NASA有什么黑科技?

crazy晓彤



NASA作为美国的核心政府机构之一,除了在人类航天历史上有非常突出的贡献之外,实际上以NASA为首的航天计划催生出的附加产物,如今早已经成为了我们人类生活中息息相关的产品。这里就详细的给大家讲一讲,仅仅探讨科技对人类的贡献。

历史决定了NASA的领先


其实如果喜欢历史的人,往往对于世事,无论遇见什么样的困难都会想得比较开。因为目前的世界格局和形态,确实就是各种历史因素叠加累积过来的。我们无法预测未来,但是却可以对目前的问题作出合理的解释。


NASA作为美国政府的核心机构,确实从上世纪60年代开始一直到现在,对于整个人类都有着突出的贡献。深究其历史背景,主要有两个重要的时间点成就了NASA:一个是二战结束后的新世界格局;另一个是美苏之后长达30多年的争霸。



第一个二战结束后的人才流动。在二战期间,无论是从军事力量,还是经济力量上来看,其实德国都是全球霸主。举个例子:中国先烈们当年用人肉阻挡日本的坦克,后来苏联进入东北后一周就把80万关东军全部收拾了,苏联的T型坦克打日本的坦克跟玩儿似的,但是碰见了德国的虎式坦克,正面战场上根本打不赢,交换比30:1,后来是因为美国人轰炸了德国的轴承厂导致没有零件生产,最后依靠数量和西伯利亚的寒冬取胜。德国的科技实力可见一斑。

二战结束之后,美国作为资本主义战胜国的代表,收编了德国大量优秀的科学家。开出了大量丰厚的条件,最重要的就是免去这些科学家在战争中犯下的罪行,当然科学确实是无罪的,有罪的是挑起战争的人。美国前后一共收编了超过400名德国顶级的科学家,其中就有火箭之父,钱学森的恩师冯·布劳恩。这些科学家,为美国科技的发展和领先奠定了人才基础。

第二个是美苏之间进行的太空争霸赛。二战结束之后,美国作为西方资本主义的代表,苏联作为东方社会主义阵营的代表,毫无疑问会相互之间展开竞争。其中最典型的表现就是朝鲜战争,金日成受到斯大林“诱导”挑起统一半岛的战争,最后导致美国率领联合国军出兵,打过来打过去,中国志愿军损失那么多人,最后还是按照北纬38度划岛而治一直到今天。


那么热战结束之后,冷战就到来了。这期间典型的事件,就是美苏之间从50年代开始的太空竞赛。太空竞赛的早期,一直都是苏联一马当先:第一颗人造卫星、第一次载人航天、第一次太空行走、第一位女性航天员、第一个空间站等等。美国总是落后一步,于是乎直接推出了阿波罗计划,直接进行登月。前后20年投入了500亿美元,80家研究机构,200所高校,20000家企业,400000人参与。这也就为NASA的领先,奠定了技术基础。

NASA技术上的实力


其实现在对比苏联和美国之间的太空争霸,最大的差别就在于:
  • 苏联是以国家目标为主要核心来运作的,产出的科技压根就没办法进行大规模的商用,人民自己根本就无法直接受益。

  • 美国采用的是军民结合的形式,大量私人企业参与进来,获得的科技成果反过来商用下放给普通民众成为消费品。



如今不少我们经常使用的产品,都是当年NASA在太空竞争中发明出来的产品。

比如说耐克的气垫鞋,本身的原型就是给当年登月的宇航员准备的登月靴子,采用了内置气垫进行缓冲,并且可以减轻重量。现在改良后被我们大家踩在脚下。
比如说女性用的卫生巾和婴儿用的尿不湿。本身是当年为了方便宇航员如厕发明的内置在宇航服内的吸水性材料。早期的宇航员,想要上厕所,只能暂时尿在宇航服内。
比如说我们冬天穿的羽绒服,本身也就是当年航天服的改良版本,更轻、更薄、更透气。如果说当年没有上太空的准备,谁会想着换掉虽然重但确实保暖的大棉衣呢。
比如说现在各种各样的无线手持工具。无论是工人使用的无线电钻,还是家庭使用的无线吸尘器等等,最早都是为了方便宇航员在太空作业设计的。
还有很多很多产品,都是当年为了方便宇航员上太空被发明出来,然后被企业商用之后普及到民众,成为我们现在日常使用的产品。

民用产品如果还不算什么的话,那么NASA主持的登月计划对人类半导体行业的发展,就真的非常重要了。如今人工智能也好,智能手机也好,5G通讯也好,本质上都是半导体产业的进步。我们随便举几个产业:

计算机产业,直接催生了IBM、惠普、仙童、施乐等公司的诞生和发展,可以说没有登月计划就没有今天的硅谷。也就更没有后来的苹果、微软、谷歌、Facebook。

航空产业,登月计划参与的波音、通用电气、洛希,哪一个不是现在航空业的巨头?没有登月计划,人类的航空事业不会有如此的突飞猛进,想想现在几百元就可以飞东南亚的爽快。

通讯产业,通讯雷达的发展,无线通讯设备的使用与迭代,刺激了AT&T、摩托罗拉这些公司从有线电话向无线电话的迭代速度,刺激了通讯网络的升级换代,最终才有了互联网的发展。

因此我们说,NASA最大的贡献,并不是所谓的登月、航天飞机这些乱七八糟的玩意儿,而是对于我们人类日常生活产品出现的大力推进作用。


本质上还是钱的问题


无论是航天还是基础物理研究,其本质都是烧钱的问题。这一点来说,NASA拥有其它国家航天机构望尘莫及的资源,光是经费来说,NASA每年的经费预算超过了200亿美元,而我国目前作为航天研究的第二大国,航天部门的经费每年只有50多亿美元,只有NASA的四分之一。当然,如果美国不挑起那么多战争,NASA的经费还可以更多一些。

实际上目前说航天发展的问题,本质上就是钱的问题。纵观美国这半个世纪以来的发展,本质上主要就是三个霸权:
  • 第一个是科技霸权,掌握最核心的技术,拥有全球最优秀的人才。
  • 第二个是军事霸权,有了科技就可以造出最好的武器,自然军事力量最好。
  • 第三个是金融霸权,用美元取代黄金作为国际结算单位,就可以薅全世界的羊毛。
如果说还有一个那就是:文化霸权。好莱坞的动作片和科幻片,投入资金巨大,观赏性确实不错,自然而然就有了文化的输出。如今我国多少小孩还看西游记、黑猫警长、葫芦娃?难道不都是看复仇者联盟去了?顺带也就把西方文化输入到了年轻人身上。


因此不管我们怎么样对比中美航天,事实就是依旧有不小的差距。比如说从目前的运输火箭来看,NASA扶持的SpaceX公司(就是特斯拉老板埃隆·马斯克那家),最新的猎鹰重型火箭,运载能力是65吨,发射成本只需要一亿美元不到,因为推进火箭和整流罩是可以回收二次使用的。而中国目前最新的长征5号运载火箭,运载能力只有25吨,差距依旧不小。


中美之间这种差距缩小,靠的就是上面几个霸权能不能被我们实现追平甚至反超。科技上能够吸引更多的人才回国发展;军事上韬光养晦继续发力,争取到第二岛链内有自主权;金融上面可以有自己的同盟,可以实现人民币的离岸结算;文化上继续输出像《三体》、《流浪地球》这样的优秀作品。


PM宋先生


自1958年成立以来,美国国家航空航天局(NASA)一直在执行其民用太空计划,在完成将宇航员送上月球的竞赛中击败了前苏联,用无人驾驶机器人探索火星表面。这些成果的背后离不开强大的科技支持,NASA发明了各种技术来解决太空探索的特殊问题,其中涉及到的黑科技清单肯定很长,但是如果必须挑出几个,那么这三项将是最厉害的黑科技。

1、防腐涂料

太空探索的挑战之一是火箭必须承受从飞起到太空极度寒冷的极端条件。在70年代NASA飞行中心的研究人员发现,在设备上涂上一层含锌粉和硅酸钾的保护层,将有助于防止生锈。到80年代初期,另一个研究团队使用这个概念生产出了无毒的水性涂料IC 531硅酸锌,它可以很容易的与钢结合,并在30分钟内干燥成坚硬的陶瓷状表面。该涂料已应用于桥梁、管道、石油钻井平台、码头设备、牵引车框架,甚至应用于美国陆军坦克的外部。

2、乳化的零价铁

NASA将航天飞机发射升空后,大量的燃料和化学废物残留在发射台和周围区域。特别是一种化合物三氯乙烯,需要很长时间才能在地下自然分解,同时还会对人体的神经系统发育产生有害影响。NASA的科学家们发明了一种解决方案,通过浓溶液将这种化合物分解成无毒的副产品,而且对环境无害。这种浓溶液称为“乳化的零价铁”,可以注入地下水中,以中和对环境构成威胁的有毒化学物质。这项技术很快应用到商业市场,许多化工、制造和石油公司购买后来修复其业务中被有毒物质污染的土地。

3、微生物止回阀

NASA为了保证宇航员在太空中可以获取到干净的水,发明了滤筒,它使用碘来清洁航天飞机上的供水,这项技术也被称为“微生物止回阀”,在为市政自来水厂清洁水方面提供了很大帮助,特别对被化学物质污染了地下水的地区十分重要。

这就是我总结出的NASA黑科技,希望我的回答能够帮助到您,如有疑问,可以随时回复我!


每日一嘚瑟


1、反射热辐射技术\r

2、超微型探测器供电技术\r

3、系外行星望远镜\r

4、BREEZE太阳能飞行器\r

5、金星探测器\r

6、太阳中微子探测器\r

7、核动力深空探测器\r

8、月球采矿技术\r

9、清除太空垃圾\r

10、智能宇航服\r

11、微型大气探测器\r

12、开伞索电力系统\r

13、热开采\r

14、丁烷推进器卫星\r

15、THEMOST望远镜\r

16、旋转天线阵列(R-MXAS)\r

17、自动导向的光束推进器\r

18、太阳能帆


MurphyAI


1.无洗涤剂水洗技术

大家用洗衣机洗衣服肯定是要放洗衣粉或者皂粉的,一年下来也是一笔不小的开销,现在NASA可以帮你省掉这部分钱。众所周知,洗完衣服后含有洗涤剂的水是很难回收和重复利用的,水在太空中是珍贵的资源,宇航员在国际空间站一呆就是几个月,也不可能不洗衣服,于是NASA就发明了不用洗涤剂的洗衣技术,既可以把衣服洗干净,又不用洗涤剂,可谓一举两得,在2018年,NASA就把这项技术拿来民用。

这项技术的原理是是通过空气中的氧气产生氧原子,其强氧化性可以对衣物进行杀菌消毒和洗涤,原理虽然很简单,但是怎么做才能安全可靠是很重要的,有了NASA在太空中使用的经验,我想大家更容易买单。

2.低温保鲜膜

如果大家看过返回式卫星的回收和载人太空舱的回收,一定对外面裹的金灿灿的隔热材料印象颇深。这些隔热材料可以隔绝飞行器返回大气层时摩擦产生的数千度高温,拿来给低温保鲜食材做隔热包装自然不在话下。想想你从金灿灿的航天保鲜膜中剥出一支美味的冰淇淋,这是多么刺激的一件事。

3.自动驾驶技术

自动驾驶绝对是汽车行业这几年最热的话题,目前投入商用的技术也在我国出现,但是NASA推出的自动驾驶技术来源于火星车的算法。这可是火星车哦,工作在5500万公里外的火星,地表环境极其复杂,沙尘暴极其凶猛,这套自动驾驶系统都可以保护它的安全,让它在极端环境中遨游,用在地球的车辆上还不是游刃有余。

4.健身设备

由于太空中的低重力对于宇航员的肌肉和骨骼都会造成不利的影响,所以在太空中健身是宇航员每日必修的功课。如何利用最短的时间和最低的负荷来达到最好的健身效果,是NASA追求的,也是所有上班族所向往的,现在这套健身设备也来到了大家身边。

OYO Personal Gym,这是一个低配重的健身器,由于太空运输的昂贵成本,宇航员使用的健身设备都是很轻便的,但是依然可以达到很好的健身效果,一个1公斤重的健身器材,目前能产生11公斤的效果,是不是很神奇?

5.睡眠改善系统

太空和地球上是两个完全不同的环境,宇航员每天要经历15次日出和日落,很容易睡眠紊乱,让宇航员睡个好觉就是NASA解决的大问题。航天医学团队可以利用光线的改变来改善宇航员的睡眠质量,2018年他们也把这项技术奉献给了失眠患者。

6.VR游戏

随着HTC、索尼和Oculous Rift在虚拟现实游戏的发力,购买一套虚拟现实设备已经不是什么难事,虚拟现实游戏也变得普及,但是NASA推出的虚拟现实游戏《阿波罗11号飞船》你不可不玩。NASA提供了详细的飞船内部构造、控制面板和月球的具体信息,可以给你最逼真的游戏体验。

NASA在2018年转为民用的技术还有超音速客机、工业设计仿真软件、幸存者搜救雷达、奥斯卡小金人镀金,由于和普通人的生活比较远就不再一一介绍。上面的那些“军转民”产品已经上市,大家可以任性体验了。


侦查一线


截至2016年,NASA在计算机技术,环境与农业,健康与医学,公共安全,运输,娱乐和工业生产力等领域研制发布了2,000多个其他衍生产品。以下30个产品与我们的生活息息相关。

1.假肢

最初为航天器设计的创新,包括人造肌肉系统,机器人传感器,金刚石接缝涂层和回火泡沫,使人造人肢体更具功能性,耐用性,舒适性和栩栩如生。

2.防刮擦镜片

在NASA开发了防刮宇航员头盔之后,该机构授予了Foster Grant许可,以继续进行防刮塑料涂层的试验,该涂层现在包括大多数太阳镜和眼镜片,处方等。

3.胰岛素泵

由于需要监视宇航员在太空中的生命体征,戈达德太空飞行中心创建了监视系统,该系统已被调整为调节血糖水平并根据需要释放胰岛素。

4.消防器材

用于宇航服的聚合物纺织品在为消防员制造阻燃,耐热服方面具有重要价值。较新的防护服还具有循环冷却剂的功能,可防止消防员屈服于热量,并具有模仿宇航员生命支持系统的先进呼吸系统。

5.除尘器

在阿波罗登月期间,美国国家航空航天局(NASA)与百得(Black&Decker)合作,发明了各种电池供电的工具,用于在太空中钻孔和采集岩石样品。这导致了超轻,紧凑,无绳DustBuster的诞生。

6.激光眼科手术

最初旨在评估宇航员的失重对人的参照系的影响的跟踪太空中宇航员眼睛的技术已成为激光眼科手术中必不可少的技术。该设备可在外科医生操作时跟踪患者的眼睛位置。

7.结构减震器

设计用于在航天飞机发射期间保护设备的减震器现在用于保护容易发生地震的区域中的桥梁和建筑物。

8.太阳能电池

出于提高国际空间站上能源系统效率的需要,NASA帮助发明和改进了光伏电池,并与其他公司共享进步以加速该技术的发展。

9.水过滤

1970年代,美国国家航空航天局(NASA)开发了利用碘和滤芯过滤器的过滤系统,以确保宇航员能够获得安全无味的水。现在,这种过滤技术已在世界范围内用于净化高危社区的水。

10.更好的轮胎

固特异轮胎橡胶公司发明了用于NASA维京兰德降落伞护罩的材料后,该公司开始在日常子午线轮胎中使用该材料。这种材料比钢更坚固,并为轮胎增加了数千英里的使用寿命。

11.无线耳机

NASA与两名发明了无线耳机原型的航空公司飞行员一起,建立了一个轻巧的免提通信系统,该系统可使宇航员与地球上的团队进行通信。该技术被用于水星和阿波罗飞行任务。

12.飞机小翼

在1970年代中期,作为飞机能效计划的一部分,美国宇航局开始进行小翼试验(将小翼垂直放置在飞机机翼末端),以帮助减少阻力。现在,小翼在民用飞机上无处不在,有助于提高燃油效率并减少二氧化碳排放。

13.隐形牙套

在NASA和Ceradyne的研究人员发现多晶氧化铝可以保护雷达设备而不会追踪追踪热导导弹的信号后,Unitek Corporation / 3M与Ceradyne合作,使用这种材料发明了隐形牙套。

14.冷冻食品

在用于阿波罗任务准备,NASA利用由雀巢完善了冷冻干燥技术,é携带食物至其初始重量的20%,同时管理保留食物的营养价值的98%。

15.手机摄像头

在1990年代,美国国家航空航天局的喷气推进实验室发明了一种轻型微型成像系统,该系统几乎不需要能量就能从太空拍摄高质量的照片。该技术已成为手机和计算机相机的标准配置。

16. CAT扫描

NASA的数字信号技术最初是用来在阿波罗任务期间重现月球图像的,是使CAT扫描和MRI成为可能的基础技术。

17.婴儿配方奶粉

由NASA科学家发明的一种营养性藻类植物油,正在寻找一种在长空任务中使用的回收剂,现在已成为许多婴儿配方食品的添加剂。它包含两种人体无法合成的必需脂肪酸。

18.液压剪刀

发射后用来将航天飞机与其火箭助推器分离的烟火机构与《生命剪》中使用的相同,但规模较小。生命剪是一种在紧急情况下可用于切入汽车或倒塌的建筑物以营救被困人员的工具。

19.开槽路面

在寻找增加航天飞机着陆期间安全性的方法时,NASA的科学家发现在跑道上切出沟槽有助于引导水并大大减少滑水。现在,许多高速公路和机场都有人行道。

20.空气净化器

在航天器的密封,人造环境中,尝试种植植物导致了乙烯的积累,从而加速了衰变。美国国家航空航天局(NASA)为国际空间站发明了一种空气净化器,如今该空气净化器已在地球上广泛使用,从餐馆到医院再到冰箱,在任何地方都可以去除乙烯以及其他微粒和病原体。

21.记忆海绵

记忆泡沫最初是作为宇航员座椅的垫子而发明的,该垫子会在强大的起飞和着陆力作用下模压到其身体上,然后返回中立状态。这消除了为个别宇航员的身体定制座位的需要。

22.基于阻力的健身机

由于传统的举重机不能在零重力下工作,因此NASA寻求一种方法,让宇航员使用基于阻力的健身器材来维持肌肉张力。为这项工作提供资金支持基于阻力的举重系统SpiraFlex的发明者保罗·弗朗西斯(Paul Francis),NASA得到了他们想要的东西,后来弗朗西斯的工作被纳入了Bowflex Revolution,这是一种比传统举重技术更安静,更安全,更紧凑的家庭健身房和电缆机。

23.绝缘材料

为了为阿波罗号航天器和宇航服提供隔热罩,美国宇航局及其承包商开始尝试使用薄,轻便,反射性的辐射屏障。他们在辐射阻隔隔热方面的进步已应用于露营装备,建筑物隔热和服装等商业产品。

24.红外耳温计

红外耳温计可即时捕获温度而无交叉感染的风险,它利用与开发用于评估遥远行星温度的相同技术。

25.防冰飞机

冰对航天飞机的飞行构成了真正的威胁,美国宇航局已经设计了多种电子解决方案来防止航天器外部结冰。其中一些现已用于商用飞机。

26.便携式计算机

第一台便携式计算机Grid Compass于1980年代用于多次航天飞机任务。该计算机的昵称为SPOC(穿梭便携式车载计算机),可以与机载设备通信,并用于从航天飞机发射卫星。

27. LED

NASA旨在用于航天飞机上的植物生长并调节宇航员的睡眠周期,其与LED(发光二极管)技术合作的技术已被用于LED医疗设备的开发,该设备可放松肌肉并减轻士兵,癌症患者,以及那些患有帕金森氏病的人。

28.现代食品安全准则

在1960年代,Pillsbury公司和美国陆军实验室与NASA合作,为即将进行的太空飞行任务提供了无病原体的食物。然后,Pillsbury采用了NASA使用的安全协议系统,随后接受了使用危害分析和关键控制点(HACCP)系统培训FDA食品检验员的任务。

29.电脑鼠标

在寻找增加与机载计算机的互动并允许用户执行诸如处理数据之类的任务的方法时,NASA项目经理鲍勃·泰勒(Bob Taylor)向斯坦福大学研究员道格·恩格勒巴特(Doug Englebart)拨款,后者开发了第一只鼠标。

30.运动鞋

专为宇航员头盔设计的减震橡胶成型件启发了现代运动鞋鞋底常见的组成部分。


珈睿军械库


美国宇航局的黑科技很多了,大家熟知的就不提了,好多最新的黑科技都在实验验证阶段,比如空间脉冲裂变-聚变推进系统,火星栖息地建造的深度催眠技术,CubeSat微卫星平台的双模推进系统,二维行星表面登陆(技术),主要研究人员为哈米德·马吉德。新的空间经济微积分算法,由美国宇航局兰利研究中心执行的“X”计划,负责测试先进的技术验证机,行星科学研究所执行的太阳系小天体与银河宇宙射线相互作用的,高级生物复合材料,纳卫星等离子推进技术喷气推进实验室负责进行极端环境下的变压器技术等,好多问题都是比较抽象的,但都是为了进一步探索太空在做相关的铺垫!


变电站继电保护


NASA有多少黑科技我们不得而知,也是不可能知道的,这是绝密,但我可以给你列举10项NASA的惊人成就

  • 航天飞机项目

1972年,美国宇航局启动了航天飞机计划,从1981年到2011年的30年中,航天飞机将300多名宇航员送入低地轨道。

  • 阿波罗11号飞船

美国宇航局是首个将人类送上月球的机构。1969年7月20日,人类的足迹首次印在地球以外的天体上。

  • 卡西尼号探测器

通过卡西尼号探测器,科学家不仅获得了许多太阳系内最惊人的照片,还获得了大量有关土星及其卫星的数据。

  • 朱诺号探测器

这个探测器于2016年7月4日到达木星轨道,将按计划完成多次近距离飞越这颗行星的任务,收集更多木星及其卫星的数据。

  • 新地平线号探测器

新地平线号探测器用了9年时间,终于在2015年7月份到达冥王星轨道,提供了大量与其有关的数据

  • 哈勃太空望远镜

自从1990年被发射到低地轨道上以来,为我们提供了大量广袤宇宙的壮观图片。

  • 旅行者号探测器

到2012年,旅行者一号的数据显示,它已经离开太阳系,进入了星际空间。它也是首个人类制造的物体进入星际空间。

  • 开普勒号太空船

开普勒号太空船发射于2009年3月份,以搜寻可能存在生命的系外行星。这些行星都是类似地球的岩石行星,体积与地球相当,与其所旋转的恒星距离适当,行星表面可能存在液态水。到目前为止,开普勒号已经发现4696个“可疑目标”,其中2330颗行星已被证明能够满足上诉要求。

  • 火星探测器

美国宇航局的好奇号探测器登陆火星,加入到已经陷入休眠状态的旅居者号、勇气号以及2004年到达的机遇号行列。有了这些探测器,人类对火星已经相当了解,获得的信息有望帮助人类将来登陆火星。

  • 国际空间站

国际空间站是美国宇航局、欧洲航天局、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)以及加拿大太空局(CSA)联合推出的太空项目,它位于低地轨道上,2000年开始运行。宇航员可以驻留其上,在太空中进行各种试验。它是各国航天机构之间合作的产物,不仅在研究微重力环境方面取得突出成果,对研究地球也很重要。


碎片新知


高超声速(Hypersonic)吸气式太阳能电推飞行器。吸气式冲压动力,霍尔电推系统,高超声速飞行器。它是NASA为火星探测做的技术预研,在火星稀薄大气中高超声速飞行,比现在的火星直升机要先进许多。


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