从旅行者号到火星探测车:NASA的十大创新(上)
自1958年成立以来,NASA就一直是创新的代名词,一个又一个的计划证明了这一点。但是NASA的预算从1966年几乎占国家预算的5%下降到1990年代的大约1%,一直到目前的不到0.5%,达到有史以来最低。尽管如此,NASA仍通过不断推出新的创新计划和技术,在太空探索中保持领先地位。今天跟大家分享,NASA在太空探索领域的十大创新。
旅行者号
旅行者2号于1989年飞越海王星
1960年代,NASA提出仅探索火星和金星的计划,但这并不满足于探索大部分太阳系的目标。1970年代,NASA提出探索太阳系内更远行星的计划,尽管预算不足,但NASA还是坚持下来,制造出两架体积虽小但野心勃勃的太空船,取名“旅行者”号。这两名探险家于1977年发射升空,飞越木星和土星,并于1980年完成其主要任务。凭借巧妙的轨迹设计和强大的大脑,旅行者1号近距离研究了土星最大的卫星泰坦,随后离开太阳系。旅行者2号继续前进,并访问了海王星和天王星。得益于创新的机械和电子设计、核燃料源以及自主计算机,这两架飞船在40多年后仍在传输数据。
阿波罗月球服
1972年,宇航员尤金·塞南在阿波罗17号飞行期间
如果不能在月球上行走,那飞往月球又有什么用处呢?这是1960年代初NASA工程师面临的难题。他们设计了一套又一套宇航服,每套都比其前任要好一些,但它们都僵硬、笨重且不舒适。
也许最糟糕的是,当这些衣服被加压时,实际上很难做任何事情,宇航员就像穿着坚硬、厚实的气球一样。
经过无数次的改进,这套专门为在月球表面工作而设计的太空服比看起来更灵活。手套和衣服的其他部分都有旋转接头,指尖由足够薄的橡胶制成,可以感受到明显的触觉,而肩膀则由巧妙的电缆和滑轮装置支撑。尽管没有人会称它们“舒适”,但宇航员一次最多可以使用八个小时,不受月球的高温和强真空的伤害。
维京火星登陆器
1980年,著名的天文学家卡尔·萨根站在维京1号登陆器的复制品旁边
在1950年代后期,NASA计划着一个雄心勃勃的任务,将机器人着陆器送入火星。一旦到达那里,这些机器将进行地质测试、天气和大气强度,更雄心勃勃的是寻找生命。在设计任务时,NASA甚至没有飞过火星,只是通过大型望远镜看到过这个红色斑点。
但是在不到十年的时间里,NASA的工程师们进行了令人难以置信的创新。1976年,两架维京号航天器抵达火星,每架维京号航天器都有一个轨道器和一个着陆器。孪生着陆器降落在红色星球的相对两侧,并且都执行了超过90天的主要任务。尽管对火星生命的追求是大胆的,但结果令人困惑且没有定论。
直到2008年,NASA的科学家对实验进行了重新评估,确定火星土壤中可能存在微生物,这才有了刚刚抵达火星的毅力号任务。
F-1火箭发动机
在1950年代后期,NASA遭遇“火箭嫉妒”,苏联的火箭总是更加强大。因此,NASA委托一家名为Rocketdyne的公司制造有史以来最强大的火箭发动机。
它被称为F-1,最终为阿波罗登月飞行提供动力。关于F-1的一切都是大胆而新颖的,而且意义重大,最终设计产生了150万磅的推力,F-1是当时最成功的火箭发动机。
航天飞机
亚特兰蒂斯号
航天飞机经历过许多重新设计,从具有飞行员可重复使用的第一阶段的完全可重复使用的双空间飞机,到带有绑带式助推器和消耗性橙色油箱的最终版。但是,从其巨大的货运能力到可重复使用30次的能力,NASA的五个航天飞机——挑战者号、哥伦比亚号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号都是相当出色的。
尽管发生过两次致命的飞行事故,该机队总共飞行了134次,并且是在受限的预算下成功完成的一项创新。