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出自航天飞机领域的十大民用技术
添加时间:2011/7/25  作者:刘霞  来源:科技日报  点击:2333  
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    随着“阿特兰蒂斯”号航天飞机的告别飞行画上休止符,美国航天飞机时代的大幕缓缓落下。可余音缭绕,为航天飞机事业而研发设计的技术已渗透到我们日常生活的方方面面,高端科学家和工程人员研究出的“阳春白雪”变身为惠及普通百姓的“下里巴人”。

    这些理念或技术悄然落地,成为商业化的产品,当然,它们并没有贴上“NASA(美国国家航空航天局)研发”的标签。其中很多标志性的NASA产品,如特氟纶、维可牢(一种尼龙刺粘扣,两面一碰即粘合,一扯即可分开)等实际上并非仅仅为或者由NASA所设计制造。但是,NASA研发的产品却无所不在,从绝热设备到婴幼儿配方食品,从义肢到渔网等等不一而足。其实,人们须臾离不开的手机就是NASA发展通讯卫星技术的结果;NASA研究人员利用太空育种技术极大地提高了土豆产量,而且在实验室中将小麦的产量提高到普通产量的五倍……

    美国《大众科学》网站近日列出了10个源于航天飞机领域且在民间应用最广的技术。或许,你可能完全没想到它们能与NASA扯上关系。

    高营养婴儿食品

    丹尼尔·洛克尼和NASA技术推广中心的工作人员一起合作,推出他最心仪的航天飞机事业的副产品——高营养婴儿食品。他说:“NASA最非同凡响也是最常见的‘副产品’是一种营养补充剂,美国95%的婴儿食品中都含有这种营养补充剂。它由海藻制成,包含以前被认为仅仅存在于母乳中的营养,这种营养对眼部和脑部脂肪组织的发育非常重要,你可能没有想到会在婴儿食物中发现NASA存在的蛛丝马迹,但事实就是如此。”

    无需充气的固特异轮胎

    固特异轮胎公司是NASA的长期合作伙伴,它们最近的一次“牵手”是在2009年。那时,固特异轮胎公司宣布与NASA合作开发出一款无需充气的轮胎,适配于长距离行驶于月球表面的大型月球车。

    据悉,这是一款拥有800条承重弹簧的新型“弹簧轮胎”,比之前用于阿波罗探月车(LRV)的丝网轮胎拥有更多的载重能力和更长的可行使里程,能够帮助月球车在月球上进行更为广阔的边界探索并最终进行着陆点的开发和维护。

    自从1970年人类首次登陆月球就开始使用固特异轮胎,轮胎业的很多奇思妙想和产品都源于NASA,比如一种比普通轮胎多跑16000公里的轮胎,其优良性能就归功于NASA研发的纤维材料。

    人造心脏泵

    现代心脏外科手术治疗的创始人、德贝基心脏泵的发明者迈克尔·德贝基于2008年去世,享年99岁。

    他曾经和NASA携手合作为航天飞机的燃油泵研制一个小型泵,该泵的直径仅为1英尺(约0.3米)、重量不足4盎司(约113克),仅有一个移动零件,而且根本没有轴封,这使它成为太空环境中的理想物品,也使它可以完美地应用于人体。

    他们研制出的德贝基泵每分钟能提供5升血液,但是,耗能不超过10瓦,而且身形娇小,非常适用于那些胸腔太小而没有其他解决办法的儿童。迄今为止,它已经挽救了200条生命,未来可能会挽救更多生命。

    超强渔网

    我们并非想要宣扬用渔网捕鱼的好处,众所周知,这种方式的过度捕捞让很多金枪鱼面临灭顶之灾,但是,我们无法忽视这种祸害金枪鱼的超给力的“超酯渔网”,其最初也被设计用于航天飞机领域。

    那时,NASA委托一家名为“西岸网业”的公司为宇航员研制一种安全网,并提出了几项要求:这种网必须细小、具有非凡的抗拉强度,能防火、防紫外线。该公司最终找到了合适的材料,也发明了一种新的揉捻技术来揉捻绳子以增加网的强度。随后,有人将其改良为渔网来捕捉金枪鱼,在捕捞的过程中,渔网会快速下沉,因此可以捕捉到水面下更深地方的鱼,其高强度和抗收缩性也深得渔夫的欢心,成为他们心目中理想的渔网。

    意外事故抢险救援设备

    下一次,当你遭遇可怕的撞车事故,并且不得不弃车而逃时,你能够将NASA添加到你的“救星”名单中。抢险救援队常常使用特殊的手持切割机来让伤者摆脱安全带的束缚,解救伤者。

    此前,NASA研制出了一种切割机,能在航天飞机发射后,将其与固体火箭助推器分离开。交通事故中使用的手持切割机只不过是航天飞机所用切割机的小版本而已。救援用的这种切割机非常适合救援环境,因为它使用的是受到控制的爆炸装填物而非旋转刀,它不需要辅助的能量或笨重的软管,比其竞争设备要便宜70%。

    视频稳定软件

    给航天飞机发射录像并不是为了娱乐,当出错时,NASA需要可靠的影像资料来分析、理解事故原因,以便下次有所改进。但是,为一个笨重的火箭录影并非易事,因此,NASA研发出了一款内部使用的图像处理和视频稳定软件以便移除因图像抖动、旋转、放大所产生的瑕疵。

    科学家们表示,这套软件虽然太过精细而无法应用于苹果电脑上,但它可是美国联邦调查局(FBI)的大帮手。1996年,当FBI分析亚特兰大奥运会的爆炸视频时,这套名为“视频图像稳定和注册的软件”可谓“劳苦功高”,它能使灰暗、模糊的夜晚图片变得十分清晰,就像这些图像是在白天拍摄的一样。

    能生物降解的商用润滑油

    用于前后推动航天飞机的机械平台设备净重3600吨,要将这个庞然大物移动5公里到达发射台可不是一件容易完成的任务。需要性能优异的润滑油,另外,因为肯尼迪航天中心位于一个野外避难所中,因此要求这种润滑油必须能够生物降解且不会伤害野生动物。

    鉴于此,NASA同“阳光海岸化学品”公司签署了协议来研制这种理想的润滑油,最终研制出了著名的X-1R履带润滑油,从此,这种润滑油开始“飞入寻常百姓家”。现在这种可生物降解、氧化寿命为1万小时的强力润滑油已在无数螺栓、铰链、钓鱼竿、汽车引擎上找到了用武之地,它不仅高效而且环保。

    绝佳的绝缘保温材料

    在太空真空中,绝缘绝热是宇航员生存的关键条件。而在地球上相对不那么极端的天气里,我们经常不得不使用不可思议的绝热技术来让我们处于怡人的温度下。

    气凝胶体这种用于航天飞机、轻得不可思议、通风性非常好的材料,其效率远远超过常用的家用玻璃纤维绝缘材料。美国全国汽车比赛协会的赛车手也使用这种给宇航员使用的热防护设备。

    消防员专用图像处理设备

    NASA设计研发的超灵敏手持红外摄影机最初被用来检查航天飞机排放出的烟缕。这种摄影机因为适合用来分析热点地区的火灾情况,因此,其对火箭工业非常有用,对消防员也是如此。消防员使用该设备来定位容易发生山火的热点地区,如果采用手工方法,可能需要几天才能完成。

    骨质疏松症患者的福音

    骨质疏松症是最常见的骨骼疾病,会导致骨质流失,使骨头变得易脆易碎,患者很容易发生骨折和骨裂。骨质疏松症常常因为年龄老化而出现。但是,在零重力环境下,骨质疏松症会影响每个人。在太空中,宇航员骨头中的钙质会流失,因为身体似乎不需要骨头保持在巅峰状态以支撑身体的重量,这并非骨质疏松症,但两者的影响一样。宇航员一直在想方设法进行锻炼,但没有减少骨质的流失。

    NASA已想出了几种方法来探测和治疗骨头疾病,包括使用新形式的3维断层扫描(用于分析骨头的微体系结构)和一种新奇的“振动板”。NASA要求宇航员每天被束缚带绑在“振动板”上并接受10分钟到20分钟的电疗,这将有助于减少骨质流失。科学家们仍在进行测试,目前已在动物身上获得了良好的效果。

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