杭添仁 劉揚

“登月能給老百姓帶來什么好處”,這可能是嫦娥三號登月直播過程中,媒體互動中提到頻率非常高的一類問題。以此次嫦娥三號為代表的中國航天工程到底錢花得值不值,這些高端的技術有沒有即將或者已經給我們的生活帶來直接益處呢?就讓我們來簡單梳理一下。
嫦娥三號技術已用于北京地鐵
中國已研制了2000多種新材料,其中80%出自航天部門。比如,我國太陽能企業率先用航天絕熱原理,成功推出“絕熱艙”技術,大大提高了熱水器的保溫時效;近年興起的衛星影院可裝200英寸幕布,它是通過衛星傳送方式打造的電影點播系統,每部電影的容量高達2萬~4萬兆,這不僅使畫面極其細膩,同時聲音也更完美,目前,這樣的服務一年只收360元費用,如果以1億用戶計算,它的市場規模每年將高達360億元。
目前在月球表面工作的“玉兔”號月球車視覺圖像處理技術、遙操作技術,以后可以用于智能機器人和智能汽車制造。為了克服月球上300℃的長時間晝夜溫差,嫦娥三號著陸器和“玉兔”號的溫控系統采用了可變熱導熱管技術、兩相流體回路、雙向隔熱組件技術、輻射散熱面設計等,這些技術已用在民用領域。北京地鐵郭公莊站的中央空調系統使用了北京衛星制造企業的“神舟北極”高效集成冷凍站產品,它是把嫦娥三號上用于度過酷熱月晝和極寒月夜的兩相流體回路技術轉移到民用,比其他中央空調年均運行效率提高20%到50%,占地面積至少節省1/3。
組裝嫦娥三號時用的“神舟智通”全向智能移動平臺車是根據未來航天器發展趨勢研制出的高精度裝配定位用智能移動設備,具有全向性,可實現平面360°任意方向上行駛,能夠以零回轉半徑的方式原地旋轉任意角度,沿平面上任意連續軌跡走到指定的位置,運動非常靈活并且可以實現精確定位和高精度軌跡控制。它可以作為搬運平臺,也能作為精確裝配平臺,還可當檢修平臺。由于一車多能,所以該移動平臺車現已用于高鐵列車、地鐵列車檢修,此外,該產品在航天、航空、電力、物流等領域也有很強的應用空間。
火箭技術可治理霧霾
中國從火箭發動機燃料中提取出來的“比久”是一種重要的植物生長調節劑,可以矮化植株抑制枝葉的瘋長,讓更多的營養用到花、果上,使花生、土豆等長得更大。中國利用火箭發動機研制中的仿真技術,開發出智能供水泵站監控技術,能夠監控自來水的流質、流量,及時診斷自來水的供應系統,及時發現二次污染、爆管等故障,防止自來水污染與浪費,讓百姓生活更方便。利用火箭發動機光機電一體化技術,結合大型設備制造的優勢,中國打造了一系列印刷包裝設備,其中壁紙生產設備占據了國內超過90%的市場份額。
以往的消防泵由于受功率的影響,消防水最高只能打到100~130米。我國將航天渦輪泵技術應用在消防泵上,讓消防車的噴水高度可打到300~400米的高度??蒲腥藛T還利用這項技術研制出森林武警式消防泵,只要一人背負就可以高效滅火。我國依托發動機渦輪泵技術研制出的長輸管線高效輸油泵有強大的動力輸出,還具有不間斷可靠性工作、抗腐蝕的特點,使石油運輸更快捷、安全。我國用液體火箭發動機多元技術、高溫釬焊技術等研制出的鈑金沖焊型液力變矩器,具有體積輕便、全焊接結構無漏油、性能穩定、精度高、容易保證動平衡等特點,現已應用在轎車上。中國利用火箭發動機上的流體控制技術研制出的氣墊懸浮運輸系統,已用于汽車、飛機制造的組裝過程中,提高了組裝效率和精度。
如今,如何治理霧霾已成為一個嚴峻課題。煤化工、煉油廠及天然氣化工廠排出的廢氣中含有硫,火電廠、水泥窯爐等排出的煙氣含有硝,是大氣的主要污染源。為了處理工廠排出的酸性氣、煙氣,中國通過用火箭發動機燃燒技術研制出的燃燒爐,打造硫回收、脫硝的成套工藝技術及裝備,有效控制了硫黃、硝等有害物質向大氣排放。
“騎自行車永遠上不了月球”
如果說中國航天工程的民用轉化仍在一個初始階段的話,那美國“阿波羅”計劃的大量轉化就更能說明問題。在實施“阿波羅”載人登月工程時,為了降溫和確保登月航天員的生命安全,研制了液冷服。后來,這項技術直接應用于陸??杖姡纳屏颂箍吮撏П惋w行員的工作條件。航天液冷服技術在我國抗擊“非典”中也曾發揮過重要作用。重癥監護病房是航天技術帶來的重要醫學進步之一,它是應“阿波羅”工程對登月航天員進行健康檢測的需要而誕生的。“尿不濕”最初也是為航天員研制的。
方便面調料中的脫水菜來源于“阿波羅”計劃,果珍飲料原本是為航天員研制的飲料。帶氣墊的運動鞋靠的也是當年為“阿波羅”工程研制登月靴積累的技術。人們還利用“阿波羅”的相關技術研制出煙霧檢測器、食品干燥劑、家電節能系統、太陽鏡、鉆頭和無線電設備等。目前在超市大量使用的條形碼是航天技術杰作之一,它最初是美國為控制“阿波羅”計劃不計其數的組件而發明的?!鞍⒉_”計劃還給人們帶來了心率表、激光手術、數字溫度計、彩超等設備和技術。目前使用廣泛的互聯網和手機也是在“阿波羅”技術的基礎上轉移到民用和商用的。
“阿波羅”計劃產生的3000多項專利技術,有1000多項直接轉移到民用。許多人認為,“阿波羅”所帶來的間接效益比直接效益還大,其投入產出比大約為投入1美元,產出14美元。有數據顯示,美國空間技術產業化已創造超過2萬億美元巨額利潤。中國航天產業2010年總收入剛剛步入1000億元大關,中國航天產業收入在全球航天業收入總額中僅占3%左右。不過,一名不愿透露姓名的中國航天專家近日稱,美國的這些轉化成果是在幾十年間逐漸完成的,所以中國航天產業的轉化潛力很大。十二五期間,中國航天產業戰略目標之一就是擴大航天民用規模。從長遠看,地球上面臨日益嚴重的環境、資源和人口等重大問題,只有通過走出地球、開發太空才能解決,探索是人類發展永恒的原動力,“如果只盯著房子、車子而沒有遠大夢想,只能永遠做低水平的重復勞動,騎自行車永遠上不了月球”。