自20世紀,人類在月球上行走后,在不到半個世紀的時間里,人們對太空研究和開發的技術已應用到地球上的3萬種產品。撥打手機、瀏覽internet、收看世界杯……可以說大部分地球人都是空間技術的受益者。
專家預計,未來空間技術對人類的最大益處將來自于今天完全想象不到的突破。
不再是夢的太空旅游
人類對遨游太空一直夢寐以求。然而太空旅費的昂貴,使人類進入太空旅游迄今仍是宇航員和少數富翁們的“特權”。
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現他們的太空之旅,分別耗費了至少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公司就曾宣布將在2004年5月啟動第一條太空旅行專線,其旅游價格每人不到10萬美元。
目前,科學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想。
今年2月,俄羅斯、美國、日本等15國還共同制定了非職業宇航員赴國際空間站旅游考察的計劃及相關規定。這一舉動可以說是為人類有朝一日太空旅游,開辟了光明的前景。
但是要實現太空旅游的夢想,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,而且還能使他們在太空安居一段時間。但是目前“太空酒店”還只能是設想。游客們就算到了太空,也只能呆在空間站,而這會妨礙空間站的工作甚至造成危險。
其次,就太空旅游本身來說,要變成一項產業就必須贏利。這要求太空旅游的價格還必須大幅度降低,以便營造出一個相當規模的太空旅游市場。不可想象只對少數幾個人開放的市場能有何商業價值。
不過,歸根到底,這也是技術問題,即它取決于人類能否開發出更廉價的航天器和發射技術。
超乎想象的太空產品
在眾多地球軌道中,科學家與工業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。因為地球人在這個幾乎沒有重力的環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品。
典型的太空制造業包含:晶體成長、合金制造及制藥。這些東西在地球上制造的時候,或多或少都會受重力的影響,從而影響到它們的品質。在太空的無重力狀態下,制造東西時不需要容器,晶體可以在不受污染的環境下成長,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,仍是飄浮在空中而不分離,所以可用它們制造出更高強度的合金。
另外,在無重力狀態之下,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,重量卻相當于巴沙木(一種質量很輕的木材)。
上世紀80年代起,發達國家的大制藥廠排著隊將自己的生物實驗品送上飛船,以期在太空中誕生奇跡。1997年,美國航天飛機上成功地改良了一種廣泛應用的抗生素,使其產量比地面增加了200%。
而中國研究人員也在太空環境下生產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,并成功分離出對心腦血管疾病有療效的有機復合體。這些成果都為生物醫藥帶來了光明的前景。
助長森林的太空種子
送入太空黃瓜、青椒、水稻等農作物,經過太空環境的洗禮,發生了許多難以置信的變化。黃瓜一根就有1.5公斤多,水稻畝產超過1000公斤。
俄羅斯、美國空間植物學研究的主要目標是:探索空間條件下植物生長發育規律,改善空間人類生存的小環境,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境資源,開辟選育植物優良品種的新途徑。這是為了現在“地球上的人類”。因為目的不同,導致現在有“中國已經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星搭載植物種子以來,已成功進行了10余次航天育種試驗。前后共有70多種植物1000多個品種的植物種子經過太空育種。
據了解,利用太空環境研究植物生長發育和遺傳變異的研究始于上世紀60年代初期。
在太空失重環境里,許多動植物、微生物的生長發育和遺傳特征都會發生變化。
中國目前正準備利用太空種子加快森林成長。經飛船搭載而產生變異的大青楊種子能將樹木的生長期縮短2/3。這種樹種將被用于中國最大的林區——黑龍江省大、小興安嶺林區。
無所不在的太空技術
自1972年地球資源衛星首次升空,迄今已有30多顆在空間運行,全世界有150多個國家和地區的1300多個部門和系統利用它們在地質勘測、地形測繪、礦藏探察、農作物長勢、產量評估、災害預報、城市規劃、鐵路選線等方面發揮著傳統觀測手段無法比擬的高效益、高效率。
此外,各種導航衛星、海洋衛星、天文衛星、返回式遙感衛星以及各種科學探測、技術試驗衛星,也在各自領域中大顯身手,為人類服務。人類在充分享受太空技術所衍生的產品的同時不難發現,無論是太空旅游、太空產品,亦或是衛星系統……后面無不蘊藏著巨大的經濟市場。
曾預言信息經濟、網絡經濟是“第三次浪潮”的著名未來學家阿爾文·托夫勒,把太空產業、太空經濟作為“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,個個明亮清晰。看日出時,看不到太陽蹦出來的一刻;看日落時,可看到太陽發出的白光。看月亮更有趣:白天,月亮呈淺淺的藍色,非常漂亮;夜間,月亮看上去比在地球上看亮得多,仿佛是它自己發出來的光。
太空淋浴不容易
對于宇航員來說,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不少時間,準備工作就要幾個小時。太空飛船沒有洗澡間,只能拿一個塑料布圍一下。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翻筋斗,還要戴好呼吸罩和護目器,因為在失重狀態下,水會嗆傷人,甚至把人溺死。洗澡的時間只需15分鐘,清理污水的時間大約要1個小時。
安全瀟灑太空走
宇航員在太空宛若飄浮于水中的魚,稍加一點支撐力,便可以游來游去。人在太空中行走千姿百態,在地板、天花板、艙壁上走都一個樣。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,前往國際太空站執行太空任務的全都是男性,但預料日后的隊員中將會有性。由此,科學家開始研究如何在無重狀態下做愛。可是,模擬實驗的結果令研究員大感困惑。因為每當男方“推進”時,女伴便會不由自主地以相同力量往反方向飄開。“不是不可以做愛,當有第三者在場協助,把其中一人位置固定,事情便會容易一點。”科學家說。
新聞資料一:各國太空客人一覽
◎1990年 日本電視網TBS支付2800萬美元的費用,把記者秋山遠弘送上太空一周。
◎1991年 英國財團從1.3萬名候選人中,選出化學家海倫·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”的太空游客。
新聞資料二:記憶合金
科學家們偶然發現很多合金都有記憶本領。他們把這種現象叫作“形狀記憶效應”。
在記憶合金里,原子按一定的方式排列。當受到外力作用時,這些原子離開自己原來的位置,合金材料就發生形變。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原狀的原因。
記憶合金一經發現,便得到了廣泛的應用,其中最著名的是“阿波羅”11號帶到月球上的天線。
它是用極薄的記憶合金先在正常情況下按預定要求做成天線,然后降低溫度把它壓成一團,裝進登月艙帶到月球上。在陽光的照射下,天線又恢復成巨大的半球形,將阿姆斯特朗那句名言“對一個人來說,這僅僅是一小步;但對整個人類來說,這是跨了一大步……”送回地面,令全世界數以億計的人們激動不已。
(本文摘自紐約《僑報》作者:海欣、秦中海、金平)