美国宇航局是如何帮助拯救消防员的?

由:克雷格Haggit

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美国宇航局的宇航服、头盔和通信创新使消防员更安全地救援受害者。
©iStockphoto.com/ TatianaMironenko

你可能会想到美国国家航空航天局(美国国家航空航天局),这个政府机构定期向我们提供遥远的星云、火星景观和奇怪的卫星等令人兴奋的照片。你可能不知道的是,美国宇航局的技术和专业知识还帮助消防员每天保护你的房子和你的家人的生命。

这不难看出宇航员和消防员有共同之处。太空是一个极端而充满敌意的环境。由于暴露在阳光下的表面温度很高,而在阴影中温度极低,宇航员工作的性质意味着NASA对能够承受这种环境的材料有着浓厚的兴趣。

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20世纪50年代,卡尔·马维尔博士为美国空军研制了一种名为聚苯并咪唑(PBI)的耐温人造织物。PBI是一种人造织物,即使在极热或极冷的情况下也能保持稳定。1963年,美国宇航局认识到这种材料对宇航员的有用性,并与美国空军、杜邦公司和赫斯特塞拉尼斯公司联合进行进一步的研究和开发[来源:Olabisi,美国宇航局的衍生产品]。

为了认识到这项正在进行的研究如何帮助消防员,国际消防员协会(IAFF)于1971年与美国宇航局合作开展了“消防员综合响应设备系统”项目,这是一项协调努力,利用PBI和其他为宇航员开发的技术。这一合作关系带来了更好的防护服面料和国际标准,帮助消防员在受到伤害时尽可能保持安全。这些标准后来被编入国家消防协会的个人防护装备(PPE)官方标准,并通过确保消防员在灭火时穿的服装符合严格的规格来继续帮助保护消防员[来源:IAFF]。

不过,美国宇航局对安全的贡献并不止于这种面料。同样的PBI技术也用于制造更好的绝缘和更耐热的建筑材料和技术。这意味着用这种材料保护的燃烧建筑物不会像消防员灭火时那样迅速倒塌[来源:NASA衍生剧]。

但是耐热的织物和结构仅仅是表面。在下一页,我们将看看NASA如何与消防员合作,重新思考整个消防员服,并提出一个革命性的新设计。

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太空时代的西装

在20世纪90年代末,休斯顿消防部门去了一趟当地美国国家航空航天局看看他们能做些什么来帮助他们开发出更好的头盔,自19世纪以来头盔就没怎么变过。讨论开始了,很快他们就建立了合作关系,重新考虑了整个套装。2000年,美国宇航局公布了这个新的消防队员该套装由休斯顿消防局、国防部和洛克希德·马丁公司共同研发。].它的功能是相当惊人的,但变化是如此的有意义,这让你想知道为什么他们没有早点这样做。休斯顿消防部门制定了这套宇航服的目标,美国宇航局及其合作伙伴使其成为现实。

虽然PBI有助于让火的热量远离你的身体,但这件衣服有一个主动冷却内部液体循环的特性。这一改进将太空服所能承受的最高温度从300华氏度(149摄氏度)提高到500华氏度(260摄氏度)[来源:].考虑到每年有更多的消防员死于身体过热,而不是死于烟雾甚至火灾本身,这是一个巨大的差异[来源:福利].这种主动冷却也使消防员的氧气供应温度保持在较低的水平,降低了致命爆炸的风险。

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燃烧的建筑物往往会倒塌,造成大量掉落的碎片和倒塌的结构。西装改进了耐冲击这意味着这些碎片虽然仍然危险,但比以前的危险要小[来源:福利].

在此之前,由于烟雾和蒸汽,消防员经常不得不盲目灭火。红外视觉头盔内部使他们能够更有效地攻击最热门的地点,而不用撞上它们,并更快地找到受害者。他们完成工作的速度越快,他们在燃烧的建筑物中花费的时间就越少,拯救的生命就越多[来源:].

更好的双向收音机新防护服的头盔内内置了救生通信线路。事实上,在1976年,NASA第一次帮助公共技术公司改进消防员的能力广播通过模块化结构和改进设计[来源:NASA衍生产品]。

让建筑更坚固,让消防员免受高温、烟雾和掉落碎片的伤害,这样他们就能更安全、更高效地工作,这是一回事(非常酷的事情)。但继续往下读,看看NASA是如何重新配置的高科技武器用于森林火灾。

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天空之眼

2007年8月5日,美国宇航局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)拍摄了加利福尼亚州圣巴巴拉县的扎卡大火。"width=
2007年8月5日,美国宇航局Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)拍摄了加利福尼亚州圣巴巴拉县的扎卡大火。

2003年,NASA为其开发了软件卫星它可以扫描地球上潜在的森林火灾。如果一颗卫星上的软件发现了潜在的火灾,它就可以指挥一颗更强大的卫星进行近距离观察,并在情况必要时警告人类。能够定位森林火灾通过这种自动的方式,消防队员可以在建筑威胁上占上风,并有机会在威胁变得太大之前将其扑灭[来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心].

遥控捕食者无人机因在山区进行隐形攻击而闻名,但美国宇航局有一种名为“Ikhana”的无人机,在乔克托语中是“智能”的意思。从技术上讲,这是一架捕食者B无人机,但没有配备“地狱火”导弹在美国,它装载着遥感设备。

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2007年,这架无人机帮助扑灭了加州历史上最大的火灾之一——扎卡火灾——通过飞行并绘制火灾边缘的地图,其他飞机在浓烟中无法看到[来源:Saillant].从那时起,伊哈纳号一直在协助扑灭野火[来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心].

知道野火火线的位置绝对可以挽救生命,但更好的方法是在消防员冒着生命危险之前预测火灾最有可能从哪里开始。由美国国家航空航天局(NASA)准备并发射、由美国地质调查局(U.S. Geological Survey)操作的陆地卫星7号(Landsat 7)测量了全美森林地区的湿度水平。通过发现最干燥的地方,美国宇航局正在帮助防止危险的火灾发生[来源:NASA科学新闻].

从NASA获得的技术转让继续为消防员带来好处,无论火灾是燃烧的房屋还是燃烧的森林。所以,下次当你看到消防员在行动时,无论你在哪里,你都可能看到了一些太空时代的技术在工作。

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相关文章

  • Borsché,凯瑟琳E。“看到红色:NASA的技术有利于消防安全。”JSC特性。2004年10月6日。(2011年3月12日)http://www.jsc.nasa.gov/jscfeatures/articles/000000278.html
  • Fastman,布兰登。“更善良、更友好的捕食者?”圣芭芭拉独立党。2010年12月2日。(2011年3月12日)http://www.independent.com/news/2010/dec/02/kinder-friendlier-predator/
  • 福利,Tico等人。“地面EVA服=消防员的防护服。”NASA科学技术信息项目。(2011年3月14日)http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20000081720_2000118148.pdf
  • 国际消防队员协会。"英雄计划:国土应急响应操作和设备系统"2003年10月13日。(2011年3月12日)http://www.iaff.org/hs/PDF/Project%20HEROES%20IAFF-NIOSH.pdf
  • 美国宇航局德莱顿飞行研究中心。"伊卡那无人科学研究飞机系统"2007年8月15日。(2011年3月12日)http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-097-DFRC.html
  • 美国宇航局戈达德太空飞行中心。“美国宇航局的火与烟图像。”2008年7月14日。(2011年3月11日)http://www.nasa.gov/topics/earth/features/fire_and_smoke.html
  • 美国宇航局戈达德太空飞行中心。“美国宇航局卫星观测森林火灾。”2003年8月21日。(2011年3月12日)http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2003/firesjpl.html
  • NASA科学新闻。“在野火开始之前就扑灭它们。”2001年8月28日。(2011年3月14日)http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast28aug_1
  • 美国国家航空航天局”续集。“消防员收音机。”1976.(2011年3月12日)http://www.sti.nasa.gov/spinoff/spinitem?title=Firefighters%27+Radios
  • 美国国家航空航天局”续集。“NASA的技术造福我们的生活。”2008.(2011年3月12日)http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2008/tech_benefits.html
  • 美国国家航空航天局”续集。“聚合物织物保护消防员,军人和平民。”2008.(2011年3月11日)http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2008/ps_3.html
  • 奥拉比斯,奥拉戈科,埃德。《热塑性塑料手册》。马塞尔·戴克公司,1997年。
  • 佩蒂,约翰·艾拉。“基于太空服的消防服将在I-2000展出。”美国宇航局约翰逊航天中心。2000年10月4日。(2011年3月12日)http://www.nasa.gov/centers/johnson/news/releases/1999_2001/j00-58.html
  • Saillant,凯瑟琳。"美国宇航局无人机协助救援人员抗击扎卡大火"洛杉矶时报。2007年8月25日。(2011年3月12日)http://www.latimes.com/travel/la-trw-nasa-helps-contain-zaca-fire25aug07,0,3550741.story

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