2013年,美国政府花在太空项目上的资金将近170亿美元。全球大约60个国家有航天器在太空执行任务,其中包括最近兴起的重要的空间探索者印度。这些国家都耗费了大量财力在太空探索上,而这些钱最终都来自你我这样的普通百姓。我们的世界仍然存在一些眼前的实际问题,如贫穷和癌症。那么探索太空真的如此重要吗?我们有必要花这么多钱,而仅仅为了看一看“太空有什么”吗?这些问题的答案是肯定的,理由有很多。
科学研究的必然延伸
对于那些参与太空项目的国家来说,最重要的理由可能与经济和研究关系不大。他们会说,强大的探索精神是国家繁荣的特征,在一个人类已经深度探索整个地球、进入海洋深处的年代,太空探索正在推动着科技领域的发展。我们有内在的精神动力去进行探索,而飞向太空只是探索行为自然而然的延伸。
尽管很多科学家公开认定这种鼓励探索的动机是正当的,但没有直接参与太空项目的人可能对这种认定心存疑虑。不管怎样,为了迎接这些新领域的挑战,人们有动力开创新的技术,也正是相关的成就改变了我们的日常生活。170亿美元听起来很庞大,然而还不到2013年美国国家预算的0.5%,其结果却改变了整个世界。
美国国家航空和航天局宣称,得益于太空探索发展的新技术,人们研发出超过1650种商用产品(被称为“太空研究副产品”)。这个数字非常惊人,这些产品包括了我们的日常用品和应急用品。更让人惊喜的是,太空探索的溢出效应远超我们目前所知。
卑微的感知促使国际合作
人类被多种力量驱使着探索太空,了解未知世界,推动科技发展。在探索的过程中,产生了一种强烈的感受:人类在宇宙中是如此渺小,如此卑微,同时生命又是如此复杂。这种感受激励着我们去探究更多未知世界——生命是怎样起源的?宇宙中是否还有像我们这样的生命?太空探索能帮助我们更好地了解宇宙空间,了解人类和太阳系的起源。
在地球这个小世界里,我们已经迅速地将人类看作一个整体而不是很多分散的国民。太空挑战鼓励我们发展科技,开创新的产业,而科学是如此博大精深,单枪匹马是无法承担的,因此各个国家展开了联合和平开发。目前,国际合作最重要的成果是国际空间站。国际空间站可以帮助科学家进行生物和物质研究、新科技测试,也为探索更远的太空如近地行星甚至火星奠定了基石。
引领技术更新换代
在太空时代,很多使人类生活受益的新观念和新发明蓬勃兴起。由此激发的空间计划和科学技术在很多国家的发展过程中起到了非常重要的作用。以下是一些改变我们生活的发明。
医学健康
在20世纪60年代,美国国家航空和航天局的喷气推进实验室开发了数字图像处理程序。这种技术后来被用在医学领域,提高了人体器官的成像质量。建立在这种技术上的现代MRI扫描和CT扫描已经成为全球通用的拯救生命的标准工具。
直到1985年,制造蛋白晶体仍是一个难题。后来,美国国家航空和航天局发现,在太空中生长的晶体质量更好,从而研发了新的抗癌药物以及各种护肤产品。
用来追踪宇航员精神状态的监控系统现在被医学界用在重症监护室和专门的心脏诊疗室。
用来监控大气气体的激光器,现在用来清理阻塞的动脉,准确度高,不会损伤血管。
通信、定位、检测
自20世纪60年代以来,人造地球卫星就被置于地球大气层外,为全世界提供通信方便。今天的全球定位系统(GPS)、电视和无线电网络、手机用户都依赖这些卫星。GPS的发明起源于冷战时期,当时美国想跟踪苏联于1957年发射的“旅伴”号卫星。美国第一颗GPS卫星于1978年发射,到1995年,一个完整的全球定位系统完成。
卫星携带的高清相机能够在任何天气条件下、任何时段监控森林火灾,并对火灾的动向和结构发出预警。这些相机监控的森林面积达700多万亩。
民用技术
制造太空头盔的技术被用来生产气垫运动鞋。太空服上的生命保障系统被用在消防队员的装备上,这种装备(重30磅,约13.6千克)比原来的装备轻1/3,使用起来更简单、更安全。
美国国家航空和航天局1964年发明的新材料能非常有效地反射热量。现在,这一发明被用在发生意外事故的伤员身上,它能将人身体80%的热量反射回来,对伤员起到保暖作用。
用在美国国家航空和航天局航天飞机头锥上的碳纤维复合材料,现在用在很多产品中,比如网球拍和一级方程式赛车。
用来分离航天飞机与火箭助推器的爆炸螺栓现在用在切割工具上。更安全的轮胎技术源于登陆火星的“维京”号航天器的降落伞。
记忆海绵可以应用于很多产品,比如床垫、安全设备和家具。
太空探索的成果是巨大的。难怪一些权威人士建议,国家可以减少任何领域的预算,唯独不能减少太空研究的预算。这也许就是奥巴马在2010年说出以下话语的原因:“我们花小钱办大事。太空项目已经提高了我们的生活水平,提升了我们的社会地位,增强了我们的经济,鼓舞了世世代代的美国人。”
伴随着人类探索火星,进入太空更深处,又会有什么新科技、新产品让我们受益呢?我们应该感谢那些聪明的头脑能够想象出这些产品,并且正在想方设法将其实现。