造福地球的太空科技

魯兆森

探索遙遠的太空和我們地球上的生活有什么關系？實際上，許多太空科技成果已經(jīng)應用在了我們的衣食住行當中，你和宇航員的距離，或許并沒有那么遙遠。

太空科技，助力成長

太空科技并不是最近才走進人們生活的。也許你在很小的時候，就已經(jīng)享受到了與之相關的科技成果。不信，你看……

紙尿褲

當你還是個小嬰兒的時候，也許穿過紙尿褲。太空探索早期，許多宇航員就是穿著紙尿褲進入太空的。身著厚重航天服的宇航員在太空中難免會產(chǎn)生尿液和糞便。在太空失重環(huán)境下，儲存和處理這些排泄物非常困難——如果在太空中使用家用抽水馬桶，那么只要你一按沖水按鈕，很可能會造成“井噴”。

于是，科學家發(fā)明了能夠讓宇航員在太空中長時間穿著、有效吸收尿液，同時又能保持舒適、干燥的紙尿褲。

后來，隨著航天技術的發(fā)展，紙尿褲逐漸退出了太空工作平臺，卻走進了人們的日常生活，穿在了小寶寶以及臥病在床的病患身上。

嬰兒食品

陪伴你成長的不光是紙尿褲，還有各式各樣的罐裝嬰兒食品?？茖W家在為宇航員尋找健康的太空食品原料時，發(fā)現(xiàn)了一種藻類，可以產(chǎn)生大量的二十二碳六烯酸（DHA）。DNA在人類大腦、眼睛和神經(jīng)細胞發(fā)育過程中起到非常重要的作用，嬰兒可以從母乳中獲得DHA?？茖W家一邊探索航天食品，一邊將DNA添加到了嬰兒食品當中。如今，市面上大部分嬰兒配方奶和罐裝輔食都會添加DHA成分，幫助嬰幼兒健康成長。

煙霧報警器

現(xiàn)代的許多建筑里都安裝了煙霧報警器，用來預警火災。煙霧報警器其實也來自太空科技。

要知道，太空火災可比地球上的火災兇險得多。在結構復雜的飛行器或者空間站內(nèi)部，一旦發(fā)生火情，起火位置往往難以察覺；在微重力環(huán)境下，煙霧的擴散方向也難以控制；一旦火勢擴散，在茫茫宇宙中，宇航員想要及時逃生，幾乎是不可能的事。因此，及時發(fā)現(xiàn)太空火情，防微杜漸就變得尤為重要。

一開始，科學家們研制出能檢測放射性同位素的煙霧報警器，以此探測煙霧和有毒氣體。后來，經(jīng)過多方改進，造價低廉、性能卓越的民用煙霧報警器很快走進了千家萬戶。

太空科技，帶來美食

最早的太空食品是類似牙膏一樣的流體食物。

隨著存儲技術的發(fā)展，我國航天員已經(jīng)可以在太空中享用魚香肉絲、宮保雞丁等各式菜肴了。日益發(fā)展的航空科技可以讓身處太空的航天員吃得更好，同樣也能為地球上的人們帶來更多美味。

凍干食品

方便面里除了面餅和調(diào)料，往往還會有一包經(jīng)過脫水的凍干蔬菜包。我們在超市里，有時也能見到凍干技術處理的水果干和蔬菜干。它們與人類探索太空有著密切關系。食品冷凍干燥技術是在第二次世界大戰(zhàn)時期發(fā)明的，它通過一系列冷凍和干燥的操作，脫去食物中的水分，使食物能長期儲存且保留營養(yǎng)價值，可以很好地滿足宇航員太空作業(yè)的需要。航空領域的科學家們對這項技術進行了進一步研究和改良，讓原本主要用于軍隊的凍干食品變成了宇航員的美餐，也讓凍干食品走向了大眾餐桌。

太空育種

太空的特殊環(huán)境往往會對生物體產(chǎn)生一定的影響。比如，太空輻射就有可能會對宇航員的身體造成傷害，甚至導致基因突變。但是，如果把植物種子送入太空，在太空輻射、微重力、高真空環(huán)境因素下，誘發(fā)植物種子發(fā)生基因變異，就有一定概率產(chǎn)生出更加優(yōu)良的植物品種，這項技術被稱為“太空育種”。

自1987年以來，我國利用返回式衛(wèi)星和神舟飛船等先后進行了幾十次搭載，對超過1000個品種的植物種子進行了太空育種試驗，培育出了小麥、水稻、青椒、番茄、黃瓜等多種作物新品種。經(jīng)過太空育種后的瓜果蔬菜不僅產(chǎn)量更高，口味也更好。一些“太空椒”“太空瓜”已經(jīng)出現(xiàn)在了超市的貨架上。不光是蔬菜，棉花等經(jīng)濟作物和百合等花卉植物也曾體驗過太空之旅。

凈水設備

人類在數(shù)千年前就意識到自然界的水里含有大量微生物和細菌，直接飲用會危害健康。因此，人類很久以前就懂得過濾和凈化飲用水了。

太空科技不僅為我們帶來美食，對我們的飲水方式也有諸多影響。現(xiàn)在的許多家庭都會安裝一套凈水設備，它也與太空科技息息相關。

想要把干凈的飲用水帶入太空，費用高昂。因此，太空飛船除了攜帶必備的水源，還需要依靠凈化設備對寶貴的水資源實現(xiàn)循環(huán)使用。因此，科學家開發(fā)出了既能適應空間站的狹小空間，凈化效率又高的凈水系統(tǒng)。這套設備除了在航天領域應用，也在生活用水凈化、水池和噴泉滅菌等場景廣泛使用。

耳膜鄰近人體腦部溫控中心一一下視丘，耳膜與下視丘有相同的血液來源，一旦人體溫度發(fā)生異常，耳膜的溫度也會隨之發(fā)生異常。因此，用耳膜溫度來反映人體溫度是比較準確的。

太空科技，保護健康

太空科技不僅幫助人們探究宇宙未知空間，也守護著人們的健康。瞧，一些航天科技如今也成了醫(yī)護人員的好幫手呢。

耳溫槍

在人類探索宇宙的過程中，發(fā)現(xiàn)一些新的天體總令人格外激動。但由于距離遙遠，一些星球光線暗淡，很難用光學望遠鏡直接觀測。好在不少天體都會釋放紅外輻射，科學家可以通過監(jiān)測紅外輻射來發(fā)現(xiàn)和尋找更多的未知天體，并且測量和估算它們的溫度。同時，紅外輻射監(jiān)測技術也被應用到許多衛(wèi)星上。當然了，科學家們自然不會滿足于僅將這項技術限制在航天領域。于是，經(jīng)過技術改進，一款新型紅外測溫儀橫空出世——只要測量耳膜發(fā)出的紅外輻射，就可以迅速讀出人體的溫度。這可比傳統(tǒng)的水銀溫度計安全便捷得多啦。

計算機斷層掃描儀

計算機斷層掃描儀（CT）是醫(yī)院里常用的檢查設備。如果你在醫(yī)院里見過CT掃描儀，恐怕很難想象這項技術最早是用來觀測月亮的。在著名的阿波羅登月計劃中，為增強月球表面圖像的清晰度，科學家開發(fā)出了計算機數(shù)字圖像增強技術。這項技術也成了CT掃描儀的研發(fā)基礎。

CT掃描儀通過X射線拍攝人們身體的不同截面獲得影像，再將這些影像組合成人體內(nèi)部圖像，用以判斷和尋找人體中存在的健康隱患。這項技術挽救了無數(shù)人的生命。

太空毯

在馬拉松等長跑比賽中，選手需要消耗大量能量，過度疲勞和外界環(huán)境變化可能導致人體內(nèi)水分、養(yǎng)分流失和溫度失衡，使人體產(chǎn)生失溫現(xiàn)象，進而導致意識障礙、動作遲緩，嚴重起來甚至會危及生命。因此，我們經(jīng)常能看到馬拉松運動員身上會披著一條特殊的太空毯。這張?zhí)鹤涌梢院芎帽３譁囟龋乐贵w溫大幅下降，而它最早其實是鋪在空間站上的。

由于空間站的熱防護罩有時會自動脫落，會導致空間站內(nèi)部溫度驟然升高，引發(fā)險情。于是，科學家決定把可以反射熱量的金屬隔熱罩安裝在空間站外部。它像是一把遮陽傘，可以有效減少空間站吸收的熱量。既然它可以向外反射熱量降溫，自然也可以向內(nèi)反射熱量保溫。因此，太空毯就這樣成了人們保持體溫的好工具。

太空科技，無處不在

太空科技在生活中的應用遠不止我們訪的這些。人類對宇宙探索的過程同樣也是在日常生活中收獲滿滿的過程。相信在未來，一定會有更多的太空科技造福地球，來到熬們身邊。

記憶海綿

當你經(jīng)過一天的學習、工作、運動后，肯定想躺下來舒舒服服地睡一覺，而為你帶來這種舒適感受的，或許正是太空科技。有一種記憶海綿，當你躺在上面一會兒后離開，會發(fā)現(xiàn)你在上面留下的壓痕不會立刻消失，仿佛海綿“記住”了你的形狀一樣。這種慢回彈特性，讓海綿床墊對人體產(chǎn)生的反彈更小、更為舒適。它被廣泛應用在床墊、沙發(fā)材料中，也被用在籃球場和田徑賽場上以及運動員們的鞋子里。

這種神奇的記憶海綿最早是被安裝在宇航員的座椅上。在火箭升空和返回艙降落的過程中，宇航員需要承受巨大的壓力和震動。這時就特別需要一種能夠吸收沖擊力、質(zhì)地柔軟的材料。記憶海綿正是因此被發(fā)明出來的。

鼠標

讓咱們再來說說電腦鼠標吧。早期的電腦實際是沒有鼠標的，一切程序指令都需要依靠鍵盤完成，很不方便。后來，為了讓航天器的飛行控制系統(tǒng)變得更易于操作，提升通信效率，科學家們設計出一種拖著兩個滾輪的設備，通過輪動將電腦操作反饋到屏幕光標上，用來實現(xiàn)移動、選定等多項電腦操作。這讓電腦操作一下子變得方便快捷多了！早期鼠標的外形圓潤，拖著一條長長的尾線，看起來還真有點兒像是一只小巧玲瓏的老鼠。后來，這種最早被應用于航空領域的小小設備經(jīng)過數(shù)次升級，最終成了電腦的主流配件。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)

要說起航天科技在我國的應用，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)一定名列前茅。它可以為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)于1994年開始建設，從最初的北斗一號系統(tǒng)升級到2017年建成的北斗三號系統(tǒng)，截至2023年5月17日，我國已成功發(fā)射56顆北斗導航衛(wèi)星，為全球用戶提供定位、導航等服務。

衛(wèi)星導航系統(tǒng)不僅在日常生活中為我們導航指路，在天氣預報、環(huán)境監(jiān)測等領域更是發(fā)揮著重要作用。我們國家擁有自主研發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，更是為了在國防領域擁有更多的自主權，在未來的戰(zhàn)場上先發(fā)制人，而不是處處受制于人。