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为什么要登月?
2019-07-19 17:14  杭州网

登月有什么用?或者说,探索太空有什么用?大概是从人类定下了登月计划的同时,这样的疑问就诞生了。

我们大家都耳熟能详的,是1970年,赞比亚修女玛丽·尤肯达给NASA(美国宇航局)的科学副总监厄内斯特·施图林格博士写信问道:地球上还有这么多小孩子吃不上饭,怎么能舍得为遥远的太空项目花费数十亿美元?

施图林格的回信很长,里面有一段话是这样说的:登月工程需要前所未有的精度和可靠性,迫使人类去寻找一切新材料、新方法、新工具,甚至是去探索全新的自然规律。每年,都有大概一千项从太空项目中发展出来的新技术被用于日常生活中。你可能会问,为什么先设计出宇航员登月舱的维生系统,而不是先为心脏病患者造出远程体征监测设备呢?答案很简单:解决工程问题时,重要的技术突破往往并不是靠按部就班,而是来自一个可以激发出人类全部斗志和创新精神的远大目标。

“阿波罗”计划促进了多个领域的技术进步,催生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机、无线通信等一大批高科技工业群体。

这个计划取得的技术进步成果,有4000余项高科技专利、技术被转为民用;二次开发应用的效益,远远超过“阿波罗”计划本身所带来的直接经济、社会效益。有分析称,美国领先于世界的信息、生物、新材料等高技术,很大一部分来自对“阿波罗”工程技术的消化、优化和二次开发。

这些技术上的突破,造福了世界经济和全人类,深远影响不可估量。

微型计算机、甚至手机

在阿波罗登月任务的众多成果中,一项重要的成果是组件的小型化。虽然今天任何一部手机都比阿波罗11号的计算机更强大,但是当时的研究水平已经可以制造出比当时计算机和通信系统使用的电子管小得多的计算机组件。这就让计算机能够被装在飞船上,重量大约为30公斤,并且随机存取存储器只能储存2048个字节。现在的智能手机,内存是阿波罗11号计算机内存的10万倍以上。

水净化设备

最初,NASA开发出了一种小型轻便的装置,为太空旅行净化水。后来发现这套设备用在地球上的水净化也远比当时使用的氯安全有效,于是就被用于保持冷却塔中的水清洁、帮助支持空调运行、清洁水池等一系列民用项目了。

呼吸面罩

上世纪70年代,消防队的呼吸装置不但麻烦,而且重约30公斤,导致一些消防员甚至在救火时放弃这种笨重呼吸系统。凭借其为登陆月球开发宇航员装备的经验,NASA随后与消防技术部门合作,开发出了更轻便好用的呼吸系统。

聚合物织物

20世纪50年代就有了聚合物织物,但如果NASA没有大力使用它,它不可能变得如此普遍。1967年1月27日,执行阿波罗1号载人飞行任务的3名宇航员由于指挥舱起火全部牺牲。随后,NASA一直试图开发出不易燃且稳定的纺织纤维,具有极佳的柔韧性和耐热性的聚合物织物由此得到广泛应用。目前,它仍然活跃在应急响应、汽车运动、军事和工业等各种领域。

无绳设备

阿波罗宇航员希望将岩石带回地球,同时也希望对月球进行测量。但是想象一下,宇航员拿着一根拖着长长电线的电钻在月球上钻探的画面,真是不要太美!从实用角度出发,他们必须有一把高效的无绳电钻。这之前无绳电钻只是一个粗糙的样品。但是登月计划成型后,NASA立刻就与相关公司签订了合同,携手开发更多定制工具,例如用于采集月球样品的无绳电锤钻、零冲击扳手(使用扳手拧紧在零重力下飘浮的螺栓)。可以说,是NASA帮助启动了无绳设备的重要创新,并将其经验融入了医疗设备和真空清洁等领域。

方便面里的脱水蔬菜包

方便面调料包里的那个脱水蔬菜包,前身是航天食品中的脱水菜。NASA为了让宇航员在太空里吃到蔬菜以补充维生素,发明了冷冻脱水蔬菜技术。该技术几乎能除去蔬菜中的全部水分,降低重量,但同时能保留绝大部分营养成分。当然啦,都市里的我们是感觉不到这个蔬菜包有啥可贵的,随便去菜场里扯根黄瓜都比它水嫩多汁呀。不过要是你春运时挤上十几个乃至几十个小时的火车,然后泡方便面的时候,看着这些脱水蔬菜,大约可以体会一下宇航员在太空里吃了N顿太空餐后看到绿叶子的心情。

核磁共振、CT和ICU

上世纪60年代中期,NASA为阿波罗登月计划研发出计算机图像增强技术,使月球的照片经计算机的处理得到了强化。此技术后来成为NASA的地球资源探测卫星鉴别地球表面特征的基础技术。应用到医学上后,就成了现在耳熟能详的CT、核磁共振。ICU重症监护病房同样是航天技术带来的重要医学进步之一,它是基于阿波罗工程对登月航天员进行身体状况监测的需求而诞生的。

条形码

超市里购物计价用的条形码也是航天技术之一,它最初是美国为更有效控制阿波罗计划的那些数不胜数的机器组件而发明的。

需要澄清的几大谣传

除了上述从“高大上”到“接地气”的技术,也有几大谣传需要澄清。

其中影响最广泛的一个谣言是:特氟隆是由NASA研制的。这听起来似乎合情合理,因为特氟隆是一种极其耐热的材料——太空任务需要这种材料。但实际上,它是由美国杜邦公司的罗伊·普朗克特于1938年偶然发明的,当时他正在研究新的制冷剂。

魔术贴是另一个谣言,它实际上是由乔治·德梅斯特拉尔于1940年代在瑞士发明的。当然,它在太空日常生活中的巨大用途不容否认。想象一下,在没有任何重力的情况下,让自己安全地在床上睡个甜美的觉是多么困难的一件事。

另外一个广为流传的说法是,尿不湿的发明也源于NASA科学家为宇航员实现“排泄自由”。现代尿不湿其实是1946年一名叫作玛丽安·多诺万的家庭主妇发明的,直到10多年后,宝洁公司看中了她的创意,后来推出“帮宝适”纸尿裤。


来源:都市快报    作者:    编辑:邹卓琪    
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