藍(lán)天外的工廠

顏士州

如果將來有一天，你穿上宇航服飛出藍(lán)天，在那茫茫蒼穹，你會(huì)碰上什么呢？

你將會(huì)看到神奇的“太空工廠”……

取之不盡的能源

在宇宙空間建造工廠，早已不是什么荒誕不經(jīng)的夢(mèng)想。自從20世紀(jì)50年代人造衛(wèi)星和宇宙飛船相繼上天以來，“太空建設(shè)”的藍(lán)圖就愈來愈清晰地呈現(xiàn)在我們眼前。如何在外層空間建造工廠，已成為今天科學(xué)家的研究課題。

在宇宙空間建造工廠，有許多得天獨(dú)厚的地方。例如，你不必?fù)?dān)心煤炭和石油的供應(yīng)，因?yàn)闊o私的太陽會(huì)慷慨地向我們提供取之不盡的能量。只要在建廠的同時(shí)，將太陽能電池遞上軌道，就能把太陽光變?yōu)殡娔埽o你提供充足的動(dòng)力資源。

那么，地球上有哪些產(chǎn)品可以上天呢？

未來的太空工業(yè)，應(yīng)該發(fā)展一些特定的短線產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)，在地球上受到種種條件的限制，而在太空中，有些生產(chǎn)工藝的限制就不存在了。未來太空工廠的產(chǎn)品，除了供太空居民消費(fèi)外，一部分還可以送給地面上的工廠使用。也許在不久的將來，太空中就會(huì)出現(xiàn)幾座煉鋼廠和制藥廠哩！

無重力冶金工藝

我們知道機(jī)械工程上經(jīng)常用錫和鋁進(jìn)行合成，來減少機(jī)器上轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損。人們?cè)O(shè)想一種鋁鉛合金。這種合金比起鋁錫合金，不僅成本低，而且更耐磨，火箭工程就需要這種理想的合金。可是，由于地球引力的作用，在熔化和混合這兩種金屬時(shí)，鉛總是沉到熔塊的底部。等到冷卻后，我們得到的不是一種均勻的合金塊，倒像是一塊分層的夾心餅。

在環(huán)繞地球旋轉(zhuǎn)而沒有自轉(zhuǎn)的太空工廠里，任何物體都沒有重量，制造合金時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)因比重不同而分層的麻煩了。1977年，在一艘宇宙飛船上，宇航員們終于成功地制成了地球上無從得手的鋁鉛合金。

現(xiàn)在，還出現(xiàn)了許多其他的無重力金屬制造工藝。例如，利用太空的失重和絕對(duì)真空狀態(tài)，可以制造像泡沫塑料一樣輕盈的泡沫金屬;還可以制成無缺陷晶體制品，供應(yīng)地球上的電子工業(yè)。

冶金工廠每天要吞噬大量的礦石，如果太空工廠都要從萬里之遙的地球把這些礦石運(yùn)來，那就會(huì)得不償失。幸虧太空工廠的設(shè)計(jì)師們?cè)缇陀辛私^妙的安排。

太空“釣魚術(shù)”

人們?cè)缇陀J覦著月球上的寶藏。阿波羅飛船在月球著陸時(shí)，宇航員曾經(jīng)帶回三百多公斤的月球土壤。經(jīng)過化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)這些土壤中含有豐富的氧和硅，鐵、鋁、鎂等金屬的含量也很高。這就為我們未來的太空冶金工業(yè)，提供了豐富的資源。

月球引力只有地球引力的六分之一，因此，從月球向太空工廠輸送原料，就可以大大節(jié)省能源開支;同時(shí)，從太空工廠向月球派遣飛船，也比飛向地面要容易得多。為了將礦石運(yùn)出月球，美國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種以巖石為燃料的專用火箭。只要把裝有礦石的鐵箱填入火箭的空心管中，經(jīng)電磁體不斷加速后，就會(huì)以每秒1.5公里的速度飛向宇宙空間。這時(shí)，正在空間軌道上巡回的“捕捉器”，就會(huì)把這些礦石收集起來，運(yùn)向目的地。

近年來，天體物理學(xué)家對(duì)于出沒于火星和木星間的小行星，產(chǎn)生了濃厚的興趣。這些星球上有著豐富的鐵、鎳等金屬，可以用來為地球服務(wù)。美國科學(xué)家已經(jīng)擬就了一套捕捉小行星的方案。他們計(jì)劃選擇一個(gè)直徑約100米、質(zhì)量約200萬噸的“輕量級(jí)”小行星，當(dāng)宇航員們來到它的近旁時(shí)，可以很方便地把它塞進(jìn)一只特制的大口袋里，用纜索把口袋系在電磁火箭上，利用火箭的后坐力，將俘獲的小行星拖向指定的軌道。這真有點(diǎn)像在茫茫大海中捕魚的情景呢！

廉價(jià)的尿激酶

另一個(gè)有趣的方案，是在太空中制造生物體和藥物。活細(xì)胞好比是一座生產(chǎn)珍貴醫(yī)藥原料的化工廠，它能分泌抵抗疾病的抗體、激素和酶。可是細(xì)胞中所包含的化合物真是太多了，它的內(nèi)部就像一碗放了許多佐料的羹湯，人們要想從這碗羹湯中分離出所需要的化合物是十分困難的。

在外層空間中，有些細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出離奇有趣的習(xí)性，它們中某些成分的生長速度會(huì)加快，分離也會(huì)變得容易些。在阿波羅飛船的實(shí)驗(yàn)室中，曾培育了一組腎細(xì)胞。這種細(xì)胞分泌的尿激酶，能溶解血管中的血塊，這是治療心血管疾病的特效藥。

這種尿激酶，在地球上光生產(chǎn)一次注射劑量就需1000多美元;而在太空生產(chǎn)同樣劑量的尿激酶，據(jù)估計(jì)，費(fèi)用只要100美元左右。未來20年內(nèi)，人類可將一座自動(dòng)控制的制藥廠送上太空。到那時(shí)，就可以生產(chǎn)許多地球上無法大量生產(chǎn)的貴重藥物了。

人類建設(shè)太空工廠，在今天已經(jīng)成了迫在眉睫的事情。有人樂觀地估計(jì)，2030年前后，在你們手頭或許就會(huì)出現(xiàn)太空工廠的產(chǎn)品，至于它的質(zhì)量如何，那就有待你親自來發(fā)表意見了。