「航天關乎人類這個種群的生存的重要意義」之類的了,就說點看得見摸得著的東西吧。

現在我們用的眼鏡的鏡片材料是CR-39樹脂,起初是為了太空梭研製的。

紅外體溫計(伸進耳朵的那種)的技術來自於測定遙遠行星和恆星溫度的嘗試。

為了吸收衝擊而設計的材料和機械臂方面的研究帶來了更好的假肢。

NASA在電熱方面的研究帶來了更高效的空調。

高速公路上的刻線來自於為太空梭設計的跑道。

Goodyear公司為Viking飛船登陸火星所用的降落傘繩索設計的材料後被用於生產更耐久的輪胎。

高層建築包裹的是起初用於阿波羅飛船熱防護罩的材料。

航天技術保護了很多消防員:火箭外殼所用的鋁聚合材料變為了氧氣罐,給航天員用的無線電對講機用於了消防員在惡劣環境下的聯絡。氧氣面罩也來源於航天技術。

各種奶粉廣告中說的DHA和AHA。這兩種營養物質是在給航天員設計飲食的時候發現的。

冷凍乾燥技術。香蕉乾草莓干這種零食就是這麼來的。技術來源於阿波羅任務。

航天在計算機方面帶來的革新實在是太多了。。。寫不過來。3D演示,更好的人機界面,大數據處理什麼的都可追溯到航天項目上去。

為了讓宇航員能用筆記本控制空間站上的實驗儀器的網路技術為智能傢具研發所用。

。。。

你可能會問,為什麼科學家們不直接研究這些技術呢?為什麼在航天領域能率先做出這麼多革新?

我用一段肯尼迪在美國登月前的演講吧:

We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy but because they are hard. Because that goal, will serve to organize and measure the best, of our energies and skills.

我們決定去登月不是因為它很簡單,而恰恰是因為它很難。因為登月這個目標,能最好地動員和考驗我們最頂尖的能力和技術。

我們這個為了好奇心和不斷擴張而去掌握工具,發展科學,實現技術,最終遍布全球的種族,現在發現離開地球,向太空進發正是大自然為我們的能力設置的終極考驗。可能對遠方的追求是人類最原始的衝動,我們和那第一個仰望星空的猿猴是相通的。


一位非洲修女給美國NASA寫的信,質問他們把上百億美元投入航天,但世界的有些地方孩子們還飽受飢餓和戰爭。NASA還真的還給修女回信了,內容讓人感慨!!不是我不愛國。。而是我們真的只看到了表面,我們援助非洲。但NASA看到的是未來。沒有戰爭,世界和平,人類共同星辰大海。以下是正文:

1970年5月6日   親愛的Mary Jucunda修女:   每天,我都會收到很多類似的來信,但這封對我的觸動最深,因為它來自一顆慈悲的飽含探求精神的心靈。我會盡自己所能來回答你這個問題。首先,請允許我向你以及你勇敢的姐妹們表達深深的敬意,你們獻身於人類最崇高的事業:幫助身處困境的同胞。 在來信中,你問我在目前地球上還有兒童由於飢餓面臨死亡威脅的情況下,為什麼還要花費數十億美元來進行飛向火星的航行。我清楚你肯定不希望這樣的答案:「哦,我之前不知道還有小孩子快餓死了,好吧,從現在開始,暫停所有的太空項目,直到孩子們都吃上飯再說。」事實上,早在人類的技術水平可以暢想火星之旅之前,我已經對兒童的饑荒問題有所了解。而且,同我很多朋友的看法一樣,我認為此時此刻,我們就應該開始通往月球、火星乃至其他行星的偉大探險。從長遠來看,相對於那些要麼只有年復一年的辯論和爭吵,要麼連妥協之後也遲遲無法落實的各種援助計劃來說,我甚至覺得探索太空的工程給更有助於解決人類目前所面臨的種種危機。

在詳細說明我們的太空項目如何幫助解決地面上的危機之前,我想先簡短講一個真實的故事。那是在400年前,德國某小鎮里有一位伯爵。他是個心地善良的人,他將自己收入的一大部分捐給了鎮子上的窮人。這十分令人欽佩,因為中世紀時窮人很多,而且那時經常爆發席捲全國的瘟疫。一天,伯爵碰到了一個奇怪的人,他家中有一個工作台和一個小實驗室,他白天賣力工作,每天晚上的幾小時的時間專心進行研究。他把小玻璃片研磨成鏡片,然後把研磨好的鏡片裝到鏡筒里,用此來觀察細小的物件。伯爵被這個前所未見的可以把東西放大觀察的小發明迷住了。他邀請這個怪人住到了他的城堡里,作為伯爵的門客,此後他可以專心投入所有的時間來研究這些光學器件。 然而,鎮子上的人得知伯爵在這麼一個怪人和他那些無用的玩意兒上花費金錢之後,都很生氣。「我們還在受瘟疫的苦,」他們抱怨道,「而他卻為那個閑人和他沒用的愛好亂花錢!」伯爵聽到後不為所動。「我會儘可能地接濟大家,」他表示,「但我會繼續資助這個人和他的工作,我確信終有一天會有回報。」 果不其然,他的工作(以及同時期其他人的努力)贏來了豐厚的回報:顯微鏡。顯微鏡的發明給醫學帶來了前所未有的發展,由此展開的研究及其成果,消除了世界上大部分地區肆虐的瘟疫和其他一些傳染性疾病。 伯爵為支持這項研究發明所花費的金錢,其最終結果大大減輕了人類所遭受的苦難,這回報遠遠超過單純將這些錢用來救濟那些遭受瘟疫的人。 我們目前面臨類似的問題。美國總統的年度預算共有2000億美元,這些錢將用於醫療、教育、福利、城市建設、高速公路、交通運輸、海外援助、國防、環保、科技、農業以及其他多項國內外的工程。今年,預算中的1.6%將用於探索宇宙,這些花銷將用於阿波羅以計劃、其他一些涵蓋了天體物理學、深空天文學、空間生物學、行星探測工程、地球資源工程的小項目以及空間工程技術。為擔負這些太空項目的支出,平均每個年收入10,000美元的美國納稅人需要支付約30美元給太空,剩下的9,970美元則可用於一般生活開支、休閑娛樂、儲蓄、別的稅項等花銷。

也許你會問:「為什麼不從納稅人為太空支付的30美元里抽出5美元或3美元或是1美元來救濟飢餓的兒童呢?」為了回答這個問題,我需要先簡單解釋一下我們國家的經濟是如何運行的,其他國家也是類似的情形。政府由幾個部門(如內政部、司法部、衛生部與公眾福利部、教育部、運輸部、國防部等)和幾個機構(國家科學基金會、國家航空航天局等)組成,這些部門和機構根據自己的職能制定相應的年度預算,並嚴格執行以應對國務委員會的監督,同時還要應付來自預算部門和總統對於其經濟效益的壓力。當資金最終由國會撥出後,將嚴格用於經預算批准的計劃中的項目。 顯然,NASA的預算中所包含的項目都是和航空航天有關的。未經國會批准的預算項目,是不會得到資金支持的,自然也不會被課稅,除非有其他部門的預算涵蓋了該項目,藉此花掉沒有分配給太空項目的資金。由這段簡短的說明可以看出,要想援助飢餓的兒童,或在美國已有的對外援助項目上增加援助金額,需要首先由相關部門提出預算,然後由國會批准才行。 要問是否同意政府實施類似的政策,我個人的意見是絕對贊成。我完全不介意每年多付出一點點稅款來幫助飢餓的兒童,無論他們身在何處。 我相信我的朋友們也會持相同的態度。然而,事情並不是僅靠把去往火星航行的計劃取消就能輕易實現的。相對的,我甚至認為可以通過太空項目,來為緩解乃至最終解決地球上的貧窮和飢餓問題作出貢獻。解決飢餓問題的關鍵有兩部分:食物的生產和食物的發放。食物的生產所涉及的農業、畜牧業、漁業及其他大規模生產活動在世界上的一些地區高效高產,而在有的地區則產量嚴重不足。通過高科技手段,如灌溉管理,肥料的使用,天氣預報,產量評估,程序化種植,農田優選,作物的習性與耕作時間選擇,農作物調查及收割計劃,可以顯著提高土地的生產效率。 人造地球衛星無疑是改進這兩個關鍵問題最有力的工具。在遠離地面的運行軌道上,衛星能夠在很短的時間裡掃描大片的陸地,可以同時觀察計算農作物生長所需要的多項指標,土壤、旱情、雨雪天氣等等,並且可以將這些信息廣播至地面接收站以便做進一步處理。事實證明,配備有土地資源感測器及相應的農業程序的人造衛星系統,即便是最簡單的型號,也能給農作物的年產量帶來數以十億美元計的提升。

如何將食品發放給需要的人則是另外一個全新的問題,關鍵不在於輪船的容量,而在於國際間的合作。小國統治者對於來自大國的大量食品的輸入會感到很困擾,他們害怕伴隨著食物一同而來的還有外國勢力對其統治地位的影響。恐怕在國與國之間消除隔閡之前,飢餓問題無法得以高效解決了。我不認為太空計劃能一夜之間創造奇蹟,然而,探索宇宙有助於促使問題向著良好的方向發展。 以最近發生的阿波羅13號事故為例。當宇航員處於關鍵的大氣層再入期時,為了保證通訊暢通,蘇聯關閉了境內與阿波羅飛船所用頻帶相同的所有廣播通信。同時派出艦艇到太平洋和大西洋海域以備第一時間進行搜救工作。如果宇航員的救生艙降落到俄方艦船附近,俄方人員會像對待從太空返回的本國宇航員一樣對他們進行救助。同樣,如果俄方的宇宙飛船遇到了類似的緊急情況,美國也一定會毫不猶豫地提供援助。 通過衛星進行監測與分析來提高食品產量,以及通過改善國際關係提高食品發放的效率,只是通過太空項目提高人類生活質量的兩個方面。下面我想介紹另外兩個重要作用:促進科學技術的發展和提高一代人的科學素養。 登月工程需要歷史上前所未有的高精度和高可靠性。面對如此嚴苛的要求,我們要尋找新材料,新方法;開發出更好的工程系統;用更可靠的製作流程;讓儀器的工作壽命更長久;甚至需要探索全新的自然規律。 這些為登月發明的新技術同樣可以用於地面上的工程項目。每年,都有大概一千項從太空項目中發展出來的新技術被用於日常生活中,這些技術打造出更好的廚房用具和農場設備,更好的縫紉機和收音機,更好的輪船和飛機,更精確的天氣預報和風暴預警,更好的通訊設施,更好的醫療設備,乃至更好的日常小工具。你可能會問,為什麼先設計出宇航員登月艙的維生系統,而不是先為心臟病患者造出遠程體征監測設備呢。答案很簡單:解決工程問題時,重要的技術突破往往並不是按部就班直接得到的,而是來自能夠激發出強大創新精神,能夠燃起的想像力和堅定的行動力,以及能夠整合好所有資源的充滿挑戰的目標。

太空旅行無可置疑地是一項充滿挑戰的事業。通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒問題。然而,它所帶來大量的新技術和新方法可以用在火星項目之外,這將產生數倍於原始花費的收益。 若希望人類生活得越來越好,除了需要新的技術,我們還需要基礎科學不斷有新的進展。包括物理學和化學,生物學和生理學,特別是醫學,用來照看人類的健康,應對飢餓、疾病、食物和水的污染以及環境污染等問題。 我們需要更多的年輕人投入到科學事業中來,我們需要給予那些投身科研事業的有天分的科學家更多的幫助。隨時要有富於挑戰的研究項目,同時要保證對項目給予充分的資源支持。在此我要重申,太空項目是科技進步的催化劑,它為學術研究工作提供了絕佳和實踐機會,包括對月球和其他行星的研究、物理學和天文學、生物學和醫學科學等學科,有它,科學界源源不斷出現令人激動不已研究課題,人類得以窺見宇宙無比瑰麗的景象;為了它,新技術新方法不斷湧現。 由美國政府控制並提供資金支持的所有活動中,太空項目無疑最引人矚目也最容易引起爭議,儘管其僅佔全部預算的1.6%,不到全民生產總值的千分之三。作為新技術的驅動者和催化劑,太空項目開展了多項基礎科學的研究,它的地位註定不同於其他活動。從某種意義上來說,以太空項目的對社會的影響,其地位相當於3-4千年前的戰爭活動。 如果國家之間不再比拼轟炸機和遠程導彈,取而代之比拼月球飛船的性能,那將避免多少戰亂之苦!聰慧的勝利者將滿懷希望,失敗者也不用飽嘗痛苦,不再埋下仇恨的種子,不再帶來複仇的戰爭。

儘管我們開展的太空項目研究的東西離地球很遙遠,已經將人類的視野延伸至月亮、至太陽、至星球、直至那遙遠的星辰,但天文學家對地球的關注,超過以上所有天外之物。太空項目帶來的不僅有那些新技術所提供的生活品質的提升,隨著對宇宙研究的深入,我們對地球,對生命,對人類自身的感激之情將越深。太空探索讓地球更美好。 隨信一塊寄出的這張照片,是1968年聖誕節那天阿波羅8號在環月球軌道上拍攝的地球的景象。太空項目所能帶來的各種結果中,這張照片也許是其中最可貴的一項。它開闊了人類的視野,讓我們如此直觀地感受到地球是廣闊無垠的宇宙中如此美麗而又珍貴的孤島,同時讓我們認識到地球是我們唯一的家園,離開地球就是荒蕪陰冷的外太空。無論在此之前人們對地球的了解是多麼的有限,對於破壞生態平衡的嚴重後果的認識是多麼的不充分。在這張照片公開發表之後,面對人類目前所面臨的種種嚴峻形勢,如環境污染、飢餓、貧窮、過度城市化、糧食問題、水資源問題、人口問題等等,號召大家正視這些嚴重問題的呼聲越來越多。人們突然表示出對自身問題的關注,不能說和目前正在進行的這些初期太空探索項目,以及它所帶來的對於人類自身家園的全新視角無關。 太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來全新的技術,全新的挑戰和進取精神,以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。我相信,人類從宇宙中學到的,充分印證了Albert Schweitzer那句名言:「我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。」 向您和您的孩子們致以我最真摯的敬意! 您誠摯的,

恩斯特·史都林格

科學副總監

太空探索對於人類來說代表了未來,代表了人類對自身的追尋,歸結起來太空探索就是為了探尋人類的三個終極問題,即我們從哪裡來,我們是誰,我們到哪裡去。接下來,我將從三個終極問題為切入點,闡述太空探索的意義。


人類走出地球、探索太空的意義是什麼?


其實這個問題的答案,我覺得可以用一幅畫來回答。這幅畫的名字是《我們從何處來?我們是誰?我們將向何處去?》。它的作者是法國的一位著名的印象派畫家,叫保羅·高更。


其實這三個問題也是人類自從有意識起在不斷地對自己發問的三個問題,它也是所有的哲學需要解決的終極問題。漫長的人類進化史,本質上說就是人類在不斷地挑戰自身的極限,用創造出來的生產力去解答這三個問題的過程。


首先,我們從何處來?


大家可以想像一下,大約在 50 億年前的宇宙洪荒之中,一大團星際分子雲聚集在我們現在的太陽系裡,它們不斷地互相吸引、融合、碰撞、坍塌,最後形成了一個巨大的恆星育嬰室。


太陽的雛形就在這個襁褓里逐漸產生,它佔據了這團分子雲裡面 99.9% 的質量,而剩下的 0.1% 就形成了我們的八大行星,數量以億萬計的矮行星、小行星、衛星、彗星等,而太陽系內廣泛存在的金銀銅鐵這類金屬,又告訴我們,它們一定是來自於劇烈的超新星爆炸,這甚至意味著太陽本身可能是百億年前涅磐重生而來的第二代恆星。這也就意味著它曾經有它的祖先,它爆炸了,形成了分子雲,又重新聚合而來。


地球就是其中這一小部分的固體和氣體聚集而來的行星。太陽無時無刻不在輻射著巨大的能量,而僅僅 20 億分之一的能量到達了地球,這就滋養了我們世間的萬物。

我們再來看一下地球上人類的歷史。


10 萬年前,遠古的智人走出了非洲,到了今天,已經成為遍布世界各地的各個種族、各個國家、各種膚色的 75 億人口,地球成為所有人類文明的唯一母親,人類所有的羞恥與輝煌,戰爭與勝利,愚昧與文明都匯聚在這麼一顆藍色的星球上。


地球母親對我們是又吝嗇又慷慨的,她雖然已經將近 46 億歲了,但是只有 10 萬年分配給了我們。如果我們打個比方,把她的壽命比作一天的 24 小時,那麼現代智人才出現了剛剛兩秒鐘,而如果算上人類最古老的兩河流域文明出現的話,還不到一次眨眼的時間,0.2 秒左右。


她又是如此的慷慨,每年賜予我們至少 40 億噸的動植物作為食物,讓我們盡情地挖出上百億噸的煤炭和石油,用來穿衣、取暖、出行,更重要的是她給予了我們近乎無盡的新鮮空氣和水源,這就是我們來的地方。


那麼我們是誰?


數萬年前語言發明之後,人類就能口口相傳自己祖先為數不多的傳說。1 萬年前經歷了文字的革命,人類終於可以開始去記住自己的歷史,開始清楚自己的身世,甚至有的還有了一些祖先的族譜。1859 年,偉大的科學家查爾斯·達爾文發表了《物種起源》,人類逐漸明白了,自己只不過是地球上億萬種物種裡面能適應當前時代的一種,而且還承襲了無數奠基物種的優勢,才維持到今日。


按照科學的劃分,人類是一種哺乳綱靈長目人科人屬智人種的生物,而新世紀的人類基因組測序計劃,讓人類更加清楚了自己的身世。基因為我們揭露了很多東西,包括人類是如何一步一步從樹上到地上,從非洲到美洲,從出生到死亡,整個的進化密碼在一步一步被揭開。


知道我們是誰,終於我們再嘗試去回答最後一個問題,我們最終將向何處去?


這是一個非常複雜非常難以回答的問題。我們先看一看我們的祖先,我們的祖先,自從茹毛飲血的蠻荒文明,說實話,頭頂上那片天空就一直是最神秘的未知,那裡有無邊無際的萬象星辰,風波詭譎的電閃雷鳴,息息相關的風霜雨雪。


當然彼時的人類什麼都不知道。所謂的愚昧,愚昧的代價就是犧牲掉自己的信仰。但事實證明,即便你們犧牲掉信仰又如何呢?我們崇拜各種各樣的鬼神,我們相信各種各樣的宗教,甚至有無數的異端學說,但是它們始終不會保證你甚至是讓你擺脫哪怕一丁點的地心引力的桎梏,我們的未來是否就一定限制在風雨雷電之中呢?


終於我們越過了古代,走到了近代,科技的進步給了我們一個重要的起點,這就是航天科技的大爆發。

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鹽選專欄

探索火星:深度認知人類的下一個歸宿

太空精釀 中國科協科普中國項目專欄作者

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今天我們所看到的世界和認知很大一部分是因為人類的好奇心而造成的,同樣探索外太空是當今世界最先進的科學技術結晶。而這些最先進的科學技術以後會出現在我們的日常生活中,這就是探索的意義和價值。


人類為了擴展知識。和擴展生存空間。要知道一切。對任何的未知,都想明白。

人類對太空宇宙有無數的未知。因此更要探索宇宙。

人類自遠古就幻想能夠明白宇宙管理宇宙。掌控自己的命運和未來。


你現在能在知乎上發表你的見解和疑問都是因為科學進步帶來的,現代的人們吃穿用住行沒一樣離得開科學,而探索太空的意義在於探索人類的更多的未知領域,獲取更多的資源,用社會熵理論來說就是要和外界交流才能降低人類社會熵值,而封閉的社會的熵值會越來越大


要知道,現在你用的東西科技發展路線,很多都能追溯到阿波羅登月


中科院院士潘建偉說過:「科研的初心就是探求宇宙的規律,我如果能搞懂量子物理那麼我就可以立即死,而沒有遺憾。」

正如儒家所言「朝聞道,夕死可矣。」

科研的目的不一定是功利的,但它的進步一定會帶來人類整體的進步。


搞明白人類從哪裡來,到哪裡去

一直是人類存在的意義


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