空間站

走出地球的驛站——空間站

空間站也叫航天站,是20世紀80年代的“寵兒”,被人們喻為航天器中的一代天驕,還有人稱它為巡航在太空的航天母艦。前蘇聯稱其為航天站,美國則稱為空間站。

自從1971年前蘇聯發射第一個“禮炮”號航天站以來,已有10個航天站進入太空,其中前蘇聯8個,美國1個,西歐1個。目前隻有“和平”號航天站仍在太空中運行。

世界各國在航天站的發展過程中,各走各的路。前蘇聯從飛船到航天站;美國從飛船到航天飛機,再到永久性航天站;歐洲則依靠美國“一步登天”。

前蘇聯的航天站至今已發展了三代,“禮炮”1~5號航天站屬第一代,“禮炮”6~7號航天站屬第二代,現在太空大顯身手的“和平”號航天站是第三代的代表。美國60年代末搞登月飛船,轟動全球,然而耗費巨資,實效不多。70年代初利用登月剩餘物資拚湊了一個名叫“天空實驗室”的航天站。美國現正從航天飛機轉向航天站。目前在集中精力研製長百米、重百噸的大型永久性航天站。歐洲人雖然沒有掌握返回衛星技術,也沒有載人飛船,但是,他們很早就看出了航天站的實際效益和光輝前景。

航天站是人類開拓天疆的前哨基地。人們從多年實踐中積累了豐富的經驗,而且在天體物理觀測、生物醫學、冶金、人體科學,以及對地觀測等方麵取得了豐碩成果,為國民經濟、科學和軍事部門提供了大量有價值的資料。人們可以預見,航天站將會創造出許多地麵上難以想象和無法實現的奇跡,給人類帶來巨大的利益。例如,在航天站上沒有對流和沉澱;就能獲得非常純淨的藥物,可大量提取治療腦血栓的尿激酶和各種抗癌藥物,也可以從中草藥中提取地麵上難以獲得的珍貴的有效成分。β細胞是產生胰島素的胰髒中的一種特殊細胞,在太空能很容易地將β細胞與其他細胞分離開來。如果將β細胞移植到人體中,體內就能持續產生胰島素,糖尿病就能得到根治。用β細胞消滅糖尿病,對挽救人們的生命、降低醫療費用具有深遠的影響。

航天站也為製造純度極高的晶體提供了條件。在地麵生產晶體時,對流影響了純度,破壞晶體的均勻度,這種晶體製成的集成電路塊,大部分要報廢。但是,在太空失重狀態下生產的晶體,沒有對流的幹擾,幾乎是無瑕的,廢品率很低。在太空製成的晶體完美無缺,加工方便,還可以做出超大規模集成電路塊,這樣既能保證計算機的可靠性,又大大提高了計算機的速度,而且還為製造巨型計算機提供了基礎。

光導纖維是大有前途的新產品。製造光導纖維離不開超純玻璃,因為玻璃越是純淨,玻璃纖維傳播信號的距離就越遠。利用太空環境改進光導纖維的製造工藝,製造出優質的光導纖維,對光導通信的發展具有重要意義。

空間站的軍事潛力很大,可以周而複始地對地麵軍事自標進行偵察,可以拍攝地麵的大炮和坦克、空中的飛機、海上的軍艦,其效果比偵察衛星還好。

空間站還可以進行空間攻擊和作戰指揮。它可以攜帶各種武器參與空間戰爭,如摧毀敵方的衛星或導彈,或向地麵發射導彈,摧毀敵方的地麵戰略目標等。空間站居高臨下,俯視全球,除可以直接參戰或支援陸、海、空的作戰之外,還可以取代被摧毀地麵作戰指揮中心,在太空進行作戰指揮。

費用昂貴的空間飛行

美國在空間時代18年的載人空間飛行中,發射了“水星”號、“雙子星座”、“阿波羅”、“天空實驗室”、“阿波羅”一“聯盟”對接以及1981年4月投入飛行的空間運輸係統,總耗資達450億美元。美國宇航員的最長飛行是最後一次“天空實驗室”飛行,曆時84天。前蘇聯在28年裏一直未中斷載人空間飛行,發射了“東方”、“上升”、“聯盟”、“禮炮”站、“聯盟T”和“聯盟TM”、“進步”運輸飛船(M)以及“和平”空間站。前蘇聯宇航員最長飛行時間是326天。1989年5月,前蘇聯空間管理總局局長亞曆山大·杜巴耶夫在一次記者招待會上第一次公布前蘇聯載人空間飛行費用。他說:“自從1986年以來在空間載人計劃上已耗資147億盧布(相當235億美元),獲得60萬美元的收益。”至於1971~1986年“禮炮”係列的15年飛行的花費從無披露。前蘇聯曾透露“和平”空間站6個對接口對齊需35億盧布。美國和前蘇聯既然擁有各種各樣的軍用衛星,為什麼還不惜耗巨資進行載人空間飛行?能不能用自動化衛星取代人在空間的工作?人在空間到底起著什麼樣的作用?前蘇聯載人飛行得到的東西,已證明是不能用其他方法獲得的。在空間站上人機結合,能發揮極大威力。人在空間不僅進行各種科學實驗、宇宙觀測,在站上還能觀測氣象,向地球準確地作出3天的天氣預報。

美國在執行“阿波羅”登月計劃時期,有些科學家反對載人空間飛行,認為費用昂貴,危險性大,完全可以用自動化衛星取代。但堅持載人空間飛行者認為,人不僅有視力和大腦思維,而且有雙手操作空間站上極複雜的裝置。就空間科學、空間加工材料、新工業產品以及空間藥劑生產來說,都需要男女宇航員親自操作。盡管美國和日本研製出在空間站上用的高性能機器人,但出站捕捉和回收衛星、修理衛星仍需要人操作。例如,1984年4月,美宇航局宇航員出艙乘載人機動裝置作空間自由飛行,抓住了1980年發射的一顆出故障的太陽峰值觀測衛星,拉到航天飛機附近,操縱遙控機械臂將其拖進運貨艙內。宇航員更換了引起姿態控製係統失靈的保險絲後,又把衛星送回原軌道。接著,1984年11月,宇航員仍乘載人機動裝置到空間,抓回兩個月前發射的兩顆未進入預定軌道的通信衛星(一顆印尼“統一B2”,一顆美國“西聯星-6”),回收到運貨艙內,帶回地麵修理,以備重新發射。“國際通信衛星-6”的第二顆於1990年3月用“大力神-3”發射失敗,衛星進入低軌道,國際通信衛星組織決定花13億美元由航宇局於1992年2月用“奮進號”航天飛機回收,擬給衛星安裝一台重9噸的固體推力器,再點火推到靜止轉移軌道。航宇局正在訓練宇航員如何在空間安裝發動機。此外,航宇局還擬回收出故障的“陸地衛星-4”。以及其他衛星,這些工作隻有人才能進行,高性能的智能機器人也不能取代人在空間的作用。在空間進行各種有關軍事活動,更需要軍人宇航員。從經濟觀點考慮,人在空間站需要地麵監控站24小時輪流值班監視,一旦發生不測,可以立即得到命令返回地麵。美航宇局科學和空間應用處的羅伯特·索科洛斯基於1990年6月29日對美國《空間新聞》記者說:“每逢人在空間站上,宇航員整個安全係統費用猛增。”空間載人飛行費確實是昂貴的。