“接地气”的太空技术

王治钧

 联合国所有成员国一致同意的17个可持续发展目标，也是2030年前全世界的优先目标

你知道吗，那些看似离我们非常遥远的太空技术，其实已经被应用在地球生活的方方面面，帮助我们解决了很多棘手的问题。本期将带大家一起看看来自美国麻省理工学院的丹妮尔·伍德（Danielle Wood）在TEDx活动中，为我们分享了哪些太空技术在生活中的应用。

 2013年，超强台风“海燕”袭击菲律宾时，摧毁大量建筑，此时就需要应急式卫星技术来参与灾后修复和重建 

为了实现联合国制定的17个可持续发展目标，人类需要解决大量现实问题，而太空技术中的一些科技产品和服务可以发挥事半功倍的作用。

空间通信是一种以航天器（或天体）为对象的无线电通信，比如卫星技术已经彻底改变我们的日常生活，使国际和国内长途电话、视频传送、流媒体以及卫星电视和广播融入生活的每一个角落。

在地球上的大多数地方都可以使用电话和网络服务，平时你会把这当成空气一样正常。但是在灾害来临或灾后重建的时候，你会发现通信卫星对人类来讲已经不可或缺。

20世纪初，一场飓风就能造成近万人伤亡。而如今，卫星技术的广泛应用，使天气预报准确率大大提高，并可助力政府提前预警、个人提早预防，不仅可以减少经济损失，还能挽救数万人的生命。

另外，空间站的航天员能拍摄到风暴和火灾等灾害的图像，记录云层覆盖、洪水和土地的变化;一些特殊的摄像机甚至可以拍摄到地球的夜间图像，方便检查灾后城市的电力恢复情况;闪电成像传感器还可以监测闪电的分布和变化，用来预报恶劣天气。

这些从太空中获得的图像和数据，提供了全新的视角，有助于我们对灾害作出更明智的反应、进行更多更准确的科学研究。

地球观测卫星可以为农业、渔业、淡水、林业管理，以及对非法采伐、非法采矿、偷猎等行为的追踪，提供信息支持。比如，定位卫星可以帮助科学家追踪动物，从而更好地保护它们。

另外，地球观测卫星还可以监测温室气体、关键气候指标，以及地球生态系统的整体健康状况，为应对气候变化提供科学依据。而且，地球观测卫星可以监测周边环境，也与我们的生活息息相关。

 通过卫星摄像头拍摄的美国堪萨斯州的农业用地 这只海龟装载了定位系统，可以接收定位卫星发来的位置信息，将位置信息通过通信卫星发给研究人员，他们可以利用这些资料，制定更好的政策来保护动物

值得注意的是，大部分的地球观测卫星并不会“拍摄”照片，而只是进行测量并获取数据，然后将这些测量结果输入复杂的计算机模型，生成美丽的可视化图像，再由研究人员进行分析。

我们还可以查看全球大气中的盐分、烟气以及沙尘，或者全球降雨和降雪图，甚至是陆地和海洋植物在一年中的变化。

卫星能够捕捉和收集到占地球陆地面积37%的农业区数据，利用大数据和卫星技术可以帮助应对自然灾害。卫星图像甚至可以通过每个像素的放大视图识别作物产量，让农民了解何时浇水、施肥和收获作物。研究人员可以利用降水和植被的信息来推测地球上哪些地区处于饥荒或干旱，并把这些信息提供给救援组织，以便准备应急食物，防止饥荒情况恶化。

空间站是唯一可用于长期微重力研究的实验室。在过去的20年里，空间站不仅帮助我们探索更遥远的太空，也让在地球上的我们从中受益。一些能够保持航天员健康的科技还可以促进某些基础疾病的研究，应用在地球上之后就能逐渐改善我们的身体问题。

 国际空间站尿液处理器蒸馏装置

当航天员处于微重力环境下，骨骼和肌肉会变弱，心血管系统和免疫系统也随之发生变化。科学家通过跟踪研究微重力环境下的肌肉萎缩和骨密度流失等病症，以及细胞和蛋白质对药物的反应，并对比地球上正常衰老、久坐不动引起的骨质疏松症等疾病，研制出很多创新药物。

空间站的生命支持系统旨在为机组人员提供清洁的空气和水，所以，水的回收过滤系统至关重要。其大致过程是：尿液在尿液处理器蒸馏装置中沸腾，然后送至水处理器，该处理器将其过滤并进行化学纯化，最终成为人类可饮用的水。这可以降低从地球运送饮用水的需求。目前，空間站内高达90%的废水可以被回收、净化和循环利用。该技术也应用于地球水的处理系统，在全球贫穷或干旱缺水地带，都需要这些先进的过滤和净化系统。

太空是人类灵感的无限源泉，起初为太空任务开发的一些技术现在已经被应用在日常生活中，比如假肢、智能手机镜头、婴儿奶粉、记忆泡沫、太阳能电池、镭射视力矫正手术、防刮镜片、空气净化器等等。这些技术在帮助我们应对气候变化、环境污染、能源短缺等现实问题，已远远超出科学家最初设计时的构想，这充分证明了太空技术是可以惠及全人类的。

设想一下，如果有机会从太空俯视我们的星球，见证人类取得的技术进步，我们会发现，实际上，地球是一艘“巨大的宇宙飞船”，而地球上的“工作人员”——我们，需要齐心协力，一起携手应对当今的种种挑战。

（责任编辑 / 王佳颖  美术编辑 / 周游）