“太空”工厂

“太空”工厂

美国航天科学家舒尔曼提出：“我们对宇宙空间还很不了解，它有可能为工业开创一个全新的世界。在此环境中，我们可能生产出任何至今没有听说过的东西。”太空拥有微重力、高真空、超洁净、丰富的太阳能等宝贵资源。航天员已经用实验证明，这些环境资源有着非常广阔的用途，可生产出地球上难以制造或成本昂贵的高质量产品，如电子工业用的高纯度大晶体硅材料和砷化镓材料、地面上无法生产的疑难病症特殊药物。在太空建立工厂，将成为航天技术发展领域里一个前景灿烂的目标。

从20世纪70年代以来，前苏联和美国利用空间站和航天飞机作了许多空间工业生产的有益探索，并已取得初步成效。前苏联发射的“礼炮号”和“和平号”轨道站，对各种空间生产进行了长期实验。“礼炮6号”轨道站在4年又10个月的太空飞行期间，航天员成功地制取了铝镁等多种合金、碲镉汞等半导体材料，提取了抗流感疫苗所需的超纯蛋白等；“礼炮7号”轨道站又进行了各种合金、半导体、陶瓷、药物加工等300多项研究实验，为建立空间生产做了准备。1986年2月20日上天的“和平号”轨道站上，专门建立了一个工艺实验和生产车间、一个医药试制车间，这已是空间工厂的雏型。美国20世纪70年代发射的天空实验室和20世纪80年代开始飞行的航天飞机，也都开展了各种太空资源开发的实验和生产，如制造出一种2微米的乳胶球和各种半导体材料，大大提高了产品的纯度和质量。在这些实验的基础上，科学家们提出了太空建设工厂的方案。

目前的宇宙飞船、人造卫星和航天飞机，都不适宜在太空从事现代化的大规模生产。宇宙飞船由于受到运载能力限制，体积和重量都太小，不能安装大型设备；人造卫星不能在轨道上定期补给燃料、维修作业，也无法在太空回收空间产品；航天飞机在轨道上飞行的时间太短，其结构也不适于建立空间工厂。从目前情况看，空间站和空间平台是建立空间工厂的理想场地。这两种航天器可在轨道上组装、调试大型设备，进行批量生产，同时也能在轨道上接受来自地面或其他航天运载工具提供的维修设备、回收产品等服务。如果把空间站和空间平台组合一起，用空间站配备高级生命保障系统和各项服务设施，载人到上面工作，用部署在周围的多个专用空间平台从事自动化工业生产，就能在太空长期高产、稳产，收到巨大的经济效益。

美国科学家提出了一种名叫“空间工业设施”典型方案。这种空间工厂由工作舱和供应舱组成，工作舱用于安装生产设备，进行独立生产；供应舱用于补给原料、供应设备和贮存产品。工作舱长10．6米，直径4．4米，可装载体积70立方米、重5400公斤的设备，供应舱可装载体积50立方米、重9080公斤的货物。这一设施由航天飞机一次运送到预定轨道上，经过组装后就能具备生产能力。平时无人看守，完全自动化生产。航天员定期乘航天飞机上去维修、保养、更换设备、安装仪器和回收产品。最初的空间工厂主要集中于材料加工、药物试制和太阳能发电方面将来会扩展到生产其他产品，预料很快就会进入实用阶段。