太空科普——這些日常生活中常見的東西竟都來自航天技術

2021-01-17 我們的太空

1970年,一位名叫瑪麗·尤肯達的尚比亞修女給NASA馬歇爾太空飛行中心科學副總監恩斯特·史都林格寫了一封信,問道:「目前地球上還有這麼多孩子吃不上飯,你們怎麼能為遠在火星的項目花費數十億美元?」接到信後,恩斯特·史都林格很快寫了一封回信,在信中他答覆道:「通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒的問題。然而,它所帶來大量的新技術和新方法可以用在火星項目之外,這將產生數倍於原始花費的收益……」。

恩斯特·史都林格的回信,表達出了航天從業者的心聲。小夥伴們也許想像不到,航天技術與我們的日常生活早已密不可分,它已經被應用到了我們吃、穿、住、行各個方面。

01宅男、宅女的必備美食居然來自航天技術

方便麵對很多小夥伴來說應該並不陌生,出門旅行或宅在家裡時,最受大家青睞的美食應該就是它了。作為方便麵中不可缺少的組成部分,脫水蔬菜最早其實是為航天員發明的。

中國早期研製的航天食品

航天員在太空執行空間探測任務時,短則需要幾天,長則需要幾十天甚至上百天。執行任務的航天員也需要食用蔬菜以補充維生素,但新鮮蔬菜不易保存,容易腐爛。為了解決這一問題,在阿波羅計劃中,NASA發明了冷凍脫水蔬菜技術。該技術幾乎可以除去蔬菜中的全部水分,使蔬菜變得容易儲存,同時還可以保留98%的營養成分。這一技術不僅豐富了航天員的食譜,後來還被應用到了我們的日常生活中,為我們的生活提供了便利。

02時髦的運動鞋是載人航天的成果

相信小夥伴們的鞋架上,肯定會有幾雙運動鞋,因為運動鞋不僅外表美觀,穿上還非常舒適。但是,小夥伴們一定想像不到,運動鞋製造的關鍵技術來源於阿波羅登月航天服的製作。

在阿波羅登月航天服製作的過程中,科學家為製作出一件完整且厚度均勻、能耐受很大壓力的航天服內膽,發明了把一團耐壓軟材料加熱軟化,放在一個模具中,然後再向這個模具中吹入高壓氣體的成型方法。令人沒想到的是,運動鞋製造商在其中發現了商機,他們注意到利用這種工藝可以快速高效地製作完整的鞋幫,於是開始廣泛採用。其中比較有代表性產品是2004年耐克公司推出的一款氣墊運動鞋,當時可謂是風靡一時,創造了巨大的銷量。

穿著登月航天服的航天員

除了運動鞋,人們熟悉的尿不溼也是發展載人航天技術的成果之一。

在航天發展的早期,在太空上廁所是一件比較尷尬的事,各種囧事頻繁上演。面對這樣的現狀,被人稱為「太空服之父」的華人科學家唐鑫源看不下去了,他在20世紀80年代,利用高分子吸收材料製作出了能吸水1400毫升的紙尿片,為航天員解決了這個難言之隱。而這項技術後來轉為民用,變成了人們熟悉的尿不溼。

03這項技術曾挽救了無數人的生命

我們知道,在寫字樓、商場、酒店等場所都裝有煙霧探測器,一旦發生火災,就會觸發煙霧探測器發出警報,提醒人們逃離險情。在美國,法律更是規定,個人住宅裡必須全部安裝煙霧探測器。這項技術從發明到現在已經挽救了無數人的生命。

煙霧傳感器

小夥伴們也許不知道,早期的煙霧探測器在設計上是有缺陷的,經常會發出錯誤的警報,不僅誤事,還容易引起人們的恐慌。後來,NASA為了保證第一個空間實驗室內航天員的安全,決定開發新的煙霧探測器。功夫不負有心人,1970年,NASA主導研製的新式煙霧探測器誕生了。這種探測器是以直流電驅動並帶有可充電鎳鎘電池作為備用電池的電離煙霧探測器,航天員可以調節感煙的敏感度,以避免過多的錯誤報警。後來,這項技術被廣泛應用到了日常生活中,造福於民。

04現代人離不開的導航技術

現在,不論走到哪裡我們都不用擔心走丟了的問題,簡直就是導航在手,天下我有。無論吃、喝、玩還是工作,我們早已離不開導航的幫助。

提到導航,不得不說的就是美國的GPS,這套系統研製得比較成熟,同時應用也比較廣泛。1978年10月6日美國開始發射GPS衛星,到1995年4月27日達到完全運行能力。雖然GPS的研製和應用具有很明顯的軍事用途,但它在路線規劃與導航、緊急救助、信息查詢等方面確實方便了人們的生活。

GPS-3衛星

對了,提到導航衛星,還有一個好消息要跟大家分享。

2020年3月9日,我國成功發射了北鬥三號GEO-2衛星,這是北鬥系統的第54顆衛星。現在,我們距離北鬥三號衛星導航定位系統完成全球組網還差最後1顆GEO衛星,這顆衛星預計在今年5月完成發射。組網完成後,北鬥衛星導航系統將在個人位置服務、氣象應用、交通運輸、應急救援、精準農業等多方面發揮作用。同時,我國將成為繼美國、俄羅斯之後的第三個擁有成熟全球衛星導航系統的國家。

北鬥衛星導航系統全球組網示意圖

以上提到的這些,還只是航天技術民用的一小部分,像食品乾燥劑、太陽鏡、無線電設備、購物計價用的條形碼、心率表、數字溫度計、彩色B超等設備和技術都與航天有關。不誇張地說,我們每天都在享受著航天技術給我們帶來的便利。

未來,航天技術還會多途徑、全方位、高層次地滲透到我們的日常生活中,它必將為人類歷史的發展作出新的、更大的貢獻。

來源 |中國航天科普

編輯 | 何書雨、王豔梅

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