从空间技术试验转向空间工业化生产的前景如何

从空间技术试验转向空间工业化生产的前景如何

在很多领域,地球上应用的常用技术实际已达到它们的极限。发展费用急剧增长,有时候所得成果不能证明其合理性。这就是为什么要探求空间特殊环境下的潜力。专家们相信,在空间工厂生产大约500种能给工业带来革命性变化的新材料是可能的。这将包括超纯度晶体、超硬度合金和高透明类玻璃。继“礼炮”6号之后,在1982年发射入轨的“礼炮”7号空间站上,又进行了合金、金属、半导体、电子材料、光学材料、陶瓷等数百项科学研究与实验,其目的是为建立空间工厂做准备。

“和平”号空间站上已经建立了技术实验室和生产车间,具备一定生产能力,可以说已经初具空间工厂的性质。专家们已经采用回收舱,从“和平”号空间站将太空产品运回地球。这种回收舱长1.4米,内部容积120立升,每次可将重150千克的实验样品或生产好的材料送回地面。回收舱通常装在进步号货运飞船上。当“进步”号与“和平”号分离并再入大气层时,回收舱从离地110~130千米的高度上被释放出来并借助降落伞返回地面。空间技术试验必然要向空间工厂过渡,在空间进行大规模工业生产已为期不远了。

那么空间工厂是怎样的场所呢?普遍认为空间站和空间平台是建立空间工厂的理想场地。第一,这两种航天器是可以在轨道上组装、调试和运行的大型空间结构,就像组合家具一样,尺寸可以任意伸缩,能在上面安装大型设备,开展大批量生产。第二,它们均能在轨道接受来自地面或其他航天运输器的服务,如维修、回收产品等,因而能长期高产、稳产。空间站是配备高级生命保障系统的长期载人航天器,主要用于复杂的空间生产和科学技术实验,也可以说是用来探索和掌握空间技术试验和生产的工艺过程,一旦取得结果,便可转入到空间平台进行自动化生产。空间平台则是由人短期照料的无人航天器,适于大批量自动化生产。总的说,空间产业的开发,必然要经过有人操作到无人操作的转变过程。载人航天器飞行的费用是昂贵的,但掌握规律是必须的,因此空间产业的开发离不开它。有的空间产品生产,还不能有人在场,例如生产产品过程有毒。但是,在生产设备安装调试时要人照料,或产品生产好后要有人去装运。

对于太空工厂的建设与发展,国外,包括美国和俄罗斯在内,是要建立空间站及其共轨空间平台、异轨空间平台、轨道间飞行器等组成的航天复合系统。他们认为,空间站是系统的核心,它的周围可运行多个专业化生产空间平台,如砷化镓生产、特种合金生产等。核心站是服务基地,为周围平台提供各种服务;平台则是自动进行工业化生产的基地。