資源緊缺“倒逼”寶庫開門
大膽探索空間、海洋和地球深部
    2009-12-29    作者:余建斌    來源:人民日報

    “太空不空”

  很多特殊資源的利用需要技術(shù)突破

  “太空一看是空的,什么都沒有,其實有很多特殊的資源!敝袊靼残l(wèi)星測控中心總工程師席政說,“以應(yīng)用最多的太陽同步軌道為例,目前所有氣象、災(zāi)害、海洋、資源等對地觀測衛(wèi)星都在利用這個軌道。”
  地球是人類的家園,外太空、宇宙空間是屬于人類的共同財富,目前掌握的只是這種豐富資源的一小部分。就探月工程的意義而言,月球上的氦—3有可能是未來能源的主要來源。而如果把天文設(shè)施放到月球上,很小的一個儀器就能看到更遠(yuǎn)的空間。
  “能進(jìn)入太空是一回事,經(jīng)濟(jì)方便地進(jìn)入是另一回事!毕f,我國近期主要任務(wù)是突破后續(xù)航天任務(wù)包括載人航天計劃和“嫦娥計劃”探月工程,以及衛(wèi)星編隊飛行、大型星座構(gòu)型保持運(yùn)動等關(guān)鍵技術(shù)。而太空遠(yuǎn)航等新技術(shù)仍在研究之中。
  宇航動力學(xué)國家重點(diǎn)實驗室學(xué)術(shù)委員會主任委員李濟(jì)生院士說,目前我國航天原創(chuàng)能力比較弱,真正地獨(dú)立自主發(fā)展航天技術(shù)關(guān)鍵在于各個領(lǐng)域的原始創(chuàng)新!皬母旧现v,我們對于時空的理解和表述,坐標(biāo)系、引力場都用的是國際上的數(shù)據(jù)。用別人的是很省事,但最大問題是不配套,我們東拼西湊,出現(xiàn)誤差就是系統(tǒng)性基礎(chǔ)性的!毕f,我們要跨越式發(fā)展,就需要建立自己的時空框架,對時空觀念進(jìn)行表述,為今后可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
  目前,在空間的軌道資源利用上,我國已經(jīng)有數(shù)十顆衛(wèi)星。一顆衛(wèi)星本身價值以億計,加上地面系統(tǒng)、服務(wù)人員,這是國家巨大的財富。談到空間資源的利用,李濟(jì)生告訴記者,其實空間資源是很有限的,以地球靜止軌道為例,離地面約36000公里,軌道上的衛(wèi)星24小時可以停留在人們頭頂,用來做通信衛(wèi)星非常有用,這個軌道資源就很緊俏。但中國“頭頂”上的空間也不是中國一個國家的,世界各國都在爭取這種資源。另外如導(dǎo)航衛(wèi)星使用的波段也有限,美國GPS導(dǎo)航衛(wèi)星就占了很多波段。
  大力拓展空間資源要依靠基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新。席政舉例說,目前地球同步軌道上新疆那么大的位置只能放一顆衛(wèi)星傳輸幾十路的電視節(jié)目,這使得同步軌道的資源相當(dāng)緊張,但如果突破關(guān)鍵技術(shù),同一個位置多放幾顆衛(wèi)星,甚至100顆,軌道資源也就增加100倍。

  “藍(lán)色聚寶盆”

  保護(hù)與開發(fā)并重,海洋戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)興起

  當(dāng)前,海洋漁業(yè)、海洋交通運(yùn)輸和濱海旅游業(yè)一直是傳統(tǒng)三大海洋支柱產(chǎn)業(yè),但海洋電力、海水綜合利用業(yè)等新興海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,海洋清潔能源的發(fā)展也被提升到國家戰(zhàn)略的高度,潮汐能發(fā)電量在世界前幾位。
  不過,新興海洋產(chǎn)業(yè)占整個海洋經(jīng)濟(jì)的比例還相當(dāng)小。以2008年為例,海洋電力業(yè)只占0.06%,海洋利用業(yè)是0.06%,海洋生物醫(yī)藥業(yè)占0.48%,海洋油氣業(yè)也只有7.14%。而且,海洋經(jīng)濟(jì)在成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)同時,問題也不少!昂Q螽a(chǎn)業(yè)布局不夠合理,地區(qū)之間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)雷同現(xiàn)象突出!眹液Q缶志珠L孫志輝認(rèn)為。
  海洋資源按分布可分為國家管轄海域資源和國家管轄外海域資源,包括海洋生物資源、礦產(chǎn)資源、濱海濕地資源、海洋能源等。在國家管轄外海域資源,我國在太平洋中部已擁有7.5萬平方公里多金屬結(jié)核礦區(qū)的專屬勘探權(quán)和優(yōu)先商業(yè)開采權(quán),可滿足年產(chǎn)300萬噸多金屬結(jié)核、開采20年的資源需求。
  我國是海洋大國,同時也是一個能源消費(fèi)大國,充分利用海洋資源包括海洋能源資源,是社會發(fā)展的必然選擇。國家海洋局海洋發(fā)展戰(zhàn)略研究所的專家舉例說,比如天然氣水合物(可燃冰)被認(rèn)為是一種潛力巨大的新能源,據(jù)估算,世界上天然氣水合物所含有機(jī)碳總量相當(dāng)于全球煤、石油和天然氣總和的兩倍。深海生物基因資源也引起世界各國的關(guān)注。
  深化近海、拓展深遠(yuǎn)海,是未來相當(dāng)長時期海洋資源開發(fā)利用的主要方向。國家海洋局有關(guān)專家說,對近海資源應(yīng)從重開發(fā)、輕保護(hù)向保護(hù)與開發(fā)并重轉(zhuǎn)變,對國家管轄外海域資源,應(yīng)充分利用現(xiàn)有國際海洋法律制度給予的權(quán)利,擴(kuò)大國際合作,擴(kuò)大國際海底區(qū)域和深海資源領(lǐng)域,為未來深遠(yuǎn)海資源開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化做好技術(shù)、裝備等各項準(zhǔn)備。

  “地心游記”

  從深部找出路,地球物理探測裝備基地正在籌建

  中國人均資源短缺,資源勘探水平不高,開采利用率也比較低,這是制約未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出矛盾。在地質(zhì)學(xué)界和地質(zhì)工作者隊伍中,正興起一場地質(zhì)找礦大突破的討論和技術(shù)實踐!敖议_地球深部的奧秘,把視野延伸到深部,才能更加有效地尋找資源、減輕災(zāi)害。”中國地質(zhì)科學(xué)院研究員、中國科學(xué)院院士李廷棟表示。
  “我們就是要立足國內(nèi)找礦,目前地表淺礦幾十年找下來基本上都找完了,只能往深部走。世界一些礦業(yè)大國已經(jīng)達(dá)到2500米到4000米,我們的探礦深度目前一般就到500米!敝袊茖W(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所固體礦產(chǎn)資源研究室主任劉建明研究員說,在地球深部,僅固體礦產(chǎn)資源就包括非金屬、金屬礦產(chǎn),同時還有地下水、地?zé)、石油天然氣等能源物質(zhì)。
  “目前正處于由地表礦向深部礦的轉(zhuǎn)型期,原有的技術(shù)理論很難適用,必須創(chuàng)新。”劉建明認(rèn)為。被形容為“地球探針”的超深鉆探技術(shù)是探究地球深部的一個途徑,可用來實現(xiàn)地質(zhì)科學(xué)研究、深部資源勘查、自然災(zāi)害預(yù)測等重大發(fā)現(xiàn)。除了“地球探針”,在探地技術(shù)上,最關(guān)鍵是地球物理探測技術(shù),不僅可以用于找礦,也可以應(yīng)用到地球深部的石油、天然氣、地下水等能源勘察方面。
  但我國這項技術(shù)仍比國外落后不少,先進(jìn)裝備都是購自國外。劉建明說,不研制自己的裝備,關(guān)鍵技術(shù)受制于人,如果國外實行技術(shù)封鎖,結(jié)果就很糟糕。
  劉建明透露,目前地球物理探測裝備基地的建設(shè)正在籌劃中,希望結(jié)束此前“研而不發(fā)”的局面,設(shè)立一個長期穩(wěn)定的研發(fā)基地,將自主的地球物理探測裝備搞上去。

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