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國際空間站二十年：耗費這么一大筆開支值得嗎？
（神秘的地球uux.cn報道）據新浪科技（任天）：國際空間站（International Space Station，ISS）是空間開支否造福了人類社會？對這一問題，科學家們分成了兩派：一些人認為，站年值國際空間站是耗費一座團結的燈塔；但在另一些人看來，這不過就是大筆一部動作電影的布景。
太空科學家們正準備慶祝一項非凡的國際航天成就。再過幾天，空間開支人類在外太空的站年值持續存在就將迎來20周年的紀念日。二十年來，耗費一撥又一撥的大筆宇航員不間斷地在國際空間站工作，將這個距離地球表面400多千米的國際巨大航天器作為自己的家。2000年11月2日，空間開支美國宇航員比爾·謝潑德（Bill Shepherd）、站年值俄羅斯宇航員謝爾蓋·克里卡廖夫（Sergei Krikalev）和尤里·吉德津科（Yuri Gidzenko）首次登上國際空間站。耗費此后，大筆國際空間站上的宇航員團隊開始了穩定輪換，以確保空間站永遠不會空著。
共有240名男女在這個重達420噸的空間站上工作過。國際空間站以每小時約27700多公里的速度掠過地球，每天繞地球運行16圈。空間站長約109米，包括6個睡覺的地方，兩個廁所和一個健身房。最受歡迎的地方是由歐洲空間局建造的穹頂艙（Cupola），直徑約2米，高1.5米，設有6個周邊窗和1個天窗。穹頂艙能提供360度的視野，使宇航員能夠直接觀察機械臂操作和已泊接的航天器，還可以遠眺地球，凝視正在聚集的風暴，以及太陽的升起。
蒂姆·皮克（Tim Peake）是唯一一位登上國際空間站的英籍歐空局宇航員，他對穹頂艙有一種特殊的感情。皮克說，他在那里第一次看到我們的星球時，就意識到它是多么脆弱。“你可以看到大氣層，只有16公里厚。它不是無窮無盡的，”他在接受采訪時回憶道，“所有確保我們能在地球上生存的氣體都被在這個非常、非常小的圈層內。你會突然意識到，我們排放其中的東西真的影響很大。”
國際空間站的生活中也有更平凡的一面：宇航員在失重的漂浮狀態下演奏吉他小夜曲；意大利宇航員薩曼莎·克里斯托弗雷蒂（Samantha Cristoforetti）用一個零重力馬克杯第一次品嘗了在外太空制作的意式濃縮咖啡；當然，宇航員們還得處理一連串的廁所故障——“我發現，這才是空間站上吸引地球上最多好奇的地方，”皮克說道。許多科學家堅持認為，這些內部細節十分重要。“國際空間站的運營向我們表明，人類可以在遠離自己星球的外太空建立家園，那里的環境確實非常惡劣，”英國愛丁堡大學的天體生物學家查爾斯·科克爾（Charles Cockell）教授說，“這對我們來說是非常重要的一課。”
在20世紀80年代，美國國家航空航天局（NASA）起草了建造永久軌道空間站的計劃。然而，對該計劃所需費用的預測表明，建造空間站的成本將高得驚人，直到蘇聯解體提供了與俄羅斯合作的機會。蘇聯及后來的俄羅斯先后成功地運行過8個空間站，包括較小的禮炮號（Salyut）空間站和更大的和平號（MIr）空間站，他們的空間工程師在長期空間任務中已經獲得了相當多的經驗。
“這也是美國的一項高度務實的舉措，”英國國家航天中心（National Space Centre）的主管阿努·奧賈（Anu Ojha）教授說，“美國希望防止蘇聯太空專家在蘇聯解體時被各個國家搶走。因此，美國試圖讓他們參與到聯合空間計劃中，這樣就可以讓他們呆在家里，并給予一定的收入。對于這樣的計劃，國際空間站是完美的。”
最后，美俄兩國就建造國際空間站的計劃達成一致，加拿大和日本的航天機構也同意加入這個項目，還有歐洲空間局，英國是其中的關鍵成員。空間站的組裝始于1998年，在2011年完成。在這十三年時間里，美國的航天飛機進行了30多次飛行，俄羅斯的火箭進行了40次多飛行，才將所有組件和模塊帶到空間站。多年來，宇航員們一直專注于空間站的建設，直到近幾年才能夠集中精力從事嚴肅的科學研究，包括與地球上數千名科學家合作進行3000多項實驗。
建造國際空間站的最終費用超過1000億美元。每一年，這座空間站在維護和補給飛行上耗費約40億美元。其中大部分由美國支付。問題在于：這么一大筆開支值得嗎？
英國倫敦大學伯貝克分校的行星科學家伊恩·克勞福德（Ian Crawford）教授認為，這樣的付出是值得的。他說：“國際空間站是高規格國際合作的一個極好范例，當時的世界迫切需要這樣的行動，將世界人民和不同國家聯系在一起。學習如何在太空中生活和工作，對我們做好重返月球的準備，以及未來把人送上火星等，都有很大幫助。”
然而，也有科學家持不同的立場。“你無法證明建造國際空間站所花費的巨額資金是合理的。” 英國的皇家天文學家馬丁•里斯爵士（Sir Martin Rees）表示，“首先，科學上的回報是微不足道的。我們的確了解了身體在太空中長時間停留的反應，也在零重力環境下生長了一些晶體，但這與花在國際空間站上的數百億美元是不相稱的。實際上，只有當空間站的廁所被堵住，或者宇航員拿著吉他漂浮在太空中唱歌時，空間站才會成為新聞。”
馬丁·里斯還指出，美國國家航空航天局的錢應該花在向其他行星發射機器人的任務，或者建造軌道天文臺上。他的觀點得到了美國德克薩斯大學奧斯汀分校的物理學家、諾貝爾獎獲得者史蒂夫·溫伯格（Steve Weinberg）的支持。“在國際空間站上做的唯一有趣的科學研究是通過阿爾法磁譜儀研究宇宙射線，但宇航員沒有參與操作，”他說，“如果使用無人任務將該儀器送入軌道，成本會低得多。”
阿努·奧賈教授補充道，他最初非常懷疑國際空間站的科學原理，但現在確信它是一個重大的成功。他說：“我們在載人航天上的經驗，以及在空間工程和科學成果方面取得的成就是巨大的。我們已經學會了如何在太空中組裝巨大的結構，如何在太空中長時間生活，同時處理各種各樣的突發事件。關鍵在于，我們不能浪費這種經驗。”
從對國際空間站宇航員的研究中，我們已經得到一個重要的教訓，那就是長時間的零重力環境會對人體產生影響。這些癥狀包括肌肉衰退、骨密度降低、視力和味覺障礙等。科學家發現，宇航員在完成4到5個月的太空任務后，需要數年時間才能恢復骨密度。另一方面，通過使用跑步機和舉重器械，宇航員可以避免肌肉衰退的最壞影響。
美國國家航空航天局計劃在4或5年內繼續為國際空間站提供資金，并表示希望私營公司能接管并進行商業運作，同時為探索和定居月球的前沿任務提供資金，或許有朝一日能將人類送上火星。這些項目將包括在繞月軌道上建造一個月球“門戶”（Gateway）——一座小型的空間站——作為探索月球表面的中轉站。
但是，私營企業會有興趣接管國際空間站嗎？許多公司都表達了初步興趣，稱他們希望在那里展開工作。總部位于德克薩斯州的“公理太空”（Axiom Space）公司與美國國家航空航天局簽署了一項協議，將建造一個用于研究新型材料的太空艙；演員湯姆·克魯斯和導演道格·里曼計劃明年乘坐SpaceX公司的載人龍飛船飛往空間站，為一部動作冒險電影拍攝場景；而計劃于2023年播出的電視真人秀比賽“太空英雄”（Space Hero）已經宣布，他們計劃將獲勝者送往國際空間站。
這樣的冒險活動是否足以提供運營空間站所需的數十億美元，仍有待觀察。另一種選擇是拆除國際空間站，使其所有部件墜落到地球上，并在大氣層中燒毀。查爾斯·科克爾教授認為，這將是一種可怕的浪費，“要讓所有人都同意建造空間站，然后付諸實施，整個過程投入了巨大的努力。如果我們失去這座空間站，那么在短期之內，我們幾乎沒有機會再建一個，所以我們需要鼓勵那些私營公司，希望他們能讓空間站至少再運行10年。”
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（神秘的地球uux.cn報道）據科研圈（作者：Robin McKie 翻譯：阿金 審校：戚譯引）：國際空間站（International Space Station）自2000年開始有宇航員入駐以來，已經耗費了一千多億美元的修建和維護成本，但是它造福社會了嗎？科學家分成了兩派：一些人認為這是團結的燈塔，而另一些人覺得它只不過是動作片的背景板。
太空科學家們正籌備慶祝一項非凡的航天成就。再過幾天，就是人類在外太空持續生存的第20個年頭。
20年來，宇航員團隊們不間斷地造訪國際空間站，在我們星球上方400千米的高空建造了自己的家園。2000年11月2日，第一批宇航員入駐空間站，他們是美國宇航員比爾·謝潑德（Bill Shepherd）和俄羅斯宇航員謝爾蓋·克里卡列夫（Sergei Krikalev）、尤里·吉岑科（Yuri Gidzenko）。自此之后，空間站為定期輪換的宇航員們提供庇護，而宇航員確保始終有人維護它的運行。
空間站重達420噸，以17000邁（相當于時速27359千米）的速度每天繞行地球16周，總共有240名男女宇航員在里面駐留過。109米長的空間站包括六個睡眠區域、兩個廁所、一間健身房，而最受歡迎的地方是歐洲建造的一組凸窗，稱作穹頂艙（Cupola），里面提供了360度視角，宇航員們能俯瞰地球上的風暴如何聚集，太陽如何升起。
蒂姆·皮克（Tim Peake）是官方記錄中上過國際空間站的唯一一個英國宇航員，也是穹頂艙的忠實粉絲。他說，當他第一次看到我們的星球時，意識到了它多么脆弱。“你能看到大氣層，只有16千米厚。它并不是無窮無盡的。”在BBC的采訪中他如此回憶道，“地球所維持的讓我們賴以生存的所有氣體，就是這么薄薄的一層。突然間你就會意識到，我們排放到大氣層的東西其實非常重要。”
而空間站生活更加平凡的一面包括宇航員飄浮在空中彈奏吉他小夜曲，意大利宇航員薩曼莎·克里斯托弗雷蒂（Samantha Cristoforetti）的一段烹飪歷史，她在外太空用零重力馬克杯喝下了第一杯意式濃縮咖啡，以及處理一系列廁所崩裂事故——“空間站的這一部分是我們返回地球后人們最好奇的”，皮克說。而且這些內部細節非常重要，科學家們如此堅持道。“維持國際空間站的運轉告訴我們，雖然外太空環境極為嚴峻，但人類依然能在那里，在遠離自己故鄉星球的地方安家落戶。”愛丁堡大學的天體生物學教授查爾斯·科克爾（Charles Cockell）說，“對我們來說，這一課至關重要。”
20世紀80年代，美國國家航空航天局（NASA）首次制定了建造永久軌道空間站的計劃。然而，費用預估表示，計劃成本可能會高得驚人。一直到蘇聯解體，美國才有機會和俄羅斯展開合作。俄羅斯的航天工程師們已經掌握了相當豐富的長期太空任務經驗，他們原來就有一個小型軌道空間站禮炮號（Salyut），還有一個比前者大不少的空間站和平號（Mir）。
“這也是美國高度務實的舉動。”英國國家航天中心主任阿努·奧加（Anu Ojha）教授評價說，“蘇聯解體時，美國想要防止前蘇聯的航天專家流失，所以想方設法讓他們參與聯合航天項目，能夠保證他們待在自己的祖國，同時給他們一定程度的支持。而國際空間站正是實現這一目的的完美計劃。”
最終，美國和俄羅斯在國際空間站的建造計劃上達成共識，同時加拿大和日本的航天局也同意加入，還有歐洲航天局（ESA），其中英國更是關鍵成員。空間站的組裝開始于1998年，要求美國派遣30艘太空飛船，俄羅斯發射40多座火箭，將組件和模塊送入空間站，到了2011年，空間站正式完工。多年來宇航員們都忙著建造空間站，直到最近幾年，他們才能夠集中展開嚴謹的科學研究，包括和地球上數千名科學家一起合作進行3000多項實驗。
建造國際空間站的最終費用超過了1000億美元（約合人民幣6700億元）。每年用于空間站維護和服務性飛行的成本更是飆升至40億美元（約合人民幣268億元）。美國支付了其中大部分款項。問題來了：如此巨額的支出，真的值得嗎？
倫敦大學伯克貝克學院（Birkbeck， Universtiy of London）的行星科學專家伊恩·克勞福德（Ian Crawford）教授認為值得：“空間站是一個高水平國際合作的典范，誕生于全世界急切需要能夠凝聚人類和國家的活動之際。并且，學會如何在太空中生活工作讓我們處于有利形勢，因為我們準備重返月球，可能還會送人類上火星。”
然而，其他科學家的觀點則不盡相同。“你沒法證明，花費巨額數目用來建造國際空間站合情合理。”英國皇家學會天文學家馬丁·里斯爵士（Sir Martin Rees）說，“首先，它的科學回報目前看來微不足道。我們對于長時間生活在太空中身體會有何種反應有了一些了解，我們在零重力條件下生長了一些晶體，但這絕不能和給空間站投入的上百億美元相提并論。事實上，空間站只會制造花邊新聞，比如廁所堵了，或者宇航員飄在空中彈著吉他唱歌。”
里斯補充說，NASA的資金最好能用來啟動送去其他行星的機器人任務，或者建造軌道天文觀測器等等。他的這一觀點得到了諾貝爾獎得主、美國德克薩斯大學奧斯汀分校（University of Texas at Austin）的物理學家史蒂夫·溫伯格（Steve Weinber）的支持。“空間站內唯一做過的有趣科學實驗是通過阿爾法磁譜儀（Alpha Magnetic Spectrometer）研究宇宙射線，但在其操作過程中，宇航員沒有發揮任何作用。”他告訴《觀察家報》（the Observer），“可以通過無人任務把儀器放置在軌道上運行，成本要低得多。”
奧加補充說，一開始他非常質疑國際空間站的科學合理性，但現在確信這是一大成功。“我們在人類太空飛行經驗、航天工程方面取得了成績，而且科學產出也是巨大的。我們已學會如何在太空中組裝巨型結構，在太空中長期生活，同時處理各種發生的意外狀況。至關重要的是我們不要浪費這些經驗。”
而研究空間站宇航員給我們上的重要一課，就是長期生活在零重力環境下對人類身體的影響。這些影響包括肌肉損失，骨密度降低，視覺和味覺損傷。科學家還發現，宇航員在執行完四到五個月的太空任務之后，需要花費數年時間來恢復自己的骨密度。另一方面，通過使用跑步機和重量機械，宇航員們能夠避免肌肉損失帶來的最嚴重后果。
NASA 正計劃在接下來的四年或五年內繼續投入資金支持國際空間站，并表示希望私人企業未來能接管空間站進行商業運營。而官方經費將用于更加前沿的太空任務，例如探索以及定居月球，可能有朝一日還會送人類上火星。這些項目將包括建造比國際空間站小一點的月球空間站“門戶”（Gateway），它將繞月球軌道飛行，成為人類探索月球表面的中轉停留站。
但是，私人企業有興趣接管國際空間站嗎？最初，有幾家公司表示了自己的興趣，說他們想要在那里工作。總部位于美國得克薩斯的私人公司 Axiom Space 已經與 NASA 簽署了一份協議，會建造一個模塊組件，將在上面展開新材料研究，演員湯姆·克魯斯（Tom Cruise）和導演道格·里曼（Doug Liman）計劃明年乘坐載人龍飛船上空間站，在那里拍攝動作冒險電影的幾個場景。而計劃于2023年播出的真人秀節目《太空英雄》（Space Hero）也已宣布，要將冠軍送往國際空間站。
像這樣的活動是否足以讓人們繼續投入數十億美元來運營空間站，還有待觀察。另一個方案則是解體空間站，讓它以螺旋下降方式落入地球，希望這些部件能在大氣層中燃燒殆盡。
如果真是這樣，那將是可怕的浪費，科克爾說。“大家經歷千辛萬苦才達成一致意見，并建造成空間站。如果失去了它，未來短期內是不太可能再造另一個的了，所以，我們需要鼓勵企業去運營空間站，至少讓它再撐上十年。”