黃忻然

美國宇航局自從1958年成立以來，為人類的航天事業(yè)做出了很多貢獻(xiàn)。為了探索宇宙，他們發(fā)明了很多高科技產(chǎn)品，也提出了很多怪異的想法，其中很多新奇的科技發(fā)明并沒有作為機密封鎖起來，而是“逃到”了民間，廣泛應(yīng)用于我們的生活中。那么，這些技術(shù)都是什么呢？

奶粉中的太空技術(shù)

“人是鐵，飯是鋼”，盡管宇航員在太空中吃不到美味的食物，但營養(yǎng)均衡還是需要保證的，因此，美國宇航局對太空食物的研究從未停止。而宇航員每一次被送上太空都要花一大筆錢，所以，如果所用的物品可以兼具幾種功能，那就再好不過了，因為這樣可以節(jié)省能源。正是基于這種能省則省的原則，美國宇航局希望開發(fā)出的太空食物也具備其他功能。

20世紀(jì)80年代，美國宇航局開啟了一項名為“封閉環(huán)境生命保障系統(tǒng)”的項目，這個項目中就包含了開發(fā)一種特殊的太空食物的研究計劃。他們與美國馬泰克生物科學(xué)研究實驗室簽訂了合作協(xié)議，并提出了要求——用藻類來制作食物。這種太空食物還具有三種功能——除了能吃，還要具備制造氧氣和處理有機廢物的功能。

然而，這種太空食物最終并沒有被開發(fā)出來。有趣的是，一些參與該項目的科學(xué)家后來成立了馬泰克生物科學(xué)有限公司，利用該項目的一些研究成果，開發(fā)出了生產(chǎn)營養(yǎng)添加劑的技術(shù)。如果你小時候曾喝過配方奶粉，那么你就曾受益于這項技術(shù)，因為很多配方奶粉中都添加了DHA。DHA被認(rèn)為是人體中非常重要的一種營養(yǎng)物質(zhì)，不過大多數(shù)人并未從每天所吃的食物中獲得充足的DHA。這種營養(yǎng)物質(zhì)在一些海魚中大量存在，而這些魚體內(nèi)的DHA其實來自海藻。馬泰克生物科學(xué)有限公司就是利用生產(chǎn)營養(yǎng)添加劑的技術(shù)，從海藻中提取出DHA的。

據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在美國生產(chǎn)的99%以上的配方奶粉中都添加了DHA，其他國家的配方奶粉中絕大多數(shù)也添加了這種營養(yǎng)物質(zhì)。這項最早起源于美國宇航局的技術(shù)，正在為全球大多數(shù)嬰兒提供營養(yǎng)。

來來來自空間站的凈水技術(shù)

在太空之旅中，水不僅攜帶起來比較麻煩，而且如何儲存水也是一個問題，怎樣才能讓宇航員在太空執(zhí)行任務(wù)時用上干凈的水呢？

盡管水過濾技術(shù)在20世紀(jì)50年代就已出現(xiàn)，但是簡單的過濾達(dá)不到美國宇航局的要求，他們希望找到一種能夠在極端環(huán)境下實現(xiàn)凈化水并能將其長期保存的方法。于是，美國宇航局進(jìn)一步改進(jìn)了水過濾技術(shù)，在水過濾器中放入活性炭，這些活性炭不僅能殺死水中的病原體，而且能抑制細(xì)菌生長，同時還能去除異味。

說到活性炭，很多人都不會陌生。在剛裝修的房子里、新買的家具里放上幾個竹炭包，可以吸附其中的有害物質(zhì)。有些人家里還裝了凈水器，如果仔細(xì)觀察，就能看到其中含有微小的炭顆?！@就是活性炭。由于在其中加入了銀離子，因此，它不僅能殺死水中的細(xì)菌，還能防止細(xì)菌滋生。而這種利用活性炭來過濾、吸附有害物質(zhì)的方法，就曾用在美國宇航局的水凈化系統(tǒng)中。

曾是宇航員座椅的床墊

20世紀(jì)60年代，美國啟動了“阿波羅登月計劃”。在各種實驗中，宇航員乘坐飛船飛向太空和返回地面時，都承受著高速運動帶來的痛苦，而巨大的顛簸更是讓人難以承受。為了解決這些問題，美國宇航局委托發(fā)明家韋斯特·查爾斯發(fā)明了一種有效的減震物品。于是記憶泡沫誕生了，它是一種開孔式含硅聚氨酯塑料，能夠?qū)⑵涑惺艿膲毫椭亓科骄峙涞奖砻?，從而減少劇烈顛簸和著陸時帶來的巨大沖擊力。這種記憶泡沫被應(yīng)用在“阿波羅”系列載人飛船的宇航員座椅中。這樣說起來，它還為“阿波羅11號”登月成功做出了不小的貢獻(xiàn)呢。

經(jīng)過改良，這種材料被應(yīng)用到了更廣泛的領(lǐng)域，其中最常見的就是記憶床墊，此外還有摩托車座椅、馬鞍和裝修用的隔層夾板，等等?，F(xiàn)在一些飛機也在座椅中使用了這種材料，而在20世紀(jì)70年代至80年代，這種材料甚至還被應(yīng)用到美國的達(dá)拉斯牛仔橄欖球隊隊員的頭盔中，以保護(hù)球員的頭部。

而在醫(yī)療上，它也發(fā)揮著重要的作用。記憶泡沫柔軟舒適，在被壓縮10%之后仍能恢復(fù)原狀，因此，對于那些長期臥病在床的患者或身體嚴(yán)重殘疾的人來說，它是很好的選擇。它不僅能減少病人身體特定部位的壓力，而且能防止褥瘡的產(chǎn)生。此外，這種記憶泡沫還被應(yīng)用到義肢中，因為它不僅從外部看起來像皮膚，摸起來也和皮膚相似，并且它還能減少義肢和關(guān)節(jié)之間的摩擦。

見識過浩瀚宇宙的圖像傳感器

在數(shù)碼相機、手機、計算機等可拍照和攝像的電子產(chǎn)品中，有一項技術(shù)——圖像傳感器——就源自美國宇航局。圖像傳感器也稱感光元件，是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號的設(shè)備。如果沒有圖像傳感器，我們就無法用數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品來拍照或進(jìn)行視頻聊天。

事實上，手機、計算機等產(chǎn)品的拍攝功能最早是應(yīng)用在數(shù)碼相機上的，而第一個提出“數(shù)碼相機”概念的，是美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室的工程師尤金·拉利。根據(jù)這個概念，美國宇航局的科學(xué)家一直在研究開發(fā)體積小、重量輕、耐用的圖像傳感器，以制造出能夠在太空極端環(huán)境中使用的產(chǎn)品。

起先，美國宇航局航天器的相機里，裝配的是電荷耦合裝置（CCD）圖像傳感器，這種傳感器讓人們不用再耗時費力地去沖洗膠卷。不過，盡管靈敏度高、分辨率高，但是CCD傳感器也有缺點，比如成本高、耗能高、抗輻射性能弱。

后來，噴氣推進(jìn)實驗室的埃里克·福薩姆和他的同事開發(fā)了CMOS主動式像素傳感器。這種傳感器雖然在分辨率上略遜于CCD傳感器，但是它的反應(yīng)速度更快、耗能更低、整合能力和抗輻射的能力更強、曝光控制方面更出色，此外它還有一個重要的優(yōu)點——價格比CCD傳感器便宜。1995年，福薩姆和他的同事創(chuàng)立了Photobit公司，這家公司得到噴氣推進(jìn)實驗室的授權(quán)，成為第一家商業(yè)化生產(chǎn)CMOS傳感器的公司。由此，CMOS傳感器從美國宇航局走向了普通大眾。

在這個數(shù)碼時代，CCD和CMOS這兩種圖像傳感器都有自己的市場：CCD傳感器通常用于更專業(yè)的辦公設(shè)備中，比如掃描儀、傳真機、監(jiān)視攝影機等；而CMOS傳感器不僅兼具了CCD傳感器的性能，還有自己的特點，它能應(yīng)用于數(shù)碼相機、手機、筆記本電腦等更平民化的電子設(shè)備中，也能用于專業(yè)的醫(yī)療設(shè)備中。

當(dāng)我們在使用手機等電子設(shè)備拍照、視頻聊天時，我們使用的很可能就是曾服務(wù)于美國宇航局的CMOS傳感器技術(shù)。

曾為空間站服務(wù)的報警器

現(xiàn)在很多公共場所都安裝了煙霧探測器，這種裝置能在發(fā)生火災(zāi)時發(fā)出警報，為人們逃生爭取時間。而這些煙霧探測器的前身曾服務(wù)于美國的第一個空間站——太空實驗室。

20世紀(jì)70年代，美國宇航局啟動“太空實驗室”任務(wù)，在為實驗室做設(shè)計時，火情預(yù)警是必須考慮的。那么，如何才能快速讓宇航員知道是否存在火情，或者是否有有毒氣體泄漏呢？為了解決這個問題，美國宇航局與美國霍尼韋爾公司合作，開發(fā)了一款配備能自動充電的煙霧探測器，并裝備在太空實驗室中。

雖然這并不是世界上第一款煙霧探測器，但它是第一款可調(diào)節(jié)的煙霧探測器，它具有不同的敏感度設(shè)置，可以防止誤報火情。而參與開發(fā)的霍尼韋爾公司在他們投放到市場上的產(chǎn)品中也用到了這種技術(shù)。該項技術(shù)被越來越多的煙霧探測器的生產(chǎn)商使用，現(xiàn)在很多公共場所配備的煙霧探測器，其實都在使用曾經(jīng)為美國宇航局航天事業(yè)服務(wù)的技術(shù)。

美發(fā)與美容中的航天技術(shù)

在我們的生活中，還有很多發(fā)明的靈感與美國宇航局有關(guān)。比如，美國的法魯克系統(tǒng)公司的創(chuàng)始人法魯克·薩米，受到美國宇航局的丹尼斯·莫里森博士的納米陶瓷材料的啟發(fā)，開發(fā)出了由陶瓷和金屬復(fù)合材料制成的美發(fā)工具和納米銀制成的美發(fā)工具。燙過鬈發(fā)、拉直過頭發(fā)的人在聽理發(fā)師介紹時，或許就聽到過“陶瓷”“納米”這樣的字眼，這里用的大概就是源于美國宇航局的技術(shù)。

另一項與我們的臉有關(guān)的技術(shù)也與美國宇航局有關(guān)。美國的生物學(xué)研究員羅伯特·康拉德發(fā)明了一種消滅暗瘡的方法：通過加熱的方式殺死引起暗瘡的痤瘡丙酸桿菌。而他最初發(fā)明的產(chǎn)品很笨重，制造成本也很高，這樣的產(chǎn)品很難在市場上推廣。要把這個產(chǎn)品做得更小，最好是能夠讓顧客手持，然后按摩臉部，那么就需要給它配備更小、更高效的加熱元件。經(jīng)過長期為美國宇航局工作的工程師艾倫·薩阿德的改進(jìn)，康拉德的產(chǎn)品尺寸被大大縮小，成本也大大降低。最終這個產(chǎn)品不僅成功被推上市場，還受到了追捧，現(xiàn)在很多愛美人士經(jīng)常使用這種美容儀。

以上這些只是美國宇航局發(fā)明中的鳳毛麟角，從美國宇航局里“逃出”的技術(shù)到底有多少，這個很難說。要知道，自1976年以來，美國宇航局出版的Spin off年冊，每年都會介紹各種與其研究相關(guān)的商業(yè)化產(chǎn)品和技術(shù)，即使40年過去了，這本年冊也還在出版。