
“月球上的棉花種子發芽啦。”1月15日,這樣一條消息讓人們歡呼雀躍。此次嫦娥四號生物科普試驗載荷搭載的植物有4種,分別是土豆、擬南芥、油菜和棉花。中科院國家天文臺研究員鄭永春表示,之所以選擇這些物種,與考慮人類將來在月球上的生存有關。其中,土豆是全營養食品,是未來太空生活中最重要的食物來源。
從古至今,探月和探尋宇宙的秘密一直是人類的夢想。也許有人會說,在月球上生活也好,尋找外太空的生命也罷,這些似乎離我們的現實太遠了。那么,遠在天邊的太空探索,耗資巨大的航天科技真的就跟我們的生活毫無瓜葛嗎?
實際上,這些來自“天上的寶貝”早已“飛入尋常百姓家”,滲入我們生活的方方面面。
熱控技術用于北京地鐵
生活在都市的人們,地鐵是日常出行的重要交通工具。在北京地鐵9號線郭公莊站,盡管外面很冷,站內卻很溫暖。“郭公莊站的中央空調系統,采用的正是北京衛星制造廠的‘神舟北極高效集成冷凍站產品。” 全國空間探測技術首席傳播專家龐之浩說。
龐之浩介紹,月球上晝夜間溫差達到幾百攝氏度,要保證嫦娥三號搭載的各種儀器設備正常工作,就必須依靠強大的熱控系統。為此,科研人員研制了兩相流體回路技術,其作用與中央空調一樣,幫助嫦娥三號度過酷熱的月晝和極寒的月夜。正是在此基礎上,又轉化形成了這款高效集成冷凍站產品。節能效果與其他中央空調產品相比要好得多,年均運行效率可提高20%到50%,占地面積至少節省1/3,現場建設周期縮短4/5,且維修運輸方便,使用壽命長。
地鐵運行一般需要三條軌道,除了兩條鐵軌外,還有一條導電接觸軌,為列車提供電能。以前,導電接觸軌生產技術一直為國外公司控制。同樣是北京衛星制造廠,通過轉化航天器的精密成形和自動焊接技術,研制出了“神舟星通”鋼鋁復合接觸軌產品,打破了國外壟斷。“與低碳鋼導電接觸軌相比,鋼鋁復合接觸軌具有改善受流條件、減小機械磨損和電腐蝕、提高經濟效益等優點。目前,已在全國多個城市的地鐵應用。”龐之浩說。
航天導彈技術助力高層建筑精準滅火
一鍵操作、簡單便捷、快速展開、自動瞄準……2017年初,由中國航天科工集團二院206所研制的高層樓宇滅火系統正式交付北京市消防局呼家樓中隊,開始在高樓林立的商務中心區執勤。消防戰士手中,有了專門用來對付高層建筑火災的利器——瞄準、發射只需數秒,典型高度范圍為100~300米,消防車不需要開到火場,可在幾百米外遠距離發射。
高層樓宇滅火系統也稱“導彈滅火”,這款由航天導彈技術發展出的產品,專門為高層建筑火災而生。它利用高效安全滅火劑布撒、低特征“綠色”發射、復合探測、高精度滅火彈投送、導彈發射控制等技術,將載有高效滅火劑的滅火彈快速、精確地投送至火災區域,不會對人員造成傷害,特別適合在城市環境中使用,是航天軍用技術轉為民用的一次成功應用。
“這是專門針對高層、超高層建筑物或其他危險場所應急救援的特種消防裝備。”高層樓宇滅火系統總設計師邱旭陽認為,這套設備可解決消防車“進不去”“夠不著”“展不開”等問題。由于采用獨特的安全發射技術,滅火時不產生殺傷碎片,既不會損毀窗架,也不會爆炸。技術人員說,未來除了滅火彈,也許能將救援物品隨著導彈投向目的地。
木糖醇、調料干菜包都來自探月工程
茶余飯后來一塊木糖醇清新口氣,在年輕人中很是流行。鮮為人知的是,生產木糖醇的設備也來自航天技術。龐之浩介紹,發射嫦娥三號火箭的每臺主發動機上都有3000多道焊縫,要經歷溫差、震動、輻射的嚴苛考驗,對焊接技術要求極高。同樣,一個由3萬根鋼管焊接的木糖醇原料大型反應器有12萬個焊接口。正是科研人員用航天的焊接絕招生產出大型結晶機、反應器,廣泛應用于食品領域,生產出木糖醇、山梨醇等,人們的生活才會越發有滋有味。
“其實,方便面調料包里的干菜,其雛形就是最早的航天食品。”龐之浩說。
原來,在阿波羅登月計劃中,美國國家航空航天局(NASA)為了讓宇航員在太空里吃到蔬菜以補充維生素,發明了冷凍脫水蔬菜技術。該技術幾乎能除去蔬菜中的全部水分,將其質量減少20%,但能保留98%的營養成分。
航天服內膽“落地”成了氣墊鞋
對于愛好籃球運動的青少年來說,穿上氣墊鞋打籃球就總覺得自己渾身是勁,大有要飛身扣籃之勢。
氣墊鞋的功效當然沒那么神奇,但是其技術卻頗有來頭。
阿波羅登月計劃中,科學家為了制造既完整,厚度又均勻,還能耐受巨大壓力的航天服內膽,發明了一種新方法。他們把一團耐壓軟材料加熱軟化,放在模具中,再向這個模具中吹入高壓氣體,這被稱為“中空吹塑成型”技術。
1977年,NASA前工程師弗蘭克·魯迪突發奇想,打算利用“中空吹塑成型”技術,將空氣注入耐用靈活的薄膜,制成鞋底,從而使鞋子獲得緩震性。他把這個大膽的設想告訴了耐克創始人菲爾·奈特,得到了支持。
接下來發生的事和大家知道的一樣:氣墊技術讓耐克取得了世界范圍的成功,如今已成為其技術基石之一,形成了該公司最龐大的科技系列。
納米離子燙:你的秀發沾了航天的光
很多愛美女性的秀發,實際上也沾到了航天技術的光。
NASA曾開展了一項研究,通過增加陶瓷涂層,實現癌癥病人所用釋藥微囊劑的精密活化。這項研究啟發了一個叫法羅可·沙米的人,他將此用在了自己的燙發產品中。
沙米發現,這種特殊陶瓷涂層衍生出的產品,在加熱時會釋放負離子,對卷發大有好處。
同時,太空醫學領域中的外層覆膜技術,也被應用開發成一種噴發定型摩絲。這種覆膜主要成分是絲膠,它是包覆在蠶絲絲質外層的膠體蛋白質,絲膠在頭發表面形成一定強度的膜,能讓頭發持久定型。
實際上,航天產品變民品的例子不勝枚舉:湯姆·克魯斯戴過NASA用半透明材料多晶氧化鋁制成的隱形牙套;姚明借助為空間站研制的“反重力跑步機”進行過恢復訓練;最初是為防止宇航員的眼睛被強光灼傷而發明的太陽鏡,如今早已成為“時尚潮人”之必備……此外,近年來,從自主可控信息安全系統、北京奧運安保科技系統,到南水北調仿真系統、應急救援與保障裝備等,僅僅在航天領域,我國已有2000多項技術成果廣泛應用于國民經濟和社會發展的方方面面,產生了良好的社會效益和經濟效益。(本刊綜合)