太空資源

[pre]概述

以這種觀點看資源，太空中可利用的資源比地球上可利用的資源要多得多。僅從太陽系範圍來說，在月球、火星和小行星等天體上，有豐富的礦產資源，在類木行星和彗星上，有豐富的氫能資源；在行星空間和行星際空間有真空資源、輻射資源、大溫差資源，那裡的太陽能利用效率也比在地球上高得多。利用航天器的飛行，還可派生出軌道資源和微重力資源等。

在200～500千米的低軌道空間真空度為10-4帕，而在35800千米的地球同步軌道上則為10-11帕的高真空度。空間真空不僅純凈無污染，而且體積碩大，是地面人為的真空條件無法比擬的。

地球軌道上的太陽輻射密度為1．4千瓦/平方米，是地面上的兩倍。其宇宙輻射強度也比地面大得多，並且是全譜的。特別是宇宙高能重粒子，由於大氣阻尼和吸收，很難到達地面。

在空間環境中，由於高真空絕熱，被太陽直射的物體表面，可達到100℃以上高溫，而背陰面則可保持-100℃以下的低溫。兩者之間形成大的溫差，而且非常穩定。

自從航天器問世后，科學家們首先想到的就是利用太空的軌道資源，即利用高遠位置這一得天獨厚的有利條件。眾所周知，站得高、看得遠。地球的空間軌道，遠離地表，高於大氣層，在那裡能以不同高度、不同角度俯視地球，特別是與地球同步、與太陽同步的軌道具有特殊意義。

為此，旨在開發太空軌道資源的形形色色的航天器競相升空。例如，通信衛星就是把原來在地面的無線電中續站搬到衛星上，從而大大提高了信號的覆蓋面積和傳輸距離、通信質量和抗破壞性，減少了費用，使通信技術發生質的飛躍。遙感衛星相當於空間觀察平台，具有觀測範圍廣、觀測次數多、時效快、連續性好等優點，對氣象預報、陸地資源開發、海洋資源開發起到巨大推動作用。導航衛星設在太空的基準點，它能克服地面無線電導航台存在的信號傳播距離有限等一系列缺點，是目前最先進的導航技術。

在太空“制高點”上不僅可以觀地，還能望天。在那裡進行天文觀測不受大氣層影響，使全波段天文觀測變得輕而易舉。天文衛星、空間站就是理想的天文台。

太空的微重力（重力加速度小於10-4g）是一種寶貴資源，利用這種資源可以進行地面上難以實施的科學實驗、新材料加工和藥物製取等。在微重力條件下，由於無浮力，液滴較之地面更容易懸浮，冶鍊金屬時可以不使用容器，即採用懸浮冶鍊，因而能使冶鍊溫度不受容器耐溫能力的限制，進行極高熔點金屬的冶鍊，避免容器壁的污染和非均勻成核結晶，改變晶相組織，提高金屬的強度。微重力條件下，氣體和熔體的熱對流消失，不同比重物質的分層和沉積消失，對生產極純的化學物質、生物製劑、特效藥品，以及均勻的金屬基質複合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。

太空旅遊觀光資源。美、日等國已在籌劃建設太空飯店，如果發展順利，進入太空觀賞宇宙美景，回頭觀望人類的搖籃——地球，為期不會很遠了。在月球上發現冰凍水以後，已有人設想在月球上建造度假賓館，到時還可欣賞月球景色。美國一富翁已定於2001年到和平號空間站上旅遊。

開發太陽能資源。目前航天器上的太陽能發電只供航天器本身使用。一些國家已在計劃建造太陽能發電衛星，即太空電站。它可將太陽的光能高效率地轉變成大功率的電能，再把電能用微波或激光發往地面給用戶使用。太陽能利用的另一種形式是建造人造小月亮和人造小太陽，為城市和野外作業照明，增加高寒地區的無霜期，保證農業豐產豐收。

開發月球資源。月球上有豐富的氧、硅、鈦、錳和鋁等元素，還有地球上稀缺的、“清潔”的核發電材料氦-3。月球上無大氣影響，以及長長的黑夜和低溫等許多有利的環境條件，是理想的科學研究和天文觀測基地。

開發小行星和彗星上的資源。金屬型小行星上有豐富的鐵、鎳、銅等金屬，有的還有金、鉑等貴金屬和珍貴的稀土元素。彗星上有豐富的水冰。這些資源和月球上的資源可用於建設航天港和太空城，也可供地球上使用。

在近地空間範圍內，主要包括空間軌道資源、太陽能資源、太陽風（光壓）資源、微重力資源、真空環境資源、月球基地資源、空間高速公路軌道特徵點資源、空間環境資源等等。這些資源是一種客觀存在的物質和運動形式，有些看得見，摸得著，有些感覺得到，測不到，還在探索和發現過程中，要靠我們不斷認識、探索、發現、開發、應用、利用、轉化等等。

具體的用途

空間軌道資源是指太空軌道有著特殊的用途。太空軌道上，運行的人造衛星、空間站等航天器觀測人類賴以生存的地球，可以快速地追蹤地球的變化，監測和預報天氣、火山爆發、森林大火、洪水、地震等自然災害；可以穿雲破霧觀測大氣地表的變化，對大地和海洋進行高精度測量，成為氣象預報、地球資源勘探、環境監測的重要信息來源；通信衛星可以為各地人們實現通信服務；導航衛星在全世界範圍內提供了全天候、全天時衛星導航定位信息，使鐵路、公路、海洋、航空的運輸更加高效安全。

太空微重力、高真空環境為空間新產品開發開闢了新的途徑。太空微重力的開發利用，將推動流體力學、材料科學和生物技術的發展，在材料、製藥、農業、電子等領域顯示巨大的發展潛力。

在太空可充分利用清潔、低廉、無污染的太陽能資源。太空中的太陽能電池板沒有大氣層的阻隔，沒有干擾，接受太陽光的強度是地球上的8-10倍，而且更清潔。而且它可以24小時持續不斷地接收陽光，解決了地面太陽能發電間斷和穩定性差的問題。

美國、俄羅斯等國發射月球探測器和行星際飛船，已經探測到月球、小行星、火星上擁有豐富的物質資源。月球表面不僅儲存有豐富而清潔、安全的核聚變燃料氦3，而且還富含硅、鋁、鈣、鈉、鐵等元素礦物資源；在一些小行星上發現了豐富的鐵、鎳、銅等金屬和寶貴的稀土元素，特別是在月球和火星上，探測到存在大量水冰，儲量有上億噸，這些都為進一步開發月球和火星創造了條件。