阿波羅登月計劃衍生4大“網紅”技術

2019-07-05 14:12:17 來源: 科技日報-中國科技網 作者: 劉霞

科技日報記者 劉 霞

“阿波羅17”號宇航員哈里森·施密特在收集月球巖石(圖片來源:物理學家組織網)

美國國家航空航天局(NASA)的阿波羅計劃是人類在20世紀最具挑戰性的技術成就之一。自“阿波羅11”號登月至今已有50年的歷史,這一計劃除了掀起太空競賽和宇宙探索熱潮之外,還貢獻了一些讓我們的日常生活變得更加便捷美好的小發明、小創新。

物理學家組織網在7月3日的報道中,為我們列出了4項由阿波羅登月計劃衍生出的“飛入尋常百姓家”的技術創新,包括水凈化設備、呼吸面罩、聚合物織物以及無繩設備。

“無心插柳”的水凈化設備

水凈化設備是NASA“無心插柳”的一個舉動。最初,NASA開發出了一種小型輕便的裝置,為人類的太空旅行凈化水。這一設備能可靠地工作,無需專門監測并使用銀離子來殺菌。

后來的研究表明,這套設備對地球上的水凈化也非常有用。因為,那時人們經常使用的氯會因陽光或熱量而消散,而且在使用氯為游泳池消毒時,還會引發刺痛眼睛和漂白的問題。

NASA的這套系統現被用于保持冷卻塔中的水清潔,有助于支持全球的空調運行。而且,這套系統也已經開始用于清潔水池?!盁o憂無慮的清水”(Carefree Clearwater)公司已經應用它來凈化整個美國的水療池和游泳池。

呼吸面罩更輕便有用

世界各地的消防員使用的呼吸系統也與NASA有關。雖然NASA本身并沒有發明它們,但NASA使它們變得更輕便有用。

1971年,美國許多消防隊的隊長都抱怨稱,他們的呼吸裝置使用起來很麻煩,而且非常笨重——重約30公斤,導致一些消防員甚至在救火時棄用這種呼吸系統。

憑借為登月宇航員開發裝備的經驗,NASA隨后與國家消防技術部門合作,開發出了更好的呼吸系統。改進后的系統更輕便,更易于佩戴,并且還添加了一款面罩,讓消防員擁有更寬泛的視野。

聚合物織物惠及消防防護

聚合物是由長鏈分子制成的材料,其擁有優越的性能,例如韌性和耐熱性。20世紀50年代,美國化學家卡爾·馬維爾首次合成出了聚合物織物聚苯并咪唑。但如果NASA沒有大力使用它,它不可能變得如此普及。

1967年1月27日,執行“阿波羅1”號載人飛行任務的3名宇航員在進行發射前測試時,指揮艙內起火,3人全部壯烈犧牲。當時人們就認為材料易燃是一個原因,這一悲慘事件也為NASA敲響了警鐘。

隨后,NASA一直試圖開發不易燃且穩定的紡織纖維。1971年,NASA與國際消防員協會合作開展了FIRES項目,將開發出的新材料納入消防員的防護裝備中。

這種織物在上世紀70—80年代進入美國的消防服務體系,以增強他們防護服的性能。目前,其仍然用于各種領域,包括應急響應、汽車運動、軍事和工業等。

無繩設備融入醫療和清潔領域

阿波羅任務宇航員希望將巖石帶回地球,同時也希望在月球上進行一些測量,為此,他們需要高效的無繩電鉆。幸運的是,百得(Black&Decker)公司于1961年開發了一些粗糙的產品。隨后,NASA與百得以及馬丁·瑪麗埃塔公司簽訂了合同,攜手開發更多定制設計的工具,例如用于采集月球樣品的無繩電錘鉆等。

在零重力下用扳手擰緊漂浮的螺栓而不使宇航員自己旋轉,這一挑戰讓科學家們研制出了零沖擊扳手。NASA幫助啟動了無繩設備的重要創新,并將其經驗融入了醫療設備和真空清潔等領域。

需要澄清的幾大謠傳

除了上述從“高大上”到“接地氣”的技術,物理學家組織網在報道中指出,也有幾大謠傳需要澄清。

其中影響最廣泛的一個謠言是:特氟?。═eflon)是由NASA研制的。這聽起來似乎合情合理,因為特氟隆是一種極其耐熱的材料——太空任務需要這種材料。但實際上,它是由美國杜邦公司的羅伊·普朗克特于1938年偶然發明的,當時他正在研究新的制冷劑。

魔術貼(Velcro)是另一個謠言,它實際上是由喬治·德梅斯特拉爾于1940年代在瑞士發明的。當然,它在太空日常生活中的巨大用途不容否認。想象一下,在沒有任何重力的情況下,讓自己安全地在床上睡個甜美的覺是多么困難的一件事。

當然,人類太空飛行的重要意義并不總是通過物質發明來衡量,也應該通過它如何改變我們的思維來評估。但不管怎樣,科技創新的終極目標都是為了讓我們的生活變得更加便捷美好,NASA的很多創新的確做到了這一點。

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責任編輯: 房琳琳
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