“有這么多人吃不上飯，為什么還要探索宇宙?”面對(duì)耗資巨大的航天項(xiàng)目，許多人可能都會(huì)有這樣的疑問(wèn)。早在1970年，一名贊比亞修女就曾致信NASA航行中心科學(xué)副總監(jiān)史都林格博士，問(wèn)了同樣的問(wèn)題。史都林格博士很快回了信，NASA隨后以《為什么要探索宇宙》為標(biāo)題將這封真摯的回信發(fā)表，文中用一個(gè)簡(jiǎn)單的案例說(shuō)明了航天工程的重要：在400多年前，德國(guó)某小鎮(zhèn)上的一位伯爵既出錢(qián)資助窮人，同時(shí)也資助一個(gè)整天在實(shí)驗(yàn)室磨玻璃片的古怪人士，有人也質(zhì)疑伯爵為什么不把資助怪人的錢(qián)分給更多窮人，但伯爵表示他有自己的看法。最終，這個(gè)怪人發(fā)明了顯微鏡，在治療瘟疫等疾病上發(fā)揮了很大作用，給當(dāng)時(shí)落后的醫(yī)療條件下的人們帶來(lái)福音。

同樣的道理，航天工程也是眼前看不到利益，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，最終還是惠及人類自己。本次嫦娥三號(hào)探月工程，就是一個(gè)例證，嫦娥三號(hào)中應(yīng)用的技術(shù)，很多已轉(zhuǎn)為民用，其中對(duì)于我們?nèi)粘Ｉ�活中�?ldquo;出行”這一塊，就非常有幫助。見(jiàn)習(xí)記者 俞月花 現(xiàn)代快報(bào) (微博)記者 胡玉梅 孫羽霖

治霾

火箭燃料燃燒幾乎零污染

最近一段時(shí)間，霧霾成了人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，給大家出行帶來(lái)嚴(yán)重不便。霧霾的元兇主要是煤化工、煉油廠、天然氣化工廠排出的廢氣，這些廢氣中含有硫、硝等污染源。但新聞報(bào)道稱，此次嫦娥三號(hào)中使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)就能幫助治理霧霾。

“火箭怎樣才能在短短的幾分鐘成功升天?最關(guān)鍵的是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料的混合比，以及秒流量的控制。”上海航天局的趙金才教授介紹說(shuō)，火箭上天要付出很大的代價(jià)，每載重一克都很精貴。要想讓火箭飛天，就得使得火箭的燃料在每一秒中都充分燃燒，溫度達(dá)到3000℃以上，因此，燃料混合比都是精確控制，和氧氣的接觸流量都按秒來(lái)計(jì)算。燃料完全燃燒后，就會(huì)產(chǎn)生高溫高壓氣體、水，產(chǎn)生的廢氣幾乎是零，污染也就幾乎是零。火箭飛天的這種原理，用在工業(yè)上，就是要讓燃料混合比達(dá)到非常精確的水準(zhǔn)，讓燃料充分燃燒，使得排出的廢氣幾乎是零。

“把火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，噴霧裝置設(shè)計(jì)得會(huì)更精確，混合比控制得更好，燃料完全燃燒干凈，就不會(huì)出現(xiàn)廢氣，更別說(shuō)黑尾巴。”趙金才說(shuō)。

新聞報(bào)道也稱，航天六院利用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)研制的燃燒爐處理工廠排出的酸性氣、煙氣，研制出硫回收、脫硝的成套工藝技術(shù)及裝備，有效地控制了硫黃、硝等有害物質(zhì)向大氣排放。同時(shí)也利用燃燒技術(shù)研制出了粉煤加壓氣化技術(shù)，讓粉煤灰不但不再成為污染土壤和大氣的元素，而且變?yōu)檠趸�鋁等重要的工業(yè)原材料，有效地保護(hù)土壤和空氣。

運(yùn)油

給汽車運(yùn)送汽油更快捷安全

現(xiàn)如今，人們出行主要交通工具就是汽車。我們知道汽車的燃料是汽油，飛機(jī)的燃料是能效更高的紅油，那么航天飛行器用的什么燃料呢?

“宇宙飛船、人造衛(wèi)星等太空飛行器，要進(jìn)入太空持續(xù)飛行，就必須擺脫地心引力，這就要求運(yùn)載它們的火箭必須提供足夠大的能量。”南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院聞新教授介紹，“火箭上常用肼(H2NNH2)這種化合物作為燃料。”

肼是一類含氮的化合物，不易揮發(fā)，燃點(diǎn)在300℃左右�？紤]到宇宙中空氣稀薄，這種液體在燃燒時(shí)，不需要氧氣。但是這種化合物，造價(jià)高，還是一種有毒和腐蝕性的油狀液體，所以想要轉(zhuǎn)為民用還需要一段時(shí)間的研究。

雖然航天燃料還沒(méi)能專為民用，但燃料運(yùn)輸技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到民用中。隨著私家車的增多，不時(shí)出現(xiàn)“油荒”，但航天科研人員依托航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵技術(shù)研制的“長(zhǎng)輸管線高效輸油泵”，解決了這個(gè)問(wèn)題。原油通過(guò)數(shù)百甚至數(shù)千公里的管道輸送到煉油廠，每隔大約100公里，就需要一套泵設(shè)備給它加力，否則這些黏稠的液體不可能走完長(zhǎng)長(zhǎng)的旅程。“長(zhǎng)輸管線高效輸油泵”有強(qiáng)大的動(dòng)力輸出，更具有不間斷可靠性工作、抗腐蝕的特點(diǎn)，使石油運(yùn)輸更快捷、安全。

駕駛

汽車零件改造后更安全舒適

液力變矩器是汽車變速箱上一個(gè)重要零部件，它直接影響自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率和能耗。據(jù)介紹，之前，中國(guó)汽車市場(chǎng)九成以上都依賴進(jìn)口。突破汽車液力變矩器制造技術(shù)和裝備，對(duì)于提高中國(guó)自動(dòng)變速器行業(yè)，乃至汽車行業(yè)整體制造水平具有非常重要的意義。

“火箭受到飛行燃耗等苛刻的條件影響，選用材質(zhì)特別挑剔，具有密度小、強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。”上海航天局趙金才教授介紹，因此運(yùn)用到民用汽車上，航天技術(shù)能帶動(dòng)汽車的部件的整體水平，汽車的平衡等性能會(huì)更好。

而現(xiàn)在這一技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了，航天科研人員利用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)多元技術(shù)、高溫釬焊技術(shù)、精密鈑金沖壓技術(shù)等技術(shù)，研制出了一種“鈑金沖焊型液力變矩器”，具有體積輕便、全焊接結(jié)構(gòu)無(wú)漏油、性能穩(wěn)定、精度高、容易保證動(dòng)平衡等特點(diǎn)，應(yīng)用在商務(wù)車、私家車等轎車上，人們駕駛汽車更加安全、舒適。

救火

用于消防泵可為400米高樓沖水

隨著城市化進(jìn)程的加劇，摩天大樓在我們身邊不斷出現(xiàn)，一旦發(fā)生火情，傳統(tǒng)消防滅火非常不便。以往的消防泵由于受功率的影響，消防水最高只能打到100—130米，無(wú)法超過(guò)這個(gè)高度范圍，而采用航天科技的消防泵卻能達(dá)到這個(gè)高度。

消防水打得高，技術(shù)關(guān)鍵在于渦輪泵�；鸺�中的渦輪泵如何應(yīng)用到民用呢?上海航天局趙金才教授介紹，在發(fā)射火箭時(shí)，渦輪泵需要在發(fā)射的120秒至150秒之間釋放出400噸的燃料推進(jìn)器。而在這期間，渦輪泵的工作環(huán)境是2000℃，葉片轉(zhuǎn)速需要達(dá)到13000多轉(zhuǎn)/分鐘。而地面的渦輪泵，雖然使用的原理有些不一樣，但是工作時(shí)間和工作環(huán)境，沒(méi)有航天那么高的要求。“經(jīng)過(guò)改進(jìn)，民用渦輪泵可以利用消防車自身的發(fā)動(dòng)機(jī)，傳輸足夠多的能量。”

據(jù)介紹，在公安部的要求下，航天科技集團(tuán)六院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)將航天渦輪泵技術(shù)應(yīng)用在消防泵上，讓消防車的噴水高度可以達(dá)到300—400米。不僅如此，經(jīng)過(guò)多年的航天渦輪泵技術(shù)轉(zhuǎn)化，還研制出多個(gè)系列、多種用途的高中低壓消防泵產(chǎn)品。

網(wǎng)絡(luò)

Wi-Fi起源于

射電望遠(yuǎn)鏡

網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代人相互聯(lián)絡(luò)通信不可缺少的東西，而其中一項(xiàng)Wi-Fi技術(shù)很多人可能不知道其實(shí)也和航天技術(shù)有關(guān)。“嫦娥三號(hào)”和“玉兔”之間就是用Wi-Fi聯(lián)系，Wi-Fi的核心專利和射電天文學(xué)技術(shù)有關(guān)。嫦娥“一號(hào)”“二號(hào)”“三號(hào)”發(fā)射時(shí)，上海天文臺(tái)、國(guó)家天文臺(tái)、云南天文臺(tái)等多家天文臺(tái)的射電望遠(yuǎn)鏡組成“VLBI觀測(cè)網(wǎng)”，組合測(cè)量“嫦娥”的軌道。通過(guò)多臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡的協(xié)助，運(yùn)用射電信號(hào)的干涉技術(shù)，“嫦娥”每次飛行，都在科學(xué)家們的掌握中。

中科院紫金山天文臺(tái)科普部主任張旸說(shuō)，我們生活中用的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN，粗略來(lái)說(shuō)Wi-Fi和它是一回事)，其中一部分核心技術(shù)就來(lái)源于射電望遠(yuǎn)鏡的“干涉技術(shù)”。據(jù)介紹，無(wú)線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是1997年發(fā)布的，源頭卻和射電天文望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。“由于電磁波性質(zhì)的限制，射電望遠(yuǎn)鏡的清晰度要比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡差得多。比如：同等口徑的望遠(yuǎn)鏡，射電望遠(yuǎn)鏡的解析能力要比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡差百萬(wàn)倍。為了讓射電望遠(yuǎn)鏡的清晰度追上光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，1977年，以荷蘭天文學(xué)家哈梅克為首的天文學(xué)家，發(fā)明了一種方法，把多臺(tái)射電天文望遠(yuǎn)鏡組合起來(lái)使用，利用干涉技術(shù)優(yōu)化射電數(shù)據(jù)，讓它們清晰度大大提高。”后來(lái)，工程師們發(fā)現(xiàn)，這一“干涉技術(shù)”可以大大提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可靠性和加快傳輸速度。

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