藍(lán)天外的工廠

顏士州

某一天，如果有人告訴你，他在神奇的“太空工廠”上班，你一定不要奇怪。

取之不盡的能源

在宇宙空間建造工廠，早已不是什么荒誕不經(jīng)的夢(mèng)想。自從上世紀(jì)50年代至60年代人造衛(wèi)星和宇宙飛船相繼上天以來(lái)，“太空建設(shè)”的藍(lán)圖就愈來(lái)愈清晰地呈現(xiàn)在我們眼前。如何在外層空間建造工廠，已成為今天熱門(mén)的研究課題。

在宇宙空間建造工廠有許多得天獨(dú)厚的條件。例如，你不必?fù)?dān)心煤炭和石油的供應(yīng)，因?yàn)闊o(wú)私的太陽(yáng)會(huì)慷慨地提供取之不盡的能量。只要在建廠的同時(shí)，將太陽(yáng)能電池送上軌道，就可以把太陽(yáng)光變?yōu)殡娔?，也能獲得充足的動(dòng)力資源。

那么，地球上有哪些產(chǎn)品可以上天呢？

未來(lái)的太空工業(yè)可以發(fā)展一些特定的短線產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)在地球上受到種種限制，而在太空中很多限制就不存在了。未來(lái)太空產(chǎn)品，除了供太空居民消費(fèi)外，還可以送回地面上使用。也許不久的將來(lái)，太空中還會(huì)出現(xiàn)幾座煉鋼廠哩！

無(wú)重力冶金工藝

機(jī)械工程上，經(jīng)常用錫和鋁的合金來(lái)減少機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)部件的磨損。人們?cè)O(shè)想制造一種鋁鉛合金。這種合金比起鋁錫合金，不僅成本低，而且更耐磨，火箭工程就需要這種理想的合金。可是，由于地球引力作用，在熔化和混合這兩種金屬時(shí)，鉛總是沉到熔塊的底部。等到冷卻后，我們得到的不是均勻的合金塊，倒像一塊分層的夾心餅干。

在環(huán)繞地球旋轉(zhuǎn)而沒(méi)有自轉(zhuǎn)的太空工廠里，任何物體都沒(méi)有質(zhì)量，制造合金時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)因密度不同而分層的麻煩了。

1977年，在宇宙飛船上，宇航員成功制成了地球上無(wú)從得手的鋁鉛合金。

現(xiàn)在，無(wú)重力金屬制造工藝已經(jīng)出現(xiàn)。例如，人們利用太空失重和絕對(duì)真空狀態(tài)，可以制造像泡沫塑料一樣輕盈的泡沫金屬，還可以制成無(wú)缺陷晶體制品，供應(yīng)地球上的電子工業(yè)生產(chǎn)。

冶金工廠每天要消耗大量礦石，如果太空工廠都從萬(wàn)里之遙的地球轉(zhuǎn)運(yùn)礦石，那就得不償失了。幸虧設(shè)計(jì)師們?cè)缬薪^妙的安排。

太空的“釣魚(yú)術(shù)”

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阿波羅飛船在月球著陸時(shí)，宇航員曾帶回300多千克月球土壤。經(jīng)過(guò)化學(xué)分析，人們發(fā)現(xiàn)月球土壤含有豐富的氧和硅，鐵、鋁和鎂等金屬含量也很高。這就為未來(lái)太空冶金工業(yè)提供了豐富的物質(zhì)資源。

月球引力只有地球引力的1/6，因此，從月球向太空工廠輸送原料就可以大大節(jié)省能源開(kāi)支。同時(shí)，從太空工廠向月球派遣飛船也比飛向地面容易得多。

為了將礦石運(yùn)出月球，美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種以巖石為燃料的專(zhuān)用火箭。只要把裝有礦石的鐵箱填入火箭的空心管，經(jīng)電磁體不斷加速就會(huì)以每秒1.5千米的速度飛行。這時(shí)，空間軌道上巡回的“捕捉器”就會(huì)把這些礦石收集起來(lái)，運(yùn)向目的地。

近年來(lái)，天體物理學(xué)家對(duì)火星和木星間的小行星產(chǎn)生了濃厚的興趣。這些星球上有著豐富的鐵、鎳等金屬，可以為地球服務(wù)。美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)擬就了一套捕捉小行星的方案。他們計(jì)劃選擇一個(gè)直徑約100米、質(zhì)量約200萬(wàn)噸的“輕量級(jí)”小行星，讓宇航員將其裝進(jìn)特制的大口袋，用纜索系在電磁火箭上，利用火箭的后座力，將這顆俘獲的小行星拖向指定的軌道——這真有點(diǎn)像在茫茫大海中捕魚(yú)的情景呢！

廉價(jià)的尿激酶

另一個(gè)有趣的方案，是在太空中制造生物體和藥物。

活細(xì)胞好比是一座生產(chǎn)珍貴醫(yī)藥原料的化工廠，它能分泌抵抗疾病的抗體、激素和酶，可是細(xì)胞中所包含的化合物真是太多，就像一碗放了許多佐料的羹湯。要從這碗羹湯中分離出所需要的化合物，十分困難。

在外層空間中，有些細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出離奇有趣的習(xí)性，它們中某些成分的生長(zhǎng)速度會(huì)加快，分離也會(huì)變得容易些。阿波羅飛船的實(shí)驗(yàn)室曾培育了一組腎細(xì)胞。這種細(xì)胞分泌的尿激酶能溶解血管中的血塊，這是治療心血管疾病的特效藥。

在地球上，生產(chǎn)一次注射劑量的這種尿激酶就需1000美元左右，而在太空生產(chǎn)同樣劑量的尿激酶，則只要100美元左右。未來(lái)20年內(nèi)，人類(lèi)可將一座自動(dòng)控制的制藥廠送上太空。到那時(shí)候，藥廠可以大規(guī)模生產(chǎn)許多貴重藥物，而在地球上這是不可能實(shí)現(xiàn)的。

人類(lèi)建設(shè)太空工廠，在今天已經(jīng)成了迫在眉睫的事情。有人樂(lè)觀地估計(jì)，2030年前后，人們手頭或許就會(huì)出現(xiàn)太空工廠的產(chǎn)品，至于質(zhì)量如何，那就有待使用者發(fā)表意見(jiàn)了。