太空资源之多令人目不暇接

6月底，神舟九号飞船在完成一系列太空任务后成功返回地面。这次飞行是中国载人航天计划成熟的重要标志。辉煌的成就不仅极大地展示了中国的科技实力、军事实力、国防实力和民族凝聚力，而且更具有现实意义。太空给人类带来了先进的技术和无尽的资源，成为社会发展的强大动力。对普通人来说，太空资源真的那么遥远吗？我们享受过探索太空资源的好处吗？获取空间资源有哪些困难？空间资源种类繁多，有些是《辽宁日报》看不到或摸不到的:地球资源的有限性使得空间资源的开发利用成为人类寻求可持续发展的重要出路。你能介绍一下什么是太空资源吗？赵:“资源”可分为广义和狭义。广义地说，资源是人类可以开发和利用的所有材料、能源和信息的总称。从狭义上讲，资源是可感知的能量和物质财富。从广义上说，将会有更多的空间资源。这些包括我们知道的资源，如太阳能和宇宙中所有可见的和可测量的资源。它还包括不可见、可测量甚至不可检测的、已知和未知的空间辐射波、空间粒子和其他空间资源。宇宙中的绝大多数能量都是以波的形式传播和辐射的。在发现之后，人类可以通过不同的形式和手段获取、储存、使用、开发、利用和改造空间资源。因此，从一个宽泛的概念来谈论空间资源是无止境的。《辽宁日报》:在实际工作中，狭小的空间资源离我们更近吗？开发和利用了哪些空间资源？赵:在近地空间，主要包括空间轨道资源、太阳能资源、太阳风(光压)资源、微重力资源、真空环境资源、月球基地资源、空间高速公路轨道特征点资源、空间环境资源等。这些资源是运动的客观物质和形式。其中一些可以被看到、感觉到、感觉到和检测到。在探索和发现的过程中，我们必须依靠我们不断的理解、探索、发现、开发、应用、利用、转化等。《辽宁日报》:我们被如此多的太空资源淹没了。你能给我们举一个它们具体用途的例子吗？赵:空间轨道资源是指空间轨道的特殊用途。在空间轨道上，运行中的卫星、空间站和其他航天器观察人类赖以生存的地球，并能迅速跟踪地球的变化，监测和预测自然灾害，如天气、火山爆发、森林火灾、洪水、地震等。能穿云破雾观察大气表面变化，对地球和海洋进行高精度测量，成为气象预报、地球资源勘探和环境监测的重要信息源；通信卫星可以为世界各地的人们提供通信服务。导航卫星提供全球全天候和全天时卫星导航和定位信息，使铁路、公路、海洋和航空运输更加高效和安全。微重力和空间高真空环境为开发空间新产品开辟了新的途径。空间微重力的开发和利用将促进流体力学、材料科学和生物技术的发展，在材料、制药、农业、电子等领域显示出巨大的发展潜力。清洁、廉价、无污染的太阳能资源可以在太空中得到充分利用。太空中的太阳能电池板没有大气屏障，也没有干扰。它们接受的阳光是地球的8-10倍，而且更干净。此外，它可以24小时不间断地接收阳光，从而解决了地面太阳能发电间歇和稳定性差的问题。美国、俄罗斯和其他国家发射的月球探测器和星际飞船已经探测到月球、小行星和火星上丰富的物质资源。月球表面不仅富含清洁安全的核聚变燃料氦3，还富含元素矿物资源，如硅、铝、钙、钠和铁。在一些小行星上，特别是在月球和火星上，已经发现了丰富的金属，如铁、镍、铜和珍贵的稀土元素。已经探测到大量的水冰，储量达数亿吨，这为月球和火星的进一步发展创造了条件。开发利用太空资源造福人类辽宁日报:如此巨大潜力的太空资源开始造福人类了吗？赵:自从俄罗斯科学家日约科夫斯基提出日约科夫斯基计算火箭速度的公式，提出使用液氢液氧液体推进剂和多级火箭以来，经过人类不断的研究和探索，自近60年前苏联成功发射第一颗人造卫星以来，随着空间技术的不断发展和成熟，空间产品的不断引进，造福人类的空间资源已经渗透到人类生活的各个方面。事实上，没有空间资源，今天我们人类再也不能独立地进行任何社会生活。就我们的五种感官、感觉器官和日常生活而言:早上，当我们睁开眼睛，打开电视和收音机收听广播时，我们必须观察世界，倾听四面八方。利用空间资源，通过通信卫星实时传输来自世界各地的大量信息、图片、电影和电视。在我们出去之前，我们必须先看看天气预报。气象云图是由遥感气象卫星给出的。给床上的婴儿换尿布，吃早餐，打开冰箱里真空包装的食物，在微波炉里加热，打开笔记本电脑，看看今天收到了哪些邮件...所有这些现代产品都是20世纪60年代为太空生活中的宇航员开发的太空产品。我们必须打开全球定位系统或北斗导航装置，欣赏太空种子培育的花朵，品尝巨型太空南瓜熬制的粥，甚至使用太空环境中生产的生物医药和保健食品去农场旅行。可以说，没有空间资源，我们每个人不可能在每一个时期都生存。太空资源造福人类的种类和方式太多了，但我们已经习惯了。辽宁日报:太空资源如此丰富，以至于它们潜移默化地影响着我们的生活。将来会有更多的空间资源来改变我们的生活吗？赵:当然，我们所说的太空资源不仅仅是指太空中的一些矿产资源，还有轨道、太空环境等资源，它们让我们的生活大放异彩。此外，太空探索带给我们的更多是从科学探索到工程实现的技术进步的副产品，类似于最初为宇航员设计的真空包装食品、尿布和笔记本电脑，但现在它们已经成为我们生活的一部分。今天，当我们探索其他行星时，我们需要开发具有各种特殊功能的材料，例如制造需要更耐高温材料的太阳能、水星和金星探测器，探索需要更耐低温设备的火星、木星和土星等。这些新技术将来肯定会出现在现实生活中。人类获取空间资源需要智慧突破技术壁垒《辽宁日报》:人类会像《阿凡达》中描述的那样去其他位面获取资源吗？赵:很多科幻电影都是源于人们对未来的想象，而现实中这些想象是人类不断追求的。前一年的一些科幻电影，比如《世界旅行80天》，现在已经在现实中上演了。从其他星球获取资源的想法也是各国科学家研究和探索的主题。1985年，专家通过分析阿波罗载人飞船带回的月球岩石和土壤样本，发现月球上有大量氦3，这是地球上的一种稀有物质。氦3是一种长期、清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。100吨氦3可以提供世界一年的总能量。然而，地球上氦3的数量非常少。目前，世界上已知只有500公斤氦3容易获得。据专家保守估计，月球土壤中氦3的总量约为100万至500万吨，足够人类使用数万年。现在全世界的科学家都在寻找开发氦3的方法。辽宁日报:如何让更多的空间资源为我们所用？赵:不同的空间资源有不同的获取方式。随着科学技术的进步，我们一直在寻找更有利的方法来获取和利用它。在利用太阳能资源方面，我们可以建立一个发电站，在低地球轨道接收太阳能，并通过微波将其转换回地面，或者直接安装一个大反射镜，使其成为比8月15日更亮的月亮。为了在月球上获得氦3资源，我们可以把它运回地球，或者把它集中在月球上，这样可以节省巨大的运输成本。当我们为一颗行星发射探测器时，我们可以利用每颗行星的质量和轨道来设计一个合理的“寻找恒星和骑在力板上”的轨道，从而节省燃料、减小航天器的质量、通过行星引力来提高航天器的速度等。《辽宁日报》:目前获取这些资源有哪些困难？赵:技术上的困难时有发生，原因和其他领域一样。例如，当去太空进行大规模开发时，他们也面临着多拉冲刺和巨大成本的问题。火箭飞行的成本太大，技术难度复杂，风险巨大。然而，人类的智能总是更好，更多的技术将被发明来解决这些问题。与第一颗人造卫星相比，空间技术的发展现在正呈指数级增长，这是不一样的。例如，火箭发展到大规模是有限的，所以我们发明了小型卫星网络来发射。重达几公斤的小卫星小巧玲珑，结构简单，但功能强大。现在我们每年发射常规卫星，我们携带并发射一些小型卫星，这些卫星不仅功能多样，而且速度非常快。简言之，人类开发和利用空间资源的步伐将越来越快。本报记者/张小丽专家档案赵是南京航空航天大学高级工程师、兼职教授、中国城市经济学会理事、中国航天学会深空探测委员会委员、中国中西医结合学会灾害医学救灾委员会委员。《航天与深空探测研究》编辑委员会，上海闵行区科学技术协会会员，上海电视台特约军事评论员。(辽宁日报)