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时代杂志2009最佳发明揭晓:战神火箭居首(图)

http://www.sina.com.cn  2009年11月16日 08:14  新浪科技

  新浪科技讯 北京时间11月16日消息,美国《时代》杂志日前评选出2009年“50项最佳发明”,美国新一代载人火箭“战神”荣登榜首,被评为本年度最佳发明。

  1.年度最佳发明:美宇航局“战神”火箭

年度最佳发明:美宇航局“战神”火箭
年度最佳发明:美宇航局“战神”火箭

  金属没有DNA,机器也没有基因。但这并不意味着它们没有“家谱”——与人类同等复杂的门第或出身。“战神1号”火箭就是典型例证。它是2009年科学家造出来的最棒、最先进、最酷的东西,可以将人类发射到我们以前从未想过的地方。“战神1号”是一个非常古老家族的产物,这是一个具有显赫历史背景的家族,甚至有点邪恶。近40年来,宇航员一直不能跨越低地轨道的“港口灯标”,原因有很多,其中之一是科学家没开发出将我们送到宇宙某个遥远角落的工具。

  美宇航局的航天飞机不啻于“飞行卡车”:可以将货物送至几百英里外的太空,但更远的地方则无能为力。美国政府在2004年宣布了“新太空计划”,打算重返月球,实施载人火星之旅。出于这一目的,美国人需要开发可以将宇航员送到那里的新型装置。“战神1号”火箭就是在这种背景下诞生的,它在今年10月28日进行了首次无人驾驶飞行,“首演”甚至连质疑者都不由得发出赞叹声。

  从远处看,“战神1号”火箭毫无吸引人之处:总体外观修长、纤细,仿佛会在佛罗里达州的大风中被吹倒。然而,近看你会发现它原来是个庞然大物:高327英尺(约合100米),是20世纪70年代“土星5号”火箭之后,美宇航局发射的最大火箭。“土星5号”火箭高363英尺(约合111米)。“战神1号”火箭的第一级是航天飞机固体燃料火箭的增强版,上面级则像是土星火箭J2发动机的增强版。

  如果整体设计不能有所突破,这或许就是奥妙所在。美宇航局曾经尝试通过航天飞机取得突破,为了做到这一点,打破了条条框框的限制。宇航员坐在燃料箱(燃料箱紧挨曾导致“挑战者”号航天飞机解体的爆炸发动机)旁边,头顶则是大块泡沫碎片(泡沫碎片脱落造成了“哥伦比亚”号航天飞机失事)。不同于一次性使用的航天器,如果你打算重复使用航天器,那么就需要投入大量人力物力进行维修。

  当美国工程师汇聚一堂,为新一代火箭出谋划策时,他们决定重拾旧传统。“土星5号”火箭是由德国科学家沃纳·冯·布劳恩设计的,他的天赋可谓一把双刃剑,既让美国成功开发出最先进的火箭,又让希特勒拥有了在伦敦制造恐慌的V2火箭。在开发土星火箭过程中,冯·布劳恩借鉴了美国火箭先驱罗伯特·戈达德的经验。戈达德被誉为美国的“火箭之父”,虽然他成功地发射了世界上第一枚液体火箭,但最初并没有引起美国政府的重视和支持,所以到他逝世时,美国的火箭技术还远远落后于德国。

  “战神1号”火箭继承了冯·布劳恩、戈达德及其他科学家的火箭设计,在此基础之上又使用了更轻的合成材料,更先进的发动机以及性能得到大大改善的电脑,使得稳定性和性能达到了最优化。按计划,“战神1号”火箭将在2015年把载有四名宇航员的、像阿波罗飞船一样的新一代载人航天器送入太空。

  与此同时,美宇航局还在开发“战神5号”火箭。“战神5号”火箭高380英尺(约合116米),设计用于将月球登陆车等重型装备送上地球轨道,在与宇航员回合以后,向月球进发。介于“战神1号”和“战神5号”之间的即是所谓的“战神Lite”火箭,这种重型、混合燃料火箭可以运载宇航员和货物。新型火箭可以将宇航员送到令人激动的地方。同造访其他天体有关的最大代价或风险再次来自于着陆和起飞。

  现在的问题是,战神火箭有机会起飞吗?美国白宫授权一个独立委员会对宇航局未来探测任务进行评估,日前该委员会公布了一份154页的调查报告,强烈建议放弃美宇航局当前制定的探测方案,转而实施更为灵活的计划。按照这份报告的建议,宇航员可以绕月球、火星以及火星的两个卫星飞行,发射探测器以搜集岩石和做实验。它们还可以在像小行星这样的近地物体上搜集样本。还能赶赴所谓的“拉格朗日点”(Lagrange point)——在那里,地球和太阳的引力作用相互抵消。这些都可以作为发射探测器,实施宇宙观测的理想地点。

  “战神”火箭的支持者面临的麻烦是,该委员会还对新型火箭能否胜任如此创造性的用途提出了质疑,称最好是对现用于发射卫星的运载火箭进行改进,在顶部加装一个航天舱。然而,这一方案再次涉及到安全问题。美宇航局设计人员称,“战神”火箭家族的安全性是航天飞机的10倍,是与其竞争的火箭的两到三倍。

  这种预言是否过于乐观目前还不得而知,但如果我们可以从历史吸取教训的话,那么有一点毋庸置疑:一旦决策者对工程师过于苛求,美国航天历史上最阴暗的篇章——发射台失火和航天飞机失事悲剧——可能会再次上演。倘若当局给设计师们一张干净的图纸,让他们描绘心中美好的蓝图,最美妙的时刻便到来了。美国拥有知道如何创造真正伟大发明的天才,也拥有清楚如何发现和应用伟大发明的才智。

  2.槽养金枪鱼

槽养金枪鱼
槽养金枪鱼

  今年3月12日上午8时47分,鱼类的历史性时刻在澳大利亚的林肯港发生了。一槽澳大利亚金枪鱼开始产卵,这种霸道的掠食性鱼以制作价格不菲的生鱼片而闻名。澳大利亚“洁净海洋”金枪鱼养殖公司的创始人哈根·斯特尔说:“人们说这是不可能发生的事,但是,我们做到了。”

  科学家相信,擅长迥游的澳大利亚金枪鱼繁殖种群可能自上世纪50年代已减少90%以上。但已经有人成功地做到了让太平洋金枪鱼在海水网箱产卵、生长。但哄骗这种以高度警觉而著称的的澳大利亚金枪鱼在内陆水槽繁殖,可能已经向未来增加金枪鱼的产量迈进了一步。

  3.千万美元的灯泡

千万美元的灯泡
千万美元的灯泡

  轻按一下开关,菲利普电子公司可能就让美国电费帐单的金额明显减少。今年9月,这家荷兰电子巨头成为提交产品参加美国能源部的L奖大赛的第一家,这个大赛的目的是寻找能取代60瓦白炽灯的LED节能灯泡。60瓦白炽灯占美国照明市场的50%,如果LED节能灯取代60瓦白炽灯的话,美国每年省下的电足以照明1740万住户。菲利普电子公司如能赢得这场大赛的胜利,它将获得价值千万美元的现金奖和联邦购买协议。

  菲利普LED灯泡和同等白炽灯的光效相同,但是灯泡的功耗不到10瓦,使用寿命为25000小时。

  4.智能恒温器

智能恒温器
智能恒温器

  两年前,塞思·弗莱德-汤普森(Seth Frader-Thompson)正开着一辆丰田Prius行驶在路上。丰田Prius的仪表盘上有几个小小的屏幕,实时告诉司机行驶的里程。这时,一个念头突然在弗莱德-汤普森脑海中闪现:家里要有这样的装置就好了。于是,他发明了EnergyHub智能恒温器,这是一款有屏幕的小装置,以无线方式与你家中各种各样的电器建立联系,让你随时了解它们的耗电量以及费用情况。它还会自动开关电器,令室内温度升高或降低,力争做到不浪费一度电。弗莱德-汤普森目前正与当地公共事业部门合作,对EnergyHub进行测试。据称,它将在2010年初推向市场。

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