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2004-11-20 03:36:27| 人氣186| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

國際--探索火星 造福人類

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「YA!We make it!We make it!」數十位美國太空總署人員高興地又叫又跳,看著監控螢幕上號稱「有史以來最精密的探測車」--「精神號」順利登陸在「紅色星球」火星上,讓辛苦多年的科學家們興奮不已。由於「精神號」穿透火星外的氣層需經六分鐘的關鍵時間,NASA的火星計劃科學家威勒博士激動地說:「我們辛苦了三、四年,成功與否將在六分鐘內決定,六分鐘彷彿有好幾小時那麼長。」

「精神號」在著陸後爭氣地迅速摺疊成登陸型態,也順利地將火星地表的照片回傳地球,當NASA人員看到首張回傳的照片,驚奇之外,幾位男性科學家,竟然禁不住激動的情緒相擁而泣。

中國的神舟五號在二○○三年十月十五日順利升空,為中國在航天科技的能力上給予加分肯定。但美國卻不讓中國專美於前,不到三個月的光景,就先後派出「精神號」(Spirit)、「機會號」(Opportunity)探測器前往火星,順利降落後還拍攝了許多彩色照片回傳地球,讓世人對火星的認知,跨出了大大的一步,也讓其他國家對美國的航天工程望其項背。

美國宇航局(NASA)前局長丹尼爾‧戈爾丁(Daniel Goldin)曾於二○○一年預言,人類將在廿年之內登陸火星。如今,探測器已成功登陸,火星神秘的面紗已經漸漸被揭開,讓地球人興奮無比的事情,除了能一窺火星的全貌之外,將來人類是否可以移民至火星,更是全世界期待的焦點。

火星(Mars),是九大行星中,除了地球之外最適合生命存在的星球。因為火星上的環境與地球有很多相似之處。火星表層有大氣,也有地球上經常見到的風沙情形,和地球一樣是一年四季,但是待在火星上一年,相當於在地球上待兩年。也有科學家表示,火星的極冠可能存在大量的冰。

當然,隨著地球人口的居高不下,科學家也一直在研究,如何改造火星生態的環境以便適合人類生存。因為火星表面平均溫度為零下六十度左右,科學家曾設想在火星上建立一些製造溫室效應氣體和臭氧的工廠,這樣火星大氣層就會逐步變暖,而變暖的大氣會使火星極冠的冰逐漸融化,產生了水,一旦火星上有了水,火星就可以變成與地球一樣適宜人類居住的綠色星球。

全球航天工程進度的大躍進,不但讓世界各國的飛航紀錄頻頻刷新,許多因應而生的技術和新發明,也都被廣泛地運用在一般民生用品上,造福人類的現代科技生活,諸如汽車的導航系統、汽機車的陶瓷汽缸、環保電動車等等。

為了解決阿波羅空間計畫中的太空梭導航問題,一七九五年,由年僅十八歲的卡爾曼(Karl Gauss)研發出「卡爾曼濾波器」。在許多濾波器當中,首推卡爾曼濾波器的估計值差距最微小。卡爾曼濾波器主要是用來觀測進程中的變量,以便對進程控制,因此,卡爾曼濾波器被廣泛應用在核電站設備、製造業、地層放射性探測,以及目前普遍的汽車導航系統上。

另外,由於太空梭在時速兩萬八千公里的極速下穿越大氣層,會讓船艙的某些部分出現超過華氏二千六百度的高溫,大多數的材料都無法承受此溫度,僅有含矽質的陶片足以抗熱,船上一共裝上三萬二千塊陶片,每塊都是由人工親自貼上。由於陶瓷的驚人耐熱,立刻被用在機車的引擎上,而有耐磨、抗高溫、散熱快、永久免搪缸、不積碳、零爆震、壽命長等優勢,迅速汰換了舊型的機車引擎。

就連強調環保的電動車,也在航天工程的進步下,有了突破性的進展,讓德國的賓士汽車曾揚言要在二○○五年,賣出十萬輛的燃料電池汽車,究竟是什麼原因讓賓士公司有此把握?答案就在燃料的汰舊換新。賓士汽車大手筆砸錢三億三千萬美元,與加拿大貝勒德動力系統公司合組公司,共同開發燃料電池引擎,也就是將太空梭所用的燃料電池技術,應用到一般汽車上,電池不再需要充電,只需將氫氣轉為電力,這不僅讓燃料成本降低,電池的體積也縮小了不少。

不只汽車工業與航空技術息息相關,就連飲水的安全技術,也有來自航空工程的新科技。美國NSA國際衛生安全協會利用太空梭中殺菌抑菌的科技,將銀基體顆粒活性碳應用在淨水機上,可將水中雜質一一過濾,這家淨水機公司深受好評,不僅在全球四大洲、廿九個國家銷售,營業額更超過一千四百億美元以上,是白宮所指定使用的礦泉水製造機種。

自一九○三年起,萊特兄弟發明了飛機,世界航空的生命因而展開。由於火箭無法重覆利用,一九七六年九月十七日,美國造出了第一架太空梭,但因為經費不足,所以只能作試驗品,後被送進博物館珍藏,直至一九八一年,第一艘載人的太空梭成功發射,人類窺探宇宙的慾望才終得以實現。

除了外部燃料箱會因為衝進大氣層而被燒盡外,太空梭的組件都可以回收重複使用,甚至可達百分之九十的重複使用率。其實,太空梭的設計,原先是作為商業與軍事用途的人造衛星發射系統,現在則常用來發射太空探測器,或作為科學實驗室的用途。

這一次發射至火星的探測車,堪稱是「史上最精密的探測車」。「精神號」和「機會號」靠著餐桌大小的太陽能板獲得動力,除了擁有六個輪子之外,車上配備了九台攝影機,還有岩層鑽鑿機、顯微成像器和迷你熱幅射光譜儀(Mini Thermal Emission Spectrometer)等,每台造價將近八億美元。




加入太空事業

許多企業是由航空工程上的新科技上汲取新知,但也有不少產業,是將民生用品的口碑經營成功後,才逐步將範圍拉大,指向航空工程,仍有不錯的成績和迴響。

米其林輪胎(Michelin),在發明鋼絲輻射層航空輪胎後,就投入了航空事業的發展。一九八一年,米其林輪胎獲得美國太空總署指定為航空用輪胎,除此之外,米其林還為航空運輸貢獻了不少創新科技,就連軍用飛機市場也輕易打入,美國海軍未來的十五年長期軍機輪胎供應合約,米其林就持有百分之九十五的佔有率。




火星探索新知

1火星南極的表面有冰凍的水
2火星地表最高溫是攝氏五度,最低溫是零下十五度(精神號測量)
3火星地表發現神祕泥漿
4火星上有色度淺淡的藍色和赭色(火星大體是紅色,岩石偏藍色)
5機會號拍攝到人類在火星上所發現的第一個岩石露頭

(本文轉載自獨家報導周刊808期)

台長: 糖果貓
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