“接地氣”的太空技術

王治鈞

?聯合國所有成員國一致同意的17個可持續發展目標，也是2030年前全世界的優先目標

你知道嗎，那些看似離我們非常遙遠的太空技術，其實已經被應用在地球生活的方方面面，幫助我們解決了很多棘手的問題。本期將帶大家一起看看來自美國麻省理工學院的丹妮爾·伍德（Danielle Wood）在TEDx活動中，為我們分享了哪些太空技術在生活中的應用。

?2013年，超強臺風“海燕”襲擊菲律賓時，摧毀大量建筑，此時就需要應急式衛星技術來參與災后修復和重建?

為了實現聯合國制定的17個可持續發展目標，人類需要解決大量現實問題，而太空技術中的一些科技產品和服務可以發揮事半功倍的作用。

空間通信是一種以航天器（或天體）為對象的無線電通信，比如衛星技術已經徹底改變我們的日常生活，使國際和國內長途電話、視頻傳送、流媒體以及衛星電視和廣播融入生活的每一個角落。

在地球上的大多數地方都可以使用電話和網絡服務，平時你會把這當成空氣一樣正常。但是在災害來臨或災后重建的時候，你會發現通信衛星對人類來講已經不可或缺。

20世紀初，一場颶風就能造成近萬人傷亡。而如今，衛星技術的廣泛應用，使天氣預報準確率大大提高，并可助力政府提前預警、個人提早預防，不僅可以減少經濟損失，還能挽救數萬人的生命。

另外，空間站的航天員能拍攝到風暴和火災等災害的圖像，記錄云層覆蓋、洪水和土地的變化;一些特殊的攝像機甚至可以拍攝到地球的夜間圖像，方便檢查災后城市的電力恢復情況;閃電成像傳感器還可以監測閃電的分布和變化，用來預報惡劣天氣。

這些從太空中獲得的圖像和數據，提供了全新的視角，有助于我們對災害作出更明智的反應、進行更多更準確的科學研究。

地球觀測衛星可以為農業、漁業、淡水、林業管理，以及對非法采伐、非法采礦、偷獵等行為的追蹤，提供信息支持。比如，定位衛星可以幫助科學家追蹤動物，從而更好地保護它們。

另外，地球觀測衛星還可以監測溫室氣體、關鍵氣候指標，以及地球生態系統的整體健康狀況，為應對氣候變化提供科學依據。而且，地球觀測衛星可以監測周邊環境，也與我們的生活息息相關。

?通過衛星攝像頭拍攝的美國堪薩斯州的農業用地?這只海龜裝載了定位系統，可以接收定位衛星發來的位置信息，將位置信息通過通信衛星發給研究人員，他們可以利用這些資料，制定更好的政策來保護動物

值得注意的是，大部分的地球觀測衛星并不會“拍攝”照片，而只是進行測量并獲取數據，然后將這些測量結果輸入復雜的計算機模型，生成美麗的可視化圖像，再由研究人員進行分析。

我們還可以查看全球大氣中的鹽分、煙氣以及沙塵，或者全球降雨和降雪圖，甚至是陸地和海洋植物在一年中的變化。

衛星能夠捕捉和收集到占地球陸地面積37%的農業區數據，利用大數據和衛星技術可以幫助應對自然災害。衛星圖像甚至可以通過每個像素的放大視圖識別作物產量，讓農民了解何時澆水、施肥和收獲作物。研究人員可以利用降水和植被的信息來推測地球上哪些地區處于饑荒或干旱，并把這些信息提供給救援組織，以便準備應急食物，防止饑荒情況惡化。

空間站是唯一可用于長期微重力研究的實驗室。在過去的20年里，空間站不僅幫助我們探索更遙遠的太空，也讓在地球上的我們從中受益。一些能夠保持航天員健康的科技還可以促進某些基礎疾病的研究，應用在地球上之后就能逐漸改善我們的身體問題。

?國際空間站尿液處理器蒸餾裝置

當航天員處于微重力環境下，骨骼和肌肉會變弱，心血管系統和免疫系統也隨之發生變化。科學家通過跟蹤研究微重力環境下的肌肉萎縮和骨密度流失等病癥，以及細胞和蛋白質對藥物的反應，并對比地球上正常衰老、久坐不動引起的骨質疏松癥等疾病，研制出很多創新藥物。

空間站的生命支持系統旨在為機組人員提供清潔的空氣和水，所以，水的回收過濾系統至關重要。其大致過程是：尿液在尿液處理器蒸餾裝置中沸騰，然后送至水處理器，該處理器將其過濾并進行化學純化，最終成為人類可飲用的水。這可以降低從地球運送飲用水的需求。目前，空間站內高達90%的廢水可以被回收、凈化和循環利用。該技術也應用于地球水的處理系統，在全球貧窮或干旱缺水地帶，都需要這些先進的過濾和凈化系統。

太空是人類靈感的無限源泉，起初為太空任務開發的一些技術現在已經被應用在日常生活中，比如假肢、智能手機鏡頭、嬰兒奶粉、記憶泡沫、太陽能電池、鐳射視力矯正手術、防刮鏡片、空氣凈化器等等。這些技術在幫助我們應對氣候變化、環境污染、能源短缺等現實問題，已遠遠超出科學家最初設計時的構想，這充分證明了太空技術是可以惠及全人類的。

設想一下，如果有機會從太空俯視我們的星球，見證人類取得的技術進步，我們會發現，實際上，地球是一艘“巨大的宇宙飛船”，而地球上的“工作人員”——我們，需要齊心協力，一起攜手應對當今的種種挑戰。

（責任編輯 / 王佳穎? 美術編輯 / 周游）