探月有什么用

小龍哈勃

舉頭望明月，除了低頭思故鄉(xiāng)，現(xiàn)在你的心里可能還多了一份親切感吧：那上面有我們的“嫦娥”與“玉兔”哦。你肯定知道我說的不只是神話傳說，更是承載著我們中國人 “探月夢”的月球探測器和月球車。

當(dāng)然也總會(huì)有一些“實(shí)用主義者”對(duì)此不以為然，他們會(huì)問：國家花這么多錢去搞看起來跟我們的生活“八竿子打不著”的探月工程，到底有什么用？

其實(shí)類似的問題一直在被人提起：“登陸火星有什么用？”“觀察遙遠(yuǎn)的星系有什么用？”……作為一名航天領(lǐng)域的科研工作者，我認(rèn)為公眾完全有權(quán)提出這樣的問題，也愿意嘗試著來回答一下。

其實(shí)已經(jīng)有不少文章從不同角度回答過這類問題，這一次，我就來講一講那些我們可以“看得見，摸得著”的“用處”吧。

先從我們離不開的電腦和手機(jī)說起。上世紀(jì)60年代，美國開啟了一個(gè)重大航天工程——阿波羅計(jì)劃。為了完成把人從地球送上月球的任務(wù)，宇航員們需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)來協(xié)助控制飛船。這件事現(xiàn)在說起來好像沒啥了不得，但是那時(shí)候的計(jì)算機(jī)都是龐然大物。有多大？一間屋子那么大！很顯然，小小的飛船上根本裝不下。為了解決這個(gè)難題，美國德州儀器公司對(duì)1958年發(fā)明的“集成電路”技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，使之更加小巧而可靠。于是，阿波羅飛船用上了世界上第一批采用集成電路的計(jì)算機(jī)。后來的故事，我不說你也能猜到：集成電路迅速地“飛入尋常百姓家”，得到了廣泛的運(yùn)用，到今天，你我的電腦、手機(jī)、電視機(jī)、影碟機(jī)、MP3、游戲機(jī)……我們身邊幾乎所有電子產(chǎn)品，都離不開它（嚴(yán)格來說，我們現(xiàn)在使用的應(yīng)該叫微電路，是由集成電路發(fā)展而來的）。

這年頭，數(shù)碼相機(jī)和可拍照手機(jī)已經(jīng)變得十分常見，它們的影像傳感器大多使用CCD。CCD即感光耦合元件，發(fā)明于1969年。首先用上CCD的，除了軍方，還有天文學(xué)家。因?yàn)镃CD將光子轉(zhuǎn)換為信號(hào)的效率遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)照相底片，加上它可以實(shí)時(shí)讀出圖像而無需經(jīng)過繁瑣的沖洗過程，天文學(xué)家們?cè)谏鲜兰o(jì)70年代末期就開始將許多望遠(yuǎn)鏡上的照相底片替換為CCD。上世紀(jì)80年代，來自天文學(xué)家的需求一定程度上刺激了工程師們不斷設(shè)計(jì)和制造更大、更靈敏、也更穩(wěn)定的CCD芯片。到了上世紀(jì)90年代中后期，裝備CCD的家用數(shù)碼相機(jī)開始變得流行，如今使用傳統(tǒng)底片的相機(jī)幾乎已經(jīng)從市場上絕跡。從某種角度來說，天文學(xué)家們“不經(jīng)意間”協(xié)助促成了家用數(shù)碼相機(jī)的普及。

在CCD剛剛發(fā)明的年代，除了天文學(xué)家們還在用現(xiàn)在看起來老掉牙的照相底片，還有另外一件事情看起來也很“老掉牙”：坐飛機(jī)幾乎和坐公交一樣簡單，無需證件，無需安檢，買了票直接上飛機(jī)。但在上世紀(jì)70年代初，隨著劫機(jī)等恐怖活動(dòng)越來越頻繁，登機(jī)手續(xù)逐漸變得嚴(yán)格。1972年12月，美國聯(lián)邦航空管理局要求各航空公司在一個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客行李的全面搜查。但是那么多乘客，一個(gè)個(gè)搜過去得費(fèi)多大力氣??！這時(shí)，剛剛應(yīng)用不久的X射線光電成像技術(shù)派上用場了，它可以讓工作人員實(shí)時(shí)“透視”乘客的行李，而這一技術(shù)最初是為了美國第一顆X射線天文衛(wèi)星——1970年發(fā)射的“烏呼魯”研發(fā)的。

再后來，一種叫“氣相色譜質(zhì)譜儀”的機(jī)器也被廣泛裝備在大、中型民航機(jī)場，用來搜索炸彈和毒品。第一臺(tái)實(shí)際使用的氣相色譜質(zhì)譜儀是1968年制造的，但這類儀器能在如今變得如此便攜、高效和可靠，離不開上世紀(jì)70年代“海盜”系列項(xiàng)目的強(qiáng)力推動(dòng)——兩艘“海盜”號(hào)飛船是人類第一批成功軟著陸火星表面并開展探測的無人飛船，為了讓科學(xué)家能夠更深入地研究火星表面的環(huán)境，確定其是否具備生命存活的條件，工程師們制造出了輕巧的氣相色譜質(zhì)譜儀，并把它安裝在了飛船著陸器上。

我還可以繼續(xù)舉例——比如，天文學(xué)家們測定恒星溫度的技術(shù)，被用來研制非接觸式體溫測量儀，它在“非典”時(shí)期大派用場；用于研制“海盜”號(hào)著陸器降落傘的材料，經(jīng)改良后用于制造性能更好、壽命更長的汽車輪胎；裝備在載人飛船返回艙上的隔熱材料，被用來改善防火門的性能；用于空間站的某種薄膜，被用于制作防劃痕的太陽眼鏡；一種用于過濾宇航員生活用水的過濾器，被廣泛用于過濾家庭用水；為了優(yōu)化射電天文望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)而發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)，如今讓我們可以輕松地使用無線網(wǎng)絡(luò)來刷微博，聊QQ，看電影……

至于在其他專業(yè)領(lǐng)域——尤其是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域——進(jìn)一步施展拳腳的航空航天技術(shù)，則更是多得數(shù)不完：核磁共振技術(shù)、飛機(jī)除冰、污染物檢測及防控、建筑物探傷、探礦、生物制藥、生物及醫(yī)學(xué)影像處理及增強(qiáng)，腫瘤探測和治療……

前人栽樹，后人乘涼。從某種意義上來說，如果不是這些前輩們探索中獲得的“副產(chǎn)品”，我們或許還要等上幾十年甚至更長時(shí)間才能用上筆記本電腦和手機(jī)呢。科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)常常是“種瓜得瓜又得豆”，許多結(jié)出豐碩成果的科學(xué)研究，驅(qū)使其當(dāng)初走出“第一步”的，并不是“這有什么用”的功利目的，而僅僅是“尋根究底”的好奇心。正是這樣的好奇心，讓我們?cè)?0萬年的時(shí)間里，從點(diǎn)燃第一堆篝火到現(xiàn)在人人都能揣著智能手機(jī)到處自拍。

我們感謝先輩們孜孜不倦的探索，而我們的子孫也終將感謝我們。正如著名科幻作家劉慈欣所說的：“航天是生命本能，不需要問有什么用?！?/p>