圖1：空間技術如何在地面上找到自己的位置 圖/James Taylor

圖2：空間技術的衍生品 制圖/網易探索

網易探索1月21日報道 據《新科學家》雜志報道，提起太空/空間技術，人們的第一印象就是尖端、先進、神秘，其實許多的航空航天領域的技術，已經被應用在了我們的日常生活中。也許你不會想到，果珍最初是為了給宇航員改善飲用水口味而發明的；太空探測器穿過地球的大氣層最終降落在泰坦星表面上，而千里之外他的兄弟版本正在袋裝炸薯片。

五花八門的技術應用

在接到歐洲航天局（ESA）的電話之前，格奧爾格·庫伯瓦爾納從來沒有想過他最喜歡的零食和土星最大的衛星之間有什么共同之處。

庫伯瓦爾納在德國擁有一家名為Hyperschall Technologie Göttingen的公司，該公司的主要業務就是為ESA等機構的航天器進行風洞測試和空氣動力學的計算。這次ESA提出了一個不尋常的要求：公司的科學家和工程師們能不能從日常工作中抽點時間出來，設計一種更快的炸薯片封裝方法？庫伯瓦爾納的團隊一口應承了下來。最后，他們發現了一種更精巧地方法，利用氣流的空氣動力學原理來加速生產線上薯片的移動，使封裝的速度提高了50%。

ESA為這樣一個100%與空間探測無關的行業進行技術改造，這聽上去可能有點奇怪。不過這事兒從經濟學的角度倒是說得通。ESA、NASA和 JAXA（日本宇航探索局）等機構每年都在研究領域投入了數十億美元的資金，他們擁有世界上最好的技術和設施。正因如此，位于荷蘭諾德韋克的ESA技術轉讓辦公室才有了用武之地。弗蘭克·薩爾斯格伯是這個機構的負責人�！拔覀冏尲{稅人花的每一分錢都物超所值�！彼�這么形容自己的工作。

NASA為航天器防護而發明了特氟龍，為在零重力下固定物品而發明了維可牢魔術貼，為了改善循環水的口味而發明了果珍……這些都只是美麗的神話。不過確實有很多來自航天工業領域的技術在我們的日常生活中扎下了根。本文就將告訴您，這些技術是如何從冷冰冰的外太空降落人間的。

薩爾斯格伯的工作是推銷航天科技的應用，他具有銷售人員所應具有的一切優點——光彩照人、能言善辯、自信滿滿。他對ESA各個實驗室的工作了如指掌，同時又具有敏銳的目光，能夠發現可以應用這些技術的地方。他和手下的“空間技術銷售商”在整個歐洲大陸來回穿梭，為那些想要用空間技術解決問題的公司穿針引線。他們每年大概可以做成二十幾筆這樣的技術轉讓生意。

薩爾斯格伯團隊推銷的絕大多數“產品”都不落俗套。最顯眼的東西怎么都賣得掉，因此，太空技術銷售商們就得“榨干檸檬里的最后一滴水”，充分挖掘技術的潛力。不過通常被他們榨出來的東西都很令人印象深刻。

保羅·弗農是位經紀人，在位于達斯伯里的英國科技設施委員會為ESA工作。5年前參觀倫敦瑪麗大學的實驗室時，他發現了一座金礦。當時，工程師埃賈茲·胡克正在通過顯微鏡向他展示一些異乎尋常的太空應用小工具。只需要一點點電流產生的熱量，雙層塑料上的微型懸臂就可以彎曲一定的角度，精確地控制衛星上鏡子的方位。就在那時，他的腦子里靈光一閃。

思考過可能的應用后，弗農建議胡克將其中的一個小裝置放進液體里看看會發生什么。他們驚訝地發現，懸臂彎曲的角度和液體的粘稠度具有線性關系，而懸臂的彎曲度可以通過電子設備讀出。“我當時的想法就是，一次性的黏度測定計可以賣給誰？”弗農回憶道，“隨后我就想到了醫藥界�！�

這是個很有遠見的想法。心臟病和中風的高危人群需要定期檢測他們的血液濃度，以便確定什么時候服用稀釋血液的藥物：血液過于粘稠的話就會結塊，而太稀則會引起凝血障礙。全球的血液粘度計市場價值超過10億美元，在這一前景的刺激下，弗農成立了一家名為Microvisk的公司，將這種太空用微型懸臂改造成了方便實用的手持儀器。Microvisk的血液粘度計仍在研發之中，不過目前的臨床實驗已經表明，他們的設備在所有處在研發階段的同類產品中測定最為精確。

空間技術運用典范：GPS

要說哪項空間技術在地球上應用最為廣泛，那一定非GPS莫屬。先不說GPS那些廣為人知的應用（如車載衛星導航），洪水預測、危險排放物跟蹤以及個體的碳足跡跟蹤等等領域都從衛星定位技術中受益匪淺。如果要評選GPS技術最超出常規而又有趣的應用，那來自德國的前技術支持人員安迪·勒琳的點子一定會上榜。

每到周末，勒琳都會和他的朋友們一邊看電視上的一級方程式大賽一邊在電腦上玩賽車游戲。“有人提議說‘要是能把這兩樣合二為一就好了’�！彼�回憶道，“這樣我們就能和真正的F1賽手而不是電腦比賽了。”

勒琳對如何實現這一想法有了大概的思路。現代的F1賽車上都有大量的傳感器，傳感器記錄了海量的關鍵數據，像是油門、制動、加速度等等，并將這些數據傳送到后方。事實上，通過這一遙測系統提供的數據完全可以將賽車虛擬出來，虛擬出來的賽車就有可能通過網絡被應用在實時的游戲中。唯一缺失的重要數據就是賽車所在的現實位置。盡管每輛賽車上都有GPS，但GPS通常只能精確到15米左右，對游戲來說這是很大的誤差。

絞盡腦汁的勒琳向薩爾斯格伯的團隊尋求幫助。那時候，ESA正在加緊研究精度更高的衛星定位系統，準備在不久的將來和美國的民用GPS系統一爭高下，這一系統就是后來的“伽利略”。2006年勒琳在一場地區性競賽中勝出，得到了超過8萬歐元的獎金來進一步將他的想法現實化。

隨著伽利略衛星的升空，薩爾斯格伯的員工向勒琳提供了可以掃除之前障礙并糾正一些衛星定位錯誤的技術。一般的GPS系統在接收到幾個軌道已知的衛星所發出的信號后就開始計算自己的位置。但大氣波動會影響信號的傳播速度，從而導致計算錯誤。為了避免這種失誤，像OmniSTAR這種跨國機構都會通過接收所有GPS衛星的信號并計算平均值更正錯誤，然后再將結果發送給用戶。

勒琳的新公司就使用了OmniSTAR的服務，公司一開張就收到了2000多位游戲迷的申請，他們都急切地想要嘗試這一新技術的應用。薩爾斯格伯將這筆買賣看作自己最成功的作品之一。到10月份時，超過5000用戶試用了這一軟件的高性能跑車賽試用版。勒琳的團隊也發現，他們可以將賽車的定位誤差縮減到 10厘米左右。勒琳目前正在與大型游戲制造商洽談合同，相信在不久的將來，世界各地的電視游戲迷們就可以與路易斯·漢密爾頓（最年輕的F1世界冠軍）同場競技了。

在大西洋的另一邊，NASA也推廣應用了不少太空技術的經典衍生品。其中最出名的可能就要數百得牌的塵土終結者真空吸塵器了。NASA委托百得設計一款可以鉆透3米深月面的高能效鉆機。百得在此過程中研發的高能效解決方案使得他們造出了可以裝在口袋里、靠電池驅動的吸塵器。

下面還有一個發生在德克薩斯州貝勒醫學院的故事。幾十年來，已故的外科醫生邁克爾·德貝基一直在研究幫助孱弱心臟工作的人工血泵，他和喬治·農一起致力于對血泵的設計進行改良。1984年時，農和德貝基為了拯救一位心臟病患的生命而進行了一場器官移植手術。手術成功了，而這位康復出院的病人就是NASA的火箭工程師戴維·蘇西爾。

蘇西爾對火箭推進器上推送燃料的巨泵研究頗深，他還認識三個可以幫得上忙得NASA工程師。將這三位工程師介紹給德貝基和農之后，他們就開始了對太空船 “軸向渦流”泵的研究。這種泵的管道里有一個帶有螺紋的轉軸。初期的測試中，血紅細胞在泵中都受到了破壞，但在大約50個改進方案之后，他們獲得了一個在動物實驗中效果良好的設計。“NASA對泵燃料經驗豐富，但他們沒有泵過血。”農說。

如果蘇西爾因心臟病住院時德貝基和農的血泵已經研究成熟，那么他很可能根本就不需要心臟移植，只要安裝一個血泵就好了（雖然心臟移植手術成功，但蘇西爾在不久后因癌癥而去世）。盡管如此，2003年以來，已經有400多位心臟病患安裝上了這種血泵。由于只有一個轉軸且沒有瓣膜，這種血泵的性能十分穩定，而且噪音也很小。最主要的是，它的體積很小，也就是說，兒童心臟病患者也可以使用。

在這個例子中，兩位外科醫生很幸運地遇到了可以幫助他們的專家，但事情并不總是這樣發生。絕大多數這類成功故事的背后都有空間技術轉讓經紀人的身影。他們的任務就是將客戶的難題與隱藏在一大堆可用技術之后的解決方案配上對，這可不是一件容易的事。盡管可以查詢網站、數據庫和學術期刊，但通常解決方案都來自于經紀人日常所具備的知識。“我的腦細胞只有這么多，這真讓人沮喪。”NASA位于得克薩斯州休斯敦市約翰遜宇航中心的創新型伙伴項目負責人米歇爾·布萊克說，“我真希望可以將我們所有的知識和信息都存在我的腦子里，這樣我在外面與人洽談的時候就可以對那些信息信手拈來了�！�

幸運的突破

布萊克可以舉出許多令人難忘的案例。在其中一個案例里，她向我們展示了宇宙飛船的對接技術如何幫助成千上萬的用戶不用戴眼鏡和隱形眼鏡就能視物。這種技術被稱作LADAR，它的原理和雷達差不多，都是通過計算脈沖到達一個物體并返回所用的時間來確定物體的大小。唯一的不同就在于雷達使用無線電，而 LADAR使用激光。

LADAR可以讓飛船的對接精確到毫米。而對那些視力不佳的人來說，它最吸引人的地方就在于可以每秒接收數千次信號。通常情況下，醫生在對病人進行激光眼科校正手術時使用視頻攝像機來跟蹤眼球的轉動，以便使激光手術刀落在正確的地方。但病人的眼球有時候會痙攣性地快速轉動，攝像頭根本無法跟蹤，這種情況下，醫生只能取消手術。而LADAR的接收速率非常高，對付區區痙攣性眼動根本不在話下。

航天技術具有如此眾多的應用衍生品（如圖2所示），因此政府部門在縮減航空機構的預算時實在是需要仔細衡量一下其影響的廣泛性。盡管ESA的各個成員國都面對著經濟衰退的窘境，但他們堅定地提出了下一年度8億歐元的預算。相比之下NASA的日子就艱難多了。劃撥給NASA的資金在總預算中所占的比例從1990年代起就一直在下降，而眾議院還在研究是否要對人類重返太空的計劃提供額外的資金支持。“我知道政府有許多需要花錢的地方，我也能夠接受他們為NASA所作的預算，而盡可能充分地利用這一預算對所有NASA的雇員來說都是一個挑戰�！辈既R克如此表示。

太空技術的失誤竟成醫療科技的進步

頗具諷刺意味的是，最能表現出航天工業重要性的應用衍生品甚至都沒有在真正的航天計劃中亮相。這一技術可以幫助醫生在乳房的X光片上找出腫瘤那模糊的輪廓，使得乳腺癌檢查不再需要傷筋動骨。這一技術使數百萬女性免于疼痛、驚嚇以及射線照射之苦，同時每年還為美國的健�；�金節約至少10億美元。總之，這是一項利國利民的技術。那么，這一技術是怎么來的呢？

簡而言之，這項技術來自于一個失誤。就在1990年4月哈勃太空望遠鏡發射后不久，NASA的工程師們驚訝地發現，其中一塊鏡片上的瑕疵使得傳回來的照片都變得模糊不清。而糾正這一失誤需要在望遠鏡的光路上加裝校正鏡片——也就是后來廣為人知的“哈勃的眼睛”。

但在至少3年時間內，宇航員都無法對其進行修復。于是喪失耐心的NASA科學家們就開始尋找替代性的圖像校正方案。不久之后，他們就都成為了數字圖像修復專家，能夠通過銳化軟件來使圖片上不顯著的特征清晰化。而到1994年，康涅狄格州丹伯里的Lorad公司就使用了同一款軟件來校正乳腺X光片�！霸谖铱磥恚�這就是航天技術造福于人的例證。”布萊克說。

盡管在那冰冷、黑暗的深空中，航天任務隨時都面臨著失敗的危險，但在這地球上，航天技術所帶來的成功卻遠遠超出了我們的想象。