阿波羅11號登月秘密(十二):登月帶來的衍生產品

(原標題:Moon-Landing Technology May Help New Transportation Take Flight)

編者按:1969年7月16日,宇航員尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)、巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)和邁克爾·柯林斯(Michael Collins)從位於美國佛羅里達州的NASA肯尼迪航天中心的39A發射臺起飛,踏上了月球之旅,同時也被載入史冊。四天後,阿姆斯特朗和奧爾德林將阿波羅11號登月艙“鷹”號降落在月球上的靜海,成爲首次踏上月球表面的人類。

今年是阿波羅11號登月任務50週年,本站科技《知否》欄目組特別推出“你不知道的登月秘密”系列文章,一起回顧人類探月進程中那些鮮爲人知卻值得紀念的瞬間。

今天推出系列文章第十二篇《阿波羅11號登月秘密(十二):登月帶來的衍生產品》。

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作者 | 樂邦

出品 | 本站科技《知否》欄目組(公衆號:tech_163)

獲波音投資的Aerion公司正在開發超音速商務噴射機AS2。

下一代的飛行——包括超音速商務飛機的潛在迴歸——正在瞄準當初阿波羅計劃針對極端條件而開發的材料。

阿波羅計劃在1972年最後一次月球任務後的十年裡衍生出了許多著名的衍生品,比如抵禦太空寒冷環境的材料和Dustbuster無線吸塵器。

即使是一些商業衍生品今天仍然在使用,源自阿波羅計劃的更尖端的技術現在更是被用於下一代的交通出行。

密歇根大學(University of Michigan)航天工程學教授艾拉·阿特金斯(Ella Atkins)表示,將阿波羅宇航員所使用的工具的尺寸、重量和功耗降至最低,是阿波羅計劃帶來的最重要進展之一。

當時的百得製造公司(Black & Decker Manufacturing Co.)的任務是,開發一種從月球表面取樣的鑽頭。它還得設計一種新型電池發動機,該類機器爲1979年Dustbuster的推出鋪平了道路。

阿波羅宇航員所使用的基本電池技術已經被更高效的鋰離子發電廠所取代。但阿特金斯教授說,月球任務爲電池操作提供了有價值的見解,併爲最惡劣環境下的電力系統管理提供了模板。

這位教授補充說,阿波羅計劃還提供了與電池有關的課程,教人們如何在“緊張的電力預算”下運作,以及如何使用能夠防止火災的容器。如今,後者正被應用於由電池驅動的飛行器、無人潛航器以及下一代噴氣式客機。

其他源於阿波羅計劃的想法包括:15分鐘內可以到達地球上任何地方的高超音速導彈、載人無人機、下一代商用客機,以及商業超音速旅行的潛在回報。

與之前的太空飛行相比,阿波羅任務持續時間較長,其返回艙的速度也較高,這也有助於推動對能夠承受極端溫度變化,並能更好地抵禦微小隕石的材料的研究。新的鋁和鎳鋼合金被開發出來了,附着和焊接技術和專用工具也出現了,這一切現在都被應用於正在開發中的一些最尖端的航空航天技術。

阿波羅計劃敦促供應商將工具的尺寸、重量和功耗降到最低。Dustbuster無線吸塵器的技術源自於一種專爲月球土壤鑽探而開發的電力發動機。

“那些技術被很好地應用到了航空領域。”奧本大學歷史學教授詹姆斯·漢森(James Hansen)說。

爲了與中國和俄羅斯正在開發的技術競爭,五角大樓已經簽署了大約25億美元的合同來開發超音速導彈。這種導彈的飛行速度是音速的5倍——阿波羅11號速度的五分之一。洛克希德·馬丁公司、波音公司和其他從事高超音速武器研究的公司正受益於阿波羅時代對耐熱材料、冷卻技術和空氣動力學飛行流的研究。在地球大氣層中飛行的高超音速導彈可以產生5000華氏度(約合2760攝氏度)的高溫,與阿波羅返回艙經受的溫度相似。

航天公司們現在正在收集鈦和其他合金,這些合金是在北美航空公司(目前是波音旗下的一部分)製造X-15火箭飛機時推行的。

波音公司負責高超聲速的高級技術人員凱文·鮑庫特(Kevin Bowcutt)說道:“我們擁有鈦、陶瓷等材料,能夠用它們來製造速度最快的產品。”

2003年,協和飛機(Concorde)退役,超音速航空旅行的第一個時代隨之結束。爲阿波羅研製的材料可能有助於催生又一個超音速航空旅行時代。

波音公司此前進軍超音速客運領域的嘗試,即打造超音速運輸機(SST),在1971年被國會否決。SST是僅次於阿波羅計劃的第二大航天計劃,但由於航天計劃的成本不斷上升,該計劃被取消。此舉幾乎讓波音破產,該公司一直指望來自SST的收入來抵消開發747大型噴氣式飛機的鉅額投資。

直到現在,新一代的超音速航空旅行才更接近於現實。波音公司今年入股了Aerion Corp.,這家總部位於內華達州的初創企業正在開發一種速度可達音速兩倍的商務飛機。

隨着美國承諾在2024年之前讓宇航員重返月球,來自阿波羅計劃的經驗教訓也正被用於美國太空計劃的下一階段。爲了給美國國家航空航天局(NASA)建造新的獵戶座(Orion)飛船,洛克希德·馬丁公司正在使用鋁鋰合金——阿波羅指令艙所用鋁合金的一種衍生產品。

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