在火星上飞行的直升机与帮助农民监测土地的无人机共享技术基因。
可回收水系统有助于在地球上一些最干旱的地区提供饮用水。
得益于NASA的一项发明,清除具有环境危害的污染物已成为可能。
太空探索既令人兴奋又富有创新性。NASA已成为领先的技术开发者,致力于让太空之旅更加便捷、安全和持久。而且,这些技术大多也正在地球上得到应用。
以下是五个技术示例,这些技术最初是NASA太空计划的一部分,如今正助力应对我们面临的一些最严峻的环境问题。
1. 利用算法预测全球农作物产量
农业领域迫切需要能够帮助提供更准确农作物产量预测的数据。对于从事农产品出口的机构而言,此类数据可用于促进销售、制定价格并开拓国际客户。
在美国,一种最初用于探测卫星图像中云层的算法,目前正被商业化用于提供这项服务。NASA表示,该算法最初设计用于过滤卫星图像数据中的云层,因为云层会干扰用于监测“森林和农作物健康状况、冰盖和冰川覆盖、地表湿度以及其他诸多地表状况”的部分计算。
该系统可生成覆盖全球16种主要农作物的实时图像数据。数据包括农作物覆盖图、地面状况、农作物健康状况以及全球产量预测。数据还可进一步细分,以提供国家和地区信息及历史数据。
2. 以激光般的精度追踪飓风
每年6月至11月,美国大西洋沿岸经常遭受飓风的侵袭。在亚洲,气旋可能在一年中的任何时候发生,不过5月至10月更为常见。及时发现并追踪这些毁灭性风暴,可能真正意味着生与死的区别。
搭载于极地轨道卫星上的一种名为跨轨红外光谱仪的设备,利用激光扫描大气层,提供关于温度和湿度的精确数据。这些信息有助于气象学家预测风暴的强度和方向,从而能够及时向可能处于强风暴路径上的人们发出预警。
2017年9月,该设备被用于追踪飓风“艾玛”横扫加勒比地区和美国东南部的过程,使居民得以做好至关重要的准备。
3. 清理环境危害
为承受火箭发射时产生的猛烈高温而研发的涂料,被大量涂抹于佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的建筑物和结构物上。
被称为多氯联苯(PCB)的颗粒不易燃烧,并且能够承受极高温度。然而,研究发现,多氯联苯还会对人类和动物的身体及智力发育造成损害。该物质已于1976年被禁用,但它仍然存在——在垃圾填埋场、建筑物上——持续影响着环境。
多氯联苯不溶于水,分解极为缓慢,清理难度极大。直到NASA科学家杰基·奎因想出了利用安全的化学反应来聚集多氯联苯并将其捕获的办法。
该技术已应用于许多难以清理的环境中,这些环境中已检测到多氯联苯,例如海洋生态系统。装有活性试剂的管道犹如海绵一般吸附多氯联苯,将其从水中移除,同时不干扰该区域的其他部分。
4. 为农民提供鸟瞰视角
2021年4月19日,NASA在火星上放飞了一架无人直升机。当然,这并非普通的无人机——它经过专门设计,能够承受严酷而无情的地貌环境。此外,它还曾在地球上的极高海拔地区进行测试,那里的空气极其稀薄,与火星大气相似。
无人机专家AeroVironment公司自20世纪90年代起便与NASA合作开发无人机。该公司尤其开发了一系列能够在与火星大气密度相匹配的海拔高度上成功运行的无人机。其技术被应用于火星上的直升机“机智号”。
回到地球,同样的技术被应用于一款名为Quantix的田间扫描无人机。该无人机可飞至极高海拔,并在目标区域上方来回飞行追踪,生成一系列高质量的地面合成图像。结合对所测量土地的精确评估以及GPS数据,任何问题都可以得到调查。在一个案例中,它帮助加利福尼亚州中部的一位核桃种植户在一个季度内将产量提高了超过5万美元。
5. 在太空中,无需追问你所饮用的水来自何处
将水送入太空成本极高。它的重量远超火箭燃料。那么,国际空间站(ISS)上的宇航员从哪里获取饮用水呢?
对这个问题的简短回答是,他们饮用的是经过回收处理的尿液,以及汗液和宇航员呼吸时进入空气中的水分。没有任何东西被浪费。这听起来或许不太吸引人,但事实是,NASA认为国际空间站上的饮用水实际上可能比大多数人家中的饮用水更加干净。
NASA与一所瑞典大学合作,帮助研制出一款可回收循环利用自身水源的淋浴设备,该设备使用“带正电荷的微观氧化铝纤维(能够)去除几乎所有污染物,包括细菌和病毒”。
NASA表示,这款新型淋浴设备使回收水的流速高于其他系统。能够安全有效地回收水,有助于确保全世界人民都能获得水源,即使在水资源稀缺的地区亦然。
