『天上的宝贝』接地气

2019-06-14 06:30
发明与创新 2019年9期
关键词:木糖醇气垫航天

“月球上的棉花种子发芽啦。”1月15日,这样一条消息让人们欢呼雀跃。此次嫦娥四号生物科普试验载荷搭载的植物有4种,分别是土豆、拟南芥、油菜和棉花。中科院国家天文台研究员郑永春表示,之所以选择这些物种,与考虑人类将来在月球上的生存有关。其中,土豆是全营养食品,是未来太空生活中最重要的食物来源。

从古至今,探月和探寻宇宙的秘密一直是人类的梦想。也许有人会说,在月球上生活也好,寻找外太空的生命也罢,这些似乎离我们的现实太远了。那么,远在天边的太空探索,耗资巨大的航天科技真的就跟我们的生活毫无瓜葛吗?

实际上,这些来自“天上的宝贝”早已“飞入寻常百姓家”,渗入我们生活的方方面面。

热控技术用于北京地铁

生活在都市的人们,地铁是日常出行的重要交通工具。在北京地铁9号线郭公庄站,尽管外面很冷,站内却很温暖。“郭公庄站的中央空调系统,采用的正是北京卫星制造厂的‘神舟北极’高效集成冷冻站产品。”全国空间探测技术首席传播专家庞之浩说。

庞之浩介绍,月球上昼夜间温差达到几百摄氏度,要保证嫦娥三号搭载的各种仪器设备正常工作,就必须依靠强大的热控系统。为此,科研人员研制了两相流体回路技术,其作用与中央空调一样,帮助嫦娥三号度过酷热的月昼和极寒的月夜。正是在此基础上,又转化形成了这款高效集成冷冻站产品。节能效果与其他中央空调产品相比要好得多,年均运行效率可提高20%到50%,占地面积至少节省1/3,现场建设周期缩短4/5,且维修运输方便,使用寿命长。

地铁运行一般需要三条轨道,除了两条铁轨外,还有一条导电接触轨,为列车提供电能。以前,导电接触轨生产技术一直为国外公司控制。同样是北京卫星制造厂,通过转化航天器的精密成形和自动焊接技术,研制出了“神舟星通”钢铝复合接触轨产品,打破了国外垄断。“与低碳钢导电接触轨相比,钢铝复合接触轨具有改善受流条件、减小机械磨损和电腐蚀、提高经济效益等优点。目前,已在全国多个城市的地铁应用。”庞之浩说。

气垫鞋的技术来源于航天科技︵图/东方IC︶

航天导弹技术助力高层建筑精准灭火

一键操作、简单便捷、快速展开、自动瞄准……2017年初,由中国航天科工集团二院206所研制的高层楼宇灭火系统正式交付北京市消防局呼家楼中队,开始在高楼林立的商务中心区执勤。消防战士手中,有了专门用来对付高层建筑火灾的利器——瞄准、发射只需数秒,典型高度范围为100~300米,消防车不需要开到火场,可在几百米外远距离发射。

高层楼宇灭火系统也称“导弹灭火”,这款由航天导弹技术发展出的产品,专门为高层建筑火灾而生。它利用高效安全灭火剂布撒、低特征“绿色”发射、复合探测、高精度灭火弹投送、导弹发射控制等技术,将载有高效灭火剂的灭火弹快速、精确地投送至火灾区域,不会对人员造成伤害,特别适合在城市环境中使用,是航天军用技术转为民用的一次成功应用。

“这是专门针对高层、超高层建筑物或其他危险场所应急救援的特种消防装备。”高层楼宇灭火系统总设计师邱旭阳认为,这套设备可解决消防车“进不去”“够不着”“展不开”等问题。由于采用独特的安全发射技术,灭火时不产生杀伤碎片,既不会损毁窗架,也不会爆炸。技术人员说,未来除了灭火弹,也许能将救援物品随着导弹投向目的地。

木糖醇、调料干菜包都来自探月工程

茶余饭后来一块木糖醇清新口气,在年轻人中很是流行。鲜为人知的是,生产木糖醇的设备也来自航天技术。庞之浩介绍,发射嫦娥三号火箭的每台主发动机上都有3000多道焊缝,要经历温差、震动、辐射的严苛考验,对焊接技术要求极高。同样,一个由3万根钢管焊接的木糖醇原料大型反应器有12万个焊接口。正是科研人员用航天的焊接绝招生产出大型结晶机、反应器,广泛应用于食品领域,生产出木糖醇、山梨醇等,人们的生活才会越发有滋有味。

“其实,方便面调料包里的干菜,其雏形就是最早的航天食品。”庞之浩说。

原来,在阿波罗登月计划中,美国国家航空航天局(NASA)为了让宇航员在太空里吃到蔬菜以补充维生素,发明了冷冻脱水蔬菜技术。该技术几乎能除去蔬菜中的全部水分,将其质量减少20%,但能保留98%的营养成分。

航天服内胆“落地”成了气垫鞋

对于爱好篮球运动的青少年来说,穿上气垫鞋打篮球就总觉得自己浑身是劲,大有要飞身扣篮之势。

气垫鞋的功效当然没那么神奇,但是其技术却颇有来头。

阿波罗登月计划中,科学家为了制造既完整,厚度又均匀,还能耐受巨大压力的航天服内胆,发明了一种新方法。他们把一团耐压软材料加热软化,放在模具中,再向这个模具中吹入高压气体,这被称为“中空吹塑成型”技术。

1977年,NASA前工程师弗兰克·鲁迪突发奇想,打算利用“中空吹塑成型”技术,将空气注入耐用灵活的薄膜,制成鞋底,从而使鞋子获得缓震性。他把这个大胆的设想告诉了耐克创始人菲尔·奈特,得到了支持。

接下来发生的事和大家知道的一样:气垫技术让耐克取得了世界范围的成功,如今已成为其技术基石之一,形成了该公司最庞大的科技系列。

纳米离子烫:你的秀发沾了航天的光

很多爱美女性的秀发,实际上也沾到了航天技术的光。

NASA曾开展了一项研究,通过增加陶瓷涂层,实现癌症病人所用释药微囊剂的精密活化。这项研究启发了一个叫法罗可·沙米的人,他将此用在了自己的烫发产品中。

沙米发现,这种特殊陶瓷涂层衍生出的产品,在加热时会释放负离子,对卷发大有好处。

同时,太空医学领域中的外层覆膜技术,也被应用开发成一种喷发定型摩丝。这种覆膜主要成分是丝胶,它是包覆在蚕丝丝质外层的胶体蛋白质,丝胶在头发表面形成一定强度的膜,能让头发持久定型。

实际上,航天产品变民品的例子不胜枚举:汤姆·克鲁斯戴过NASA用半透明材料多晶氧化铝制成的隐形牙套;姚明借助为空间站研制的“反重力跑步机”进行过恢复训练;最初是为防止宇航员的眼睛被强光灼伤而发明的太阳镜,如今早已成为“时尚潮人”之必备……此外,近年来,从自主可控信息安全系统、北京奥运安保科技系统,到南水北调仿真系统、应急救援与保障装备等,仅仅在航天领域,我国已有2000多项技术成果广泛应用于国民经济和社会发展的方方面面,产生了良好的社会效益和经济效益。(本刊综合)※

猜你喜欢
木糖醇气垫航天
拿下那座岛之气垫登陆艇
我的航天梦
航天梦,我的梦
木糖醇为什么不是糖?
吃木糖醇能降血糖吗
逐梦航天日
换季购
气垫BB霜包装色彩的研究
航天股为何遭爆炒
木糖醇,糖尿病人不能可劲“造”