給國際空間站算筆帳

坐落在瑞士日內(nèi)瓦郊區(qū)的大型強(qiáng)子對撞機(jī)

美國航宇局估計，自1994年以來，國際空間站已花費了美國納稅人500億美元，如果考慮到所有成員國的支出，國際空間站的總價至少得打上1000億美元的價簽。

數(shù)目太大了，我們就容易失去對數(shù)目的直觀感覺。為了對這個在太空中飛馳的大家伙的昂貴價格有點兒體會，我們不妨比較一下大型強(qiáng)子對撞機(jī)，這個坐落在瑞士日內(nèi)瓦郊區(qū)的世界上最大的粒子加速器，總共花費了合作國約90億美元。不過，由于這個對撞機(jī)的科學(xué)貢獻(xiàn)太抽象了，所以絕大多數(shù)人都沒有注意到世界上還有這么一個科研設(shè)備。

但實際上，運行大型強(qiáng)子對撞機(jī)的目標(biāo)非常明確，即發(fā)現(xiàn)新的基本粒子。這是許多科學(xué)家夢寐以求的成果，一旦發(fā)現(xiàn)新的粒子，將會徹底改變我們對物質(zhì)的本質(zhì)和宇宙的理解。

對于總價超過大型強(qiáng)子對撞機(jī)10倍以上的國際空間站，我們當(dāng)然希望它能有更多的貢獻(xiàn)。拋開有點虛無縹緲的國際合作和國際主義精神，國際空間站給科學(xué)帶來了些什么重大成果嗎？

真的很遺憾，目前空間站并沒有什么拿得出手的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。格雷戈里·佩茨科是美國的一位生物化學(xué)家，站在他的專業(yè)角度上，他發(fā)現(xiàn)國際空間站對基礎(chǔ)科學(xué)的唯一重要貢獻(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)分子在太空微重力環(huán)境下可以形成更好的晶體。

通過讓蛋白質(zhì)分子結(jié)晶，科研工作者可以確定蛋白質(zhì)分子的精確三維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而推斷出各種蛋白質(zhì)的功能。所以從最樂觀的角度看，利用在太空中結(jié)晶程度更好的蛋白質(zhì)分子，人們能夠設(shè)計出一些藥物，也許有助于治療某些疾病。

不過迄今為止，佩茨科還沒有看到真正有重大價值的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從太空中獲得了，相反，在空間站上制造的蛋白質(zhì)晶體存在大量古怪的結(jié)構(gòu)，還看不出利用價值。退一步說，就算是制造出了重要的晶體結(jié)構(gòu)，獲得這個（還未出現(xiàn)的）成果的代價也是天文數(shù)字。佩茨科簡單算了一下，如果假設(shè)美國建設(shè)國際空間站的資金有2%用于了蛋白質(zhì)結(jié)晶的研究，那也是10億美元的巨款！

正在建設(shè)中的國際空間站

有這么大一筆錢，足以讓美國航宇局在地球上資助1000名科學(xué)家潛心搞科研5年時間。難怪佩茨科會對媒體記者反問道：“你真的認(rèn)為，離開了空間站，我們就無法產(chǎn)生同樣重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)嗎？”

佩茨科不是唯一對國際空間站唱反調(diào)的科學(xué)家。實際上，許多人都對太空中這個造價高昂的“陋室”心中不爽。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡前資深項目科學(xué)家大衛(wèi)·萊克羅恩也是其中一位，值此空間站載人飛行十周年之際，他說：“我認(rèn)為是時候展示一下空間站到底做了什么了?！?/p>

太空是科學(xué)研究的重要場所，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡就是證明之一。把望遠(yuǎn)鏡安置在地球的大氣層之外，消除了地球大氣對光線的干擾，就可以獲得更加清晰的宇宙圖像。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡出色地完成了任務(wù)，一張張宇宙深處的清晰照片給宇宙學(xué)帶來了革命，使人們對宇宙的了解更加深入了。

對比同處于太空中的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡，也許我們就明白國際空間站的問題到底出在哪里了。把哈勃空間望遠(yuǎn)鏡安置在地面或安置在太空，圖像效果會完全不同，獲得更清晰的宇宙圖像就是把望遠(yuǎn)鏡送上太空的明確目標(biāo)。可是國際空間站的目標(biāo)卻十分含糊。最初各合作國的考慮是，航天飛機(jī)就像是候鳥一樣，飛上去沒幾天就得飛下來，而空間站是一個長期駐扎在太空環(huán)境中的工作平臺，許多長期的太空實驗可以在空間站中進(jìn)行，而且駐扎在空間站的航天員還可以每天照看實驗的進(jìn)程。

此外，當(dāng)初這些合作國特別是美國設(shè)想，作為在相對安全的低地軌道上運轉(zhuǎn)的設(shè)施，空間站可以檢驗各種航天器系統(tǒng)是否可靠，將來前往月球或者火星時，經(jīng)過檢驗的航天器就能派上用場，降低未來太空任務(wù)的風(fēng)險。

國際空間站的這些目標(biāo)都太空泛了。首先是到底要做什么樣的太空實驗，還沒有考慮清楚。其實許多微重力實驗根本沒必要到太空中去做，在地球上的模擬環(huán)境中可以獲得同樣的效果，為了做這些實驗就在太空中組裝個空間站，太鋪張浪費了。其次，未來的月球和火星計劃也還沒個準(zhǔn)信兒。當(dāng)美國總統(tǒng)還是小布什的時候，提出了重返月球的建議；而當(dāng)美國總統(tǒng)換成了奧巴馬后，月球計劃立刻被廢除了，準(zhǔn)備代之以登陸小行星和火星的計劃。這些計劃都只是個構(gòu)想，還沒有成為白紙黑字的事實。另外，誰知道下一任總統(tǒng)和國會還會不會有新的主意呢？

十年過去，國際空間站并沒有展示出自己存在的價值，1000億美元的投資沒有什么回報。當(dāng)然話說回來，科學(xué)探索本來就是向未知領(lǐng)域的進(jìn)軍，浪費不可避免。而且，直到2010年2月，奮進(jìn)號航天飛機(jī)向空間站運去了最后兩個主要模塊后，空間站才算主體竣工，可以支持6名航天員同時在崗。而最初的時候，空間站只有2到3名航天員留守。

過去的十年來，各合作國的主要工作是裝配國際空間站

美國航宇局國際空間站助理項目科學(xué)家塔拉·魯特萊就為國際空間站浪費資金開脫說：“我覺得反對者們并沒有給我們一個機(jī)會——沒有給我們足夠的時間去展示空間站能做什么。”

十年來，各合作國的主要工作是裝配國際空間站，航天員們也為此忙忙碌碌，沒有太多的精力用于科學(xué)實驗。而且，在空間站裝配科學(xué)設(shè)備所花費的精力也不比裝配空間站自身少。所以魯特萊說：“我們才剛剛開始調(diào)轉(zhuǎn)方向，能夠全力用于科學(xué)研究。”

看來人們還是得給國際空間站一些證明自己的機(jī)會。最近美國總統(tǒng)奧巴馬簽署了一個法案，把國際空間站的壽命延長到2020年。接下來的10年，國際空間站能有什么樣的表現(xiàn)呢？

2008年，美國航宇局的科學(xué)家報告說，沙門氏菌在太空變得更具有傳染性。這一發(fā)現(xiàn)暴露出病菌的某些特性，一家公司正在開發(fā)一種新的沙門氏菌疫苗，以對付該病菌。這個藥物研制項目的前期工作需要在空間站的微重力環(huán)境中進(jìn)行。

正在準(zhǔn)備進(jìn)行維修的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡

2010年5月，研究人員發(fā)現(xiàn)，航天員吃魚越多，體內(nèi)骨質(zhì)流失也越慢，這表明魚肉中含有的ω-3脂肪酸有助于防止骨質(zhì)流失，而且不論是在地球上，還是在太空中，這個“定律”都適用。同時，美國航宇局正在把雙磷酸鹽藥物用在航天員身上，這種藥物有助于防止人體對骨質(zhì)的吸收，也許在太空中它也能減緩航天員的骨質(zhì)流失。

把新的空間望遠(yuǎn)鏡放到國際空間站上，也是一個不錯的設(shè)想。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)證明，在太空中可以獲得比在地球上更清晰的宇宙圖像，于是一些科學(xué)家提出，國際空間站可以成為新的望遠(yuǎn)鏡的倉庫，這樣航天員可以直接操縱望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙，有了故障也很容易就地解決。要知道，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡出故障的時候，得需要航天飛機(jī)飛過去修理。航天飛機(jī)馬上就要全部退休了，國際空間站應(yīng)該成為理想的太空天文臺。

即使一開始國際空間站表現(xiàn)不佳，但立刻讓這個1000億美元的家伙死掉，絕對是犯罪行為。只要開動腦筋，人們應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)，這個太空中的“陋室”還是可以做許多事情的。在過去的10年中，人們只是太忙了，沒有時間思考怎么使用它。還有另一個10年，讓我們拭目以待。