太空探索:一个行业技术测试平台
发布:2016-02-15 点击:1402
日常生活中充满了源于太空的用品:例如商业飞机的复合结构,防紫外线太阳镜和减震鞋类的设计初衷都是用于航天飞机的。智能手机技术也来源于宇宙探索,而美国宇航局喷气式宇宙飞船实验室的技术却导致数码相机变得更小,更适合电话,不至于很快的耗尽电池电量。
然而,全球各行业的发展依赖于通讯技术、精密机器人技术、资源开采和计算机技术,现在这些技术正被应用于执行航空航天任务的卫星上、彗星探索任务、小行星采矿工作,甚至时一些尖端人工智能上。
航空航天科技应用到地球建设
伽利略号—欧洲航天局提供
位于得克萨斯州奥斯汀的全球情报和咨询公司Stratfor,分析师Matthew Bey表示,在未来几年太空探索的创新发展将触及每一个地球上的行业是一个值得商榷的问题:
“航天工业仍然是非常重要的,因为它代表着尖端领域的众多基础科学、工程和技术。”
欧洲目前正在组装的伽利略卫星,它拥有全球导航卫星系统,有望实现将定位精度精确到米。到2020年,包括One Web和Space X等私人公司计划推出数以千计的卫星送入近地轨道,以供全球互联网用户接入使用。
Matthew Bey说:“航天工业对地球上各行业发展都非常重要,因为我们的发展越来越依赖于通讯,航空航天,GPS系统和其他应用程序,而这些都需要卫星设施才能提供。”
石油、天然气和太空机器人
在设计探索火星的几代流浪者卫星过程中,航天工业技术的发展对重工业特别是石油和天然气的开采都十分受益,这些技术可以应付强热和辐射等极端条件。
GMV公司研发的Foxiris自主机器人将被首次应用在欧洲航天局的ExoMars火星探测器上,这一颗卫星计划将在2018年抵达火星。而这款机器人目前正被应用于石油和天然气钻井平台,从事查找煤气泄漏和探测高危表面温度的工作。GMV公司位于阿尔格斯勘探和生产研发部门的项目经理Kris Kydd表示:
“我们希望机器人能够被运用到对于人员来说不安全的工作领域。”
另一种是iRobot公司生产的Pack Bot战术移动机器人,该种机器人在伊拉克和阿富汗已拆除了大约300枚未爆炸的炸弹和地雷。这是由美国航天局和美国国防部高级研究计划局(DARPA)的前雇员研发制造的。Pack Bot的设计灵感来源于名为洛基-7火星探测车,它本身是美国航空航天局用于测试的勇气和机遇号火星探测车,曾被应用于探测被海啸破坏的日本福岛核电站。
源自于彗星的火警探测系统
研究彗星尾巴的相关技术也能在地面上找到具体的应用。作为欧洲航天局的一个分支,德国航天局目前执行的名为Rosetta使命的工作,主要是把名为Philae的着陆车送上67P彗星的表面进行探测工作,正是这项工作才促成Fire Watch专利火灾探测系统的建成。这一项技术应用在分析67P彗星尾部的高分辨率光学传感器上,目前正被应用在德国所有濒危森林白天或夜间探测工作上,它适用于任何天气,比以前的消防报警系统更加迅速灵敏。
太空科技促进智能技术
美国航空航天局同样是在量子人工智能实验室从事研究,研究如何运用超级计算机使用量子计算技术优化太空任务。
Matthew Bey表示,美国航空航天局的D-波的量子计算技术可以彻底改变工业效率和自动化设备的创新进程。
“美国宇航局在量子计算实验室的最新研究成果必将有助于人工智能开发新算法来解决根本问题。”
工业会转移到太空研究吗?
航天部门对工业最大的贡献会逐渐变大,Matthew Bey说:
“OSIRIS计划有助于为了解小行星铺平道路,并最终实现太空采矿,日本宇宙航空研究开发机构正在进行的Hayabusa 2太空探索计划(JAXA)有相同的效果。”
美国航空航天局2016年OSIRIS年计划包括采集一个来自小行星风化层样本,而Hayabusa 2正在前往名为1999 JU3小行星的路上,它将在2018年中期达到该小行星。
“类似于行星资源和深空工业一类的私人公司也准备在太空中大展拳脚。”
Matthew Bey认为,开采太空的任务会加快人类进一步探索太空的进程,但很快转换为开采具重要意义的金属材料,从小行星上带回供全球工业使用。