当前位置:首页 > 航天故事 > 正文

“理想境界”_航天故事

2019-12-27 航天故事

“理想境界”_航天故事
 
不过美国的企业界对宇宙的商业利用真正产生兴趣,还是从航天飞机上天开始的。他们早就发现,宇宙这个真空、失重的自然环境,是生产某些地球上不能生产的稀有物质的理想场所。一些公司通过在航天飞机上所做的试验得出了结论。
 
1985 年,近 10 亿颗聚苯乙烯微珠被贴上“太空制造”的标签,由美国标准局批准正式投放市场。这是一些直径为 10 微米的塑料圆珠,由航天飞机带入宇宙空间生产的。这些微珠作为量具,可用来度量化学和药物制造过程中所用的过滤器,以及检验一种研究红血球等微小物质的显微镜等。此外,医学工作者还能用它来测量人体的一些微孔的大小;或注入药物由它向人体内某个特定的脏器传递药物。以往在地球上生产这种塑料微珠,由于重力作用,产品总不圆整,往往是蛋形。航天飞机在几乎零重力的轨道上制得的塑料微珠,颗粒圆整,规格统一,被认为是医学工业上的一项重大突破。
 
据报道,在宇宙中还能够制造一些治病的特效药品。在美国,因血栓引起肺栓塞和心力衰竭的病人约有 100 万,因此病而死亡的人数每年约 5 万。治疗这种疾病的特效药叫尿激酶,一剂的市场价格为 1000 美元。市场每年需求约为 50 万剂,总价值达 5 亿美元。然而这种药放在太空生产,成本价格可下降到目前的十几分之一,仅此一项,即可节约数亿美元。
 
高纯度的大块晶体,如硅片、砷化镓之类的半导体晶体,是发展电子工业的好材料。在薄薄的晶片上印上电路,再切成 1 至 2 平方厘米的小片,就是制造电脑必不可少的元件——集成电路块。在地球上,由于冷热对流作用等原因,形成的晶体均匀度很差,使许多集成电路块失效,因此工厂产品的报废率高达 50%至 98%,而且纯度不足。在宇宙生产晶体不仅能避免这些毛病,还能因生产有大块晶体,而可以制造超大规模集成电路块,用以制造超级巨型电子计算机。
 
试验还表明,有些材料在地球上是无法制造的。比如在空间冶炼金属,可以得到象泡沫塑料那样多孔的金属材料,泡沫钢可以象地球上的钢那样坚硬,但重量却轻得可以浮在水面上。这种特殊钢在地球上是绝对制不出来的,因为在炼钢时,即使向钢水中充气、气体也会逃逸到钢水表面,蒸腾而去。
 
自从通信卫星问世以来,光导纤维引起了通讯史上意义最深远的一场革命。但是光导纤维信号传播的远近与质量好坏,却与玻玻纤维的纯度有极大的关系。而在宇宙空间,就能制造出纯度极高的优质光导纤维。
 
但是,在航天飞机上进行这些试验,毕竟是试验。载重和容量有限的航天飞机,不可能装载大量生产设备在宇宙空间进行正规生产。所以尽管实业界人士对“宇宙材料加工”这个新的行业有浓厚兴趣,也相信它会带来巨额盈利,但事实上航天飞机不能使它付诸实现。如果建成永久空间轨道站情况就大不相同了。
 
其实太空站的作用远非仅局限于工业生产,空间维修就是一项很重要的业务。1984 年 4 月,“挑战者”号航天飞机在进行美国航天飞机的第十一次飞行期间,就完成了修复一颗失效已 3 年的卫星。这颗以探测太阳为主要任务的卫星是 1980 年 2 月发射的,曾发回了不少有关太阳的资料。可是它在运行十个月后,一个控制装置烧坏,一个电子仪器箱失灵,卫星失去效用。于是航空和航天局决定把这颗卫星“捕捉”到航天飞机货舱里,修复后再置放  
入轨道。
 
4 月 8 日上午约 10 点左右,经过两昼夜飞行的“挑战者”号逐渐靠近了这颗太阳探测卫星。负责捕捉卫星的宇航员乔治·纳尔逊用机械手两次捕捉这颗卫星,都没有成功。4 月 9 日晚间,马里兰州戈达德宇航中心的工程师们经过研究,用无线电讯号稳住了卫星,直到第二天早晨,“挑战者”号航天飞机上的宇航员才用机械手捕捉到这颗卫星,修理专家范霍夫坦和纳尔逊在货舱里仅用 3 个多小时更换了两个出故障的部件,于当天又将它送回轨道了。这颗失效三年的卫星又恢复了功能,可以对太阳进行科学观察了。
 
同年 11 月,“发现”号航天飞机在轨道上完成了回收两颗卫星的任务。“发现”号航天飞机上的宇航员加德纳海军中校,和物理学家艾伦是专门负责回收这两颗卫星的。11 月 12 日,他们花了将近 5 个小时,收回了直
 
径 2.8 米、重量 694 公斤的“帕拉帕”卫星。14 日,他们又“抓获”了第二颗约 0.5 吨重的失效卫星“西联星”中继站。这两次回收卫星,被视为是航天技术上的一大突破。此外它也带来了巨大的经济利益。■回收卫星是航天技术的大突破。
 
上述两个空间维修业务例子是在航天飞机上进行的,产生的巨大经济效益是不言而喻的。然而这些业务如果放在太空站上来进行,费用还能降低,盈利也会大得多,因为空间站上可以设置一个专门修理卫星的车间,从事专业化服务。
 
此外,空间站还可以储存备用卫星,一旦某个卫星发生故障或失效,立刻将备用卫星发射出去,可保证通讯或其他工作正常进行。然后再回收或修复失效卫星。
 
建立空间站的另一个主要用途自然在科学研究上。它除了可以进行现在飞行器上所能从事的所有科研项目外,还能作为一个中继站,为行星探索和进军宇宙深处服务。
 
计算机及微电子技术、信息、材料、生物工程和空间技术是当前高技术、新技术的几个重要领域,是第三次技术革命的基础。而太空站的建立,对上述五项技术都能起重要的推动作用,带来巨大的经济效益。
 
宇宙的商业利用还会体现在殡葬上,也许是出人意料之外的。由佛罗里达州塞莱斯蒂斯集团和休斯敦一家太空服务公司联合提出的“天葬”计划,已获美国有关方面的正式批准,也许在 1986 年底或 1987 年即可付诸实施。
 
现代“天葬”事实上就是开辟宇宙“殡仪馆”。这个殡仪馆是个航天器,计划重 136 公斤,里面能装入 1.0330 万支钛制圆柱形小瓶,每个小瓶如妇女用的唇膏般大小。死者由普通火葬场火化后,这家公司将对参加“天葬”的死者的骨灰进行“精炼”,然后注入钛制圆柱形小瓶。当这个“殡仪馆”的 1 万多“位置”“客满”后,将被发射上轨道。它会以每秒 8 公里的速度昼夜不停地绕地球飞行。死者的亲属可以在规定时间内,用望远镜观察这个飞行器,以寄托“哀思”。据说这种“太空殡仪馆”能在轨道上飞行 6300 万年。