宇宙的自然資源及其特點(diǎn)

【專家解說】：宇宙資源主要有空間資源、太陽能資源、礦產(chǎn)資源。人們利用宇宙空間這個(gè)特殊環(huán)境，通過人造衛(wèi)星可從遠(yuǎn)距離觀測(cè)地球，迅速、大量收集地球的各種信息。例如氣象衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星云圖能為我們更好地做出天氣預(yù)報(bào)；又如，根據(jù)衛(wèi)星照片發(fā)現(xiàn)哈薩克已干涸的庫蘭達(dá)里河河床下是一個(gè)大湖泊，在沙漠下發(fā)現(xiàn)幾處淡水；再如衛(wèi)星提供的國外小麥產(chǎn)量的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，僅美國一年就獲得兩億美元的好處；衛(wèi)星還可以在人類還未發(fā)現(xiàn)時(shí)預(yù)報(bào)小麥銹病蟲害，可及早防治。同時(shí)人類還在衛(wèi)星上進(jìn)行大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)。1996年12月，俄美首次成功地在“和平號(hào)”軌道站培育并收獲第一批太空小麥，從播種到成熟僅用97天，證明生物在太空是可以發(fā)育的。這對(duì)于人類在未來星際飛行中解決食品問題具有重要意義。在北京超市中還出售有太空育種的西紅柿、辣椒，其個(gè)大且抗災(zāi)能力強(qiáng)。宇宙具有的失重、高真空、超凈和極端溫度等條件是生產(chǎn)某些特殊物品所必需的。1992年10月我國利用一顆返回式衛(wèi)星做搭載培育生物實(shí)驗(yàn)，培育出防癌生物——石刁柏。再如，火箭所需耐磨的鉛鋁合金，在地球上制造時(shí)，鉛總要沉到底部，冷卻后得到的不是一種均勻的合金塊，而像一塊分層蛋糕，如果在宇宙中生產(chǎn)這種合金就方便多了。根據(jù)統(tǒng)計(jì)約有400種地面上無法制造的合金能在失重環(huán)境中制造。 人類進(jìn)入宇宙空間并開始適應(yīng)、研究、認(rèn)識(shí)、開發(fā)和利用空間環(huán)境，這是人類文明史上的一次偉大飛躍。宇宙環(huán)境中蘊(yùn)藏著豐富的自然資源。 空間資源。利用極其遼闊的宇宙空間，人造地球衛(wèi)星可以從距離地球數(shù)萬千米的高度觀測(cè)地球，迅速、大量地收集有關(guān)地球的各種信息；利用高真空、強(qiáng)輻射和失重等地面實(shí)驗(yàn)室難以模擬的物理?xiàng)l件，可以在衛(wèi)星上進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如在生物衛(wèi)星上研究失重對(duì)昆蟲、微生物、植物的生長、發(fā)育和代謝的影響。 太陽能資源。太陽能是地球最重要的能源。但是，其絕大部分能源不能透過地球大氣層到達(dá)地表。如何最大限度地利用太陽能，是擺在科學(xué)家面前的科研課題（圖“空間太陽能發(fā)電站設(shè)想”）。 礦產(chǎn)資源?？茖W(xué)家們對(duì)航天員從月球上帶回的月巖標(biāo)本進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)月巖中含有地殼里的全部元素和約60種礦藏，還富含地球上沒有的能源3He，它是核聚變反應(yīng)堆理想的燃料。此外，在火星和木星之間的軌道上運(yùn)行著成千上萬顆小行星，其中不少小行星富含礦體。 宇宙開發(fā)活動(dòng)，無論規(guī)模和技術(shù)，還是經(jīng)濟(jì)投入，都已不是一個(gè)國家所能獨(dú)立完成的。因此，空間資源開發(fā)的一個(gè)趨向是日益走上國際合作的道路。 宇宙空間最豐富的能源是取之不竭的太陽能，空間太陽能發(fā)電站就是想最大限度地利用太陽能。圖中左上方的寬大物體是把太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。這種裝置一般是在N型硅單晶的小片上用擴(kuò)散法滲進(jìn)一薄層硼，以得到PN結(jié)，再加上電極而成。當(dāng)太陽光直射到薄層面的電極上時(shí)，兩極間就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。太陽能發(fā)電的基本途徑有兩種，一種是光電轉(zhuǎn)移，即將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能，稱為“光發(fā)電”；一種是聚集太陽能，產(chǎn)生高溫，再將熱能轉(zhuǎn)換為電能，稱為“熱發(fā)電”。目前，“光發(fā)電”使用較廣的裝置是“太陽電池板”，這種“太陽電池板”已廣泛的使用在人造衛(wèi)星等空間物體上。