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从太空回馈大地

时间:2024-11-05 09:44:53


    栾玥文

全球定位系统、数码相机、婴儿配方奶粉、消防制服、人工耳蜗……你知道吗,这些看得见、摸得着、用得上的东西,都曾是“高不可攀”的航天产品。如今它们“落了地”,倒不再是什么稀罕玩意儿。那么它们是如何从太空回馈大地,提升咱百姓生活的?

测量海洋造就了活地图

我们出门在外都喜欢用全球定位系统(GPS)来导航,不过它最早可不是为我们普通大众领路的。1958年,在世界航天事业刚刚起步不久,美国军方就利用一种名叫“子午仪”的特殊望远镜和几颗卫星组成了供军方使用的导航和定位系统。随着科技的进步,到20世纪90年代,拥有24颗卫星的GPS完全建成了。美国宇航局(NASA)在其中扮演了重要角色。

1979年,NASA的喷气推进实验室为了完成对全球海洋相关数据的测量,开启了一项名为“跟踪和数据转播系统”的卫星计划。对于NASA来说,发射卫星自然不难,但是卫星发射后,想知道它什么时候、在哪里开展测量就是个难题了。于是他们研发了一套程序,专门用来计算和处理飞行器在太空中的位置。1992年,卫星上天后取得的效果让人十分满意。

酒香不怕巷子深。2004年,有一家从事地球影像产品和服务的科技公司—美国数字地球公司出于商业目的一直在寻找高分辨率成像卫星精密定轨的先进方法。他们闻着“酒香”找上了NASA。在数字地球公司的运作下,这项技术逐步进入普通老百姓的视野。不过对于大众而言,知道GPS导航和定位功能可能更多地是因为谷歌地图。实际上,谷歌公司正是美国数字地球公司最重要的客户之一,谷歌地图中所用到的GPS功能就是通过与数字地球公司合作得来的。

GPS民用化后,大大满足了人们对导航和定位的需求。如今,无论你身在何处,想要寻找什么地方,都可以通过导航定位系统查询清楚,它已经彻底融入了我们的生活。

“阿波罗”逼出了新摄影技术

你是摄影爱好者或者自拍达人吗?你拍照时用的设备也都离不开航天科技呢!

20世纪60年代初,美国开启了探月计划。他们先用“阿波罗”飞船拍摄了一些月球表面的模拟图像照片。不过照片的效果让人非常失望。因为受到各种宇宙射线的干扰,飞船传回地面的模拟图像信号极其微弱,导致图像非常模糊。

“阿波罗”飞船耗费了大量的人力、物力、财力,如果仅传回这样一些模糊不清的信号,又有什么用呢?所以尽快研发一种能够解决问题的摄影摄像设备是当务之急。

NASA喷气推进实验室的一位名叫尤金·拉里的工程师发明了将光信号数字化的方法,首次提出数码相机的概念,这实际上是数字图像传感器最基本的技术来源。

后来,NASA工程师不断开发和改进了各种数字图像传感器。1969年,航天员奥尔德林手持一架使用了数字成像技术的摄像机,拍摄到清晰的月球表面和同伴阿姆斯特朗的身影,并将信号传回了地球,而且传回来的图像依然非常清晰。至此,人们才真正领略到这种技术的厉害。

从此以后,数字成像技术便成了技术公司的宠儿。1975年,日本柯达公司制造出世界上第一台商业化的数码相机,就源于此种技术。

经过多年的推广,数字成像技术早已经代替原来的模拟技术,成为摄影摄像设备所使用的最重要的技术。我们再也不用担心拍摄出模糊不清的照片了。当然啦,手抖除外!

微藻类隐藏了大营养

婴儿配方奶粉是保证宝宝健康成长的重要食品。可是很少有人知道,90%的婴儿配方奶粉在研制中都用到了航天科技!

20世纪60年代,人类进入载人航天时代,航天员们在太空的健康与安全变得尤为重要。他们在太空吃什么,这里面大有学问。

20世纪80年代,将航空航天作为主要业务领域之一的马丁·玛丽埃塔公司与NASA合作开展了一项涉及航天食品的测试计划。他们对微藻类植物进行研究,结果发现它们含有对人体非常有益的成分。他们非常开心,因为对于航天员的营养保障而言,这简直就是意外之喜。

1985年,美国马里兰州专门成立了一家名为马泰克的生物科技公司,继续开展针对航天员食品与营养方面的生物学研究。他们提炼、合成了一种特殊的、有益于人体健康的脂肪酸DHA(二十二碳六烯酸)。它的特殊之处在于,人们之前认为它仅存在于母乳当中,没想到我们还能以科技手段从其他地方获得。后来,马泰克生物科技公司便考虑把它添加进婴儿配方奶粉当中。这样,婴儿在缺少母乳的情况下仍然能够从奶粉中获得类似营养。

从微藻中提取的DHA既没有污染,纯度也较高,还很利于人体吸收。所以它成了婴儿配方奶粉中常见的营养成分。如此看来,在天上执行任务的航天员们无异于是喝着营养奶粉的“大宝宝”哦。

小编有话说

2016年起,我国将每年的4月24日设立为“中国航天日”,以纪念自1970年4月24日“东方红一号”人造地球卫星成功发射以来,我国作为航天大国在向航天强国迈进的道路上取得的举世瞩目的成就。

天上地上都得防火

我们在新闻报道中经常可以看到英勇的消防员在火场里来回穿梭,却不会“惹火上身”。原来他们穿的消防服也是特制的。

1967年1月27日,美国“阿波罗1号”飞船在进行一次常规例行测试时,驾驶舱内忽然发生了火灾,在舱内参加训练的3名航天员壮烈牺牲了。这是载人航天历史上最悲惨的事故之一。这次事故对当时美国的登月计划造成了很大影响,也让人们意识到在狭小的密闭空间内发生火灾有多么可怕。于是,尽量杜绝火灾的出现,同时寻找火灾发生时保护航天员安全的新方法,便成为科学家研究的重点。其中,研发更加耐火的材料就是方法之一。

实际上,早在20世纪50年代,美国空军就找科学家为他们合成过一种叫作聚苯并咪唑的聚合物,这种聚合物可以在高温状态下保持稳定的性能。60年代初,NASA开始用这种聚合物研发可用于航天事业的耐高温材料。“阿波罗1号”发生事故后,美国在此基础上加大了对基于聚苯并咪唑的耐高温材料的研制。

后来,NASA与一家名叫塞拉尼斯的商业机构合作,研发用于航天服和飞船的聚苯并咪唑纺织品,得到了很好的效果,此后便开始在航天任务中使用。

1978年,聚苯并咪唑聚合物被航天科学家介绍给经常与火打交道的消防部门。1986年,这项航天技术因在民用领域发挥了重要的作用而被美国总统授予“国家科学奖章”。

现在,聚苯并咪唑已用于几乎所有需要防火隔热的行业,为普通大众的防火安全作出了巨大贡献。
   

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