从望月到登月：人类的一小步，石化行业的一大步

50多年前，当尼尔·阿姆斯特朗走出阿波罗11号登月舱，迈出第一步时，就成为第一个登上月球的人，开启了人类登月的新时代。实际上登月的成功，与石油化工密切相关。

在阿姆斯特朗出舱15分钟后，奥尔德林也踏上了月球，成为第二位踏上月球的人类。

石化产品的作用

阿姆斯特朗的登月成功，是“人类的巨大飞跃”的重要组成部分，从过去只能仰望夜空，到真正登陆月球，激发了全球数百万人梦想、学习和探索，并丰富了人类对科学和外太空的理解。

对于第一次太空行走来说，石化产品在其中具有至关重要的作用，有些人可能认为重要的原因在于火箭燃料，因为当时火箭燃料的成分是煤油。但实际上，是石化产品制作的航天服让宇航员在恶劣的宇宙条件下生存成为可能。

阿姆斯特朗和奥尔德林将美国国旗插在月球表面。美国曾于40多年前通过阿波罗任务先后6次登上月球，每次都会插上一面美国国旗。虽然NASA拍摄的最新月球图像显示，这些旗帜仍坚挺地站在那里，但月球科学家们表示，这些国旗可能已经没有了标志性的星条标志——来自太阳的辐射很可能已经将所有的颜色全部漂白。

最初的航天服有些原始，只是比试验飞行员的工作服稍微好一点，在20世纪50年代末到60年代初，这些飞行员一直在打破飞行高度记录。为了达到绕地轨道并真正进入太空，需要一系列保护层，这对于早期的航天飞行员来说，并不是必须的，因为早期飞行员只需要待在飞行器里面就足够了。

太空环境几乎是真空的，因此没有持续的压力。如果没有持续的压力，就无法获得能够呼吸的氧气。虽然人们都知道呼吸需要氧气，却常常忘记了，呼吸也会排放出二氧化碳。因此，在航天服当中，也需要将二氧化碳去除掉。在绕地轨道上，环境温度最低可以达到零下120℃，最热可以达到零上120℃。此外，太阳还会散发出辐射，对人体造成巨大伤害。太空中既没有臭氧层可以吸收紫外线，也没有针对其它类型辐射的保护。另外一个潜在的危险就是高速太空微粒，即使是一粒尘埃或是微小的液滴，当它们以足够高的速度聚集撞击，再坚强的金属表面也会造成损坏。航天服的设计就是要解决这些问题。

视频加载中...

AFPM（美国燃料及石化生产商协会）发布了一段简短的视频，介绍这些材料的重要作用。

尼尔·阿姆斯特朗当时穿的航天服就是现代奇迹的集中体现，它由21层不同的材料组成，其中大多数由石化产品制作而成。最外面的两层使用Teflon®实现耐磨性和防火保护。Teflon®是PTFE（聚四氟乙烯）的注册商标名称，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，后者是由二氟氯甲烷经过高温热裂解而来的。尽管AFPM正式发布的石油化工产品清单中没有包含甲烷衍生物，但许多其他行业分析师已将其包含在内。接下来的两层提供反射绝缘，可以防止有害辐射，并由镀铝的Kapton®聚酰亚胺薄膜制成，是唯一一种能够承受电晕放电的高性能薄膜，具有很强的防辐射特性。这一产品使用苯和混合二甲苯制造而成。继续往下的两层由涂有Teflon®的硅纤维和Kapton®的层压材料制成，作为反射绝缘层之间的隔离层。组成其他多层反射隔热材料的是镀铝的Mylar®（由美国杜邦公司最先研制并工业化的PET聚酯薄膜），这是一种特殊的聚酯纤维。

除了用作防护作用的外层，还有防止内部危险的内层材料，外层下面是四层Dacron®（这是全球历史最悠久的聚酯纤维品牌之一，专业制造各种高端合成纤维，过去称作“的确良”，也就是现在的涤纶）聚酯无纺布。这种类型的聚酯的结构材料与Mylar®相同，但这几层没有像Mylar®层一样镀铝。

阿波罗号航天员当时所穿的航天服，如今陈列在华盛顿特区史密森尼学会的国家航空博物馆。

下一层是内衬，由氯丁橡胶涂层的尼龙制成。氯丁橡胶是由丁二烯制成的合成橡胶，丁二烯是另一种重要的石化原料。尼龙使用苯和丁二烯作为结构单元。下一层是无涂层的尼龙，并用作加压气囊的保护层，可以防止氧气渗漏。下一层加压气囊也使用氯丁橡胶涂层的尼龙。为了使航天服更具活动性，柔性接头使用氯丁橡胶回旋管，氯丁橡胶回旋管是一种手风琴式结构，采用尼龙编织物加固，可以活动，并且不影响加压气囊。为了防磨，下一层是针织物，材料通常是聚酯，再与聚氨酯层压在一起。聚氨酯是使用苯或甲苯以及乙烯和对二甲苯制成的。最内层是由Nomex®（一种间位芳纶，特点是耐热性好，强度高）制成的轻质布料，可提供舒适性和防火性。

21层的航天服看似会很热，为了舒适起见，在航天服内还有一件液冷服。该服装由高科技尼龙和氨纶制成，并使用由PVC（聚氯乙烯）制成的乙烯塑料软管。PVC使用乙烯作为主要的构成要素。为了舒适，该服装还加了一层多孔的轻质尼龙。

2019年10月NASA发布了新一代宇航服xREMU（Exploration Extravehicular Mobility Unit），用于执行2024年的“Artemis”载人登月计划。

如果没有头盔，航天服将是不完整的。阿波罗号航天员使用的太空头盔由聚碳酸酯制成，聚碳酸酯是防弹玻璃中使用的高科技塑料。防护面具也由特别的聚碳酸酯Lexan®（Lexan®具有无与伦比的抗冲击性、卓越的尺寸稳定性和水晶般的透明度，一直以来都是聚碳酸酯产品中的佼佼者。它是一种具有优良的机械、光、电和热学特性的无定形工程热塑性材料）制成。聚碳酸酯用苯酚和丙酮制成，它们是在苯和丙烯这两种石化材料反应的过程中同时产生的。

50多年前的航天服制作要求就已经非常严格，如今，除了使用更先进的材料（例如Kevlar®，一种高拉伸强度可抵抗冲击、高温和刺穿的芳纶纤维材料；以及Gore-Tex®，这是美国戈尔公司独家发明和生产的一种轻、薄、坚固和耐用的薄膜，它具有防水、透气和防风功能，突破一般防水面料不能透气的缺点，所以被誉为“世纪之布” ）之外，航天服仍然使用许多当年就已经在使用的石油化工产品。

太空技术推动石油天然气勘探

一种特殊的钛金属和用于阿丽亚娜5型运载火箭的制造技术可能会成为欧洲航天计划的下一个成功衍生项目，从而使石油和天然气行业受益。

这些令人振奋的发展是为ESA（欧洲航天局）的TTP计划（技术转移计划）而完成的多个技术示范项目的结果。未来几年，海上石油和天然气行业中UUV（无人潜航器）的广泛使用将要求能够应对极端恶劣环境的新技术和先进材料，而这些由航天项目引发的技术进步和工具研发将会为此提供助力。

挪威国家石油公司运营的奥斯贝格海上油田（欧洲十大海上油气田之一）开发了无人井口平台，实现了无需现场员工介入，就可连续控制现场的远程操作。

Ti6-4钛用于生产阿丽亚娜5型运载火箭的肼类燃料箱，与特殊的气压热成型技术结合使用，形成强度高而又极耐腐蚀的结构。同样的材料和工艺就可以帮助解决海上水下设备遇到的腐蚀问题。

另一个具有巨大潜力的衍生产品可能来自行星着陆器携带的用于测量磁场的传感器。这可以应用于石油和天然气钻井工具，缩小传感器尺寸，同时减少能耗。

如今，石油和天然气行业中使用的潜航器和机械臂由操作员进行远程控制。TTP计划办公室委托进行的一项研究发现，用于在轨道上对接飞船的毫米级机器人技术可以改善油气勘探活动。

ESA的ATV（自动转移飞行器）通过视觉识别和自动定位与国际空间站接触并停靠，提供后勤服务。而ExoMars（是一个由ESA和NASA进行的非载人火星探测任务）漫游车将在没有人为干预的情况下探索火星，因为地球到火星的距离过于遥远，信号传输会有4到24分钟的延迟，所以直接从地球控制火星上的漫游车很不现实，相反漫游车自主驾驶的话，则是一个很好的选择。

2019年1月，ExoMars 2022任务中的导航软件通过了自主驾驶测试，原定于2020发射的计划已经延期到2022年，这是ExoMars任务第6次延期。

这些技术可以提供解决方案，为应用于海上油气开采的水下潜航器增加“智能”，从而自主完成诸如绘制海底图和检查安装等任务。

TTP计划办公室的Callum Norrie博士说：“航天工业和石油天然气工业都有领先技术在极端恶劣的环境中发挥着重要作用。”他指出，当为太空难题开发出新的解决方案后，将其用于解决石油和天然气行业的问题，可以实现双赢。宝贵的反馈意见以及进一步的技术发展也可以推动航天技术的不断完善。随着科技的发展，两者之间的经验交换和共同进步也将迎来更美好的时代。

引用

1.https://www.youtube.com/watch?time_continue=13&v=3ZtyK7n9fCk&feature=emb_logo

2.https://www.hydrocarbonengineering.com/petrochemicals/06082019/space-exploration-made-possible-by-petrochemicals/

3.https://www.afpm.org/newsroom/blog/petrochemicals-and-first-moonwalker-celebrating-neil-armstrong

4.https://www.afpm.org/newsroom/blog/one-small-step-man-one-giant-leap-petrochemicals

5.https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Oil_and_gas_exploration_benefit_from_space_tech

6.https://www.history.com/this-day-in-history/armstrong-walks-on-moon

7.https://huanqiukexue.com/wap.php?action=article&id=26711

8.https://www.sohu.com/a/245605093_735420

9.http://news.mydrivers.com/1/606/606420.htm

10.https://europepmc.org/article/PMC/6265329

11.https://twitter.com/TheRealBuzz/status/1036459675649171456

12.https://wenku.baidu.com/view/528d94ceaa00b52acfc7ca4e.html#

13.https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/draw_ocss_final.pdf

14.http://www.360doc.com/content/16/0508/08/32397959_557202278.shtml

15.https://www.beichengjiu.com/astronomy/177465.html

16.http://news.cnpc.com.cn/system/2018/04/13/001684738.shtml

17.https://www.sohu.com/a/291092582_313378

18.https://www.sohu.com/a/76786061_163726

19.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1661288326312611275&wfr=spider&for=pc

本文来自上海汉洁，未经允许请勿转载，如有需要请联系marketing@haaenclean.com。