蓝天外的工厂

2021-01-20 23:19:42颜士州
少儿科技 2021年5期
关键词:小行星引力月球

颜士州

如果将来有一天,你穿上航天服飞入茫茫宇宙,会看到什么呢?

也许,你会看到神奇的太空工厂。

取之不尽的能源

太空工厂,并不是什么异想天开的荒诞事物。自从人造地球卫星、载人飞船相继上天以来,建造太空工厂的蓝图愈来愈清晰地呈现在人们眼前。

在宇宙空间建造工厂,有许多得天独厚的优势。例如,人们不必担心煤炭和石油的供应,只要在建厂的同时将太阳能电池送上轨道,就能把太阳能源源不断地变为电能,获得充足的动力资源。

那么,太空工厂主要生产什么呢?据科学家展望,它会生产一些特殊的产品。生产这些产品在地球上受到许多条件限制,而在太空中就不受限制了。未来,太空工厂生产的产品,除了供太空居民消费,还有一部分会被送到地球上。

无重力冶金工艺

在地球上,人们制造机械经常用铝锡合金,以减轻机器上转动部件的磨损程度。人们曾设想换用一种铝铅合金,它比铝锡合金成本低、更耐磨。可是,由于地球引力的作用,鋁和铅这两种金属被熔化、混合后,铅总是沉到底部。等它们冷却后,人们得到的不是均匀的合金块,而是一块“分层的蛋糕”。在太空工厂里,人们制造铝铅合金就不会出现分层的麻烦。

现在,人们利用太空微重力、高真空、强辐射的环境,可以制造像泡沫塑料一样轻盈的泡沫金属,还可以制出无缺陷晶体制品。

太空“捕鱼”

地球上的冶金厂每天“吞噬”大量矿石。不过,地球上矿石资源有限,人们早就想开采太空矿藏。乘坐“阿波罗”号飞船的宇航员曾经从月球带回月壤,科学家分析后发现:月壤含丰富的氧、硅以及铁、铝、镁等元素,能为太空工厂提供丰富的物质资源。月球引力只有地球引力的约1/6,从月球向太空工厂输送原料可以大大节省能源开支。为了将矿石运出月球,科学家设计了一种专用火箭。装有矿石的铁箱被填入专用火箭的空心管,经电磁体不断加速,会以每秒1.5千米的速度飞向宇宙空间。正在空间轨道上巡回的“捕捉器”会收到这些矿石,然后把它们运向目的地。

天体物理学家还对火星和木星间的小行星产生了浓厚的兴趣。这些小行星上有丰富的铁、镍等元素,可以为地球服务。科学家拟订了一套捕捉小行星的方案:选择一个直径约100米、质量约200万吨的小行星,把它“塞”进特制的口袋里,然后用缆索把口袋系在电磁火箭上,利用电磁火箭将小行星拖向指定的轨道——这听起来有点像在茫茫大海中捕鱼呢!

太空制药

近年来,太空制药发展迅速,科学家利用航天飞机和轨道空间站在太空制造了一批药品,用于治疗烧伤、糖尿病、心脏病等。

如今,科学家正探索在太空中培养生物体和制造药物。活细胞能分泌抵抗疾病的抗体、激素、酶等,但它包含的化合物真是太多了,就像一碗放了许多佐料的羹汤,人们想从这碗羹汤中分离出所需要的化合物十分困难。而在太空中,有些活细胞会表现出有趣的习性,某些成分的生长速度加快、分离也变得容易一些。

有人乐观地估计,在2030年前后,我们的生活中会出现太空工厂生产的产品。至于它们的质量如何,就有待你使用后再发表意见啦!

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