日化用品、消防、汽车……航天技术的应用已经辐射这些领域

神十五神十六乘组“太空会师”

(资料图片)

我国计划在2030年前实现首次登月

未来中国空间站基本构型

将由“T”字形升级为“十”字形……

近日，

一系列关于中国航天的重磅好消息传来，

令人振奋、骄傲。

中国航天，

是否离我们的日常生活非常遥远？

航天技术，

是否只服务于探索星辰大海？

其实，从第一颗人造卫星“东方红一号”发射，

到“神舟”飞天、“嫦娥”奔月、

“天问”探火、“天宫”建站……

许多看似“高大上”“万里远”的航天技术，

早已经应用在我们的生活之中。

1让冬奥会科技感拉满

在北京冬奥火炬传递首日，有这样一幅令人震撼的画面：两名“机器人”火炬手进行水下传递，在最为精彩的“水下悬停对接”环节，火炬在机器人的操作下进行精准对接，整个过程火炬的火焰一直熊熊燃烧，真正实现了“水火交融”，让火炬传递的科技感瞬间拉满。

中国航天科工三院31所承担了此次冬奥特种火炬燃烧系统研发任务。燃料通过发动机可以实现高效燃烧、产生超强动力，而燃烧技术正是航天动力人的看家本领。经过700多个日日夜夜的技术攻关，该特种火炬也成为“世界上首支无烟燃烧的绿色清洁水空跨介质火炬”。

而在北京2022年冬奥会开幕式上，出现了这样让人惊艳的一幕：银河般的瀑布从天而降凝结成冰，近3层楼高的冰立方在43秒内拔地而起，绚丽的激光打在冰立方上雕刻出一个晶莹剔透的冰雪五环，音乐声中奥运五环于碎冰中徐徐升起，奥运五环“破冰而出”。

为确保此环节万无一失，航天科技集团中国运载火箭技术研究院首次将产业项目运用航天系统工程模式进行管理和实施，把冬奥舞台与航天人熟悉的质量管理体系进行创造性结合，从而在设计阶段识别并规避重大失误，提高整个系统的可靠性和安全性。双奥开闭幕式中，中国运载火箭技术研究院共承担了地面舞台（含旗杆设备）、威亚、火炬、冰立方（含五环）、指挥监控、通信系统、地面显示系统、冰瀑、指挥中心、央视视频播放及VR视频渲染机房等11个大项目。

2为高铁座椅做检测

反复测试，是保证产品可靠性的重要手段。在轨道交通领域，航天技术应用于多项测试服务，高铁座椅就是其中一项。

在高铁座椅测试中，需要采用航天技术进行振动、冲击、疲劳试验等一系列测试，“千锤百炼”验证其设计的安全性、可靠性和舒适性。对此，航天科技集团一院北京强度环境研究所天津航天瑞莱科技有限公司（简称“航天瑞莱公司”）进行了反复技术试验。比如，在抗冲击和振动试验中，座椅需在振动台上承受长达15小时、3至5倍过载的高量级的“揉搓拿捏”，不能有一点点破损、弯曲；椅背疲劳试验时，要求座椅负重后经过10万次，甚至25万次以上的反复后仰再立起操作。

△高铁座椅测试

此外，每一张座椅的把手、脚踏、坐垫、旋转能力等，也要一一测试，判定其皮实耐用、安全可靠后，还会安排人机工程学测试，确保乘客能够保持舒适的坐姿和适宜的体感。

3防护气囊守护老人安宁

对65岁以上的老年人来说，意外跌倒容易带来骨折等风险。骨折后，很多老人们不敢上手术台，而长时间卧床又会带来多种并发症。能否把安全气囊用在人身防护上？

从航天技术转化而来的穿戴式智能防护气囊，经过电路的布线设计、运动传感器的选型应用、处理器芯片的编程到跌倒数据的采集和处理、算法等验证。为了获取足够的跌倒动作数据，航天科技集团四院的研制人员每天佩戴数据采集器，在实验室的垫子上反复“跌倒”，有时候一个人一天要倒下50到60次之多。

防护气囊成品被设计成马甲式样，重量仅约1千克。它可以自动检测人体的动作，并在人体落地前打开气囊，为髋部提供缓冲保护。膨胀的气囊在跌倒时可降低90%的撞击强度，且充气模块可替换，气袋可重复使用，经济又实惠。这一产品目前已进入市场，走进寻常百姓家。

△穿戴式智能防护气囊产品亮相珠海航展

4航天水杯打造贴心温度

炎热的夏天来临，又到了要大量喝水的季节，但滚烫的开水短时间难以“入嘴”，有没有什么好办法能快速喝到温度合适的水呢？

这款来自中国航天科工三院306所研制的“航天水杯”，又称“相变调温杯”，具有高效快速降温和保温功能，其核心部件——高导热固态相变储能块，源自航天相变材料技术。使用这只神奇的“航天水杯”，倒入100℃的开水后，仅需1分钟，开水温度即可降至60℃。循环1万次性能不变，无需摇晃即能快速降温。

相变材料是物质发生相变时能够吸收或放出热量且该物质本身温度不变或变化不大的一种材料。相变调温杯正是利用相变材料在相态转变过程中能够迅速吸收或释放大量热量的特性来进行热能管理。应用于航天水杯的相变材料符合欧REACH法规对163种有害物质检测标准并获得SGS认证，无毒无腐蚀，安全环保，用最快的速度送上最贴心的温度。

5小火箭上天“追云逐雨”

中国是传统的农业大国，许多农业谚语多半与预测天气有关。但就算到了现代，由于天气变化的复杂性，天气预报依然不能做到百分之百准确。

由航天科技集团四院中天火箭公司研制的人工影响天气系列“小火箭”，能够合理利用气候资源，将能与云层发生物理反应的催化剂带到天上去，实现“追云逐雨”，帮助更多农民告别“靠天吃饭”的日子。

△增雨防雹火箭发射

这种“小火箭”飞行稳定，不断弹、不偏航，在增雨防雹方面，取代了以前的飞机、高炮和土火箭，还可以进行消减雾霾作业，无论在防灾减灾、保障生产还是保护环境上，都起到了“稳定器”的作用。

6导弹服务精准灭火

随着城市高层建筑朝着现代化、多功能化、大型化发展，这些大楼拔地而起的同时，火灾安全风险也在随之增加。由于传统消防装备的升级速度赶不上城市建筑“长高”的速度，高层楼宇灭火一直是个世界性难题。

中国航天科工集团公司二院206研制“灭火导弹”，即高层楼宇灭火导弹系统，就填补了这项空白。灭火导弹使用普通发射装置，由于导弹本身带有无线电测向器，可监视火场上每一处着火点的详细情况。一旦发生火灾，只要按下发射器，导弹即可升空，定向直飞到出事地点。相对于使用传统的灭火水枪或水炮，该系统的导弹灭火消防车采用导弹发射和控制技术，工作时，由可见光、激光和红外线三光合一的探测瞄准装置可准确找到起火点，实现对灭火目标的精准打击。

“灭火导弹”不仅适用于高层楼宇建筑，还能在森林灭火中大显身手。2019年在某省的一次森林火灾中，由中国航天科工二院206所研制的投弹式高层建筑干粉消防车发射了一枚“灭火导弹”，成功实施远距离山火扑救，达到预期效果。

7消防外骨骼让消防员如虎添翼

在野外复杂环境的消防场景下，由中国航天科工二院206所自主研制的“野驼”单兵助力牵引车和消防外骨骼再次大显身手。

这是根据消防人员在野外复杂场景条件下消防器械和补给物资运输投送的需求，研发的一款人机协同的自动化伴随保障装备。该装备可承载重量60kg，实现满载8小时的续航，不需要人员手动操控，完全解放双手，省力和助力效果可达75%以上。装备已在森林消防一线得到了广泛应用。

外骨骼作为一款针对森林消防领域的远距离长航时负载背负运输作业设计的无源助力装置，采用串联弹性机构设计，基于人体生理特征合理优化负载“在体传递路线”，辅助支撑、分散压力、跟随运动，达到有效降低运动能耗、减缓疲劳的效果。该装备额定负载25kg，穿脱方便，适应性强，无需额外能源，可平均降低耗氧量10%，肩部分散压力高达40%以上。此装备已在云南、四川等多地消防一线列装。

8助力新能源汽车快速发展

当前，越来越多的人开始选择新能源汽车。而每台锂电新能源汽车的制造需要40公斤左右的铜箔。制造铜箔，离不开铜箔装备阴极辊。

依托航天技术，2022年9月22日，由航天科技集团四院自主研制并率先合格交付客户的国内首个直径3米的新能源锂电铜箔核心装备阴极辊新产品在西安发布面市，标志着我国超大直径阴极辊制造技术实现了新的突破。这是中国航天科技集团四院所属西安航天动力机械有限公司继2016年成功研制直径2.7米阴极辊，一举打破日美等国外企业长期对高端大直径阴极辊技术市场垄断后，取得的又一重大成果，再次填补了国内行业技术空白。统计数据显示，2022年我国新能源汽车产量超过700万辆，同比增长96.9%。

△超级“中国辊”

从食品、日化用品到计算机、生物技术，从通信、汽车到影院，从新材料、新能源到精密制造、医疗器械……现如今，航天技术的应用已经辐射到多个领域，为人民群众高质量生活贡献着航天智慧和力量。

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