阿波罗登月带来的四项令人惊讶的技术创新

A French fireman sprays water as flames rise in a field of barley during harvest season in Niergnies, France, July 17, 2018. REUTERS/Pascal Rossignol - RC16495D1AF0
Firefighters have NASA to thank for a lot.Image: REUTERS/Pascal Rossignol
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NASA的阿波罗计划是20世纪最具挑战性的技术成就之一。除了太空竞赛和探索之外,它还促成了多项发明和创新,至今仍在影响着我们的生活。但与此同时,关于该计划究竟催生了哪些技术,也存在不少误解。

我最喜欢的一个误解是特氟龙由NASA研发。这一说法看似合理,因为它是一种极其耐高温的材料——这正是太空任务所需要的。然而,它实际上是在1938年偶然发明的,发明者是罗伊·普伦克特,当时他在杜邦公司研究新型制冷剂。魔术贴也是另一个常见误解,它是在1940年代由乔治·德梅斯特拉尔在瑞士发明的。同样,它在太空中的巨大实用价值也不容否认。试想一下,在没有重力的环境下,要把自己固定在床上睡觉该有多麻烦。

阿波罗11号登月至今已有50年,现在正是厘清太空竞赛究竟带来了哪些成果、哪些并非其成果的好时机。以下列举了一些相关进展,但还有许多其他成果。其中一些并非由NASA直接研发,但如果没有这家航天机构的巨大支持与推广,它们可能永远无法面世。

1. 水净化

NASA研发了一种小巧轻便的装置,用于为载人太空飞行净化水质。该装置运行可靠,无需专人监测,并利用银离子(失去电子的原子)杀灭细菌。事实证明,这项技术在地球上的水净化中同样极为有用,因为当时常用的氯会因阳光或高温而挥发。它还解决了我们在游泳池中都会注意到的刺眼和漂白问题。

如今,NASA的这一系统被用于保持冷却塔内的水洁净,为全球各地的空调系统运行提供支持。它现在也开始用于泳池清洁——公司Carefree Clearwater, Ltd,已将其应用于美国各地的水疗中心和游泳池的水净化。

2. 呼吸面罩

全球消防员所使用的呼吸系统源自NASA。尽管NASA本身并未发明这些装置,但正是它使其变得可用、轻便且高效。1971年,美国许多消防队长指出,他们的呼吸装备笨重不堪,重约30公斤,以致部分消防员甚至放弃装备,徒步前往火场。

Image: NASA

凭借为登月研发宇航员装备的经验,NASA随后与国家标准局消防技术部门合作,在接下来几年中共同开发出更好的呼吸系统。改进后的系统更轻便、更易佩戴,并配有面罩,视野更为开阔。

3. 聚合物织物

聚合物是由长链分子构成的材料,通常具有出色的性能,例如韧性和耐热性。美国化学家卡尔·马维尔

首次合成了聚合物织物聚苯并咪唑,时间是1950年代。但如果没有NASA的大量应用,它可能不会如此普及。原因在于,在阿波罗1号火灾事故造成三名机组成员全部遇难后,该航天局正寻求开发一种能在从液氢到熔金的宽广温度范围内保持不易燃且稳定的纺织纤维。该事故中,易燃材料被认为是原因之一。这场悲剧成为NASA的警钟。阿波罗1号火灾事故导致三名机组成员全部遇难,易燃材料被认为是原因之一。这场悲剧成为NASA的警钟。

国际消防员协会随后于1971年与NASA合作开展“FIRES项目”,将这种新材料纳入消防员的防护装备中。它进入了美国消防部门,在1970至80年代被用于加强其防护服。如今,它仍以多种新方式应用于应急响应、赛车运动、军事和工业等领域。

4. 无绳设备

阿波罗宇航员希望将岩石带回地球,并在月球上进行一些测量。为此,他们需要高效的无绳电钻。幸运的是,Black & Decker公司早在1961年就已研制出一些较为粗糙的产品。随后,NASA与马丁·马丽埃塔公司合作,委托其开发更具定制设计的工具,例如用于采集月球样本的无绳旋转锤钻。

在零重力环境下用扳手拧紧漂浮的螺栓,既颇具挑战,又容易导致使用者自身旋转——正是这一难题促成了零冲击扳手的研发。因此,NASA推动了无绳设备的重要创新,并将其经验应用于医疗器械和吸尘器等领域。

话虽如此,作为一名文化天文学家,我喜欢静下心来思考,人类太空飞行和登月究竟除了物质发明之外还给我们带来了什么。我个人认为,关于我们自身与环境的新思维概念的发展,对当今现代西方社会至关重要。所谓的“总览效应”以及“蓝色弹珠”图像对萌芽中的环保运动所产生的影响,便是这方面的例证。总览效应以及蓝色弹珠图像对萌芽中的环保运动所产生的影响。

人类太空飞行不能总是通过物质发明来衡量,因此也应当通过它如何改变了我们的思维方式来评估。

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