(圖片來源:攝圖網(wǎng))
在浩瀚無垠的宇宙探索之旅中,人類要克服很多困難,其中之一便是如何在極端環(huán)境下確保宇航員的生存需求得到滿足。長久以來,宇航員在執(zhí)行太空行走任務(wù)時,不得不依賴笨重且功能有限的裝備,尤其是用于處理生理需求的最大吸收性服裝(MAG),其設(shè)計雖實用卻常被詬病為成人尿布,不僅影響舒適度,還限制了宇航員的活動能力。同時,有限的飲水供應(yīng)也成為了執(zhí)行長時間太空任務(wù)的一大瓶頸,尤其是計劃中的月球長時間行走任務(wù),對水資源的需求更為迫切。
然而,科技的進步正逐步打破這些限制。近日,科學(xué)家們宣布了一項革命性的發(fā)明——一款能夠?qū)⒛蛞恨D(zhuǎn)化為飲用水的宇航服,不僅解決了宇航員在太空中的飲水難題,還極大地提升了太空行走的自主性和可持續(xù)性。這款宇航服的設(shè)計靈感源自科幻巨著《沙丘》中的蒸餾服,將科幻構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實,意味著太空生命保障系統(tǒng)的重大飛躍。
該宇航服原型集成了先進的尿液收集與凈化系統(tǒng),其核心在于一個高度定制化的硅膠收集杯,它能夠根據(jù)宇航員的性別差異進行個性化適配,確保尿液收集的高效與私密。該收集裝置被巧妙地嵌入到由多層柔性織物制成的內(nèi)衣中,既保證了穿著的舒適性,又實現(xiàn)了尿液的即時收集。與硅膠杯相連的濕敏真空泵在檢測到尿液時自動啟動,將尿液迅速輸送到后續(xù)的過濾系統(tǒng)中。
過濾系統(tǒng)則是這款宇航服技術(shù)的核心所在,它采用了高效的泵送技術(shù)和滲透膜技術(shù),能夠在極短的時間內(nèi)(僅需五分鐘)將尿液中的水分與鹽分等雜質(zhì)分離,實現(xiàn)高達87%的回收率。這一過程不僅確保了轉(zhuǎn)化水的安全性,還極大提升了資源利用效率,為宇航員在太空中的長期生存提供了堅實的保障。
研發(fā)者表示,這款創(chuàng)新的宇航服將被納入美國宇航局(NASA)的阿爾忒彌斯計劃中,該計劃旨在推動人類在本世紀末之前實現(xiàn)在月球及其他星球上的長期居住與工作。
航空航天裝備產(chǎn)業(yè)價值鏈分布
航空航天裝備產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料及核心零部件,原材料主要包括航空鋼材、鈦合金、鎂鋁合金以及包括樹脂基、陶瓷基以及金屬基在內(nèi)的復(fù)合材料;中游是航空裝備的整機制造,主要包括軍用航空裝備以及民用航空裝備兩大細分領(lǐng)域,其中軍用航空裝備包括戰(zhàn)斗機、轟炸機等,民用航空裝備包括通用航空裝備、直升機、無人機等;下游是航空航天裝備的應(yīng)用于維護,主要包括航空公司、飛機維修以及飛機租賃等。根據(jù)航空航天裝備各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的毛利率情況可以可知,目前電源系統(tǒng)的附加值相對較高,毛利率達到了55%-60%,而機體的毛利水平則相對較低。
注:上述毛利率區(qū)間以行業(yè)代表性上市公司2022年毛利率填列
2013年之后中國持續(xù)為全球?qū)@暾垟?shù)量最多國家
從趨勢上看,2011-2012年,美國航天裝備制造專利申請數(shù)量領(lǐng)先,2013年,中國航天裝備制造專利申請量首次超越美國,成為全球?qū)@暾垟?shù)量最多國家,2020年中國專利申請數(shù)量是美國的近9倍。
統(tǒng)計說明:①按每件申請顯示一個公開文本的去重規(guī)則進行統(tǒng)計,并選擇公開日最新的文本計算。②按照專利優(yōu)先權(quán)國家進行統(tǒng)計,若無優(yōu)先權(quán),則按照受理局國家計算。如果有多個優(yōu)先權(quán)國家,則按照最早優(yōu)先權(quán)國家計算。
航天裝備制造行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。隨著我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,對高性能、高可靠性航天裝備的需求不斷增加。同時,隨著科技的進步和制造技術(shù)的提升,航天裝備制造行業(yè)將迎來更多的創(chuàng)新機遇。未來,隨著航天領(lǐng)域的深入發(fā)展,航天裝備制造行業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長,并在技術(shù)創(chuàng)新和市場需求的推動下,迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
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