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_中国探索新兴资源 目光投向空间海洋及地球深部

2017-11-20 00:04

空间、海洋和地球深部,是远远没有进行有效开发利用的巨大资源宝库,是关系可持续发展和国家安全的战略领域

与初期上天、下海、入地的“为进入而进入”相比,在资源紧缺的压力下,当前新兴战略资源的探索显得越来越迫切

“太空不空” 很多特殊资源的利用需要技术突破

“太空一看是空的,什么都没有,其实有很多特殊的资源。”中国西安卫星测控中心总工程师席政说,“以应用最多的太阳同步轨道为例,目前所有气象、灾害、海洋、资源等对地观测卫星都在利用这个轨道。”

地球是人类的家园,外太空、宇宙空间是属于人类的共同财富,目前掌握的只是这种丰富资源的一小部分。就探月工程的意义而言,月球上的氦—3有可能是未来能源的主要来源。而如果把天文设施放到月球上,很小的一个仪器就能看到更远的空间。

“能进入太空是一回事,经济方便地进入是另一回事。”席政说,我国近期主要任务是突破后续航天任务包括载人航天计划和“嫦娥计划”探月工程,以及卫星编队飞行、大型星座构型保持运动等关键技术。而太空远航等新技术仍在研究之中。

宇航动力学国家重点实验室学术委员会主任委员李济生院士说,目前我国航天原创能力比较弱,真正地独立自主发展航天技术关键在于各个领域的原始创新。“从根本上讲,我们对于时空的理解和表述,坐标系、引力场都用的是国际上的数据。用别人的是很省事,但最大问题是不配套,我们东拼西凑,出现误差就是系统性基础性的。”席政说,我们要跨越式发展,就需要建立自己的时空框架,对时空观念进行表述,为今后可持续发展奠定基础。

目前,在空间的轨道资源利用上,我国已经有数十颗卫星。一颗卫星本身价值以亿计,加上地面系统、服务人员,这是国家巨大的财富。谈到空间资源的利用,李济生告诉记者,其实空间资源是很有限的,以地球静止轨道为例,离地面约36000公里,轨道上的卫星24小时可以停留在人们头顶,用来做通信卫星非常有用,这个轨道资源就很紧俏。但中国“头顶”上的空间也不是中国一个国家的,世界各国都在争取这种资源。另外如导航卫星使用的波段也有限,美国GPS导航卫星就占了很多波段。

大力拓展空间资源要依靠基础理论创新和应用创新。席政举例说,目前地球同步轨道上新疆那么大的位置只能放一颗卫星传输几十路的电视节目,这使得同步轨道的资源相当紧张,但如果突破关键技术,同一个位置多放几颗卫星,甚至100颗,轨道资源也就增加100倍。

“蓝色聚宝盆” 保护与开发并重,海洋战略性产业兴起

当前,海洋渔业、海洋交通运输和滨海旅游业一直是传统三大海洋支柱产业,但海洋电力、海水综合利用业等新兴海洋产业发展迅速,海洋清洁能源的发展也被提升到国家战略的高度,潮汐能发电量在世界前几位。

不过,新兴海洋产业占整个海洋经济的比例还相当小。以2008年为例,海洋电力业只占0.06%,海洋利用业是0.06%,海洋生物医药业占0.48%,海洋油气业也只有7.14%。而且,海洋经济在成为国民经济新的增长点同时,问题也不少。“海洋产业布局不够合理,地区之间产业结构雷同现象突出。”国家海洋局局长孙志辉认为。

海洋资源按分布可分为国家管辖海域资源和国家管辖外海域资源,包括海洋生物资源、矿产资源、滨海湿地资源、海洋能源等。在国家管辖外海域资源,我国在太平洋中部已拥有7.5万平方公里多金属结核矿区的专属勘探权和优先商业开采权,可满足年产300万吨多金属结核、开采20年的资源需求。

我国是海洋大国,同时也是一个能源消费大国,充分利用海洋资源包括海洋能源资源,是社会发展的必然选择。国家海洋局海洋发展战略研究所的专家举例说,比如天然气水合物(可燃冰)被认为是一种潜力巨大的新能源,据估算,世界上天然气水合物所含有机碳总量相当于全球煤、石油和天然气总和的两倍。深海生物基因资源也引起世界各国的关注。

深化近海、拓展深远海,是未来相当长时期海洋资源开发利用的主要方向。国家海洋局有关专家说,对近海资源应从重开发、轻保护向保护与开发并重转变,对国家管辖外海域资源,应充分利用现有国际海洋法律制度给予的权利,扩大国际合作,扩大国际海底区域和深海资源领域,为未来深远海资源开发的产业化做好技术、装备等各项准备。

“地心游记” 从深部找出路,地球物理探测装备基地正在筹建

中国人均资源短缺,资源勘探水平不高,开采利用率也比较低,这是制约未来经济发展的突出矛盾。在地质学界和地质工作者队伍中,正兴起一场地质找矿大突破的讨论和技术实践。“揭开地球深部的奥秘,把视野延伸到深部,才能更加有效地寻找资源、减轻灾害。”中国地质科学院研究员、中国科学院院士李廷栋表示。

“我们就是要立足国内找矿,目前地表浅矿几十年找下来基本上都找完了,只能往深部走。世界一些矿业大国已经达到2500米到4000米,我们的探矿深度目前一般就到500米。”中国科学院地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室主任刘建明研究员说,在地球深部,仅固体矿产资源就包括非金属、金属矿产,同时还有地下水、地热、石油天然气等能源物质。

“目前正处于由地表矿向深部矿的转型期,原有的技术理论很难适用,必须创新。”刘建明认为。被形容为“地球探针”的超深钻探技术是探究地球深部的一个途径,可用来实现地质科学研究、深部资源勘查、自然灾害预测等重大发现。除了“地球探针”,在探地技术上,最关键是地球物理探测技术,不仅可以用于找矿,也可以应用到地球深部的石油、天然气、地下水等能源勘察方面。

但我国这项技术仍比国外落后不少,先进装备都是购自国外。刘建明说,不研制自己的装备,关键技术受制于人,如果国外实行技术封锁,结果就很糟糕。

刘建明透露,目前地球物理探测装备基地的建设正在筹划中,希望结束此前“研而不发”的局面,设立一个长期稳定的研发基地,将自主的地球物理探测装备搞上去。

(本报记者余建斌) (来源:人民日报)

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