50年前的今天，人类登上月球，如今我们仍在享用“阿波罗”的技术

当约翰·肯尼迪总统说美国也要在1960年代结束前登上月球的时候，很多人认为他是在开玩笑。因为在肯尼迪发表该著名演讲的1962年，大部分登月所需的技术并不存在。甚至在很多方面连需要解决的问题都不清楚，刚不用说解决的技术方案了。美国宇航局刚开始计划“阿波罗”任务的时候，人们甚至担心登月舱可能会沉入月表或陷入其中。

1962年时任美国总统肯尼迪发表演说声称美国要在1960年代将人送上月球

需要感谢所有参与“阿波罗”计划的40万人，最终人类在1969年7月20日首次涉足我们的摇篮——地球之外的星球。也因为登月计划的影响，在此后的几十年里我们对于太阳系的知识急剧增加。美国宇航局在登月过程中面临的许多挑战，也迫使该机构及其合作伙伴设计出许多新发明和新技术。这些发明和技术中的绝大多数现在被运用在我们的日常生活之中，并被认为是理所当然的。

阿波罗11号的“土星V”号运载火箭于北京时间1969年7月16日21点32分在卡纳维拉尔角发射升空

随着美国宇航局准备在2024年重返月球，它正在制定到2028年在月球表面建立永久性基地并在未来将人送上火星所需的下一轮技术进步。 如果历史可以作为指导，那么许多这些技术将继续成为地球上日常生活的一部分，正如许多阿波罗发明已经实现的那样。

1969年7月20日北京时间10点56分人类首次踏足地球以外星球，“一个人的一小步，人类一大飞跃”

数字式电传飞行控制系统

“阿波罗”计划对于前沿技术做出重大贡献的最明显例证可能就是飞船用于飞行控制的数字电传操纵控制系统。这项技术在当时闻所未闻，但它现在已经成为现代民用客机不可缺少的一部分，甚至在很多汽车中都可以找到。

“阿波罗”飞船主制导，导航和控制系统

当阿波罗计划开始时，飞行员通过机械链接控制飞机，线缆将飞行员操纵设备，如操纵杆和脚踏板，连接到飞机的控制面，例如机翼襟翼和尾舵。为了在为期三天的月球之旅和之后的登月期间消除人为错误，并且更准确地引导飞行，美国宇航局委托德雷珀（Draper）实验室为阿波罗指令舱和登月舱建立一个计算机制导系统。 阿波罗主制导，导航和控制系统（Primary Guidance, Navigation and Control System）将飞行员的输入转换为电信号，并将其和来自各种传感器的信息一起输入阿波罗的制导计算机。 然后计算机决定如何调整控制点火以达到预期的结果。通过数字式控制，而不是模拟控制，计算机可以利用复杂的软件并存储大量数据。

主制导，导航和控制系统的工作原理是将宇航员和各传感器信息数字化，然后传给制导计算机

“阿波罗”计划之后，美国宇航局及其合作伙伴又花了数年时间将该系统一直到飞机上，现在数字电传已经是现代飞机的必备。也因为有了它，战斗机才能被设计成静态不稳定的已增加敏捷性。导致波音737MAX失事的MCAS系统也是一种数字电传系统。同时，数字电传操纵技术也出现在现代汽车中，如定速巡航控制，防抱死制动（ABS）系统和电子稳定控制（ESP）系统等。

世界上第一架使用了数字式电传操控系统（DFBW）的飞机是NASA改装的F8攻击机

食品安全

美国宇航局规划太空任务面临的众多问题之一是需要确保宇航员携带的所有食物都没有使他们生病的微生物。该机构邀请食品制造商皮尔斯伯里（Pillsbury）公司来帮助解决这个问题。该公司很快发现当时现有的质量控制方法无法胜任这一任务。

皮尔斯伯里在2001年被通用磨坊收购前是美国最大的谷物食品生产企业

于是，皮尔斯伯里公司开发了一套新系统，用于控制整个制造过程，从原材料到加工环境再到分销和相关人员，而不是对最终产品进行抽查。危险分析和关键控制点（Hazard Analysis and Critical Control Point，HACCP）食品质量与安全体系及时制定完成，支持了第一次月球任务，并很快在皮尔斯伯里自己的工厂中推广实施。

HACCP的七大原则从各个关键点对食品质量进行了把控，该原则已经推广到整个食品行业

在过去的几十年中，美国政府要求肉类，家禽，海鲜和果汁生产商全部使用HACCP程序，同样的原则也为今天应用于整个食品行业的新法规提供了依据。

太空毯

整个太空计划中最流行的产出物之一是来自于阿波罗时代航天服的发明。它最为人所知的名字是应急包中的“太空毯”，一般在马拉松比赛结束后会分发给运动员。但多层反射隔离更常用于那些不太为人所知的其应用中。

2014年波士顿马拉松后，选手身披“太空毯”用于保温

美国宇航局发现，通过层叠多个杂以金属薄片的轻质聚酯薄膜，它可以创造出一种反射绝缘材料，效果远远高于其他任何同等重量和厚度的材料。NASA继续发展技术，改进其强度，制造技术和测试程序，对其进行微调以获得最佳性能。

应急箱里的“太空毯”被用于火灾逃生用，也可以在寒带应急使用

自发明以来，该绝缘材料已被用于几乎所有NASA航天器和太空服。此外，它已被广泛应用在服装，消防和露营装备，建筑绝缘材料，低温存储，磁共振成像机和粒子碰撞器等处。上面还只是一小部分应用名单。

防震技术

来自于“阿波罗”计划的减震器和计算机技术现在正在保护世界各地的建筑物和桥梁免受地震的影响。一家公司被要求制造阻尼器来控制在发射过程中脱离阿波罗“土星V”火箭的大型发射架连接桥，必须将常规震动隔离技术推向极限。

“土星V”号火箭发射架的巨型连接臂

在20世纪60年代中期为NASA的另一个单独项目建造基于液压的模拟计算机时，该公司研究了流体科学，并开发了一种轻松超过现有技术性能的流体阻尼器。美国宇航局后来在每次航天飞机发射都使用了该阻尼器技术。

“土星V”号发射时，发射架连接臂要“温柔”的从火箭上断开移走，该技术现在被用于建筑物防震

几十年来，该公司使用相同的技术制造了流体减震器，被用于加强全世界数百座建筑物，桥梁和其他建筑物，特别是在地震多发地区。

可充电助听器

即使是在登月后几十年，阿波罗计划新衍生出来的技术仍然在源源不断地推出市场。2013年，世界上第一款实用的可充电助听器电池亮相。它是建立在美国宇航局在阿波罗计划期间和之后所做的大量工作基础之上。

第一款可充电的助听器电池

飞往月球的“阿波罗”飞船指令舱使用的是银锌电池，这是已知最轻的电池。但美国宇航局还希望让这种电池可以重复充电。NASA的创新者花了很多年时间尝试使用不同电池隔膜和电极，大大改进了这项技术。尽管它最终从未进入太空。一家成立于1996年的Z-Power公司重新拾起了美国宇航局和其他公司遗弃的技术，花费更多年的研究时间，才制造出了一个可行的产品。

Z-Power公司应用NASA的技术，开发出了可充电银-锌电池

助听器电池之前一直是一次性的，因为可以制造得足够小的锌电池不可充电。而可充电的锂电池又没法造的那么小，同时还存在与过热相关的问题。现在，该公司的银锌助听器电池可以保持足够的电量持续一整天，可以在不损失性能的情况下充电1000次以上。它们甚至是可环保回收的。

和相同能级可充电锂电池和镍锰电池相比，银锌电池的体积更小

该种电池还被应用在骨传导听力系统和一系列降噪无线耳塞。我们很可能会在未来看到更多的银锌电池应用。

一个永不终止的故事

上述这些只是人类第一次登月的众多商业产品中的一小部分。如果读者对于太空技术是如何影响我们的日常生活感兴趣，可以在NASA官 的Spinoff 站上找到更多的故事。

在新的登月计划中，人类将在月球轨道建立门户空间站作为登月转驳点

随着NASA开始准备即将到来的“阿尔特弥斯 （Artemis，古希腊的月亮女神，阿波罗的妹妹）”计划，以及由此而来新的长期探索目标，很明显，它将再一次面临永久性月球基地所需要的大部分必要技术和基础设施尚不存在这样的困境。例如，NASA计划从月球表面提取资源。但工程师需要弄清楚如何将锁定在月球表面的冷冻水变成可饮用水，可供呼吸的氧气和可用的火箭燃料。

艺术家笔下的阿尔特弥斯计划的登月活动，远处的登月舱是根据NASA的概念图绘制的

这一切都不容易，但这就是为什么努力将取得丰硕成果的原因。德雷帕实验室项目副总裁达里尔·萨金特（Darryl Sargent）在发明了数字电传操纵技术数十年后接受采访时，说，“美国宇航局对我们的意义是给出源源不断的艰难问题”，而公司随后会尽可能广泛地应用它设计的解决这些问题的方案，并从中获利。

阿尔特弥斯计划不仅要将人送上月球，还要让人类在月球生活下去

为“阿尔特弥斯”计划创建的技术肯定会在地球上找到二次应用。它将使太空新经济成为可能。 最后，任务架构本身（包括火箭和太空舱，地面模块，将宇航员送往月球表面的登月飞船，以及能够在月球上建立永久性基地的所有技术）是人类下一次大飞跃——派遣宇航员去火星——的试验平台。