“发现”号成功完成太空之旅，美国航空航天局（NASA）为此耗资数十亿美元。有数据显示，每年全球太空飞行的有效载荷大约是200吨，相当于两架747货机的载荷，而每次太空发射均需花费5000万到5亿美元，单位成本之高不言而喻。这就好像进入一个鸡生蛋蛋生鸡的怪圈：如果太空飞行成本居高不下，有效载荷就少；如果有效载荷不增加，太空飞行成本就难以降低。

　　如果年载荷量由现在的200吨提高到5000吨，情况将大有改观。问题是到哪里去找这么多的货物送往太空呢？答案可能出乎所有人的意料：核废料。60多年来，各国核武器研制项目和民用发电站遗留给人类的共有4.5万吨、38万立方米核废料，将这些危险的高浓度放射性物质送往太空，正是科学家想出的两全之策。

　　20多年来，美国政府一直采取地下掩埋的措施来处理核废料。在内华达州北部的丝兰山脉，已有1.1万个30—80吨的处理罐被填埋在地下几百米深处长达160公里的隧道里。但是，这些核废料的放射性需要长达几千年的时间才能衰减，环境能否不受到核垃圾的污染成为人们心中的隐忧。

　　将核废料送往太空听起来是个不错的主意。不过出于安全考虑，科学家不打算使用研制成本高且可靠性无法保障的航天飞机或火箭作为运送工具，而是利用地面激光发射系统，将满载核废料的太空舱送至太阳系外，或者通过太阳帆将太空舱送往预定的环日轨道，这样无需推进装置，无需携带液体燃料，避免发生爆炸，同时减少其他意外出现的可能性。

　　关于轨道的选择有两种方案。NASA太空飞行办公室先进项目前主管伊凡?贝基和星球大战计划组织激光推进项目的前技术主管约丁?凯尔都认为，将太空舱送出太阳系是最简单、最可靠的选择，因为仅靠地面激光发射装置就能准确将其送往预定轨道。另一种意见倾向于将太空舱送到太阳系内金星和太阳之间的环日轨道，待将来核废料再处理技术发展成熟，还可回收利用。不过采用这种方案操作复杂，太空舱将先被发射到临时的绕地轨道，然后通过太阳帆将其送往环日轨道，风险比较大。但无论如何，轨道将在距地球至少1100公里外的太空，以保证这些核废料在几百年时间内不会重返地球。

　　地面激光发射系统的优势在于可重复使用，且比火箭推进系统更安全可靠，就像发射子弹一样，如果失败，太空舱达不到逃逸速度，将会降落在远离人群居住地的安全地带。由于满载放射性物质，太空舱不仅要求密封性能良好，而且还要耐高温高压。NASA核工程师罗伯特?辛格特里指出，目前的技术可以做到利用大气层减缓太空舱的加速度，以减少摩擦所产生的热量。NASA另一位核专家罗兰德?伯恩斯也表示，人类有几十年核科学领域的研究经验和成果，加上材料科学的不断发展，密封太空舱的安全性可以得到保障。

　　在未来几年内，NASA和美国能源部拟从三方面着手，首先建立一套衡量实验安全性和技术可行性的标准，并研制可靠的核废料太空舱，同时对地面激光发射系统加以改进。根据空客A380等高科技项目的研发成本来核算，开发一套地面激光发射系统至少要50亿—100亿美元。专家估计，核废料的太空处理大概要耗资几百亿美元。不过，美国政府目前已经在填埋处理上花费80亿美元，估计总投入也将达到600亿美元。不论采用哪种方式，都是一笔不小的数目。

　　也许太空并不是这些高浓度核废料的最佳去处，太空处理核废料也并不是降低太空飞行成本的有效方法，但就目前现状而言，大批待处理的核废料正好可以作为发射系统研制和改良的催化剂，随着研究成本的降低、基础设施的增加和完善，以及熟练技术人员队伍的壮大，未来的太空探索前景将更为广阔。(陈丹)

　　转　　自：科技日报