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太空資源有什麼變化

發布時間: 2023-06-08 21:43:31

『壹』 太空資源有哪些 太空資源的相關知識

1、太空資源泛指太空中客觀存在的、可供人類開發利用的環境和物質。其中主要包括相對於地面的高遠位置資源、高真空和超潔凈環境資源、微重力環境資源、太陽能資源、月球資源、行星資源等。

2、太空上可利用的資源比地球上可利用的資源要豐富得多。僅從太陽系范圍來說,在月球、火星和小行星等天體上,有豐富的礦產資源;在類木行星和彗星上,有豐富的氫能資源;在行星空間和行星際空間,有真空資源、輻射資源、大溫差資源,那裡的太陽能利用有效率也比地球上高的多。

『貳』 太空資源都有什麼(一)

或許一說到資源,大家首先想到的是水、石油、煤炭和各種礦物等,很少有人一下子會想到太空資源。事實上太空資源是取之不盡用之不竭的。只是因為科技所限,所以才未能大規模開發。下面簡單介紹幾種常見的太空資源:

太空軌道資源

事實上,與海、空航線一樣,太空中的衛星軌道也是一種資源,而且是一種重要資源。

如在對地靜止軌道上的衛星,可以更有利地為固定地區提供通信、氣象、環境監測、發電和照明等各種服務。各種順行和逆行軌道,可以滿足對地球不同緯度地區進行觀測和信息傳遞的要求。由多顆衛星組成的網路,則可以隨時隨地提供各種服務。

地球資源探測

地球資源的合理開發和科學管理,是關繫到人類當前和長遠利益的大事。

我們知道,地球資源分布在廣闊的地球上,地球表面積達到5.1億平方千米,絕大多數重要的礦藏還深埋在地下。如煤炭、石油、天然氣、各種珍貴金屬等。要開采需要的各種資源,除了木材等表面資源,都必須要靠地質人員跋山涉水,一點一點地勘探,需要通過地質分析和判斷,然後再通過鑽探來確定,其艱苦和緩慢程度可想而知。然而這還不是全部,深海遠洋、高山密林、沙漠深處等地區目前人類還無法涉足或還沒有條件勘探,同時野外勘探還要受到黑夜和惡劣氣候的影響。

另外,對地面上的資源管理也存在著麻煩。地面上有大量的農田、森林、河流、湖泊、海洋和已開採的礦業,這些資源都非常重要,然而要對所有這些資源進行有效的管理,就要建立龐大的機構,耗資巨大,即使這樣也會顧此失彼,既浪費金錢又收效甚微。然而在太空軌道上進行地球資源調查和管理,就可以省去麻煩,大大地提高效率。

當地面接到太空發回的圖像後,研究人員便可以根據這個圖像繪制地礦圖。因為不同的地下礦藏,具有不同的地表特徵,而且對地上植被的生長也會產生不同的影響。這樣可以准確地探測出地下礦藏的所在,甚至能准確地估出此礦藏的產物、類型和儲量,為找礦工作提供了很大的便利。

通過太空發回的圖像,研究者們還可以繪制土地利用圖和分布圖。因為太空圖像是利用光譜區分物體的,同一物體處於不同的狀態下,其光譜特性也有區別。例如:農作物在健壯狀態、生命力低下或有病蟲害的狀態下的光譜反應都是不同的。這樣,我們就可以在空中大面積地了解到農作物、牧草、森林的長勢,監視病蟲害和森林火災的防治情況,還可以對大面積農作物進行估產和對森林進行估算貯藏量,其中對農作物的估產准確率可以達到97%以上。

另外,通過太空發回的圖像還可以對城市進行規劃;確定鐵路線路和渠道、大橋的選址;了解河水水位變化,預報洪水;調查水利資源,尋找新水源,以指導、制定灌溉計劃;對海洋進行綜合考察,了解洋流和冰情、漁情;還可以繪制更加准確有用的海圖和地圖。

總之,太空圖像可以讓我們俯覽地球,方便我們現在的生活,並有利於對將來做出規劃與預測。當然,我們所說的太空圖像和我們常見到的圖像圖片都不同。這些圖像是航天器從高空用多光譜掃描儀、可見光和紅外輻射計、微波輻射計等遙感設備,對地球表面依次掃描,遙感成像的。從太空中發回的圖像必須由地面的專業人員進行分析和判斷,才能繪制出各種反映地球問題的圖表。

太空軌道通信

隨著人類生活范圍的擴大和對世界認識的增強,人類互相之間的聯系越來越頻繁,想與更遠的地方的人聯系的慾望也越來越強烈。由於整個地球面積廣闊,生活在地球各地的人們的通信聯系就成了一個大問題。

在沒有交通工具的古代,人類發明了各種方法來互通信息,例如中國著名的長城烽火狼煙。如果有敵人來犯,白天就點燃狼煙,用事先約定好的信號使煙或長或短地發送出去,一個烽火台接一個烽火台,很快就可以把消息傳遞出去了。如果是晚上就點燃火,用火的一明一暗來傳遞消息。

烽火狼煙傳遞消息確實很快,但是也有許多不足,例如必須在有長城的地方使用,而且一般只能傳遞較短較單調的信息,否則就容易出錯。這種辦法在古代不失為聰明之舉,但效率低又受各種因素制約,隨著人類生活的發展,越來越不符合人類的要求。直到1837年摩爾發明了電報以後,人類的信息傳遞方式才有了質的飛躍。這時,人們可以用無線電的方式快速傳遞信息了。但是因為電波受到高層建築物和高山的阻隔,必須架設高高的發射塔,而且電波還受到地球球形曲面的影響,所以每隔約60千米還必須架設一個中轉站。無線電通信必須通過許多條件的干擾才能實現遙遠距離間的信息傳遞,耗資巨大且費時費力。1876年,貝爾發明了電話,人們可以通過電話線與遠方的人通話了,但是,由於電話線越長對信號的削弱程度越厲害,所以長途電話很不清晰。

然而利用太空軌道通信就沒有以上這些麻煩了。衛星是掛在空中的無線電中轉站,它居高臨下,不受建築物和高山的阻隔,地球曲面對它的影響也小得多。因此,要實現全球通信所需要的衛星數量要比地面上需要的中轉站的數量少得多。在地球赤道上空,離地球35786千米的衛星軌道相對地面是靜止的,這條同步軌道就叫地球靜止軌道。在地球靜止軌道上等距離設置3顆衛星,就可以將地面上發出的無線電信號,發送到地球除南北極少數地區以外的任意一個角落。

太空環境資源

太空特有的微重力、高輻射、高真空、高低溫、無菌、高潔凈的環境,是一種重要資源。在這種特殊環境下,人類可以進行工業加工、生物試驗、空間制葯等。

太空工業加工

說到太空工業加工,我們就必須談一談太空最重要的特殊環境——微重力環境。

說起失重,人們並不陌生,大家或許都有這方面的經驗。例如我們從高處落下時,人就暫時處於失重狀態,最鮮明的例子就是過山車了,它利用加速度下滑使人們產生失重狀態,因為很大的加速度暫時平衡了地球的吸引力。但是這只是暫時的,由於地球吸引力的作用,人們最終還是要回到地面上來。

而在太空中,無論是宇航員還是各種物體都處於長時間的失重狀態下。太空中的失重與地面上的失重還不太一樣。確切地說,當一個航天器沿著太空軌道運動時,環繞地球旋轉所產生的離心力和重力達到平衡,因而出現了失重狀態。

而實踐證明,空間站等航天器在太空中並不能形成完全真正的零重力環境,實際上總有某種干擾因素存在。例如太陽光的壓力、反作用力矩、稀薄氣體阻力、地球磁場的作用力與重力梯度影響等會形成微小重力。還可能產生干擾的有航天器中人員的走動、機器運轉時的振動、定向系統發動機的工作、零部件的更換、隕石的撞擊等諸多因素。因此,航天器中很難達到完全的失重,確切地說,航天器是處於微重力環境下。

在太空中,所有物體處於微重力環境中,這種失重環境就成了一種資源,可以幫助人類做許多在地面上無法做到的事。

首先,我們可以輕而易舉地製造100%圓度的滾珠軸承。或許大家有些不解:地面上可以生產出來的東西,何苦跑到太空去生產?滾珠軸承是一種非常重要的工業零件,是許多機械中不可缺少的一部分,如果沒有它,很多大型精密儀器就無法運轉。一些高精密度儀器,對滾珠軸承在製造工藝方面的要求非常之高,絕不是普通自行車軸承里用的滾珠可以相比的,這些有特殊精度要求的滾珠製作起來非常不易。

在遠古時代,人們就知道利用失重方法製造金屬球。方法是從高塔上用篩子過濾熔融的金屬液,讓金屬液滴在下落時的失重狀態下冷卻成型,使製成的金屬球近似於理想的球體狀態。

現代工業需要大量的軸承,其內裝的滾珠在地面上生產,通常要經過鍛造、軋機、沖模、切削和研磨等多道加工工序,一般難以保證有很高的質量,因而影響軸承的使用和壽命。

在太空微重力環境下就沒有這些麻煩了。因為處於微重力狀態下的熔化金屬,其表面張力很大,但不產生地面上常見的自重變形,能自動地收縮成理想的球體。

如果需要空心球體,則在加壓下把氣體注入自由蒸發的液滴中,就像吹肥皂泡那樣將其吹脹,等液體冷凝後就自然而然地形成了空心球體。空心球體比實心球體更加堅固耐用。經測試,帶空心球體滾珠的軸承比實心球體滾珠軸承的壽命長4~7倍。

『叄』 太空資源主要包括哪些內容

太空資源泛指太空中客觀存在的、可供人類開發利用的環境和物質。主要包括:相對於地面的高遠位置資源,高真空和超潔凈環境資源,微重力環境資源,太陽能資源,月球資源,行星資源等等。

『肆』 宇宙的自然資源及其特點

宇宙資源主要有空間資源、太陽能資源、礦產資源。人們利用宇宙空間這個特殊環境,通過人造衛星可從遠距離觀測地球,迅速、大量收集地球的各種信息。例如氣象衛星拍攝的衛星雲圖能為我們更好地做出天氣預報;又如,根據衛星照片發現哈薩克已乾涸的庫蘭達里河河床下是一個大湖泊,在沙漠下發現幾處淡水;再如衛星提供的國外小麥產量的准確預報,僅美國一年就獲得兩億美元的好處;衛星還可以在人類還未發現時預報小麥銹病蟲害,可及早防治。同時人類還在衛星上進行大量科學實驗。1996年12月,俄美首次成功地在「和平號」軌道站培育並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育的。這對於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,其個大且抗災能力強。宇宙具有的失重、高真空、超凈和極端溫度等條件是生產某些特殊物品所必需的。1992年10月我國利用一顆返回式衛星做搭載培育生物實驗,培育出防癌生物——石刁柏。再如,火箭所需耐磨的鉛鋁合金,在地球上製造時,鉛總要沉到底部,冷卻後得到的不是一種均勻的合金塊,而像一塊分層蛋糕,如果在宇宙中生產這種合金就方便多了。根據統計約有400種地面上無法製造的合金能在失重環境中製造。

人類進入宇宙空間並開始適應、研究、認識、開發和利用空間環境,這是人類文明史上的一次偉大飛躍。宇宙環境中蘊藏著豐富的自然資源。
空間資源。利用極其遼闊的宇宙空間,人造地球衛星可以從距離地球數萬千米的高度觀測地球,迅速、大量地收集有關地球的各種信息;利用高真空、強輻射和失重等地面實驗室難以模擬的物理條件,可以在衛星上進行各種科學實驗,例如在生物衛星上研究失重對昆蟲、微生物、植物的生長、發育和代謝的影響。

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地表。如何最大限度地利用太陽能,是擺在科學家面前的科研課題(圖「空間太陽能發電站設想」)。

礦產資源。科學家們對航天員從月球上帶回的月岩標本進行了分析,發現月岩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,它是核聚變反應堆理想的燃料。此外,在火星和木星之間的軌道上運行著成千上萬顆小行星,其中不少小行星富含礦體。

宇宙開發活動,無論規模和技術,還是經濟投入,都已不是一個國家所能獨立完成的。因此,空間資源開發的一個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變為電能的裝置。這種裝置一般是在N型硅單晶的小片上用擴散法滲進一薄層硼,以得到PN結,再加上電極而成。當太陽光直射到薄層面的電極上時,兩極間就產生電動勢。太陽能發電的基本途徑有兩種,一種是光電轉移,即將太陽光直接轉換成電能,稱為「光發電」;一種是聚集太陽能,產生高溫,再將熱能轉換為電能,稱為「熱發電」。目前,「光發電」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星等空間物體上。