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并非没有卵用:空间技术让生活更美好

时间:2015-06-30 编辑:佚名 来源:煎蛋网


历史中的很多发明都是偶然产生的,但是最终却对人类影响深刻。比如互联网,只是当年CERN的那群科学家想联系方便点。Wi-Fi是一名澳大利亚的射电天文学家为检测黑洞爆炸产生的脉冲电波设计的。虽然他没能完成这项太空任务,但是却解决了绿色能源中的问题:风电场发电时可怕的噪音。

还有很多的发明最终没能完成他们最初的目标,最终变成了另外一种不同的东西,其中那些为太空探索而进行的研究中,就有一大批技术转为它用,飞入寻常百姓家。比如ESA的达尔文项目(Darwin mission)中为了寻找行星的太空探索技术,最后成为德国的风力涡轮发动机降噪的解决方案。

十年前, Nicolas Loix是达尔文项目的硬件工程师,该项目原先的目标是使用一个天文望远镜寻找外星行星(exoPlanets,居然是EXO哦好奇葩)。在太阳系外寻找行星是一项艰巨的任务,因为他们的光芒会被近处的其它星星的光所遮盖。他们会使用一些高精度的透镜,在纳米精度范围寻找这些行星,大概是人头发的千分之一,这就需要通过望远镜图像捕获遥远行星光线的微小震动。

这就是Loix加入的原因,他的公司Micromega Dynamics(微欧米茄动力),特别是在抗震技术方面有深入研究。在工业中,很多有害的震动会导致错误,比如打印机中的墨盒喷墨时震动会导致图像呈现出彩虹状污迹(rainbow smears),太空探索所使用的高精度透镜也需要克服这种问题。在于其它公司的合作中,Loix公司开发了专用望远镜制动设备,这些设备的作用类似于弹簧,通过抵消达尔文项目中望远镜的振动,使镜片稳定成像。

达尔文项目一直使用该技术,直到2007年,由于ESA觉得烧钱烧的够多了,决定先无限期的停滞该项目。和NASA一样,他们需要制定一些听起来更加超前、更加没有卵用的项目来烧钱,这些研发中的原型技术和前期投入都被废弃了。

不过在去年,来自德国的风力涡轮机公司慕名而来,找到了Loix。他们迫切的需要能够降低发电机叶片噪音的相关技术解决方案。因为德国的风力涡轮机有严格的相关规定,噪声需要相当于100英尺远的割草机所发出的声响,如果白天工作,还不能建在养老院、学校这种机构附近。因为人们在听到一些小的涡轮发动机工作就会很恼火。特别在风大的时候,这些叶片会旋转,齿轮之间的摩擦将机械能转换为电脑电能,这些齿轮之间的咬合、震动将生成一系列让人尖叫的声响,这些响声还会通过发动机的其它部件放大(虽然我们的现在基本都远离风田,但是欧洲可是准备在2050年在城市中部署各种绿色可再生发电装置的)。

为了解决这种发电噪声,他们希望通过某些防震动的技术对机械部件进行修正,这与达尔文项目中的相关技术不谋而合。Loix说这只是把我们之前的技术用到了另一些场景中,之前参与的达尔文项目给了我们不少实践经验,我们已经有了自己的设计框架、仿真工具、工程工具、以及相关的电子技术。我们只用了几个星期,就差不多设计出了理想的、实施度比较高的多兆瓦风力发电机抗噪声系统。如果不是之前的项目经验,我想这大概需要2年左右的时间。

相关的科学家看完之后说“这就是我们想要的”,接着工程师们就可以开工了。一帮情况下,实施的成本会比预期的高,所以我们还要重新设计一些硬件,来降低成本。之前参加过达尔文项目的抗震技术工程师Teun van den Dool说到。

这种迂回的方法,比如本来为设计为解决某种科学问题的方法,最终被用到另一种完全不同的领域,并非什么新鲜事。Loix 说,曾经有个人问天文学家,你永远也不可能亲自到那去,你干嘛还要研究这些没有卵用的东西。天文学家如是回答:如果你让一个工程师去设计某个东西,他可能失败,但是他们在攻克某个技术问题时所专研出来的相关经验最终可能流传下来。

即便达尔文项目的目标是探索外太空中遥远的行星,但是相关的技术却被用来造福地球。这并不矛盾,研究中,我们设计了很多用于研究那些挑战性难题的工具,然后,这些工具也能被用于解决风力发电中的噪声问题。世界上并没有“没有卵用”的东西,只是你是否能够想到这个卵应该用在哪?当你吐槽没有卵用时,别人正在奋力思考,怎么样有卵用!

[邻家怪蜀黍 via wired]

关键词:空间 技术