長江雲

尿不濕、氣墊鞋……這些日常用品竟是從天“下凡”

2021-04-22 07:25:03 
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4月24日就是中國航天日,説起航天,很多人都會覺得那是太空裏的事,離日常生活很遠。航天技術也是高高在上,和普通人沒有什麼關係。

其實,隨着航天事業的發展,許多航天技術早已走下神壇,它們有的被我們穿在身上,有的被我們踩在腳下,有的則被我們吃進嘴裏……總之,你以為的“遙不可及”其實早已滲入日常生活的方方面面。

尿不濕:本為緩解宇航員生理危機

1961年4月12日,即將完成人類首次進入太空壯舉的蘇聯宇航員加加林,突然感到尿急。

那天早上,加加林乘坐大巴車前往發射場。登上發射塔架前,他突然便意盎然。不過周圍並沒有廁所,已經“全副武裝”的加加林,通過宇航服裏的一根管子,尿在了大巴車的後輪上。

順便提一下,據説這個舉動後來成為了一項儀式。每次在拜科努爾航天發射場實施載人航天發射任務前,男性宇航員都會對着大巴輪胎尿上一泡。女性宇航員沒有那麼方便,不過她們有時會帶一小瓶自己的尿,澆在車輪上。

在加加林遨遊太空後,美國首位進入太空的宇航員謝潑德遭遇了同樣的窘境,甚至更慘。

1961年5月5日,美國“水星計劃”中的“自由7號”宇宙飛船,在發射前出現故障,導致任務延遲。

這下可苦了謝潑德。

按照計劃,他這次飛行只有15分鐘時間,前前後後加起來,身着宇航服的時間也不過5個小時,因此工程師並沒有為他排便設計預案。但由於延誤,他穿着密閉的宇航服,繫着安全帶,戴着各種醫療傳感器,在飛船裏等了3個多小時,還未發射。

據記載,謝潑德當時表示急需上廁所,但這一要求被地面指揮人員拒絕,於是他威脅説要尿在宇航服裏。地面人員很擔心尿液會使宇航服內的電子設備短路,不過有人提出電源已經暫時切斷。就在大家為此討論之時,飛船內傳來如釋重負的嘆息聲。尿液被謝潑德身上的長棉內褲吸收,並在艙內100%純氧環境下迅速蒸發。

對此,後來有人形容道:“他穿着沾滿尿液的宇航服離開了。”

這樣的“悲劇”接連上演,問題卻直到上世紀80年代才真正得以解決。

當時,美國國家航空航天局(NASA)華人工程師唐鑫源,從一種高吸水性樹脂中獲得靈感,利用高分子吸收體發明了能吸水1400毫升的紙尿片,緩解了宇航員的生理危機。

2003年我國航天英雄楊利偉進入太空時,身上就穿了這樣的紙尿片。

後來這項技術被轉為民用,紙尿片成本大大降低,變成了人們熟悉的尿不濕。

氣墊鞋:工藝來源於航天服制造

1960年7月,NASA宣佈“阿波羅計劃”啓動。此後第二年,蘇聯搶先將宇航員送入太空,於是美國明確了“阿波羅計劃”的目標——將宇航員送上月球。

航天服是載人航天活動中的重要裝備之一。“阿波羅計劃”中所需航天服兼具提供氧氣、保持氣壓、過濾二氧化碳等功能,足夠讓登月宇航員進行長達7小時的月球漫步工作。當時,為了製造既完整、厚度又均勻,還能承受很大壓力的航天服內膽,NASA工程師發明了一種新方法。他們把一團耐壓軟材料加熱軟化,放在模具中,然後再向這個模具中吹入高壓氣體,利用空氣壓力將材料均勻制型。該技術被稱為“中空吹塑成型”技術。

1977年,“阿波羅計劃”成功完成後的第五年,一位曾就職於NASA的工程師弗蘭克·魯迪突發奇想,打算利用“中空吹塑成型”技術,將空氣注入耐用而又靈活的薄膜中,製成鞋底,從而使鞋底受力更加均勻,並提供良好的緩震性能。

此後,弗蘭克·魯迪開始推廣這項技術。他先後找到數家公司,但對方都覺得這個想法不切實際,並不買賬。

直到一個叫菲爾·奈特的人聽説了該技術,對此產生興趣並收購了這項專利。當時,菲爾·奈特的公司非常年輕,後來氣墊技術讓這家企業在世界範圍內取得了成功。

脱水蔬菜:為宇航員補充維生素而生

今年3月,中美阿拉斯加高層對話在美國舉行。會議舉行期間,除了中方代表在談判桌上的表現讓人津津樂道外,中共中央政治局委員、中央外事工作委員會辦公室主任楊潔篪的一句“題外話”也爆紅網絡。

在第二場對話開始前的入場路上,國務委員兼外交部部長王毅問楊潔篪:“午飯吃了?”楊潔篪邊走邊回答:“我吃的泡麪。”

這個細節被人們反覆解讀,不過在本文中,我們只説説在對話中佔據C位的“泡麪”。

泡麪也被稱為方便麪,吃起來簡單方便,味道也不錯。當然,方便麪裏不能光有面,各種配料、調味品必不可少,其中就有脱水蔬菜包。眾所周知,普通蔬菜難以保鮮,還可能受到季節限制,但這些問題在脱水蔬菜面前都迎刃而解。更方便的是,這些看起來皺巴巴的小菜乾,食用時只需將其泡進水裏,稍等片刻即可食用,營養和風味均能被較好保留。

其實,脱水蔬菜最初也是為載人航天任務而發明的。

宇航員執行飛行任務,有時需要在太空駐留數十天甚至更久,需要食用蔬菜以補充維生素,但新鮮蔬菜不易保存。從“阿波羅計劃”開始,為保證宇航員的健康和營養,NASA發明了冷凍脱水蔬菜技術。該技術幾乎能去除蔬菜中全部的水份,將其重量降低20%且便於長期儲存,同時還能保留98%的營養成分。

這一技術不僅豐富了宇航員的食譜,後來還被應用到了日常食物儲存中。除了方便麪裏的脱水蔬菜外,許多蔬菜乾、水果乾製品都用到了這項技術。

延伸閲讀

航天技術天天見

除了吃的、穿的,航天技術在日常生活中的應用可謂五花八門。

寫字樓、商場、酒店等公共場所,通常都裝有煙霧探測器。它一旦檢測到環境中的煙霧,就會觸發警報,提醒人們此處可能發生火災。世界上首個煙霧探測器,就是美國國家航空航天局(NASA)為空間實驗室發明的。

在“阿波羅計劃”中,要採集月球內部的岩石樣本,需要一種小巧而且能獨立供電的電鑽。該設備供應商在研發符合需求的電鑽時,積累了許多電池、馬達等方面的新技術。後來,他們以此為基礎研發出了一系列新型家用電器,其中就包括於1979年問世的世界首台無線吸塵器。

上世紀60年代中期,為了讓月球照片得到強化處理,NASA研發出計算機圖像增強技術。該技術後來被應用到醫學上,變成了現在我們耳熟能詳的CT、核磁共振。

同樣在“阿波羅計劃”中,NASA工程師道格拉斯·恩格爾伯特試圖用點擊控制的方式取代鍵盤。他設計製作了一個帶有按鈕和滾輪的木盒子,這就是鼠標的原型機。

上述只是航天技術民用的冰山一角,在我們身邊,太陽能電池板、淨水設備、太陽鏡、條形碼……都與航天技術有關。可以説,我們生活的每一天,都在享受航天技術帶來的便利。

那麼,今天你用到了哪個呢?

(來源:科技日報 責任編輯 曉文)

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