院士大讲堂丨叶培建：我们为什么要开发空间？
我们为什么要去开发空间？
两个字——资源
第一，信息资源
我们人类要进步，就要不断地探索，人类只有不断探索才能生存。宇宙是怎么形成的？太阳系是怎么形成的？地球是怎么形成的？地球上最早的生命是哪来的……人类现在已经能够上天、入地、下海，但还回答不了这些最基本的问题，因为人类非常之渺小。
从时间来讲，137亿年前，宇宙在宇宙大爆炸时诞生，如果说这个时间维度太长，我们将其缩短到一年，将整个137亿年的宇宙史看成一年。在1月1日0时0分0秒的时候宇宙大爆炸，宇宙大爆炸产生了我们今天的宇宙，在这一年当中，太阳系在7月份诞生，地球在9月9日诞生，而地球上最早的生命从何而来？这个问题到目前为止还没有定论，有人说是地球上本身产生的，也有人说是外面的行星撞击地球而产生的。不管怎么说，地球有了生命，后来恐龙统治了地球2亿多年，在这张时间表里，恐龙存在的时间是从12月24日到12月28日。而人类，存在的时间只有不到20分钟，以20分钟的人类史去看待一年的宇宙史，我们是看不透的。
第二、高位置资源
站得高才能看得远。如果没有天上的通讯卫星，要想电视转播就要修电视塔，一个电视塔不过能传播七、八十公里，而在空间放一个卫星，可以跟地球同步，地球转多少度它就转多少度，理论上在赤道上空三颗卫星就能覆盖全球。一个气象站放一个气球，也就能看几平方公里，可是在几百公里、几千公里、几万公里的轨道上放一个卫星，看到的就是几百公里、几千公里、几万公里，所以在高位上我们能获取到所需要的信息，也能够通过它传播我们所需要传播的信息。而且天上的空间器有一个好处就是免受地面的影响，无论是洪水、天崩地裂都不影响。高位置资源是应用空间的一个主要依据，所有通讯、广播、导航、动地观测、海洋监测卫星利用的都是高位置资源。
第三、环境资源
空间是一个很神奇的地方，微重力、高洁净度和多辐射等环境都有很大的应用前景。晶体管的生产需要很高的洁净度，但生产车间的洁净度一般也就是1万级，最好的也只有1千级，但月球的洁净度就很高，适合各种精密产品的生产。空间还有很多辐射，很多辐射对我们是有利的，所以利用这些环境可以在空间生产地面上不能生产的药品，进行金属的冶炼，比如说我们国家就曾经在过去利用卫星生产过很少量的砷化镓晶体。中国是一个农业大国，人口很多，吃饭问题怎么解决？我们发现，种子经过几天空间的辐射以后变得很神奇，在地面经过栽培，一个南瓜可以长到200多斤，一条豇豆可以长到1米多长，这为我们解决粮食问题提供了新思路。
第四、物质资源
太阳系有很多小行星，已经命名的就有4万多个，有的小行星整个都是钻石或金矿。月球上也有很丰富的资源，比如说氦3。
按目前的能源消耗来看，已经发现的石油和煤炭的储藏量只够人类使用百余年，将来人类的能源到哪去找？当前能源种类很多，风能发电、潮汐发电、生物发电等等。但比较靠谱有两个：太阳能和核能。
如果我们能在天上建一个电站，或者在月球上或者在地球上几百万公里以外的地方建一个电站，利用微波输送到地面，地面接收以后再转化成电能，这将是取之不尽、用之不竭的干净能源。
另外就是核能，一说起核能大家很害怕，因为国际上发生过几次核电站的事故，但是发生事故的都是比较老式的第二代的核电站，它的原理是核裂变，跟原子弹爆炸没什么区别。但是第四代核发电是可控的热核聚变。热核聚变要用到一些元素，比如氘和钏，氦是最好的。现在全中国一年的发电，光是火力发电消耗的煤，据说是多少万亿吨，还要死很多矿工，但如果我们能够用氦3来发电几吨就够了。但是宇宙的形成就这么奇怪，地球上几乎没有氦3，月球上有。月球上有多少氦3？美国曾经有一个估计，说月球上的氦3有四、五百万吨，人类只需要一百万吨就行了。嫦娥一号上空以后得出一个结论，月球上的氦3好象没有美国说得那么多，大概就是一百万吨，但一百万吨也够我们用很多年，下一步就是怎么把它开采回来。美国已经立法允许个人和私营企业探索小行星矿产。【注：2015年11月，美国国会通过《美国商业太空发射竞争法案》，法案规定，美国个人或企业在小行星或月球上发现的任何物质，包括矿物质、水等，所有权和处置权都归发现者。】
我们要去开发空间，因为：
今天不去，将来想去可能就去不了了。
根据讲座录音整理而成（节选）
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