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“送它上天”这件事,改变了你我的日常生活

时间:2021-11-06 11:45:28 | 来源:新浪科技综合

1992年9月21日,中国载人航天工程正式获批实施,代号“921工程”,中国载人航天的“三步走”发展战略由此正式启动。

近二十年过去了,神舟十三号顺利升空,“三步走”已进行了“两步半”,每一步都扎扎实实、脚踏实地。

但尽管如此,对于“把人送上天”这件事儿,质疑的声音从未停止。其中声音最大的一个问题就是:“载人航天和我们这些普通人有什么关系?”

Part.1

“接地气”的日常生活应用

想必没有几个人会质疑卫星存在的意义,毕竟我们每天打电话、上网、导航都离不开卫星的帮助,这种帮助是直接而直观的。相比之下,虽然同属于航天领域,但载人航天工程似乎只和科学家有关。

不过,我们或多或少地也都听说过,载人航天工程中的大量衍生技术最后都被应用到了我们的日常生活中:

桌子上的鼠标,是航天工程师为了提高工作效率发明的,不过那时还只有一个按键;

最初的“鼠标”

(图片来源:维基百科)

墙上的石英钟,曾经误差极大,但是为了满足航天的精密需求,工匠们对其进行了大幅度的改良。不仅走时准确了,成本也大大降低了;

游戏时用的无线手柄,其内置电源技术也同样起源于航天领域;

医疗领域的发展也得益于载人航天技术进步:ICU里的各种指标监控技术,最开始是为了监测航天员的生理状态而研发的;CT、核磁共振背后必需的图像处理技术,既能解决航天图像的模糊问题,也能大大提高乳腺癌的早期识别率;基因测序之所以能够在最近几年迅速流行起来,是因为基于大型航天装备研制灵感对基因测序仪进行改进后,其工作效率大大提高,成本随之大大降低。

顺便一提,海量的基因组数据,其处理算法也脱胎于天文数据处理系统。

除了这些以外,脱水蔬菜包、气垫运动鞋、无线吸尘器、太阳能电池、尿不湿、润滑油等等常见的物件,其实都是源于载人航天带来的需求。

然而,随之而来的一个疑问是:“如果没有载人航天,这些东西难道就不会被发明吗?”

Part.2

填补人类的“想象”能力

1970年,一位赞比亚修女给美国国家航空航天局科学副总监Ernst Stuhlinge写信质问:“地球上还有那么多孩子吃不上饭,为什么还要花几十亿美元探索火星?”

Stuhlinger随后发表了一封标题为《Why Explore Space?》的文章作为回信,其中有一段回答了上面这个问题:

“为什么先设计出宇航员登月舱的维生系统,而不是先为心脏病患者造出远程体征监测设备呢。答案很简单:解决工程问题时,重要的技术突破往往并不是按部就班直接得到的,而是来自能够激发出强大创新精神,能够燃起的想象力和坚定的行动力,以及能够整合好所有资源的充满挑战的目标。”

简而言之,“航天”所发挥的牵引作用,填补了人类的“想象”能力。

马克思主义基本原理中有一条耳熟能详,却常常被人忽略的内容:“实践是认识发展的动力”——人们的认识往往受限于实践,想象的力量其实是很有限的,往往只能基于现有认识走出小小的一步。

这一点,只要我们回顾几千年来的神话和科幻作品,就能够得到印证。

神话中的神明,往往拥有与人类别无二致的样貌。偶有不同的,也逃离不出认识的范畴:如人头蛇身的伏羲、女娲的形象,是两种动物拼接而成;

伏羲女娲图

(图片来源:维基百科)

又如三只眼睛的二郎神、马王爷,仅仅是更改了眼睛的数量。

纵使法术神通,也无非是变化、力大、长寿、飞天、呼风、唤雨等等,这都是将自然界中能看到的东西套到了人的身上。

二十世纪七八十年代的科幻小说和电影里,有大量对未来世界的想象,而且很多都已实现或部分实现。

他们想象出了会飞的汽车、精确到秒的天气预报、人造食物和人造器官,甚至能够想象出类似手机的、能够语音和视频通话的设备。

会飞的汽车

(图片来源:电影《回到未来》截图)

从某种意义上来说,这些对未来的想象,就是现实对科学家提出的方向。

——但是,那个年代却没有一部作品能够想象出互联网。因为互联网是完全颠覆他们既有认知的。

从科学的角度来说,我们需要一些“更好的需求”来引领技术的发展。高质量的需求首先要具备两个特点:一是难度大,二是目标明确。符合这个条件的需求其实不少,比如预测自然灾害、延长人类寿命、提高粮食产量等等。而“送人上天”,就是这些高质量需求中最典型的一个。

如果说没有需求牵引,科学家们便如置身旷野,茫然四顾、无所适从。那么载人航天之路,就是一条崎岖难行、但也最清晰明确的科技创新之路。

在这条路上,我们会遇到大大小小的难题。在解决这些难题的过程中,各种新技术也会随之诞生并不断进步。

现在我们可以回答上文的问题——如果没有载人航天,前文所说的那些发明也会陆续出现,但是会晚很多很多年。

Part.3

科技实力赋予国际话语权

2021年5月15日,祝融号正式着陆火星。虽然我们距离把人送上火星还有很长的一段路要走,但中国的国旗已经先一步抵达了目的地。屈原在两千多年前提出的“天问”,其谜底正在被我们一步步揭开。

火星上的中国国旗(CG图)

(图片来源:央视网)

在探测火星这方面,美国是全世界的先驱,但他们并未向中国分享什么关键性的数据。有趣的是,在“天问”抵达火星附近后,美国国家航空航天局却数次致电我方,索要轨道数据。而这一次,我们终于可以硬气地表态:“请美方拿出自己的诚意”。

最终,是美国先将他们的火星探测器轨道数据交给我们之后,我们才同意与其互换分享。

“弱国无外交”,科技上尤其如此。要想在国际上拥有平等对话的地位,就要体现出与之相配的实力。而“航天”,正是科技实力的综合体现。

“航天”不仅仅是让中国人骄傲自豪的“脸面”,更让我们中国在整个世界舞台上拥有了国际话语权!

Part.4

结语

此时此刻,天宫空间站的主体——天和核心舱,正带着我们中国的三位航天员以约90分钟一圈的速度围着地球运转。只要时机恰当,仰望星空,我们就能用肉眼看见它从头顶飞过。

2021年10月21日晚,中国空间站从中央电视塔上空飞过

(图片来源:央视网)

也许,对我们普通人来说,它只是空中一闪而过的亮点。但是不要忘了——

“送它上天”这件事,改变了我们的生活。

出品:科普中国

制作:王旌尧

作者单位:中科院长春光学精密机械与物理研究所

监制:中国科学院计算机网络信息中心

本文首发于中国科普博览(kepubolan)

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