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“航太創造美好生活”:原來這些產品和應用都來自航太技術

轉自:光明日報

航太作為一個高科技領域,技術的覆蓋面、影響力,以及應用的廣度和深度超乎我們的想像。

航太技術不僅是研製衛星和火箭,其實它也相當地“接地氣兒”。

1970 年4 月24 日,

我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”發射成功,拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。2016年3月,經黨中央批准、國務院批復,將每年4月24日設立為中國航太日。

今天,是第二個“中國航太日”。今年的主題是“航太創造美好生活”,旨在聚焦航太應用,展現航太在服務國民經濟建設和社會發展中的作用,普及航太知識,培植創新文化,激發創業熱情,推動航太事業進一步面向國民經濟建設主戰場

一起來看看那些改變我們生活的航太技術吧。

1.導航定位精准指引

當汽車沒有導航的時候,人們出行不得不提前查看地圖,選好路線,在行進過程中,還要不斷地停靠,重新查看地圖,確保行程無誤。

目前,大家常用的GPS系統是美國空軍於1973年牽頭籌建,

1993年建成並投入使用,它能提供七維(三維位置,三維速度,一維時間)全方位、全天候、即時高精度的資訊服務。我國于2000年成功發射北斗導航試驗衛星以來,目前已經具備區域覆蓋能力,並將在2020年實現全球覆蓋。

今年4月初,共用單車平臺ofo小黃車宣佈與北斗衛星導航定位系統達成戰略合作。ofo和北斗導航還將共建出行大資料平臺,互通和完善城市綜合交通出行大資料,

為政府部門提供城市智慧的交通體系資料支援及智慧回應解決方案。

衛星導航,只有想不到,沒有做不到。未來,北斗導航系統將為我國提供統一的時空基準服務,在我國國家安全和國民經濟社會各領域得到廣泛應用,保障國家經濟社會安全,轉變國民經濟發展方式,成為戰略性新興產業,促進資訊化建設的跨越式發展。

2.天氣變化準確預報

人類為了及時掌握風雲變幻,

在世界各地建立了成上萬個氣象觀測站,僅我國就有2000多個,但由於觀測站的位置建設不高,眼界不夠開闊,掌握不了全球的風雲變幻,而氣象衛星的出現,解決了大量難題。

在茫茫太空中,氣象衛星就是洞察風雲變幻的銳利“眼睛”。氣象衛星主要是通過衛星裝載的各種探測儀器獲得不同的衛星氣象雲圖,然後通過雲圖反演出其變數,再根據方程的運算得到未來數天的天氣變化情況。

氣象衛星作為對地觀察的重要手段,它能在幾百至上幹公里的高空觀測氣象變遷,遙測地面各種資訊,把收集到的各種圖像、資料,傳送到地面,供科研人員分析、評估、決策。

我國自1978年建立以氣象衛星為主體的全球氣象觀測網以來,颱風、洪水及災害性天氣很少出現漏報或錯報,大大減少了自然災害所帶來的損失。

2016年12月11日,我國在西昌衛星發射中心成功發射的新一代靜止軌道衛星風雲四號,是一顆更高效、更靈敏、更創新的天氣觀測衛星,它1秒鐘可以拍攝500張閃電圖,實現對強對流天氣的監測與跟蹤······創新科技的運用將使天氣監測與預報、數值預報應用等領域取得重大進步。

3.治霾、節能更好更高效

人造衛星第一次在太空中展開“翅膀"接收來自太陽的能量時,並沒有想到太陽能技術在今天已經成為了人們賴以生存的能源之一。目前,越來越多的城市,交通指示燈和路燈都安裝了太陽能,當然回家後沖熱水澡時,也別忘了太陽能熱水器的功勞,這些技術最先都來源於衛星上安裝的太陽能電池板。

現在,依靠太陽能電池板發展而來的光伏發電技術在以年超過50%的速度遞增,與水電、風電並駕齊驅成為了世界三大可再生能源。據相關機構預計,到21世紀末,光伏發電的比將高達60%,屆時將代傳統能源成為人們賴以依靠的主要能源。

中國航太科技集團公司一院所屬航太長征化學工程股份有限公司利用航太發動機原理研製出了“HT-L粉煤加壓氣化爐”,也稱為“航太爐”,是航太煤粉氣化技術的核心設備。簡單來說,這爐子能夠把固體的煤加熱後生成煤氣,這樣不僅能夠提高煤的燒效睾,生成煤氣後使用來更加清潔,而且殘渣集中在一起也方便處理,大大利於環境保護。

現在,中國航太不僅研製出了多種型號的空氣淨化器,還提出了利用火箭發動機治霾的方案,以及通過航太發動機高溫熱解處理垃圾的方案。航太技術不僅在使用中更加清潔,而且還將進一步淨化我們的生活環境。

4.飛機、高鐵上網不是夢

目前,我國每天平均飛機乘客超過100萬人,平均鐵路客運量達到700多萬人,但現在,乘客的上網體驗非常不佳,飛機機艙內無法上網,高鐵上手機信號時斷時續,乘客隨地上網的需求長期得不到滿足。

為了解決這些問題,雖然一些航空公司為飛機等高速移動載體裝配了無線路由器、伺服器、機頂信號接收天線,形成“天地互聯",但他們大多還是依賴地面基站。同時,由於地面移動網路無法實現全面覆蓋,即使能覆蓋,其跨越不同區域導致切換過於頻繁,也難以為高速交通工具提供服務。

今後這些問題都將迎刃而解。4月12日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功將實踐十三號衛星送入預定軌置。該衛星是我國首顆高通量、電推進工程化應用的通信衛星,其衛星通信總容量超過了之前我國研製的所有通信衛星容量的總和。

地面無線網路信號覆蓋不到或光纜寬頻接入達不到的地方,都可以通過實踐十三號衛星方便地接入網路。該衛星是我國衛星通信進入高通量時代的標誌,真正意又上實現了自主通信衛星的寬頻應用,填補我國在該領域的空白,也將對我國衛星通信產業的發展起到極大的促進作用。

5.衛星服務城市建設

一座城市的發達程度不僅體現在經濟方面,城市管理治理同樣重要,高解析度遙感影像在城市交通領域具有廣泛的應用前景。例如,遙感交通調查、遙感影像地圖與電子地圖製作、道路工程地質遙感解譯、交通安全與指導抗災救災、交通事故現場快速勘察、交通需求預測、車輛與車牌視頻識別等。

同樣,遙感衛星也能有效跟蹤非法佔用土地資源等,政府部門可根據遙感衛星資料識別、規劃和監測包括街道、高速公路、橋樑、鐵路,各種大小建築物在內的基礎建設工程,並可清楚顯示和定位。

3月1日,我國還首次啟動了衛星遙感監測全國所有城市違法建設。住建部城鄉規劃司有關負責人表示,2017年起住建部將進一步加大違法建設治理力度,正式啟動衛星遙感監測違法建設全覆蓋,全國所有城市能及時發現違法行為。

目前,我國已啟動了297座地級以上城市的違法建設監測工作,將逐月移交監測結果,2月底前已完成第一批20座城市3269個遙感監測圖斑的移交工作,以後將持續滾動推進。

可以想像,離開了衛星的日子,城市管理建設將不再完美。

6.航太育種碩果累累 超高產量造福人類

太空具有在地球上難以模擬的、獨特的高真空、強輻射、微重力等環境,為科學研究提供了一個理想的實驗場所。利用太空特殊環境誘導植物性狀變異,培育性狀優良的新品種,就是太空育種。我國科學工作者已先後15次利用返回式衛星和“ 神舟”飛船搭載植物種子,經多年地面種植篩選,先後育成60多個農作物優異新種質、新品系,並進入省級以上品種區域試驗,其中已通過國家或省級審定的新品種或新組合20個,處於世界領先水準。

7.可釋放壓力的“記憶海綿”誕生

現在備受國人推崇的記憶床墊,記憶枕頭,最早由美國太空總署開發,為宇航員進行太空旅行而設計的支撐和保護墊。這種革命性材料具有吸震、減壓、低回彈的特點,能夠根據您身體的曲線和溫度自動調整形狀,從而化解身體各壓迫點的壓力。它會很好的提高睡眠品質。利於血液迴圈效率,促進深度睡眠。隨著技術的革新,記憶海綿逐漸使用於醫療床墊,有利於減輕身體疼痛,可適用於術後的康復,其透氣性還可以幫助避免褥瘡發生。

8.數碼相機——帶人類更精確的看東西

數碼相機早是為阿波羅登月行動而生。神舟太空集團指出,被阿波羅12號帶上月球的相機鏡頭為70毫米,單看拍攝性能並沒有出眾的地方,但它用的是數碼技術,而普通膠片機無法適應月球的氣候——月球表面白天氣溫可達121℃,膠捲在氣溫66℃的時候就捲曲了。之後,日本索尼公司對數碼相機進行民用化研究。1989年,美國柯達公司推出了第一台商品化的數碼相機。

9.衛星電話實現便捷通訊

長途通話並不是突然出現的,也不是通過某一種發明而誕生;長途電話是經過幾十年的改進才達到了理想效果。

在人類進入太空之前,NASA就建造了衛星,衛星在太空運轉的時候可以與地面傳輸信號,告訴人們外太空是個什麼樣子。每天有200顆通信衛星繞地球旋轉,它們使用的是與之類似的衛星技術。這些衛星在太空中發送、接受資訊。正如格哈德·蒂勒教授所說:40年前想打個電話需要提前三天到郵局預定,而今天我們通過衛星可以隨時在中國打電話給德國的家人,或者通過互聯網發送圖片。這證明了航空航太技術提升了人的生活品質。

10.尿不濕——完全不用擔心孩子尿濕褲子

現在讓幼兒父母大感方便的“尿不濕”,以及成人在一些特殊情況下所用的成人紙尿布,就有航太技術的貢獻。

1961年,人類第一位宇航員加加林要步入發射艙時突感尿急,只好下來順著太空服的管子向外排尿。同年,在飛船裡遲遲不能發射的美國第一位宇航員謝潑德也遭遇了尿急,指揮官命令他尿在太空服裡。80年代,唐鑫源博士改進了太空服,加入高吸水性樹脂和可以單向滲漏的表面包覆,尿尿才不再是宇航員的難題。這種吸水能力超強的材料由澱粉和丙烯酸鹽製成,吸水能力可以達到自身重量的40~60倍。因此家長們完全不必擔心孩子會尿濕褲子,“尿不濕”這個名字或許是對產品最好的褒獎。

飛得更高,我們實現了中華民族千百年來飛天奔月的夢想;

看得更遠,我們探索著浩瀚宇宙深邃而神秘的科學規律。

仰望星空,中國航太曾創造了人造衛星、載人航太、嫦娥探月的不朽傳奇;

腳踏實地,航太技術已走進百姓身邊,正創造著你我的美好生活。

是一顆更高效、更靈敏、更創新的天氣觀測衛星,它1秒鐘可以拍攝500張閃電圖,實現對強對流天氣的監測與跟蹤······創新科技的運用將使天氣監測與預報、數值預報應用等領域取得重大進步。

3.治霾、節能更好更高效

人造衛星第一次在太空中展開“翅膀"接收來自太陽的能量時,並沒有想到太陽能技術在今天已經成為了人們賴以生存的能源之一。目前,越來越多的城市,交通指示燈和路燈都安裝了太陽能,當然回家後沖熱水澡時,也別忘了太陽能熱水器的功勞,這些技術最先都來源於衛星上安裝的太陽能電池板。

現在,依靠太陽能電池板發展而來的光伏發電技術在以年超過50%的速度遞增,與水電、風電並駕齊驅成為了世界三大可再生能源。據相關機構預計,到21世紀末,光伏發電的比將高達60%,屆時將代傳統能源成為人們賴以依靠的主要能源。

中國航太科技集團公司一院所屬航太長征化學工程股份有限公司利用航太發動機原理研製出了“HT-L粉煤加壓氣化爐”,也稱為“航太爐”,是航太煤粉氣化技術的核心設備。簡單來說,這爐子能夠把固體的煤加熱後生成煤氣,這樣不僅能夠提高煤的燒效睾,生成煤氣後使用來更加清潔,而且殘渣集中在一起也方便處理,大大利於環境保護。

現在,中國航太不僅研製出了多種型號的空氣淨化器,還提出了利用火箭發動機治霾的方案,以及通過航太發動機高溫熱解處理垃圾的方案。航太技術不僅在使用中更加清潔,而且還將進一步淨化我們的生活環境。

4.飛機、高鐵上網不是夢

目前,我國每天平均飛機乘客超過100萬人,平均鐵路客運量達到700多萬人,但現在,乘客的上網體驗非常不佳,飛機機艙內無法上網,高鐵上手機信號時斷時續,乘客隨地上網的需求長期得不到滿足。

為了解決這些問題,雖然一些航空公司為飛機等高速移動載體裝配了無線路由器、伺服器、機頂信號接收天線,形成“天地互聯",但他們大多還是依賴地面基站。同時,由於地面移動網路無法實現全面覆蓋,即使能覆蓋,其跨越不同區域導致切換過於頻繁,也難以為高速交通工具提供服務。

今後這些問題都將迎刃而解。4月12日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功將實踐十三號衛星送入預定軌置。該衛星是我國首顆高通量、電推進工程化應用的通信衛星,其衛星通信總容量超過了之前我國研製的所有通信衛星容量的總和。

地面無線網路信號覆蓋不到或光纜寬頻接入達不到的地方,都可以通過實踐十三號衛星方便地接入網路。該衛星是我國衛星通信進入高通量時代的標誌,真正意又上實現了自主通信衛星的寬頻應用,填補我國在該領域的空白,也將對我國衛星通信產業的發展起到極大的促進作用。

5.衛星服務城市建設

一座城市的發達程度不僅體現在經濟方面,城市管理治理同樣重要,高解析度遙感影像在城市交通領域具有廣泛的應用前景。例如,遙感交通調查、遙感影像地圖與電子地圖製作、道路工程地質遙感解譯、交通安全與指導抗災救災、交通事故現場快速勘察、交通需求預測、車輛與車牌視頻識別等。

同樣,遙感衛星也能有效跟蹤非法佔用土地資源等,政府部門可根據遙感衛星資料識別、規劃和監測包括街道、高速公路、橋樑、鐵路,各種大小建築物在內的基礎建設工程,並可清楚顯示和定位。

3月1日,我國還首次啟動了衛星遙感監測全國所有城市違法建設。住建部城鄉規劃司有關負責人表示,2017年起住建部將進一步加大違法建設治理力度,正式啟動衛星遙感監測違法建設全覆蓋,全國所有城市能及時發現違法行為。

目前,我國已啟動了297座地級以上城市的違法建設監測工作,將逐月移交監測結果,2月底前已完成第一批20座城市3269個遙感監測圖斑的移交工作,以後將持續滾動推進。

可以想像,離開了衛星的日子,城市管理建設將不再完美。

6.航太育種碩果累累 超高產量造福人類

太空具有在地球上難以模擬的、獨特的高真空、強輻射、微重力等環境,為科學研究提供了一個理想的實驗場所。利用太空特殊環境誘導植物性狀變異,培育性狀優良的新品種,就是太空育種。我國科學工作者已先後15次利用返回式衛星和“ 神舟”飛船搭載植物種子,經多年地面種植篩選,先後育成60多個農作物優異新種質、新品系,並進入省級以上品種區域試驗,其中已通過國家或省級審定的新品種或新組合20個,處於世界領先水準。

7.可釋放壓力的“記憶海綿”誕生

現在備受國人推崇的記憶床墊,記憶枕頭,最早由美國太空總署開發,為宇航員進行太空旅行而設計的支撐和保護墊。這種革命性材料具有吸震、減壓、低回彈的特點,能夠根據您身體的曲線和溫度自動調整形狀,從而化解身體各壓迫點的壓力。它會很好的提高睡眠品質。利於血液迴圈效率,促進深度睡眠。隨著技術的革新,記憶海綿逐漸使用於醫療床墊,有利於減輕身體疼痛,可適用於術後的康復,其透氣性還可以幫助避免褥瘡發生。

8.數碼相機——帶人類更精確的看東西

數碼相機早是為阿波羅登月行動而生。神舟太空集團指出,被阿波羅12號帶上月球的相機鏡頭為70毫米,單看拍攝性能並沒有出眾的地方,但它用的是數碼技術,而普通膠片機無法適應月球的氣候——月球表面白天氣溫可達121℃,膠捲在氣溫66℃的時候就捲曲了。之後,日本索尼公司對數碼相機進行民用化研究。1989年,美國柯達公司推出了第一台商品化的數碼相機。

9.衛星電話實現便捷通訊

長途通話並不是突然出現的,也不是通過某一種發明而誕生;長途電話是經過幾十年的改進才達到了理想效果。

在人類進入太空之前,NASA就建造了衛星,衛星在太空運轉的時候可以與地面傳輸信號,告訴人們外太空是個什麼樣子。每天有200顆通信衛星繞地球旋轉,它們使用的是與之類似的衛星技術。這些衛星在太空中發送、接受資訊。正如格哈德·蒂勒教授所說:40年前想打個電話需要提前三天到郵局預定,而今天我們通過衛星可以隨時在中國打電話給德國的家人,或者通過互聯網發送圖片。這證明了航空航太技術提升了人的生活品質。

10.尿不濕——完全不用擔心孩子尿濕褲子

現在讓幼兒父母大感方便的“尿不濕”,以及成人在一些特殊情況下所用的成人紙尿布,就有航太技術的貢獻。

1961年,人類第一位宇航員加加林要步入發射艙時突感尿急,只好下來順著太空服的管子向外排尿。同年,在飛船裡遲遲不能發射的美國第一位宇航員謝潑德也遭遇了尿急,指揮官命令他尿在太空服裡。80年代,唐鑫源博士改進了太空服,加入高吸水性樹脂和可以單向滲漏的表面包覆,尿尿才不再是宇航員的難題。這種吸水能力超強的材料由澱粉和丙烯酸鹽製成,吸水能力可以達到自身重量的40~60倍。因此家長們完全不必擔心孩子會尿濕褲子,“尿不濕”這個名字或許是對產品最好的褒獎。

飛得更高,我們實現了中華民族千百年來飛天奔月的夢想;

看得更遠,我們探索著浩瀚宇宙深邃而神秘的科學規律。

仰望星空,中國航太曾創造了人造衛星、載人航太、嫦娥探月的不朽傳奇;

腳踏實地,航太技術已走進百姓身邊,正創造著你我的美好生活。