NASA：改變人類生活和深空探索方式的五項新技術

原標題：NASA：改變人類生活和深空探索方式的五項新技術

來源：NASA網站、國防科技信息網

翻譯：中國航天系統科學與工程研究院 田甜

NASA格倫研究中心致力於推進可能改變人類地球生活和深空探索方式的技術。該中心科學家小組與工業界開展合作，推動了以下五項最新創新成果。

檢測煙霧和火情

當檢測到空氣中的危險時，快速且明智的應對機制可以挽救生命。格倫研究中心的科學家在開發用於確定國際空間站空氣質量的MPASS（多參數氣溶膠散射感測器）時考慮了這一點。他們還發現了這種尖端光學感測器的許多其他用途，比如識別懸浮在空氣中的顆粒及其性質。

MPASS感測器重量輕、結構緊湊，正被考慮應用於急救員、礦工、救災服務人員和其他環境工作者的呼吸健康監測。

預測飛機結冰風險

飛機在高空遇到結冰條件時非常危險。NASA格倫研究中心已經開發了一種幫助分析結冰風險的新工具。LEWICE3D是一款軟體程序，通過為「計算流體設計」軟體集成最先進的流體流量解決方案，計算與結冰風險相關的參數。LEWICE3D的三維建模能力和大量的結冰資料庫配置文件使其成為分析航空器積冰敏感性；防冰系統設計；飛機、旋翼機、無人機、噴氣發動機、探針和探測器設計和飛機審定的最精確技術。

有記憶的金屬

形狀記憶合金（SMA）是具有記憶的金屬合金。該突破性材料可以在低溫或受力下拉伸和變形，並在加熱或外加負載時恢復原始形狀。

形狀記憶合金的應用範圍很廣。格倫研究中心已經開發出一種開創性方法，利用形狀記憶合金分割岩石，從而無需爆炸物、液壓系統或任何對周圍環境的毀壞。他們還開發了SMA輪胎，這使探索其他行星的巡視器更輕、更耐用。他們還正在測試用於可摺疊機翼的SMA組件。

新一代SMA技術可以徹底影響石油鑽井、水力壓裂、採礦、土木工程、自適應結構、汽車、航空航天、醫療設備、制動器以及搜救作業等多個行業。

夾層結構太陽能電池

隨著太陽能的廣泛應用，NASA格倫研究中心的科學家正在努力提高其利用效率。工程師傑夫里·蘭蒂斯設計了一種高效多接點的太陽能電池，使用硒薄層作為晶片間的鍵合材料，製造方便且成本低廉。

硒的透明度使光線能夠通過頂部電池到達底部的硅基電池基板。由於硒也是一種半導體，電池效率顯著提高。

該電池使用硒作為夾層材料，不僅為航天技術帶來穩健性設計，也使空間電力系統、太陽能飛機、無人駕駛飛機、電動汽車充電站、輔助動力裝置、發電廠和太陽能屋頂瓦片等商業應用更加高效。

耐受極端條件的電子設備

金星著陸器抵達星體表面後持續作業時間不長。在接近860華氏度的極端條件下，電子設備可能只能工作幾個小時。NASA格倫研究中心的科學家最近完成了一項技術演示，可以讓新的科學任務持續更長的時間。該團隊開發出非常耐用的碳化硅半導體集成電路，並在極限環境鑽機中進行了測試。此電路在金星表面溫度和大氣條件下可運行超過1,400小時，較之前延長了700多倍。

這些耐受極端條件的電子設備可能會對一系列地球應用產生重大影響，包括應用於節能航空發動機的熱區域內。

以上只是由NASA格倫中心創新人員推動的創新技術中的一小部分，這些技術塑造了未來的世界，有利於進一步探索宇宙並革新航空旅行。

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