天上有什么資源

戚發軔

目前，世界上許多國家都高度重視發展航天。我們為什么要發展航天？為什么要上天，天上有什么資源呢？其實，我們發展航天就是為了利用太空，就是想通過發射入軌的各種航天器去利用天上的資源。

軌道資源

航天器在天上運行，是遵循天體力學的規律按照軌道運行，這個軌道是有限的，是非常珍貴的。

首先，最珍貴的軌道資源就是地球的靜止軌道，一顆靜止軌道衛星可以覆蓋地球表面約1/3的區域。衛星被發射到這里以后，相對地球是靜止的，并位于赤道上空3.6萬千米的地方。

如今，靜止軌道上能夠運行的衛星數量已遠不能滿足世界各國的需求。當年，我國衛星發射基地選址在四川西昌，就是希望離赤道越近越好。現在，我們已把發射基地建到海南文昌了。

地球只有一條靜止軌道，任何國家都想用它，但誰有能力，誰才能把衛星送上去并在軌道上占有一席之地。當然，除了靜止軌道，還有太陽同步軌道和極地軌道，這些都是可以利用的資源。

太空環境資源

天上的環境跟地面的環境不一樣，許多在地面上做不到的，如失重、真空和輻照，天上就能夠辦到，而且還有用之不竭的太陽能。在地球上，任何生命、生物和物質均處于有重力場的環境里，而天上沒有重力，因此如何利用天上的環境資源顯得非常重要。

我國2016年4月6日發射的首顆微重力衛星，主要就是通過提供空間微重力環境，做一些地面上不能做的實驗和研究。有些生物的種子，如農作物、蔬菜的種子，在天上培養了一段時間以后，因空間環境變化會發生基因變異（非轉基因），這些種子再經過農業育種專家培育后，能進一步選出優良的品種，如能具有產量高、抗病毒、營養豐富等優勢。這類品種如甘肅的辣椒、陜西的豇豆等，都已在市場上得到推廣，它們都是在輻照和微重力等環境因素綜合作用下培育出來的，在地面上是做不到的。

此外，太陽能也是取之不盡的資源，盡管地面上有太陽能電站，但太陽能經過1000千米厚的大氣層后，會衰減得很厲害。而且因受晝夜和天氣的影響，抵達地球表面的太陽能效率很低。而在軌道上的太陽能，就不受這些因素的影響。

我們的衛星和飛船上都有兩個大的太陽翼，它是一種收集太陽能的裝置，能為整星工作提供源源不斷的能量。而人類社會的能源危機是否也能倚靠太陽能呢？現在，有多名航天專家提出，可以在距離地球表面3.6萬千米的地球同步軌道上建太陽能電站，把太陽能發電傳送到地球上來。

物質資源

人類社會發展很快，對資源消耗也很快。據科學家估計，按照目前的使用速度，地球上的石油和天然氣再過50年就將用完，現在的煤炭資源還比較豐富，但也許再過100年就沒有了，那么我們的子孫后代怎么辦？我們居住的地球該怎么辦？

因此，我們必須尋求新的資源來替代，去哪里尋找呢？科學家們指出——上天、入地和下海。

人類首先就想到了離地球最近的月球。美國人曾經把月球上的巖石帶回幾十千克，送給了中國1克，其中一半留在博物館，另一半給了中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠。

他通過研究得出，月球上有地球上稀缺的同位素氦三，這種元素是核電站的原料，在地球上大概儲量就是幾百噸，而在月球上，粗略估計有幾百萬噸，要是把它取來發電，可以供地球用上萬年。除月球外，還有八大行星和它們的衛星以及其他小行星，都是人類需要探索的地方。

目前，中國在天上有160多顆衛星在工作，但全球在軌衛星共有1600多顆，中國只占1/10多，而美國占了近一半，有500多顆。我們有能力縮短這個差距，僅2016年一年，中國就有22次航天任務發射，有幾十顆中國航天器成功上天，今年將有28次發射。因此，我們有理由相信，中國會有更多的衛星來探索和利用這些資源。

（摘自《知識就是力量》2017年04期）endprint