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严家祺
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太空资源和太空工业化

   太空資源與太空工業化
   (《霸权論》第8章第4節 香港星克尓出版社2006年出版)
   
   石油、煤炭、天然氣又稱「化石燃料」,這是古代的動植物遺體經過高壓高溫環境的持續作用形成的。動植物本身的能量來源於太陽輻射。所以,石油、煤炭、天然氣是儲藏起來的古代的太陽能。太陽不斷地輻射出能量,地球和其他行星、衛星總共只接收太陽總輻射的1.2億分之一,而進入地球表面的太陽能僅及22億分之一。進入地球表面的太陽能,與化石燃料、核燃料相比,取之不竭、用之不盡,當人類進入太空,在太空中建立太陽能發電站時,人類就可以獲得源源不斷的能量。
   在太空中,不僅有豐富的能源資源,而且有豐富的礦物資源和各種特殊環境資源。

   月球、各大行星及其衛星、小行星都有大量的礦產資源。拿月球來說,月球土壤與岩石中含有鐵、錳、鋁、鈦、硅、氧等元素,僅月球表面的塵埃裏就含有4萬億噸鐵和多種地球上沒有的礦物。這些礦物可對未來幾個世紀中的太空生產提供充足的原料。月球表面還存在大量核聚變燃料,只要將其中數萬分之一的核聚變燃料用來生產電能,就足夠全地球二十一世紀一個世紀使用。
   太空中具有地球表面所沒有的特殊環境,如無大氣影響、無對流效應、無限吸熱能力、高真空、微重力以及無菌等特殊環境,這本身也成為一種資源。在這樣的特殊環境中,可進行高純度、高質量冶煉、焊接,可進行無容器加工,製造出地球上不能製造的高純材料、超薄薄膜、超硬度合金、多性能材料、生物材料和藥品。在月球、在某些行星、行星衛星和各種人造天基平台的太空環境中建立工廠、太空實驗室和封閉生態系統,將會形成一場新的工業革命。
   太空距地球的高遠環境也是一種太空資源,這是在今天已開始大規模開發利用的一種空間資源。通過發射通信衛星、氣象衛星和對地遙感衛星,許多國家和一些國際組織建立了各種航天通信系統、空間災害防救系統、空間探地環境資源系統、太空對地交通管制系統等各類系統。軍用衛星已廣泛用於軍事偵察、監視、通信、導航和軍事指揮。
   太空資源雖然是無限的,但在一定時期,由於受人類認識和開發利用能力的限制,又是有限的。太空太陽能發電站在今天還是一個遙遠的目標。在21世紀,從外星上開採礦物運回地球上使用,是得不償失的。除發射人造衛星,利用太空高遠環境資源外,在21世紀,在月球、火星和某些行星衛星上建造永久性太空站,看來是開發利用空間資源的一條可行途徑。
   在21世紀初的今天,空間資源的有限性突出地表現在對太空中有利的空間軌道、軌道懸空位置和進入太空的「發射窗口」的爭奪上。例如,通信廣播電視衛星、太陽能電站衛星必須部署在地球同步軌道上,在這一軌道上,還存在最優懸空點位置。通信廣播電視衛星發射愈多,這種爭奪就愈激烈。所謂「發射窗口」,是指發射衛星或飛行器的時刻和進入太空中的通道。如果某一準備發射的飛行器要在太空中與某一個「目標天體」(包括人造天體、外星)相會合,飛行器發射的時刻與通道都是特定的。由於進入軌道後的飛行器與「目標天體」都在軌道上運行,發射前必須首先精確地計算出飛行器發射時地球與「目標天體」的相對位置,這樣才能使飛行器在發射後經過一定時間正好在軌道上與另一軌道上的「目標天體」會合。從地球上出發的飛行器飛往木星,需要一千天,發射的時間(日期和時刻)、發射的初始速度和通道都不是隨意的。當在地——月空間範圍內,從地球上發射飛行器達到某一特定位置的「發射窗口」,就會比飛往木星的「發射窗口」狹小得多。
   從黑海進入地中海有兩個海峽,從地球進入太空特定位置有特定的「發射窗口」,在某種意義上,「發射窗口」可以與「海峽」相比擬。在歷史上,俄國為了實現「南出地中海」的宿願,歷時二百年,經歷了一次又一次的俄土戰爭。在爭奪「太空霸權」的時代,對「發射窗口」、對太空資源的爭奪將會採取與爭奪「海洋霸權」不同的形式。

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