主持人：我大致聽(tīng)懂了。為了聽(tīng)得更明白，請(qǐng)您現(xiàn)在就開(kāi)始講解空間科技給人類帶來(lái)了什么，我們洗耳恭聽(tīng)。

　　蕭：好，謝謝。各位下午好，非常高興有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)和大家一起來(lái)探討一下關(guān)于人類的空間活動(dòng)問(wèn)題�？臻g活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是集中體現(xiàn)現(xiàn)代高科技技術(shù)領(lǐng)域里面最前沿的引人注目的領(lǐng)域之一，那么大家對(duì)它感興趣，關(guān)心也是很自然的，剛才主持人也談到，即將過(guò)去的這個(gè)世紀(jì)，有人把它叫做空間時(shí)代的開(kāi)始，的確是這樣的，因?yàn)槲覀內(nèi)祟惖谝淮蚊撾x地球，第一次實(shí)現(xiàn)了太空行走，第一次登月，而且我們第一次把飛行器送到了木星、火星和太陽(yáng)的兩個(gè)極區(qū)這樣的遙遠(yuǎn)的地方，那么表示空間時(shí)代的確是開(kāi)始了。那我們究竟這個(gè)空間活動(dòng)可以給人類帶來(lái)一些什么，從基礎(chǔ)上面來(lái)說(shuō)，大家都是搞基礎(chǔ)研究的，人類的求知欲，不斷地要了解自然，了解我們的環(huán)境，這個(gè)本身促使我們不斷地去對(duì)空間進(jìn)行新的探索，我想這是基本的一面，但是從應(yīng)用的方面來(lái)說(shuō)，空間也的確可以給我們?nèi)祟悗��?lái)很多巨大的利益。因此今天我就想圍繞這個(gè)問(wèn)題談一談，為了了解空間到底能給我們?nèi)祟悗��?lái)一些什么，我想我們首先應(yīng)該了解一下空間環(huán)境，從第一個(gè)方面我想先從一般性的空間的特點(diǎn)來(lái)讓大家了解一下，或者我們一起交流一下，空間能夠帶給我們一些什么東西�？臻g有些什么特點(diǎn)，我們國(guó)家著名的航天專家王希季院士他是去年22位“兩彈一星”的功勛獎(jiǎng)?wù)碌墨@得者，他總結(jié)第一個(gè)空間有極大的高度，有極其寬闊的視野。那么第二呢，空間的環(huán)境非常清潔幾乎接近了高真空。第三，我們要進(jìn)入空間，就必須脫離地球的引力，因此在空間是沒(méi)有重力的失重環(huán)境，或者我們說(shuō)是微重力的環(huán)境。有的同學(xué)包括我第一次聽(tīng)到以后覺(jué)得奇怪，很大的高度也變成資源了，非常潔凈的環(huán)境也是資源，可是我們聽(tīng)一聽(tīng)下面的分析，我覺(jué)得我很同意這樣的觀點(diǎn)，這些的確是資源，因?yàn)樗鼈儙Ыo我們很多有用的東西。比如說(shuō)很大的高度，很大的高度給我們帶來(lái)這樣一個(gè)極其方便的條件，就是我們?cè)诖蟮母叨壬蟻?lái)研究我們自己的家園，那么對(duì)地觀測(cè)可以比任何環(huán)境都要優(yōu)越。一個(gè)人生活在地球上，看不到地球的全貌，這也就是為什么我們?nèi)祟悾ㄎ拿鳎┮呀?jīng)有七千多年的歷史，可是我們知道地球是圓的只不過(guò)才有三四百年的歷史。因?yàn)槲覀兪冀K站在地球的表面上，不知道地球是圓的。如果幾百年以前人類就已經(jīng)到了月亮上的話，地球是圓的根本不需要你去研究，那么一看就（知道）是圓的。所以很大的高度的確是帶給我們很多很有利的條件，我們現(xiàn)在絕大部分的技術(shù)應(yīng)用衛(wèi)星，事實(shí)上就是利用這樣一個(gè)特點(diǎn)。比如我們舉幾個(gè)例子，第一個(gè)是通訊衛(wèi)星，第二個(gè)是氣象衛(wèi)星，第三個(gè)是資源衛(wèi)星和各種各樣的遙感衛(wèi)星，我們簡(jiǎn)單的來(lái)解釋一下，剛才已經(jīng)說(shuō)過(guò)了無(wú)線電波像光波一樣是直線傳播的，特別是電視和多路的載波電話，它的頻率很高，頻率很高的東西它更加是直線傳播，北京電視塔差不多有四百米的高度，可是它這個(gè)電波從上面下來(lái)到了和地球圓弧相切的距離也只有一百多公里，所以如果就靠天線的高度的話，那么比昌平或者比密云更遠(yuǎn)的地方，根本就收不到北京的電視。因此早就想過(guò)我們的塔應(yīng)該越建越高，所以大家從材料的角度想一想，如果一個(gè)塔的頂要覆蓋三分之一個(gè)地球，我們建三個(gè)塔就可以進(jìn)行全球轉(zhuǎn)播的話，這個(gè)塔的高度應(yīng)該是三萬(wàn)六千公里左右，沒(méi)有一種材料能夠經(jīng)得起這樣的高度，而且大家可以算一下，這樣一個(gè)高度按照巴黎的埃菲爾鐵塔的體積來(lái)算的話，這樣一個(gè)高度的鐵塔它的底座的面積要比地球的面積還要大，那你沒(méi)有辦法在地球上建這樣一座鐵塔，可是我們充分的利用空間這個(gè)廣度，那么我們只要在同步的高度上三萬(wàn)六千五百公里的高度上我們放三顆同步的衛(wèi)星，它（繞地球）旋轉(zhuǎn)的速度和地球自轉(zhuǎn)的速度一樣，所以在地面上看起來(lái)它永遠(yuǎn)在同一個(gè)地方，那么大家把所有的電視、電波所有的信號(hào)都放到它上面去，它再轉(zhuǎn)發(fā)下來(lái)那么用電視接收天線就什么地方都可以接收，現(xiàn)在歐洲的足球賽在北京隨時(shí)都可以看到，那么實(shí)際上是衛(wèi)星轉(zhuǎn)播在起作用，鳳凰衛(wèi)視臺(tái)它是向全球廣播的，如果沒(méi)有了這個(gè)通訊衛(wèi)星也不可能實(shí)現(xiàn)。所以大家知道這個(gè)高度、廣度有多大的作用。氣象衛(wèi)星地面我們不論布置多么密的氣象觀測(cè)網(wǎng)，要把這些網(wǎng)搜集起來(lái)（的）資料，匯總到一個(gè)地方去，是要相當(dāng)花時(shí)間的，但是我們?cè)诹�百到九百公里繞著地球南北極旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)同步軌道上放一個(gè)氣象衛(wèi)星的話，那么幾十萬(wàn)平方公里面積里面的云的演化和圖形，在隨著地球的自轉(zhuǎn)一兩小時(shí)里面全可以拍下來(lái)，那么天氣演化的過(guò)程我們就可以看得非常清楚。資源衛(wèi)星也是這樣子的，我們需要知道地面的礦藏什么的，如果航測(cè)的話，飛機(jī)一飛它這個(gè)航測(cè)的照片的寬度只有幾百米，那么飛過(guò)去是一條線，但是衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)一片的……，因?yàn)榈厍虮旧碓谧赞D(zhuǎn)，衛(wèi)星在旋轉(zhuǎn)，一般的一百零四分鐘就可以掃過(guò)地球一次，在這樣的情況下，我們地面的各種照片以及通過(guò)不同波段，比如從紅外毫米波一直到更長(zhǎng)波一些東西，不同的物質(zhì)它輻射出來(lái)譜不一樣，那我們就可以判斷地面的森林怎么分布的，地下的礦藏是怎么分布的，以及海洋的顏色，海溫的變化我們都可以通過(guò)各種各樣的……，專門探測(cè)地球資源的我們叫做地球資源衛(wèi)星，還有一些其它目的的我們統(tǒng)稱為遙感衛(wèi)星，遙感如果從遙遠(yuǎn)地方，來(lái)感知下面是什么東西，這個(gè)我們當(dāng)然要使用到各種光學(xué)和電磁的不同波段，現(xiàn)在越來(lái)越發(fā)展，像海事救援衛(wèi)星，以及其它的一些專用的衛(wèi)星，都是充分利用廣大高度和極大的視野。第二個(gè)就是非常清潔的空間，非常清潔的空間向我們提供了一個(gè)向相反方向研究這個(gè)深空和天體的極好的機(jī)會(huì)，不管我們用無(wú)線電波段還是光學(xué)波段，我們避不開(kāi)大氣的干擾，天文臺(tái)可以建到高山上去，灰塵少一些，可是云仍然要擋住它，水汽要擋住它，水汽把紅外（輻射）吸收得差不多了。所以我們天文的發(fā)展就受到了限制，但是我們現(xiàn)在可以發(fā)展大氣外天文學(xué)，我們把天文望遠(yuǎn)鏡放到衛(wèi)星上去，放到大氣外面，大家知道著名的哈勃望遠(yuǎn)鏡就是這個(gè)目的，那我們國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有專家建議，我們要建立一個(gè)太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星，去在天上看太陽(yáng)的磁場(chǎng)，比地面要看得清楚，順便告訴大家去年太陽(yáng)活動(dòng)極大，我們經(jīng)常預(yù)報(bào)太陽(yáng)要有什么爆發(fā)，要有什么爆發(fā)，怎么能夠監(jiān)測(cè)到太陽(yáng)的爆發(fā)并且及時(shí)地作出預(yù)報(bào)呢？在太陽(yáng)和地球的中間有一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)附近太陽(yáng)引力和地球的引力是平衡的，我們把它叫做拉格朗日點(diǎn)把衛(wèi)星通過(guò)幾次變軌，放到拉格朗日點(diǎn)，它可以繞小圓圈既不繞著地球轉(zhuǎn)，也不繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，老在那個(gè)地方呆著，這邊對(duì)著太陽(yáng)，這邊對(duì)著地球，太陽(yáng)上的所有爆發(fā)的X射線以及高能粒子流過(guò)來(lái)，它監(jiān)測(cè)到馬上就發(fā)送到地面來(lái)，這個(gè)拉格朗日點(diǎn)離地面還有200多個(gè)地球半徑，所以我們足足有一小時(shí)到一小時(shí)半時(shí)間可以警告那些飛機(jī)以及各種各樣的航天發(fā)射什么什么現(xiàn)象要發(fā)生了，這個(gè)也是利用了空間的非常的清潔，清潔跟微重力環(huán)境結(jié)合起來(lái)，我們還有更好的用處。比如我們下面說(shuō)一說(shuō)微重力環(huán)境可以干什么，我們生活在一個(gè)有地球引力和重力的環(huán)境里面，我們幾乎不能想象微重力下面的物理規(guī)律和有重力下面是完全不一樣的。比如舉一個(gè)例子，在地面我們有時(shí)候希望煉一些非常高純度的合金，怎么樣來(lái)煉呢？就想不出辦法來(lái)，因?yàn)榈孛嬉獰捄辖�，你總得拿一個(gè)容器，比如說(shuō)我們拿一個(gè)坩堝，這個(gè)是石英做的，它很耐高溫，但是鋼水熔化的時(shí)候1400多度，即使耐高溫，石英坩堝里面的雜質(zhì)它會(huì)分解出來(lái)，總是要滲透到鋼水里面去，所以很純的合金在地面上就想不出辦法來(lái)，但是如果我們能夠在失重的條件下的話，你不需要任何容器，因?yàn)槭е氐臈l件下，大家知道任何東西是隨遇而安的你放到哪里就是哪里，那我們只要把一團(tuán)金屬懸在空中，周圍用電磁的方法或者其它方面加熱，它熔化了還在那里，那么你就可以往里面合適的添加一些你所需要的合金，這個(gè)純度可以由你來(lái)控制。微重力下的生命科學(xué)，整個(gè)也是不一樣的，我們的人習(xí)慣于重力的情況下，我們的心臟壓血的時(shí)候往上壓力大一些，往下壓力小一些，在宇宙飛船里面就不一樣，所以待了幾個(gè)月的宇航員或者航天員回來(lái)的時(shí)候他一開(kāi)始下飛機(jī)走不動(dòng)了，因?yàn)樗�整個(gè)血液循環(huán)在失重的條件下也是不一樣的，那么當(dāng)然現(xiàn)在有人提出來(lái)微重力農(nóng)業(yè)，這個(gè)有爭(zhēng)論，但是至少也說(shuō)明微重力條件下，因?yàn)槲⒅亓�條件下，種子的向地性以及發(fā)芽的時(shí)候向光性，向光當(dāng)然跟微重力沒(méi)有關(guān)系，但是你都可以人工地去調(diào)制它，所以在這樣的情況下種子會(huì)怎么樣，這也是一個(gè)研究的課題，那就是說(shuō)我們舉這樣幾個(gè)例子，說(shuō)明太空這樣一些環(huán)境的特點(diǎn)本身的確是資源，我們可以充分地利用它來(lái)為人類服務(wù)。

　　那么下面最后談一點(diǎn)真正跟資源有關(guān)系的問(wèn)題，行星和月球很誘人的一點(diǎn)就是上面有些資源，當(dāng)然現(xiàn)在我們把它叫做內(nèi)類行星，絕大部分資源地面上都有了，月球上有一種資源地球上就沒(méi)有那么豐富，那么就是氦的同位素，叫做氦三，月球上的氦三有好幾千噸，這樣的氦有什么用處呢？氦三是一種氦的同位素，一般氦的分子量是二，氦三是一種同位素，大家知道我們要從原子里面提取能量的話，有兩種方式，一種叫做裂變，拿重的原子比如說(shuō)鈾235，用中子來(lái)轟擊它，一個(gè)原子分裂成為兩個(gè)原子的時(shí)候，按照愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換規(guī)律，它這個(gè)質(zhì)量是少了的，少的一部分質(zhì)量變成能量了，這就是早期的原子彈，如果原子彈產(chǎn)生的熱量夠大的話，另外一個(gè)極端就是很輕的原子核，你把兩個(gè)輕的原子核，比如說(shuō)氫的同位素叫氘或者氚，或者是氦的同位素氦三，你把這樣兩個(gè)氦在高溫、高壓下給它壓在一起的話它聚成為一個(gè)新的重一點(diǎn)的新的原子，而聚合起來(lái)重的原子質(zhì)量也少了一點(diǎn)，也轉(zhuǎn)換成能量，這個(gè)能量要比裂變的能量要大的多的多。那么如果我們?nèi)祟惸軌蚩刂坪司圩兊脑�，那我們能源根本就不要發(fā)愁，海水里面有的是氫，而現(xiàn)在月亮上面的氦三是一種最好的核聚變的材料，那么足夠地球上全人類取用能源，取用許多年，所以在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，空間的真正的，我們傳統(tǒng)意義上的物質(zhì)資源也還是很豐富的。再花五分鐘左右的時(shí)間我們談一談空間環(huán)境災(zāi)害性的一面，就是說(shuō)我們認(rèn)為太陽(yáng)只是對(duì)外有光輻射，從紅外譜段到紫外，實(shí)際上不是的，太陽(yáng)輻射的譜段，從長(zhǎng)波的無(wú)線電波一直到最短波長(zhǎng)的伽瑪射線以及宇宙線粒子太陽(yáng)上都可以輻射出來(lái)，只不過(guò)是譜的分配不一樣，另外就是太陽(yáng)還不斷地往外拋射東西，太陽(yáng)的能量真正是太陽(yáng)內(nèi)部在高溫高壓下產(chǎn)生的核聚變，這個(gè)核聚變產(chǎn)生的巨大的熱的壓力把太陽(yáng)的外層大氣不斷地往行星際空間推出去，這個(gè)推出去不是簡(jiǎn)單的推，在物理上有很多加速的機(jī)制，推到行星際空間以后，帶電粒子正的離子和負(fù)的離子它的運(yùn)動(dòng)速度不一樣的話，就會(huì)產(chǎn)生電流，這種電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)又改變電流，這個(gè)物理規(guī)律可以寫出來(lái)，這個(gè)離子產(chǎn)生的電流改變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)又影響離子的電流，你寫成數(shù)學(xué)方程的話你發(fā)現(xiàn)很奇怪，就好象當(dāng)初帶電粒子里面有磁場(chǎng)，帶電粒子怎么走，磁場(chǎng)跟著它怎么走，發(fā)明者把這個(gè)叫做磁場(chǎng)的凍結(jié)，太陽(yáng)上這個(gè)帶電粒子出來(lái)的時(shí)候凍結(jié)的太陽(yáng)的磁場(chǎng)一到了以高速度到了地球的磁場(chǎng)表面的時(shí)候，這個(gè)帶電粒子以及它的磁場(chǎng)和地球的磁場(chǎng)以及地球外層的電離大氣相互作用，因此地球的大氣不是這么均勻的擴(kuò)展出去越來(lái)越稀薄，而是向著太陽(yáng)的一面被太陽(yáng)風(fēng)或者叫做太陽(yáng)帶電粒子的磁場(chǎng)把它壓縮得很扁，背著太陽(yáng)的一面被太陽(yáng)風(fēng)拖得很長(zhǎng)，那么地球的大氣跟彗星是一樣的，實(shí)際上有一些等離字體彗星也是同樣的原理，那在這樣的情況下太陽(yáng)又不是均勻地往這個(gè)行星去輻射東西，它這個(gè)帶電粒子有時(shí)候在均勻的背景上有一股一股的擾動(dòng)，這種擾動(dòng)大家把它叫做太陽(yáng)風(fēng)暴，用太陽(yáng)風(fēng)暴到達(dá)地球磁場(chǎng)的時(shí)候，就可以使地球的磁場(chǎng)突然變化，學(xué)磁學(xué)的人都知道地球的基本磁場(chǎng)差不多是三萬(wàn)四千到三萬(wàn)六千的伽瑪，太陽(yáng)風(fēng)和地球相互作用強(qiáng)烈的時(shí)候可以產(chǎn)生好幾千伽瑪?shù)淖兓�，這個(gè)我們把它叫做空間天氣，那么空間的天氣是太陽(yáng)上的磁場(chǎng)和帶電粒子和地球的磁場(chǎng)和帶電粒子相互作用產(chǎn)生的這種變化，這種變化是什么東西在變化，既沒(méi)有降水也沒(méi)有溫度的突變，這種變化是地球磁場(chǎng)和電流的擾動(dòng)，但是問(wèn)題就在于我們有很多現(xiàn)代化的科學(xué)核工業(yè)設(shè)備是經(jīng)不起這個(gè)磁場(chǎng)的突然擾動(dòng)的，比如我們大規(guī)模的輸電網(wǎng)路，輸電網(wǎng)路都是導(dǎo)電的很大的環(huán)，這么大面積的導(dǎo)電環(huán)里面如果磁通量在那里變化的話，那么它感生的電流強(qiáng)度電動(dòng)勢(shì)是相當(dāng)高的，那么有一個(gè)大家可能想不到就是我們的計(jì)算機(jī)技術(shù)硬件技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越發(fā)達(dá)了，我們?cè)谥讣咨w這么大一個(gè)面積里面可以集成好幾兆字節(jié)的容量，但是這個(gè)里面實(shí)際上就相當(dāng)于集成了很多很多二極管，那么每個(gè)二極管非常非常的微小，所以只要一個(gè)帶電的高能粒子一下子沉降到你那個(gè)芯片里面的某一個(gè)二極管上，你那個(gè)本來(lái)是負(fù)電，它一個(gè)正電過(guò)來(lái)把你翻成正的了，這個(gè)叫做單粒子翻轉(zhuǎn)事件，整個(gè)計(jì)算機(jī)就癱瘓了，所以這樣一些空間災(zāi)害我們是應(yīng)該對(duì)我們空間感興趣的來(lái)說(shuō)，我們要有辦法探測(cè)它、去防止它。我想是不是先談這么一點(diǎn)，大家如果有什么問(wèn)題或者感興趣，或者覺(jué)得剛才沒(méi)有說(shuō)清楚的，那我們可以進(jìn)一步地討論一下。謝謝大家。

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