究的主要目标是:探索空间条件下植物生长发育规律,改善空间人类生存的小环境,解决宇航员的食品供给等。这是为了将来“太空里的人类”。
而中国的太空育种则把更多的注意力投向如何利用空间环境资源,开辟选育植物优良品种的新途径。这是为了现在“地球上的人类”。因为目的不同,导致现在有“中国已经走上太空育种的最前沿”一说。
自从1987年8月5日中国第一次利用返回式卫星搭载植物种子以来,已成功进行了10余次航天育种试验。前后共有70多种植物1000多个品种的植物种子经过太空育种。
据了解,利用太空环境研究植物生长发育和遗传变异的研究始于上世纪60年代初期。
在太空失重环境里,许多动植物、微生物的生长发育和遗传特征都会发生变化。
中国目前正准备利用太空种子加快森林成长。经飞船搭载而产生变异的大青杨种子能将树木的生长期缩短2/3。这种树种将被用于中国最大的林区——黑龙江省大、小兴安岭林区。
无所不在的太空技术
自1972年地球资源卫星首次升空,迄今已有30多颗在空间运行,全世界有150多个国家和地区的1300多个部门和系统利用它们在地质勘测、地形测绘、矿藏探察、农作物长势、产量评估、灾害预报、城市规划、铁路选线等方面发挥着传统观测手段无法比拟的高效益、高效率。
此外,各种导航卫星、海洋卫星、天文卫星、返回式遥感卫星以及各种科学探测、技术试验卫星,也在各自领域中大显身手,为人类服务。人类在充分享受太空技术所衍生的产品的同时不难发现,无论是太空旅游、太空产品,亦或是卫星系统……后面无不蕴藏着巨大的经济市场。
曾预言信息经济、网络经济是“第三次浪潮”的著名未来学家阿尔文·托夫勒,把太空产业、太空经济作为“第四次浪潮”,其中不无道理。
妙趣横生的太空生活
在太空看星星,个个明亮清晰。看日出时,看不到太阳蹦出来的一刻;看日落时,可看到太阳发出的白光。看月亮更有趣:白天,月亮呈浅浅的蓝色,非常漂亮;夜间,月亮看上去比在地球上看亮得多,仿佛是它自己发出来的光。
太空淋浴不容易
对于宇航员来说,在太空洗澡是件最麻烦的事,宇航员在太空洗一次澡要花费不少时间,准备工作就要几个小时。太空飞船没有洗澡间,只能拿一个塑料布围一下。打开水龙头前,宇航员必须把双脚固定好,不然飘浮着的身体被水一冲就会翻筋斗,还要戴好呼吸罩和护目器,因为在失重状态下,水会呛伤人,甚至把人溺死。洗澡的时间只需15分钟,清理污水的时间大约要1个小时。
安全潇洒太空走
宇航员在太空宛若飘浮于水中的鱼,稍加一点支撑力,便可以游来游去。人在太空中行走千姿百态,在地板、天花板、舱壁上走都一个样。一种特制的太空鞋,鞋底可连在地板三角空格上,走起来可固定人的身体。然而,大多数宇航员都喜欢飞起来走路,既安全又潇洒。
做爱需要“第三者”
迄今,前往国际太空站执行太空任务的全都是男性,但预料日后的队员中将会有性。由此,科学家开始研究如何在无重状态下做爱。可是,模拟实验的结果令研究员大感困惑。因为每当男方“推进”时,女伴便会不由自主地以相同力量往反方向飘开。“不是不可以做爱,当有第三者在场协助,把其中一人位置固定,事情便会容易一点。”科学家说。
新闻资料一:各国太空客人一览
◎1990年 日本电视网TBS支付2800万美元的费用,把记者秋山远弘送上太空一周。
◎1991年 英国财团从1.3万名候选人中,选出化学家海伦·沙曼并将其送上太空。
◎1998年 宇航员出身的美国参议员约翰·格伦进入太空。
◎2001年 美国富豪蒂托支付2000万美元登上太空,成为自费登上太空的第一人。
◎2002年 南非富翁沙特尔沃思成为第二位“自费”的太空游客。
新闻资料二:记忆合金
科学家们偶然发现很多合金都有记忆本领。他们把这种现象叫作“形状记忆效应”。
在记忆合金里,原子按一定的方式排列。当受到外力作用时,这些原子离开自己原来的位置,合金材料就发生形变。而将这些合金材料加温,由于获得了能量,合金的原子又回到原来的位置。这就是记忆合金加热到一定温度恢复原状的原因。
记忆合金一经发现,便得到了广泛的应用,其中最著名的是“阿波罗”11号带到月球上的天线。
它是用极薄的记忆合金先在正常情况下按预定要求做成天线,然后降低温度把它压成一团,装进登月舱带到月球上。在阳光的照射下,天线又恢复成巨大的半球形,将阿姆斯特朗那句名言“对一个人来说,这仅仅是一小步;但对整个人类来说,这是跨了一大步……”送回地面,令全世界数以亿计的人们激动不已。
(本文摘自纽约《侨报》作者:海欣、秦中海、金平)