生活中的太空技術：陶瓷剎車片等

　太空技術好像距離我們十分遙遠。但你是否知道，今天現實生活中，貌似高端的太空技術就在你的衣食住行之中。

　　耳麥

　　人類的太空探索并不總是一帆風順，宇航員格里索姆就有過不愉快的經歷。1961年，他執行水星計劃時，降落海中的返回艙艙門脫落，開始進水下沉。糟糕的是，格里索姆根本無法求救，因為固定在艙內的通訊設備都泡在水里了……

　　經過這場災難，從事空間技術的工程師們決定給每位宇航員配備獨立的救生無線通訊設備，于是研發了可以同時收聽并講話的輕便耳麥——耳機和麥克風的簡稱。太空環境通訊系統就是在這種情況下被研發出來的，它成為登月宇航員與地球監控工程師們的通用裝備。

   今天，這一系統及其后續產品，在所有需要同時講話與接聽，并騰出雙手進行其他操作的行業里，都起著舉足輕重、不可替代的作用。

　　陶瓷剎車片

　　摩擦生熱對于一架以25000千米/小時的速度返回大氣層的航天飛機來說，是非常可怕的。與越來越稠密的空氣摩擦，航天飛機機腹溫度很快就會達到1650℃。為保護這一關鍵部位，空間學家為其覆上了一層以碳化硅制成的陶瓷防熱盾。

　　碳化硅無以倫比的特質受到了工程師們的關注，因此它也被用于汽車制動裝置的改進。普通的剎車片是固定的輪胎上的弧形金屬片，非常容易發熱及磨損，日久天長就會報廢。陶瓷剎車片耐磨損、不生銹，而且質量比鋼材輕60%。

　　紅外耳溫計

　　為了探測恒星活動，上世紀80年代，航天領域的工程師們設計出一種能夠將紅外線能量譯成溫度的傳感器。就是這種傳感器，經過細微改動，便成了今日流行的耳溫計，該產品在1991年研發成功并上市。

　　它現在測量的不再是恒星的溫度，而是鼓膜的溫度，而且用時不過幾秒鐘，比起過去傳統的水銀體溫計，實在是又快又好用!

　　心臟泵

　　航天飛機的火箭發動機耗能巨大，每秒鐘要消耗1立方米的液態氧和3立方米的液態氫!如何能保證這些燃料的連續順暢供應呢?這就要借助一種特別的渦輪泵。

　　裝備于航天飛機的渦輪泵發明于上世紀70年代，轉速可達每分鐘3萬轉。而制造這類功率強大、性能可靠、體型袖珍的泵，正是心臟病專家喬治和邁克爾在1984年時的夢想。他們的目的是創造一種人造心臟，以在新的心臟植入之前，暫時代替那些喪失了功能的心臟。

　　好運從天而降：他們的一位病人戴維是空間技術工程師，他自告奮勇來幫助他們。但*后達到目標，還是花了他們近20年的時間。2003年，這款簡易(只有一個旋轉件)但性能強大、每分鐘1.25萬轉的心臟泵誕生了，目前已有400多位患者成為它的受益者。

　　燃料電池

　　航天器需要電能，它們從何而來?上個世紀60年代，在太陽能光伏板技術還沒有取得突破的時候，空間技術的工程師們采用了一種非常大膽的解決方式：使用燃料電池。

　　燃料電池靠液氫與金屬反應釋放自由電子，形成電流，質量只有蓄電池的1/5，這是航天工程師決定使用該電池的*大理由。此外，燃料電池還有一項非常重要的優點：化學反應產生的水，可供宇航員飲用。

　　*部燃料電池先后為“阿波羅計劃”的18次飛行輸送過電力，總運行時間達1萬小時，沒有出過任何故障。如今，聳立于高山之巔的信號中繼站或是突然斷電的醫院，都使用來自燃料電池的能量。將來，燃料電池還將為普通家庭供電供暖，并終有一天會取代汽車與飛機的燃油發動機。

　　火災氣味探測器

　　在空間站中，由于充斥著無數的電線、計算機，以及各式各樣的電器，很容易出現短路并引發可怕的火災。為了在火焰出現前探測出各類可疑氣味，空間技術工程師們于1995年在俄羅斯“和平”號空間站上安裝了一套電子鼻。1997年，這套設備成功遏制了一場火災的發生。

　　目前，一套直接脫胎于此的警報系統正忠實保衛著瑞典斯德哥爾摩地鐵乘客的安全。

　　記憶床墊

　　如何讓宇航員承受火箭加速上升過程中的巨大加速度(他們這時的體重是實際體重的6倍)以及航天器返回地球時，沖進海洋或地面瞬間產生的強烈碰撞與沖擊呢?老辦法，用墊子!

　　1971年，空間技術的工程師們研發出一種特殊泡沫塑料。這種泡沫塑料能在航天器加速時與身體曲線*貼合，而在加速度消失后又恢復*初的形狀與彈性。

　　這種新材料一經推出，立刻吸引了家具生產企業的目光。經過瑞典一家家具公司的改進，記憶泡沫被制成各種各樣的床墊、枕頭、靠墊，讓廣大普通消費者受益。

　　凈水器

　　太空從不下雨，要維持宇航員的生存，就必須花費巨資用火箭將水送到太空。為何不在航天器中安裝一種裝置，循環每一滴珍貴的水，使其變得可以飲用呢?

　　這種裝置自然也可為地球上缺少飲用水的人們帶來福音。空間技術的工程師們就發明了一種將宇航員尿液轉化成飲用水的機器。水安全公司又將其改造成地球上也可使用的裝置。正是由于這種裝置的橫空出世，多米尼加共和國圣胡安省薩瓦那的居民才得以喝上清潔的水——要知道，這個地區的水源早被殺蟲劑和糞便污染得一塌糊涂。

　　太陽能光伏板

　　雖然太陽能光伏板當初并非為征服太空而發明，但空間技術的工程師們很快發現了它的價值。

　　1958年，*早的衛星之一“先鋒1號”就配備了太陽能光伏板。這樣一來，衛星就可以拋開沉重的電池，直接從太陽上獲取能量，并且續航運轉能力也從短短幾周變為好幾年。

　　空間產業為了減輕質量，愿意支付昂貴的費用。他們一直在改良材質并且總是遙遙*于其他行業，然后再將發明轉賣給這些行業。性能良好的衛星專用太陽能光伏板，可以將40%的光能轉化為電能。或許不久的某一天，你家的屋頂上也將會裝上這種產品。

　　眼鏡顯示器

　　萬一太陽能光伏板出了問題，宇航員們就得出艙維修。但如果他們在翻閱維修指南時還要手持螺絲刀并緊緊抓住空間站，那豈不是要3只手才夠用?

　　為了方便宇航員的操作，空間技術的工程師們發明了一個可以將電腦屏幕顯示的內容投射到眼鏡上的電子系統。其優點是可以在頭盔中使用，而且影像清晰，不影響視野。

　　這一非常實用的發明已得到廣泛應用。例如，倉庫機械操作員就能在所戴的眼鏡上隨時查看貨架圖，在成千上萬的貨物中找到需要的那一個，簡直易如反掌。

　　隱形牙套

　　對于成年人來講，牙齒矯正要帶上鋼絲是很難接受的，他們不想自己的形象一下子大跌，所以隱形矯正牙套就解決了這個問題。

　　隱形牙套是戴在牙齒內側，根據牙齒的受力點、承重點等各個方面的改變來矯正牙齒，由于粘在牙齒里側，看起來就跟沒戴矯正器一樣。

　　隱形牙套的材料多晶氧化鋁是由美國航天局制陶研究中心研制出來的，它*初是用在熱能追蹤導彈上。利用半透明多晶氧化鋁制成的隱形牙套，比傳統的金屬絲要美觀得多，所以深得青少年的歡迎。

　　無菌室

　　顯微鏡的問世使人類開始認識微生物，然而在對微生物的生命活動和功能有所知曉之前，微生物學并沒有誕生。促使微生物學迅速誕生的，是無菌操作技術和純培養技術。

　　創建無菌環境，原本是用于確保宇航員在空間站里能呼吸到潔凈空氣的航天高科技方法，現在已經被用來在醫院中“捕殺”和“清除”微生物真菌、細菌、孢子以及通過空氣傳播的病毒。

　　而且，當發生緊急情況時，利用這項技術也可在醫院以外的場所營造出一個無菌室。無菌室可以達到消除超過99%微生物的空氣凈化功能，從而滿足醫院醫治那些身患免疫系統疾病的病人的特殊需求。

　　無繩吸塵器

　　散落在沙發上的薯片碎屑可真煩人!怎么能快速省力地把它們打掃干凈呢?對了，手提無繩吸塵器可以幫上大忙。“呼呼”幾下，沙發煥然一新。我們能用上這種吸塵器，完全得益于“阿波羅”登月計劃。

　　在登月工程中，工程師們需要一些能量自給且節能的器械。在月球那些環形山下可沒電源插座。因此，1971年“阿波羅15號”計劃實施時，曾在1961年首創無繩鉆的一家美國公司，為登月推出了一款無繩風鎬。這臺機器耗電量小，通過可快速充電的袖珍電池供電。1979年，這兩個產品的結合成就了這款無繩充電吸塵器的輝煌。

　　碳纖維自行車

　　送往外太空的物品，每克的動力成本在3至20歐元不等，因此，為火箭、衛星“減重”是空間工程師的首要任務，也是他們熱衷的游戲。產自德國的一輛自行車樣車自重還不足3千克!這難以置信的輕巧源于其碳纖維材質。

　　在牢固性相當的前提下，碳纖維的質量只有鋼的1/6。這種材質1958年誕生于美國聯合碳化物公司的實驗室中，*早用于制造火箭的結構框架、儲液罐外殼，甚至整流罩。而今天，碳纖維已在很多領域得到廣泛應用，如網球拍、汽車減震器、自行車車架，或者小提琴和大提琴的琴弓。

　　*主要的是，碳纖維材料的使用正向飛機制造業“擴張”。美國公司*新研制的遠程運輸機“波音787”的制造材料中，近一半使用的是碳纖維。這一革命性的機型質量非常輕，消耗的碳氫燃料更少，從而降低了二氧化碳的排放量。

　　核磁共振成像儀

　　在核磁共振成像儀器下，患者躺在圓柱形磁體內，暴露于強大的磁場中。其體內的水分子中的質子(氫核)會排成一行，要是遭到無線電波的攻擊，它們會立即亂作一團，不成直線。在質子重新排列過程中，電腦會收集它們的信號，并加工成圖像。富含水的組織會發出更強烈的信號，在生成的圖像中看上去更亮，而骨骼相對較暗。

　　在注射了用于對比的成像以后，放射線專家重復掃描，這時，成像劑在血管中移動，使他們可以看清楚造成中風、腦動脈瘤和各種外傷的堵塞物。

　　當NASA(美國宇航局)準備“阿波羅”登月計劃之時，研發出一種稱為數字影像處理的技術，使月球的照片經計算機的處理效果得到了增強。此

相關新聞

·霍尼韋爾公司陶瓷剎車片開始試生產

·制動系統新寵：陶瓷剎車片

·陶瓷剎車片走向中高端