太空资源及开发利用

落魄狭

地球是人类的摇篮，但人类不能永远生活在摇篮里。每当夜晚仰望闪烁的星空时，人们总是幻想着把自己的家园扩大到宇宙空间中去。随航天技术的发展，这个幻想终于在1957年10月4日苏联第一颗人造卫星进入太空而成为现实。1961年4月21日，苏联宇航员加加林首次遨游太空。1969年7月20日，美国宇航员阿姆斯特朗登上月球，完成了人类探索太空的"三步曲"。 空间资源的开发利用促进了人类社会的进步，改变了人们的观念和生活。大规模开发利用太空资源，是21世纪人类拓展生存空间的有效手段。 太空中的资源 空间环境 空间环境中蕴藏着极其丰富的空间资源，仅就地球引力和地球卫星作用范围这一最小的外空领域看，高远的位置资源。航天器相对于地球表面的高度是一种十分重要的资源。人站在地面上即使天气再好，视野再开阔，充其量也只能看到几十千米的地方。乘飞机能看到方圆数十千米，甚至数百千米的地方。站在珠穆朗玛峰上，能看到0·07％的地球表面，在离地球200千米轨道上的人造卫星，可以看到14％的地球表面，在距地面35786千米的地球静止轨道上的航天器，则可以观察到42％的地球表面。这种位置是一种宝贵的资源，充分利用这种位置资源具有重要意义。
高真空、微重力环境资源 高真空、微重力环境资源在距地面100公里以上的高度，没有空气，是"真空地带"。在这个硕大的"真空罐"里，没有氧和其他气体，这种空间高真空状态体积硕大，且纯净无污染。 在绕地轨道上运行的航天器中的物体，既受到地球引力的作用，又受到惯性离心力的作用，这两种力达到平衡，等效于重力消失，只受到其他微小干扰力的作用，而处于微重力状态。此时，航天器里物体的重量，只有地面的十万分之一或百万分之一，物体可悬浮空中漂乎不定。空气、水受热后，不会处于上下对流的情况，液体也没有固定的水平面。比重不同的液体，可以在一起和平共处。不难想象，这种奇特环境，对新材料加工、微生物、细胞、蛋白质晶体的生长与培养是十分有利的，它将使微生物发生遗传变异，其结果不仅尺寸大小发生变化，而且纯度也高。强辐射 宇宙粒子射线辐射，所谓辐射，就是看不见的高能粒子流，它能穿过人体，杀死细胞。如医学上使用的放射疗法和X光透视等。太空中充满着各种强烈的辐射，如，银河宇宙线、太阳电磁辐射、太阳宇宙线和太阳风等，充满着能量和万有引力场。 太阳能资源 太阳能资源作为脾气暴躁的大火球，太阳每时每刻都在进行剧烈的反应，从而产生巨大的能源流。据测算，太阳每秒钟将81万亿千瓦的热能量送给地球，晴天，太阳每秒钟照射地球每平方米为1度电量，每秒带给地球的总热量相对于现今全世界每秒发电量的数万倍。地球每秒钟所获得的太阳能量相对于燃烧500万吨优质煤所发出的能量。因此，太阳是一个取之不尽、用之不竭的洁净能源宝库，充分利用太阳能前途无量。 太阳所散发的热量中只有二十二亿分之一的能量到达地球，在太空建立太阳能电站，可以克服由于太阳光被地球大气层反射、折射、散射和吸收后损失的能量，还可以克服晚上没有太阳和阴天、雨天减少的可利用的能量。其独特的优势，使太空发电前景非常广阔。据有关专家预测，到2020年世界人口很可能超过70亿，能源危机是影响人类生存与发展的大问题。据统计，仅对电能的需求年增长率就大于2．5％，尤其是占人口80％的发展中国家，需求更旺。而最有希望的能源是直接将太阳能转变为电能，它可克服火力发电污染严重，消耗燃料，水利发电水源严重不足等难题，在太空中利用太阳能发电，可以在不需燃料，完全无污染，不需要架设输电线路的情况下，直接向空间站或航天飞机上供电，也可向地面供电。 月球 月球是近地空间除地球外唯一的大型天体。其实，月球并不是不毛之地，不仅月球上存在的大量矿藏，即使整个月球环境，对于人类来说都是及其宝贵的资源。据目前已经进行的科学探测表明，月球上至少存在着丰富的氧、硅、铝、铁等资源；月球上没有大气层对光线和电波的吸收、散射和折射，直接承受太阳的辐射，没有尘埃污染，没有磁场，月球的背面没有人造光源和射电的干扰，地震很微小，有漫长的黑夜，黑夜温度很低，是天文观测、生物科学和高能物理等实验的理想场所。 月球上有丰富的能源。通过探测发现，月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒物质。这层月壤富含由太阳风粒子积累所形成的气体，如氢、氦、氖、氮等。这些气体在加热到700摄氏度时，就可以全部施放出来。其中，氦－3气体是进行核聚变反应发电的高效燃料，在月壤中的资源总量可以达到100万～500万吨。30吨这样的尘埃,经热核反应产生的能源,可相当于美国一年生产能源的总和，如果每年从月球上开采1500吨氦－3，就能满足世界范围内能源的需要。利用氦－3进行热核反应，产生的放射性最低、具有经济安全两大优点。另据计算，从月球中每提炼出一吨氦－3，还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。所以，通过采取一定的技术来获得这些气体，对于人类找到新的能源和维持永久性月球基地十分重要。 由于月球几乎没有引力，因此，还可以作为飞向火星的中转站，从那里发射航天器，只需要地球上1／6的能源。 太空资源的开发利用 世界空间资源开发及推广应用，在短短几十年内硕果累累，取得了巨大的经济和社会效益，受到世界各国的普遍关注。当今，空间技术的发展，空间资源的利用，已是一个国家综合国力以及科学技术发展水平的重要标志。空间资源的利用，为人类社会的发展提供了强大的推动力。 遥感卫星的发射成功后，人们应用卫星遥感技术监测森林砍伐、森林再造、土地使用变化情况；用于研究水涝和盐化、沙漠化、海岸线动态、干旱和农产品估算等；用于评估和开发水资源、自然资源勘探、污染监测和更新地图等，遥感卫星解决了人类用常规手段无法观测或观测不足的难题，不仅大大提高了效率，而且大大提高了观测精度、范围和准确性。 利用通信卫星，人类实现了全球通信、电视转播，以致于今天的人类，离开了通信卫星就无法生活。在现代人类社会，有100多种业务靠通信卫星完成，从传送语言到文字，从图像到收据，从资料到各种控制信号，几乎人们的通信需要什么，它就能提供什么。今天，世界上80％的洲际通信业务和百分之百的洲际电视传播，以及为数众多的区域通信已由卫星担负。优越的通信能力和极高的投资效益比，使通信卫星的应用成为国际通信业的大走势，并每年以20％到30％的速度递增。通信卫星营造了一个遍地是黄金的市场，从而形成150亿美元的通信卫星产业。 气象卫星在进行天气预报、探测和跟踪台风和旋风、研究和监测地表以及海洋生物量等方面发挥了重要作用。还为洪涝灾害预警和赈灾等提供服务。据有关资料统计，在今天，人类依靠气象卫星每年避免天气灾害损失达数千亿美元。 导航定位卫星不仅为飞机、船舶、公路、铁路交通提供导航服务，还为搜索与救援进行准确定位。利用卫星建立交通系统，使航天、航空、航海、铁路、公路相结合，建立现代化的高速立体交通管制网络。卫星导航定位系统广泛应用于舰船、飞机、车辆，为交通安全与提高运输效率提供有力的保证。 农业是人类生存的保证，提高农作物产量的根本出路在于依靠科技进步。在人类进入21世纪的今天，通信广播卫星、资源卫星、气象卫星、导航定位卫星在农业现代化中均获得了广泛应用，作物产量如何，有无病虫害，种植面积多少，旱涝情况等等，通过卫星一目了然。这些信息，对指导作物种植面积，及早发现病虫害，确定产品价格，以及解决农业发展中出现的重大问题，推进高产、优质、高效农业的发展做出新的贡献。 除开发空间位置资源外，在空间环境资源的开发利用上，各航天大国也进行了不懈的探索尝试。最主要的是在"和平号"空间站里进行的。 有资料称，苏联从1980年至1990年在空间站上进行了500项材料加工实验，范围涉及到金属和合金、光学材料、超导体、电子晶体、陶瓷和蛋白质晶体等。如今，空间生长砷化镓晶体，已成为最有希望的商品。在微重力流体科学方面，通过对当代物理学许多前沿理论、实践课题的研究，如临界点现象、表面行为、液滴燃烧、颗粒云等，揭示出许多新的规律，一些新兴产业由此应运而生。在加工工艺方面，已取得的新工艺有皮壳工艺、无熔器加工工艺、电泳工艺等，这些工艺既进一步促进空间材料生产的发展，又为改进地面材料生产指明了方向。如电泳工艺，可提高分离速度400-700倍，目前，这一工艺被认为是空间材料加工中最有经济效益的项目之一。这些无疑将对未来人类社会产生深远的影响。 几十年来，宇航员在太空中进行了一系列生物学实验，主要是对生物体物质、能量循环及调节研究的生物圈研究；利用微重力促进生命进程研究及对微重力环境如何影响地球上生物机体的形成、功能与行为研究的重量生物学研究；对暴露在空间高能环境中的生物体损伤与防护研究的辐射生物学研究。 在空间站里，还进行了生物体培养。在空间微重力条件下进行生物体组织培养，可以避免地面重力条件所造成的对流和沉淀作用，可以获得比地面条件下更好的效果。该项实验不仅有助于加深人们对空间环境适应情况的研究，同时，作为未来在空间站或外星建立动植物养殖场的可行性研究的重要组成部分，对人类未来向空间移民宏伟计划的实现产生了深远的影响。 苏联在"和平"号上进行的生物技术实验表明，微重力条件下既能获得高纯度、物理化学性能高度均匀的生物制剂，又能同时保证提高生物技术加工的产量和有效性，所获得的各种蛋白质单晶的性能是地面实验所无法达到的。太空中生物制剂提纯功效可增加400～1000倍，提纯度是地面的10倍。已分离出地面很难分离的哺乳动物特化细胞和蛋白质，且速度提高400～700倍，这些成果给药物学研究带来了新的生机。空间特殊的环境，为人类利用空间环境生产生物制剂显示着新的前景。在空间生物学及生命科学研究上，发现了微重力环境对生物生长特性性状以及植物种子遗传基因改变有较大影响，从而，为植物改良品种找出捷径。
从太空材料加工实验中科学家们发现，空间是发展半导体金属材料、新型工艺、复合材料和玻璃材料的理想场所。前苏联曾首次在空间生长出半导体晶体结构、超离子晶体、沸石晶体、胰岛素、干扰素等。同时，又为未来在空间站或外星上建立长期居住基地，提供受控生态环境及生命保障体系，作了理论上和技术上的准备。

落魄狭

人类航天的神圣使命——太空资源的开发与利用

航天技术是人类20世纪最伟大的技术成果之一，空间资源的开发利用促进了人类社会的进步，改变了人们的观念和生活。大规模开发利用太空资源，是21世纪人类拓展生存空间，实现经济腾飞的有效手段。今年的4月24日，是我国东方红一号卫星发射成功35周年纪念日。35年来，我国在探索太空资源的开发和利用的征程中，取得了辉煌的成果。
人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了人类认识和改造自然的能力，从而促进了生产力的发展和社会的进步。
空间，人类的第四环境
星光闪烁的太空，向我们展现了深远而广阔的宇宙。20世纪人类科学技术的发展，使人类实现了遨游太空的梦想，获得了认识自然、认识宇宙的手段，这是人类文明史上的又一次飞跃。
地球稠密大气层之外的空间区域，简称空间或外空，又称为宇宙空间或太空。在1981年召开的国际宇航联合会第32届大会上，陆地、海洋、大气层和外层空间分别称为人类的第一、第二、第三和第四环境。陆、海、空、天是人类活动的四大疆域。
众所周知，陆地为地球表面未被海水浸没的部分；海洋为地球表面广大的连续海水水体；大气层指地表以外包围地球的气体。这种气体在距地表数千千米的高层上仍有极少量存在，通常大致可以把100－120千米以下的大气层称为稠密大气层，也称为大气环境或人类的第三环境；而100－120千米以上称为外层空间或人类的第四环境。在稠密大气层以下飞行，被称为航空，而在其上飞行，被誉为航天。
随着空间资源开发而诞生了一门新型科技空间技术，又称太空技术和航天技术。它是探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程，也是高度综合的现代科学技术。航天技术集中应用了20世纪力学、热力学、材料学、医学、电子技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、制造工艺等技术成果。
人们把在地球大气层以外的宇宙空间（太空）里面基本上按照天体力学规律运行的飞行器（如人造卫星、载人飞船、空间站和空间探测器等）称为航天器或空间飞行器，广义范围而言，航天即包括环绕地球的运行、飞往月球或其它行星的航行、行星际空间的航行，也包括飞出太阳系的航行。目前以及今后相当一个时期内，人类的主要航天活动还是在近地空间飞行，并以无人航天器为主要手段。
航天技术的发展，给人类提供的知识方法，正在改变人们的生产方式、生活方式和思维方式。在半个多世纪的时间里，空间事业取得了巨大的成就，极大地丰富了人类的知识宝库，改变了过去基于地面所形成的许多传统观念，进而把人类新视野伸展到宇宙的深处。全社会从空间技术的应用及其技术转移中所获得的效益也是十分显著的。空间技术的发展推动了科学技术整个体系的进步。世界上几乎没有什么其它的工程技术，会像空间技术工程那样牵动公众的心和参与精神，受到人们广泛和持久的关注。
茫茫太空：一片待开垦的绿洲
以和平开发太空与利用空间资源为宗旨的空间事业，是造福于人类的伟大壮举。空间技术和空间资源开发利用，使人们对地球的认识和对宇宙的认识升华到一个崭新的高度。
资源是人类生产资料和生活资料的天然来源，它来自人类所处的天然环境。在人类新进入的第四环境中，蕴藏着极其丰富的空间资源。仅就地球引力和地球卫星作用范围这一最小的外空领域看，现已探明可供利用和开发的空间资源大致有：航天器相对于地球表面的高远位置资源；高真空和高洁净资源；微重力环境资源；太阳能资源；强宇宙粒子射线资源；月球及其他行星资源。这些资源都极其丰富和极有利用价值，对其中任何一项开发都会给人类带来巨大的利益。
高远的位置资源。航天器相对于地球表面的高度是一种十分重要的资源。人站在地面上即使天气再好，视野再开阔，充其量也只能看到几十千米的地方。乘飞机能看到方圆数十千米，甚至数百千米的地方。站在珠穆朗玛峰上，能看到0.07％的地球表面，在离地球200千米轨道上的人造卫星，可以看到14％的地球表面，在距地面35786千米的地球静止轨道上的航天器，则可以观察到1/3以上的地球表面。由于静止轨道只有一条，因此，充分利用这种位置资源具有重要作用。今天，人类依靠这种位置资源发射的通信卫星、气象卫星等各类卫星，克服了由于受建筑物、山体等障碍物的遮挡对声波、电波传播的影响，为人类提供无与伦比的通信、气象、导航定位、对地观测等各种服务，极大地促进了人类社会的发展。
高真空环境资源。空间环境中没有空气，是“真空地带”，在这个硕大的“真空罐”里，没有氧和其它气体，这种空间高真空状态体积硕大，且纯净无污染。是一种及其宝贵的环境资源。
强宇宙粒子射线辐射。所谓辐射，就是看不见的高能粒子流，它能穿过人体，杀死细胞。如医学上使用的放射疗法和X光透视等。太空中充满着各种强烈的辐射，如银河宇宙线、太阳电磁辐射、太阳宇宙线和太阳风等，充满着能量和万有引力场。科学研究已经发现，这种环境将使种子、微生物以及各种细胞等地球生物发生变异，变得更有价值。
月球及其它天体资源。科学研究已经知道，宇宙空间的许多行星上，都存在着大量的铁、硅等资源，特别是月球资源，人们对它早已不再陌生，不仅月球上存在的大量矿藏，即使整个月球环境对于人类来说都是及其宝贵的资源。
太阳能资源。据有关专家预测，到2020年世界人口很可能超过70亿，能源危机是影响人类生存与发展的大问题。据统计，仅对电能的需求年增长率就大于2．5％，尤其是占人口80％的发展中国家，需求更旺。而最有希望的能源是直接将太阳能转变为电能，它可克服火力发电污染严重、消耗燃料、水利发电水源严重不足等难题，在太空中利用太阳能发电，可以在不需燃料、完全无污染、不需要架设输电线路的情况下，直接向空间站或航天飞机上供电，也可向地面供电。因此，美、日等航天大国正在研究试验建造太空太阳能发电厂，开发新能源。
空间资源：人类社会飞翔的翅膀
纵观空间技术的发展史，空间技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。近半个世纪以来，飞速发展的空间技术日益渗透于经济和社会生活各个领域，成为推动现代生产力发展的最活跃的因素。
空间资源的开发和利用的工具是各类应用卫星和载人飞船和航天飞机。应用卫星是直接为国民经济、军事和文化教育等服务的人造卫星，是当今世界上发射最多、应用最广泛的航天器。按其用途可分为通信卫星、气象卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、侦察卫星等。按其服务领域又可分为军用卫星和民用卫星等。
载人航天是空间技术发展的一个新阶段，是人类驾驶和乘坐载人航天器（载人飞船、空间站、航天飞机）在太空从事各种观测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动。载人飞船是供航天员在外层空间进行短期生活和工作并返回地面的载人航天器。由于目前还不能实施太空补给，受到所载消耗性物资数量的限制，而且也不能重复使用，因此目前使用的均是一次性、短时间、返回型载人航天器。
人们高兴地看到，随着卫星和载人航天技术的发展，世界空间资源开发及推广应用，在短短几十年内硕果累累，取得了巨大的经济和社会效益。当今，空间技术的发展，空间资源的利用，已是一个国家综合国力以及科学技术发展水平的重要标志。空间资源的利用，为人类社会的发展提供了强大的推动力。
近50年来，空间技术已经从实验室走向实际应用，从主要为军事和ZF部门服务，逐步走向为国民经济、国家安全和大众消费者或商务人员服务，并在民用和商用空间领域逐步形成空间高技术产业。目前，已经形成了卫星制造、卫星发射服务、卫星应用服务和地面设备制造业。而卫星通信产业已经实现了产业化，卫星遥感和卫星导航刚开始步入产业化轨道。
迄今为止，航天器相对于地球表面的高远位置资源开发和利用最为广泛，这一资源加速了人类社会的发展和科学技术的现代化，并使空间技术成为现代社会重要的新兴生产力。
遥感卫星的发射成功后，人们应用卫星遥感技术监测森林砍伐、森林再造、土地使用变化情况；用于研究水涝和盐化、沙漠化、海岸线、干旱和农产品估算等；用于评估和开发水资源、自然资源勘探、污染监测和更新地图等，遥感卫星解决了人类用常规手段无法观测或观测不足的难题，不仅大大提高了效率，而且大大提高了观测精度、范围和准确性。
通信卫星是用途最为广泛的卫星，利用通信卫星，人类实现了全球通信、电视转播。除了通信卫星这一传统作用外，通信卫星还成为信息传播的重要工具，利用通信卫星已经把电视教育课程送往边远地区，利用通信卫星指导开展抢险救灾，极大地减少了灾害的损失。今天利用通信卫星架起的空间信息高速公路，使信息畅通无阻，使工商企业和整个社会处于一场革命之中，人们能充分利用信息，大大提高物质生产的效率，提高原材料和能源利用率，从而改变人类生产和生活方式，由通信卫星带来的通信革命导致可视电话、电视会议、电视购物、电视教学、在家中办公等一系列新生事物的出现。
气象卫星在进行天气预报、探测和跟踪台风和旋风、研究和监测地表以及海洋生物量等方面发挥了重要作用。还为洪涝灾害预警和赈灾等提供服务。据有关资料统计，在今天，人类依靠气象卫星每年避免天气灾害损失达数千亿美元。
导航定位卫星不仅为飞机、船舶、公路铁路交通提供导航服务，还为搜索与救援进行准确定位。利用卫星建立天基交通系统，使航天、航空、航海、铁路、公路相结合，建立现代化的高速立体交通管制网络。卫星导航定位系统广泛应用于舰船、飞机、车辆，为交通安全与提高运输效率提供有力的保证。据预测，国际航空及车辆利用卫星通信所产生的效益可达450亿美元。
农业是人类生存的保证，提高农作物产量的根本出路在于依靠科技进步。在人类进入21世纪的今天，通信广播卫星、资源卫星、气象卫星、导航定位卫星在农业现代化中均获得了广泛应用。作物产量如何，有无病虫害，种植面积多少，旱涝情况等等，通过卫星一目了然。这些信息对指导作物种植面积，及早发现病虫害，确定产品价格，解决农业发展中出现的重大问题，以及推进高产、优质、高效农业的发展作出新的贡献。
除开发空间位置资源外，在空间环境资源的开发利用上，各航天大国也进行了不懈的探索尝试。对空间微重力环境应用，特别是材料加工潜力的认识有了深化，形成了微重力流体力学、空间材料学、生命科学及生物技术体系。
有资料称，苏联从1980年至1990年在空间站上进行了500项材料加工实验，范围涉及到金属和合金、光学材料、超导体、电子晶体、陶瓷和蛋白质晶体等。从苏、俄进行的材料加工实验中科学家们发现，空间是发展半导体金属材料、新型工艺、复合材料和玻璃材料的理想场所。苏联曾首次在空间生长出半导体晶体结构、超离子晶体、沸石晶体、胰岛素、干扰素等。
几十年来，航天员在太空中进行了一系列生物学实验，主要是对生物体物质、能量循环及调节研究的生物圈研究；利用微重力促进生命进程研究及对微重力环境如何影响地球上生物机体的形成、功能与行为研究的重量生物学研究；对暴露在空间高能环境中的生物体损伤与防护研究的辐射生物学研究。
在空间站里，还进行了生物体培养。在空间微重力条件下，进行生物体组织培养，可以避免地面重力条件所造成的对流和沉淀作用，可以获得比地面条件下更好的效果。该项实验不仅有助于加深人们对空间环境适应情况的研究，同时，作为未来在空间站或外星建立动植物养殖场的可行性研究的重要组成部分，对人类未来向空间移民宏伟计划的实现产生了深远的影响。给药物学研究带来了新的生机。空间特殊的环境，为人类利用空间环境生产生物制剂显示着新的前景。在空间生物学及生命科学研究上，发现了微重力环境对生物生长特性性状以及植物种子遗传基因改变有较大影响，从而可望为植物改良品种找出捷径。
上述实验对加深人类生命自身的研究，合成新的药物，提高生命质量等方面，都取得了重要的成果，同时，又为未来在空间站或外星上建立长期居住基地，提供受控生态环境及生命保障体系，作了理论上和技术上的准备。
我国开发利用太空环境资源的研究，主要是以返回式卫星和“神舟”飞船为载体。因此，我国载人航天计划一开始就选取重点项目，突出有限目标，把对太空资源开发利用研究和载人航天效益工程结合起来。“神舟”飞船开展的大规模的太空材料生长、生命科学和生物技术实验研究，将开创中国太空资源开发利用研究的新局面。
开发太空资源航天国家不懈的追求
在进入21世纪的今天，随着航天技术的发展，人类正满怀信心地向太空这一遥远的疆域走去。大规模开发空间宝贵的资源，让太空资源造福人类，已成为世界上各航天国家航天活动的主旋律。
据报道，美国已经出现计划发展太空采矿业的机构，正计划发射无人驾驶探测器，在环绕太阳运行的某一颗小行星上着陆，在最接近地球的小行星上遥控勘探矿藏，并通过仪器将探测到的照片和其它资料传回到地面控制中心，科学家们将利用这些资料分析小行星上的贵重稀有金属的分布情况。该组织估计，平均每颗小行星上可蕴藏着价值1万亿到4万亿美元的黄金、白银、钴等贵重稀有金属。
在向外星要资源的计划中，首当其冲的要数月球了。月球作为人类已经涉足的距地球最近的天体，人类对它早已不再陌生，开发月球资源的宏伟计划将是人类21世纪航天活动的大手笔。
为进一步开发利用太空资源，目前，有16个国家参与的迄今为止最大的地外工程——“国际空间站”正在兴建，在空间站上进行的科学研究对于人类更深入地解开蛋白质、酶和一些病毒之谜及生长新的材料、实现太空永久居住等，将产生重大的影响，为生物、医药和工业的进步，改善地球人的生活条件和未来地外旅行开辟途径。同时，还将打开人类长期探索太阳系的大门。
美国航天界曾预言，在不久的将来，人们将到其它星球去采矿，建立太空工厂，将在太空中采集的矿藏就地冶炼成地球上需要的各种材料，利用太空资源的新型企业将大量涌现。空间商业化的前景不仅是人类的向往，而且是人类征服空间、利用空间为其服务的必然趋势。
随着人口的急剧增长，地球人正面临着能源危机，在新世纪，人类正在计划向太阳要能源。因此，建造太空发电厂的计划被提上了日程。据有关报道，在未来的几年内，美国、日本都将开展发电卫星的研制。
今天，通信卫星、导航卫星、气象卫星、环境监测卫星等各类卫星的研制技术正在实现历史性的跨越，而这些技术的进步，都将为开发和利用太空资源，提供更为有效的手段。
人类通过以地球为起点的空间活动，将不断地认识和利用太空，改善和扩大人类的生存空间和环境，空间资源开发将为人类创造更美好的未来。
中国航天肩负的历史责任
空间资源开发是国家级大型系统工程。江泽民同志指出：“在新世纪将要到来的时刻，我们面对着严峻的挑战，更面对着前所未有的有利条件和大好机遇。”新世纪对我国空间技术意味着什么?可以断言：21世纪将会是中国空间技术崭新的世纪，我国太空资源的开发利用前景将更加美好。
世界高科技迅猛发展，国民经济和社会发展的诸多领域又对空间技术不断提出更加迫切的需求，为中国空间技术发展带来了新的契机。中国ZF对开发空间资源，发展空间技术十分重视，已把空间技术作为国家总体发展战略的一部分，列入2000年至2020年《国家中长期科学技术发展纲领》中，国家863计划和“十五”计划，都把航天作为优先发展的行业，同时，为了更好地开发利用太空资源，促进国民经济建设，2000年11月，国务院新闻办公室发表了《中国的航天》ZF白皮书，确定了中国空间技术今后十年或稍后的一个时期的发展目标：
——建立长期稳定运行的卫星对地观测体系。以气象卫星系列、资源卫星系列、海洋卫星系列和环境与灾害监测小卫星群组成长期稳定运行的卫星对地观测体系，实现对中国及周边地区甚至全球的陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。
——建立自主经营的卫星广播通信系统。积极支持商用广播通信卫星的发展，开发长寿命、高可靠的大容量地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，初步建成中国卫星通信产业。
——建立自主的卫星导航定位系统。分步建立导航定位卫星系列，开发卫星导航定位系统，初步建立中国的卫星导航定位应用产业。
继神舟五号实现中华民族千年飞天梦想后，今年金秋时节，我国将发射神舟六号飞船，再度把航天员送入太空。在未来的岁月里，随着我国载人航天工程的进一步推进，人们还可以看到中国的空间站飞翔在近地轨道上，到那时，“神舟”货运飞船将频繁地来往与地球和中国空间站之间，而所开展的一系列科学研究将把我们带入更加美好的明天。与此同时，我国还将发射嫦娥一号月球探测卫星，大容量通信卫星、天文卫星等一系列卫星。
据来自中国空间技术研究院的消息，初步预计仅“十五”期间，我国将研制和发射近30颗各类卫星，包括通信卫星、导航卫星、气象卫星、资源卫星、海洋卫星、环境一号卫星、天文卫星、空间探测卫星等15类。可以肯定，在党中央、国务院的高度重视下，在航天科技工作者的努力拼搏下，在“十一五”期间，我国探索太空的步子将迈得更大，取得的成果将更加丰硕。
空间事业可代表一个国家的希望所在，也是明天的技术发祥地。在空间领域领先的国家，必然在技术上领先，而在技术上领先的国家将成为21世纪的强国。可以说，21世纪国家对空间能力的依赖，可与19、20世纪国家对电力、石油的依赖相比拟。
如果说，“东方红一号”卫星的发射成功，曾经为增强我国的综合国力，促进社会主义现代化建设起到巨大作用的话，那么，在2l世纪，中国空间事业将以更加骄人的业绩，进一步开发空间资源和扩大空间应用范围，为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。

落魄狭

到宇宙太空中去开发资源 1976年3月8日下午，吉林地区上空突然出现了一场历史上罕见的陨石雨。科学工作者对这些坠落的陨石进行分析，发现其中含铁达30.17％，快够得上铁矿石的水平了。目前含铁百分之三十几的矿石已在被大量开采，有的地方甚至把含铁量只有百分之二十几的也作为矿石使用。
　　吉林陨石在陨石中并不算含铁很多的，属于石质陨石一类；还有些铁质陨石或称陨铁，含铁可在80％以上，常常还含镍，它们都以金属状态出现。我国新疆维吾尔自治区青河县曾经落下过一块大陨铁，重达30吨，其中的铁占88.67％，还有9.22％的镍。这么多的铁和镍，比最富的矿石还要富，能不能利用呢？当然可以利用，人类最早使用的铁，就是从这种陨铁中得到的。从五六千年前居住在美索不达米亚一带的苏美尔人的古墓中，发现过用陨铁造成的小斧；埃及金字塔保存的4000多年前的宗教经文中，有关于用铁来制造太阳神等神像宝座的记述。在古时候，人类还没有掌握从矿石中提炼铁的技术，这些非常珍贵的铁器，都是用陨铁造成的。因此在苏美尔人的语言中，铁这个字的意思是“天降之火”；在古希腊文中，“铁”和“星”是一个字，都表示铁来自天上。直到19世纪，住在格陵兰的爱斯基摩人，还在用坠落在那里的几块大陨铁做制造刀、矛、鱼叉的材料呢！
　　陨石里含有铁和镍这一事实告诉我们：矿产资源不只是地下有，天上也有。矿产的种类很多，包括许多金属和非金属矿物，在陨石中像锰、铝、铬等都有发现，甚至还找到过金刚石哩！
已可触及的天上资源
　　在火星和木星的轨道之间运行的小行星，是陨石的来源之一，它们数以万计，目前已经算出轨道并编了号的小行星已将近2000个。这些小行星，沿着很扁的椭圆形轨道围绕太阳旋转，当它们闯入地球重力影响达到的范围时，就会被地球“俘虏”过来，坠落而成为陨石。
　　这些小行星中个子最大的直径有700千米，直径超过80千米的不过150个。在小行星表面，重力是很微弱的。我们知道从地球上逃逸出去，需要每秒11.2千米的速度；脱离小行星则只需每分钟有若干米的速度就行了。人们设想将来可以在小行星上采矿，并把它运回来；甚至还设想用火箭把整个小行星推移过来供我们应用。据计算，一个直径约为1.6千米的小行星，如其成分与铁质陨石相同，那么，它所含的铁将有330亿吨，够全世界消费60多年了。
　　离地球比小行星近的火星和月球上也有矿。古时候由于科学不发达，人们把肉眼能望见的月面上比较阴暗的部分，幻想为“蟾宫桂树”。其实这些是宽阔的低洼地区，科学家称它为“月海”。月海里并没有水，而是充满着熔岩凝结而成的玄武岩。从月球上采回来的样品证明，这些玄武岩含铁、特别是含钛很多，有的样品中二氧化钛的含量达到11.14％。在构成月球高地的岩石中，含铝较多，三氧化二铝的含量有的达到35.49％，具有值得利用的条件。可以相信，含量更富更有价值的矿产还会被发现。
　　多年以来，火星以它的红色引人注目。曾经有人幻想这是红色植物所显示的。几十年前出版的一本科学幻想小说中，还曾设想“火星人”来到地球上，把这类红色植物也带来了，它们迅速繁殖，使昔日的葱茏苍翠很快变得鲜红似火。后来的观测，特别是前年在火星上着陆的探测器拍摄的照片证明，火星之所以看起来是红的，是因为火星表面大部分布满了橘红色的砾石沙土，甚至天空也弥漫着红色的尘埃。原来那里的岩石中含有很多的铁，在受到氧化后呈现出红颜色。火星上的铁无疑是很多的。
　　各种各样的矿产在其他天体上都会有的，只因不像铁那样普遍，要找到特别富集的矿产不那么容易罢了。在地球上找矿尚且要费许多时间，如此辽阔的宇宙，探测刚刚开始，就已经看到这样有希望的苗头，可以相信，在宇宙中不仅会有地球上存在的矿产，还会有许多地球上所没有或稀少的矿产。就现在我们已经得到的资料来看，像甲烷、氨、氢这些重要的化工原料和燃料，在木星上就多得很。木星主要为液态的氢组成，还含有不少氨、甲烷和其他碳氢化合物。整个木星的质量约为地球的317.8倍。你想想这有多少资源！
　　我们的近邻金星，因被特别浓密的大气裹住，过去长期对它的面目认识不清。现在，宇宙飞船穿越了金星的大气，使我们了解到它也有一个岩石构成的荒凉的表面，这些岩石里也应该是有矿产存在的。至于金星的大气，百分之九十几是二氧化碳，这也是有用的东西。在地球上，南斯拉夫不久前发现了一个二氧化碳气田，成为罕见的矿藏，人们正在那里兴建制造干冰的工厂。在金星上到处都有浓密的二氧化碳，就不足为奇了。金星的大气中还有一层由硫酸细滴形成的雾。硫酸是很有用的东西，在那里天然地生成了。宇宙之大，无奇不有，在那些更遥远的星星上，还会有些什么呢？
　　开发天上的资源，似乎是不可设想的神话，但这正在成为可以触及的现实。有人正在拟议如何在月球上采矿，如何利用小行星的问题也在讨论了。
天上人间
　　从其他天体上采矿，把它运回地球，要克服大气的阻力，很费周折。从经济上来看，如此遥远地运来原料，未必合算。那么有什么必要去探讨开发天上的资源呢？
　　我们可以就在天上采矿，就在天上冶炼，在天上建立工厂，造出成品再送回地球。这样，我们可以使地面上许多工厂停止冒烟，停止排出污水、废物，环境大大得到改善。在天上还可以利用那里重力等于零，绝对真空，容易得到几千度的高温及近于绝对零度的低温，以及有许多太阳辐射出来的带电粒子在那里活动等特殊条件，制造出许多地面上所不能造出来的产品，例如高纯度的光通信纤维、高质量的半导体单晶、高激光效率的玻璃、特殊的合金等等。这些设想是有根据的，部分已经在环绕地球飞行的天空实验室中造成，像在这种实验室里制出的一种锑化铟单晶，用于计算机，可使其尺寸减小9／10。在天上建立工厂是大有希望的事业。
　　在天上进行生产所需要的动力是取之不尽、用之不竭的，这就是来自太阳的能。近年来，人类每年从地下采出的石油、煤炭和天然气，计算起来相当八九十亿吨优质煤。这个数字称得上巨大了，然而同每年太阳辐射到地球上的能量比起来，只有它的万分之一还不到，而这部分辐射到地球上的太阳能，不过仅占太阳辐射总能量的二十二亿分之一。
　　在地面上利用太阳能，受到大气的阻挡和季节、昼夜变化的影响。如果在大气层之上利用太阳能，效率就高得多了，可以直接用它的热，也可以将它来发电，还可以用它来分解水，得到氢和氧作为可以携带的燃料，这些办法都已经在试验。
　　有了原料，又有了充足的能源，我们不仅可以在天上造出需要的产品，还确实可以在天上创造出一个适于人类居住的人间世界。以此为据点，我们可向更遥远的太阳系以外的星系发展。这并不是虚无缥缈的幻想，有的科学家预计，在下一个世纪内就将部分实现。

落魄狭

目前正在开发哪些太空资源？

在200-500千米的低轨道空间真空度为10-4帕，而在35800千米的地球同步轨道上则为10-11帕的高真空度。空间真空不仅纯净无污染，而且体积硕大，是地面人为的真空条件无法比拟的。
　　地球轨道上的太阳辐射密度为1.4千瓦/平方米，是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多，并且是全谱的。特别是宇宙高能重粒子，由于大气阻尼和吸收，很难到达地面。
　　在空间环境中，由于高真空绝热，被太阳直射的物体表面，可达到100℃以上高温，而背阴面则可保持-100℃以下的低温。两者之间形成大的温差，而且非常稳定。
　　自从航天吕问世后，科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源，即利用高远位置这一得天独厚的有利条件。众所周知，站得高、看得远。地球的空间轨道，远离地表，高于大气层，在那里以不同高度、不同角度俯视地球，特别是与地球同步、与太阳同步的轨道具有特殊意义。
　　为此，旨在开发太空轨道资源的形形色色的航天器竞相升空。例如，通信卫星就是把原来在地面的无线电中继站搬到卫星上，从而大大提高了信号的覆盖面积和传输距离、通信质量和抗破坏性，减少了费用，使通信技术发生质的飞跃。遥感卫星相当于空间观察平台，具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点，对气象预报、陆地资源开发、海洋资源开发起到巨大推动作用。导航卫星设在太空的基准点，它能克服地面无线电导航台存在的信号传播距离有限等一系列缺点，是目前最先进的导航技术。

落魄狭

怎样合理开发利用太空资源？

人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。航天技术是人类20世纪最伟大的技术成果之一，空间资源的开发利用促进了人类社会的进步，改变了人们的观念和生活。大规模开发利用太空资源，是21世纪人类拓展生存空间的有效手段。

　　茫茫太空，一片待开垦的绿洲。
　　资源是人类生产资料和生活资料的天然来源，它来自人类所处的天然环境。空间环境中蕴藏着极其丰富的空间资源，仅就地球引力和地球卫星作用范围这一最小的外空领域看，现已探明可供利用和开发的空间资源大致有：航天器相对于地球表面的高远位置资源；高真空和高洁净资源；微重力环境资源；太阳能资源；强宇宙粒子射线资源；月球及其他行星资源。这些资源都极其丰富和极有利用价值，对其中任何一项开发都会给人类带来巨大的利益。 高远的位置资源。航天器相对于地球表面的高度是一种十分重要的资源。人站在地面上即使天气再好，视野再开阔，充其量也只能看到几十千米的地方。乘飞机能看到方圆数十千米，甚至数百千米的地方。站在珠穆朗玛峰上，能看到0·07％的地球表面，在离地球200千米轨道上的人造卫星，可以看到14％的地球表面，在距地面35786千米的地球静止轨道上的航天器，则可以观察到42％的地球表面。这种位置是一种宝贵的资源，充分利用这种位置资源具有重要意义。今天，人类依靠这种位置资源发射的通信卫星、气象卫星等各类卫星，克服了由于受建筑物、山体等障碍物的遮挡，对声波、电波传播的影响，为人类提供无与伦比的通信、气象、导航定位、对地观测等各种服务，给信息社会插上了腾飞的翅膀，极大地促进了人类社会的发展。
　　高真空、微重力环境资源。在距地面100公里以上的高度，没有空气，是“真空地带”。在这个硕大的“真空罐”里，没有氧和其他气体，这种空间高真空状态体积硕大，且纯净无污染。 在绕地轨道上运行的航天器中的物体，既受到地球引力的作用，又受到惯性离心力的作用，这两种力达到平衡，等效于重力消失，只受到其他微小干扰力的作用，而处于微重力状态。此时，航天器里物体的重量，只有地面的十万分之一或百万分之一，物体可悬浮空中漂乎不定。空气、水受热后，不会处于上下对流的情况，液体也没有固定的水平面。比重不同的液体，可以在一起和平共处。不难想象，这种奇特环境，对新材料加工、微生物、细胞、蛋白质晶体的生长与培养是十分有利的，它将使微生物发生遗传变异，其结果不仅尺寸大小发生变化，而且纯度也高。
　　强宇宙粒子射线辐射。所谓辐射，就是看不见的高能粒子流，它能穿过人体，杀死细胞。如医学上使用的放射疗法和X光透视等。太空中充满着各种强烈的辐射，如，银河宇宙线、太阳电磁辐射、太阳宇宙线和太阳风等，充满着能量和万有引力场。
　　人类所居住的地球，被大气层包裹着。这团大气层如同一张天幕，遮去了部分太阳光，这张天幕被物理学家称为大气阻尼。宇宙空间，由于没有大气阻尼，宇宙射线可以非常自由自在的在里边穿行，因此宇宙射线几乎没有什么损失。在宇宙空间，太阳光辐射强度比地面高出若干倍，特别是宇宙高能重粒子，由于大气阻尼和吸引，到地面几乎已经绝迹，而在宇宙空间却极其丰富。科学研究已经发现，这种环境将使种子、微生物以及各种细胞等地球生物的遗传密码，在排列上发生变化，可从中产生更有价值的新的物质。 月球及其他天体资源。科学研究已经知道，宇宙空间的许多行星上，都存在着大量的铁、硅等资源，特别是月球资源，人们对它早已不再陌生，且情有独钟。
　　月球是近地空间除地球外唯一的大型天体。其实，月球并不是不毛之地，不仅月球上存在的大量矿藏，即使整个月球环境，对于人类来说都是及其宝贵的资源。据目前已经进行的科学探测表明，月球上至少存在着丰富的氧、硅、铝、铁等资源；月球上没有大气层对光线和电波的吸收、散射和折射，直接承受太阳的辐射，没有尘埃污染，没有磁场，月球的背面没有人造光源和射电的干扰，地震很微小，有漫长的黑夜，黑夜温度很低，是天文观测、生物科学和高能物理等实验的理想场所。 月球上有丰富的能源。通过探测发现，月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒物质。这层月壤富含由太阳风粒子积累所形成的气体，如氢、氦、氖、氮等。这些气体在加热到700摄氏度时，就可以全部施放出来。其中，氦－3气体是进行核聚变反应发电的高效燃料，在月壤中的资源总量可以达到100万～500万吨。30吨这样的尘埃,经热核反应产生的能源,可相当于美国一年生产能源的总和，如果每年从月球上开采1500吨氦－3，就能满足世界范围内能源的需要。利用氦－3进行热核反应，产生的放射性最低、具有经济安全两大优点。另据计算，从月球中每提炼出一吨氦－3，还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。所以，通过采取一定的技术来获得这些气体，对于人类找到新的能源和维持永久性月球基地十分重要。
　　由于月球几乎没有引力，因此，还可以作为飞向火星的中转站，从那里发射航天器，只需要地球上1／6的能源。
　　太阳能资源。作为脾气暴躁的大火球，太阳每时每刻都在进行剧烈的反应，从而产生巨大的能源流。据测算，太阳每秒钟将81万亿千瓦的热能量送给地球，晴天，太阳每秒钟照射地球每平方米为1度电量，每秒带给地球的总热量相对于现今全世界每秒发电量的数万倍。地球每秒钟所获得的太阳能量相对于燃烧500万吨优质煤所发出的能量。因此，太阳是一个取之不尽、用之不竭的洁净能源宝库，充分利用太阳能前途无量。
　　太阳所散发的热量中只有二十二亿分之一的能量到达地球，在太空建立太阳能电站，可以克服由于太阳光被地球大气层反射、折射、散射和吸收后损失的能量，还可以克服晚上没有太阳和阴天、雨天减少的可利用的能量。其独特的优势，使太空发电前景非常广阔。
　　据有关专家预测，到2020年世界人口很可能超过70亿，能源危机是影响人类生存与发展的大问题。据统计，仅对电能的需求年增长率就大于2．5％，尤其是占人口80％的发展中国家，需求更旺。而最有希望的能源是直接将太阳能转变为电能，它可克服火力发电污染严重，消耗燃料，水利发电水源严重不足等难题，在太空中利用太阳能发电，可以在不需燃料，完全无污染，不需要架设输电线路的情况下，直接向空间站或航天飞机上供电，也可向地面供电。因此，目前美、日等航天大国正在研究试验建造太空发电厂，开发新能源。 空间资源，人类社会飞翔的翅膀。
　纵观空间技术的发展史，空间技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。近半个世纪以来，飞速发展的空间技术，日益渗透于经济和社会生活各个领域，成为推动现代生产力发展的最活跃的因素。
　　人们高兴地看到，世界空间资源开发及推广应用，在短短几十年内硕果累累，取得了巨大的经济和社会效益，受到世界各国的普遍关注。当今，空间技术的发展，空间资源的利用，已是一个国家综合国力以及科学技术发展水平的重要标志。空间资源的利用，为人类社会的发展提供了强大的推动力。
　　迄今为止，航天器相对于地球表面的高远位置资源开发和利用最为广泛，这一资源加速了人类社会的发展和科学技术的现代化，并使空间技术成为现代社会重要的新兴生产力。
　　遥感卫星的发射成功后，人们应用卫星遥感技术监测森林砍伐、森林再造、土地使用变化情况；用于研究水涝和盐化、沙漠化、海岸线动态、干旱和农产品估算等；用于评估和开发水资源、自然资源勘探、污染监测和更新地图等，遥感卫星解决了人类用常规手段无法观测或观测不足的难题，不仅大大提高了效率，而且大大提高了观测精度、范围和准确性。
　　利用通信卫星，人类实现了全球通信、电视转播，以致于今天的人类，离开了通信卫星就无法生活。在现代人类社会，有100多种业务靠通信卫星完成，从传送语言到文字，从图像到收据，从资料到各种控制信号，几乎人们的通信需要什么，它就能提供什么。
　　今天，世界上80％的洲际通信业务和百分之百的洲际电视传播，以及为数众多的区域通信已由卫星担负。优越的通信能力和极高的投资效益比，使通信卫星的应用成为国际通信业的大走势，并每年以20％到30％的速度递增。通信卫星营造了一个遍地是黄金的市场，从而形成150亿美元的通信卫星产业。<BR>　　除了通信卫星这一传统作用外，通信卫星还成为信息传播的重要工具。利用通信卫星已经把电视教育课程送往边远地区，利用通信卫星指导开展抢险救灾，极大地减少了灾害的损失。今天利用通信卫星架起的空间信息高速公路，使信息畅通无阻，使工商企业和整个社会处于一场革命之中，人们能充分利用信息，大大提高物质生产的效率，提高原材料和能源利用率，从而改变人类生产和生活、工作方式。
　　气象卫星在进行天气预报、探测和跟踪台风和旋风、研究和监测地表以及海洋生物量等方面发挥了重要作用。还为洪涝灾害预警和赈灾等提供服务。据有关资料统计，在今天，人类依靠气象卫星每年避免天气灾害损失达数千亿美元。
　　导航定位卫星不仅为飞机、船舶、公路、铁路交通提供导航服务，还为搜索与救援进行准确定位。利用卫星建立交通系统，使航天、航空、航海、铁路、公路相结合，建立现代化的高速立体交通管制网络。卫星导航定位系统广泛应用于舰船、飞机、车辆，为交通安全与提高运输效率提供有力的保证。 农业是人类生存的保证，提高农作物产量的根本出路在于依靠科技进步。在人类进入21世纪的今天，通信广播卫星、资源卫星、气象卫星、导航定位卫星在农业现代化中均获得了广泛应用，作物产量如何，有无病虫害，种植面积多少，旱涝情况等等，通过卫星一目了然。这些信息，对指导作物种植面积，及早发现病虫害，确定产品价格，以及解决农业发展中出现的重大问题，推进高产、优质、高效农业的发展做出新的贡献。
　　除开发空间位置资源外，在空间环境资源的开发利用上，各航天大国也进行了不懈的探索尝试。最主要的是在“和平号”空间站里进行的。
　　有资料称，苏联从1980年至1990年在空间站上进行了500项材料加工实验，范围涉及到金属和合金、光学材料、超导体、电子晶体、陶瓷和蛋白质晶体等。如今，空间生长砷化镓晶体，已成为最有希望的商品。在微重力流体科学方面，通过对当代物理学许多前沿理论、实践课题的研究，如临界点现象、表面行为、液滴燃烧、颗粒云等，揭示出许多新的规律，一些新兴产业由此应运而生。在加工工艺方面，已取得的新工艺有皮壳工艺、无熔器加工工艺、电泳工艺等，这些工艺既进一步促进空间材料生产的发展，又为改进地面材料生产指明了方向。如电泳工艺，可提高分离速度400—700倍，目前，这一工艺被认为是空间材料加工中最有经济效益的项目之一。这些无疑将对未来人类社会产生深远的影响。
　　几十年来，宇航员在太空中进行了一系列生物学实验，主要是对生物体物质、能量循环及调节研究的生物圈研究；利用微重力促进生命进程研究及对微重力环境如何影响地球上生物机体的形成、功能与行为研究的重量生物学研究；对暴露在空间高能环境中的生物体损伤与防护研究的辐射生物学研究。
　　在空间站里，还进行了生物体培养。在空间微重力条件下进行生物体组织培养，可以避免地面重力条件所造成的对流和沉淀作用，可以获得比地面条件下更好的效果。该项实验不仅有助于加深人们对空间环境适应情况的研究，同时，作为未来在空间站或外星建立动植物养殖场的可行性研究的重要组成部分，对人类未来向空间移民宏伟计划的实现产生了深远的影响。 苏联在“和平”号上进行的生物技术实验表明，微重力条件下既能获得高纯度、物理化学性能高度均匀的生物制剂，又能同时保证提高生物技术加工的产量和有效性，所获得的各种蛋白质单晶的性能是地面实验所无法达到的。太空中生物制剂提纯功效可增加400～1000倍，提纯度是地面的10倍。已分离出地面很难分离的哺乳动物特化细胞和蛋白质，且速度提高400～700倍，这些成果给药物学研究带来了新的生机。空间特殊的环境，为人类利用空间环境生产生物制剂显示着新的前景。在空间生物学及生命科学研究上，发现了微重力环境对生物生长特性性状以及植物种子遗传基因改变有较大影响，从而，为植物改良品种找出捷径。
　　从太空材料加工实验中科学家们发现，空间是发展半导体金属材料、新型工艺、复合材料和玻璃材料的理想场所。前苏联曾首次在空间生长出半导体晶体结构、超离子晶体、沸石晶体、胰岛素、干扰素等。同时，又为未来在空间站或外星上建立长期居住基地，提供受控生态环境及生命保障体系，作了理论上和技术上的准备。
　　中国科学家利用返回式卫星和“神舟”飞船在太空资源的开发利用研究上，也取得了丰硕的成果。
　　在空间材料生产上，中国科学家已经在中国返回式卫星上生长出掺碲砷化镓单晶体，其生长速度比地面快，杂质却明显减少，组份分布均匀，用所获得的单晶制成了低噪声金属栅场效应管，与地面上生长的同类器件相比，噪声系数低31％，相关增益高23％，展示了空间生长单晶的美好应用前景，使我国在大功率微波元器件和大规模集成电路应用方面取得了突破性成果。在铟镓锑晶体生长及扩散机制实验，钯、镍、磷非晶的生长，金属合金空间重凝研究，锑化镓材料在熔化和凝固过程中，熔滴形状及其和基体的接触角的研究等，也取得了理想的结果。 在空间生命科学上，进行了多次空间细胞培养、蛋白质晶体生长、空间育种等方面的研究，都取得了积极的成果。例如，我国科学家发现空间飞行后的纤维素霉和葡萄糖苷酶活力提高28％以上，黑曲霉糖化力和葡萄糖苷酶活力提高80％以上，在三年多的使用过程中活力稳定。用这种菌种发酵物配制的饲料，已成为一种新饲料，对梅花鹿等动物进行饲喂试验，可节省饲料，使鹿的发病率降低，鹿茸产量增加16％。经空间飞行的酵母菌，获得了诱变株酶活力提高29％，发酵周期缩短8～10天，在啤酒工业上有广阔应用前景。
　　太空资源，让人类走向永远。
　　在进入21世纪的今天，随着航天技术的发展，大规模开发空间宝贵的资源，让太空资源造福人类，已成为世界上各航天国家航天活动的主旋律。
　　据报道，美国已经出现计划发展太空采矿业的机构，正计划发射无人驾驶探测器，在环绕太阳运行的某一颗小行星上着陆，在最接近地球的小行星上遥控勘探矿藏，并通过仪器将探测到的照片和其他资料传回到地面控制中心，科学家们将利用这些资料分析小行星上的贵重稀有金属的分布情况。该组织估计，平均每颗小行星上蕴藏着价值1万亿到4万亿美元的黄金、白银、钴等贵重稀有金属。
　　在向外星要资源的计划中，首当其冲的要数月球了。月球作为人类已经涉足的距地球最近的天体，人类对它早已不再陌生，开发月球资源的宏伟计划将是人类21世纪航天活动的大手笔，建立月球工厂，利用月球资源，建立月球农业、月球经济，实现月球居住，以月球做跳板，飞向其他星球等壮举，将是人类在新世纪写在太空中的杰作。
　　为进一步开发利用太空资源，在“国际空间站”上，由美国、日本、欧洲和俄罗斯等国提供的6个实验舱所组成的实验室，运用了当代最先进的科学技术和工具，世界许多国家的生物、化学、物理以及其他学科的研究都将在这里进行。它的建设可为人类在新世纪观察地球及进行科学研究，提供一个前所未有的场地。在国际空间站里，科学家将进行蛋白质晶体研究、微重力下的生命科学研究、生物反应器研究、空间的火、流体和金属研究等，这些研究对于人类更深入地解开蛋白质、酶和一些病毒之谜，生长新的材料、实现太空永久居住等，将产生重大的影响，为生物、医药和工业的进步，改善地球人的生活条件和未来地外旅行开辟途径。同时，还将打开人类长期探索太阳系的大门。
　　据美空间政策中心预测，到2010年，不含商业卫星，美空间商业化收益就可达6000亿美元，而仅药品加工就将收入270亿美元。据美国巴特利研究院和美国航空航天局预测，电子和光学材料将占市场绝大部分，合金、复合材料和陶瓷材料的收入将达300亿美元。预计美国和俄罗斯在2015年前后有望进入批量生产，西欧、日本将继美、俄后成为空间产业化国家。
　　美国航天界曾预言，在不久的将来，人们将到其他星球去采矿，建立太空工厂，将在太空中采集的矿藏就地冶炼成地球上需要的各种材料，利用太空资源的新型企业将大量涌现。空间商业化的前景不仅是人类的向往，而且是人类征服空间、利用空间为其服务的必然趋势。
　　随着人口的急剧增长，地球人正面临着能源危机，在新世纪，人类正在计划向月球和太阳要能源。因此，重返月球和充分利用太阳能，建造太空发电厂的计划被提上了日程。
　　设想中的太阳能发电系统由太阳能发电装置、空间微波或激光转换发射装置和地面接收和转换装置三个基本部分组成。太阳能发电装置将太阳能转换为电能；空间转换装置将电能转换成微波或激光并利用天线向地面发送能束；地面接收系统通过天线接收空间发来的能束，将其转换成电能。
　　空间太阳能发电将是21世纪能源科学发展的方向之一。据有关报道，在未来的几年内，美国、日本的发电卫星都将上天。
　　据专家预计，到21世纪中期，世界上首次火星载人飞行可望实现；永久性载人空间站的正常运行，各种空间平台、天地往返系统等的配套，将会使空间天文观测及对地监测进入新的境界；空间通信和导航的发展将使地球“变得越来越小”；空间加工和生产的产品将进入市场；空间旅游业也将兴起；如果进展顺利，首批月球居住点将建成运行。
　　中国的太空开发。
　　中国ZF对开发空间资源，发展空间技术十分重视，已把空间技术作为国家总体发展战略的一部分，列入2000年至2020年《国家中长期科学技术发展纲领》中，国家“863计划”和“十五”计划，都把航天作为优先发展的行业。同时，为了更好地开发利用太空资源，促进国民经济建设，2000年中国ZF发表了《中国的航天》白皮书，确定了中国空间技术今后十年或稍后的一个时期的发展目标：
　　——建立长期稳定运行的卫星对地观测体系。以气象卫星系列、资源卫星系列、海洋卫星系列和环境与灾害监测小卫星群组成长期稳定运行的卫星对地观测体系，实现对中国及周边地区甚至全球的陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。
　　——建立自主经营的卫星广播通信系统。积极支持商用广播通信卫星的发展，开发长寿命、高可靠的大容量地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，初步建成中国卫星通信产业。
　　——建立自主的卫星导航定位系统。分步建立导航定位卫星系列，开发卫星导航定位系统，初步建立中国的卫星导航定位应用产业。
　　今后二十年或稍后的一个时期发展目标：
　　空间技术和空间应用实现产业化和市场化，空间资源的开发利用满足经济建设、国家安全、科技发展和社会进步的广泛需求，进一步增强综合国力。
　　按照国家整体规划，建立多种功能和各种轨道的，由多种卫星系统组成的空间基础设施；建成天地协调配套的卫星地面应用系统，形成完整、连续、长期稳定运行的天地一体化网络系统。
　　在通信广播方面，将扩大通信广播卫星系统，进一步改善中国教育落后和通信紧张状况。为此将发展大容量、高功率、多波束、长寿命的通信广播卫星。进一步扩大公众网的建立和完善金融、水利、能源、交通、教育、灾害监测等专用网。研究发展“直接进入家庭”的电视广播卫星、区域移动通信卫星和跟踪与数据中继卫星。在对地观测卫星方面，建立环境资源卫星系统，以监测地球环境，
　　勘测地球资源。在资源一号卫星的基础上，进一步提高分辨率，扩展观测波段，延长卫星寿命。将加速发展综合遥感卫星，建成资源综合普查、气象、海洋信息预报、环境监测和灾害快速反应系统，使卫星遥感信息成为国家综合部门和经济部门决策的重要依据。
　　在导航定位方面，将加速发展导航卫星。将立足中国国情，研制由两颗地球静止轨道卫星组成的双星导航定位系统，为我国的车辆、船只、飞机等开展导航服务，从而提高指挥和调度交通运输的能力。
　　在科学试验方面，要以微重力、空间环境和空间生命科学及新技术试验为重点，继续利用返回式卫星和神舟飞船为国内外用户提供搭载服务，进行空间微重力材料制备和生命科学试验。与此同时，还计划将返回式遥感卫星改装成专用的微重力试验卫星。现代小卫星走俏卫星市场，给人类空间技术带来一场划时代意义的革命，为此，中国将在“实践五号”现代小卫星的基础上，加速现代小卫星的发展，以适应国内外用户对空间探测、科学技术试验、海洋观测、环境和灾害监测等需要。为了加速现代小卫星的产业化进程，2001年8月18日，由中国航天空间集团公司和中国空间技术研究院共同出资组建的“航天东方红卫星有限公司”正式成立，该公司的成立，将改变完全由国家出资研制小卫星的状况，吸纳社会资金，调动社会各方面的力量，探索一条快、好、省发展小卫星的道路。同时，在经国务院批准，在中国空间技术研究院组建了小卫星及其应用国家研究中心，这一举措，将集中优势兵力，形成拳头，避免重复投资，促进小卫星产业的发展。
　　中国开发利用太空环境资源的研究，将主要以返回式卫星和“神舟”飞船为载体。因此，在中国载人航天计划中，从一开始就选取重点项目，突出有限目标，把对太空资源开发利用研究和载人航天效益工程结合起来。“神舟”飞船开展的大规模的太空材料生长、生命科学和生物技术实验研究，将开创中国太空资源开发利用研究的新局面。在实现中国宇航员遨游太空后，新世纪，人们还可以看到中国的空间站飞翔在近地轨道上，到那时，“神舟”货运飞船将频繁地来往与地球和中国空间站之间，而所开展的一系列科学研究将把我们带入更加美好的明天。与此同时，我国还将发射太空育种卫星、月球探测器等。
　　据来自中国空间技术研究院的消息说，初步预计仅“十五”期间，我国将研制和发射近30颗各类卫星，包括通信卫星、导航卫星、气象卫星、资源卫星、海洋卫星、环境与灾害监测卫星、天文卫星、空间探测卫星等15类。自1970年我国第一颗卫星“东方红一号”发射成功至2000年底，我国自行研制和发射人造卫星共计48颗，平均每年研制和发射人造卫星1.6颗，而“十五”期间平均每年研制和发射人造卫星近5颗，而且卫星的性能和质量将有更大的提高，这充分展示了中国开发利用空间资源的美好前景。

落魄狭

如果要是能去太空开发太空资源 应该把钱花在哪十个地方 还有 去太空开发资源的好处

1.最容易也最高回报就是月球了，因为月球上有丰富的高强度金属可就地取材来制造飞船.基地或运回地球。月球还有大量的氦3，未来可用作飞船的燃料，或发电。100吨氦3就能供全世界使用一年的能源总量。人类已知的容易取用的氦3全球仅有500千克左右。但月球地壳的浅层内竟含有上百万吨氦3。足够地球人使用上万年。

2.太阳能，不过以现在的技术很难实现还有就是成本太高了，在太空收集太阳能后转化成电磁波射向地面的接收站在转换成其它能源。

3.旅游资源，开发新的低成本的空天飞行器和安全的大型空间站从而减低太空旅游的价格，会有更多的人去太空旅游。

4.空间资源，未来N年技术成熟时就可以空间移民了。

5.环境资源，特殊的环境可以用来研制新的物种.空间武器和空间飞行器。

6.矿产资源，太空中有大量在地球上非常少有的金属，可以让哪些矿石坠落到地球上指定的位置从而回收。

claudio728

太空中有大量在地球上非常少有的金属，可以让哪些矿石坠落到地球上指定的位置从而回收。