Wynalazki z kosmosu. Co dała nam NASA?

Co nam dała NASA? Przedmioty codziennego użytku, które powstały dzięki programom kosmicznym:

Historia powstania: Problemem, z którym zetknęła się NASA przy okazji lotów kosmicznych, było zwiększenie komfortu oraz bezpieczeństwa kosmonautów podczas startu i lądowania, kiedy muszą być przypięci pasami. W roku 1966 został zainaugurowany program, którego celem było polepszenie amortyzacji wstrząsów. W Centrum Badawczym imienia Josepha Amesa, będącym wówczas centrum badawczym NASA, został wynaleziony piankowy materiał ze specjalnymi właściwościami. Dzięki swej miękkiej strukturze oraz zdolności pochłaniania energii miał do zaoferowania swojemu użytkownikowi nie tylko świetną ochronę przed uderzeniem, lecz także komfort.

Wykorzystanie na Ziemi: Pianka poliuretanowa jest używana do produkcji materaców i poduszek, wyrobu tapicerek w samolotach, autach czy wózkach inwalidzkich. Funkcję ochronną pełni np. w wesołych miasteczkach oraz przy produkcji sprzętu sportowego, tworzy np. powłokę wewnętrzną kasków.

Historia powstania: Jedzenie dla astronautów przeszło przez lata interesującą ewolucję. Era aluminiowych tub i kolorowych proszków o różnych smakach powoli przemijała na korzyść jedzenia nie tylko pełnowartościowego, ale także smacznego. W latach 80. NASA zaczęła badać możliwość użycia maleńkich fragmentów wodorostów do produkcji tlenu czy pożywienia oraz recyclingu odpadów w trakcie kosmicznych lotów.

Wykorzystanie na Ziemi: Algi te następnie zastosowała firma Martek Biosciences Corporation, która wyizolowała z nich kwasy tłuszczowe typu DHA i ARA, obecne również w mleku matki, i zaczęła wzbogacać nimi pokarmy dla dzieci.

Historia powstania: W czasie misji Apollo potrzebne było przenośne wiertło zasilane baterią, do pobrania próbek z księżyca na głębokości aż 3 metrów pod jego powierzchnią. Misja jego produkcji została powierzona społeczności Black&Decker, która w roku 1981 stworzyła program komputerowy służący optymalizacji konstrukcji silnika wiertła, tak aby zużywał on jak najmniej energii.

Czytaj także: NASA chce, żeby kobieta wylądowała na Księżycu do 2024 roku

Wykorzystanie na Ziemi: Pierwotna technologia została udoskonalona i tak powstał pierwszy miniaturowy odkurzacz bezprzewodowy zwany Dustbuster, który szybko stał się ulubionym sprzętem w wielu gospodarstwach domowych. Jego niklowo-kadmowe baterie były ładowane bezpośrednio przez podłączenie do klasycznego kontaktu. Na podobnej zasadzie działają również dzisiejsze wiertarki, nożyce do żywopłotu czy kosiarki do trawy.

Historia powstania: NASA starała się zapewnić kosmonautom w trakcie misji pokarmy bogate w witaminy i składniki odżywcze, musiały one być jednak również lekkie. Pod koniec lat 50. w ramach projektu Mercury został po raz pierwszy zastosowany proces liofilizacji.

Wykorzystanie na Ziemi: Chodzi tu o tzw. suszenie mrozem, w trakcie którego jedzenie jest najpierw mrożone do temperatury od -20 do -50°C, następnie w urządzeniu chłodzącym zostaje obniżone ciśnienie, a temperatura podniesiona, tak aby doszło do procesu sublimacji (przejście substancji stałej w ciekłą z pominięciem procesu topnienia). Dzięki temu substancja „oddaje” 95% znajdującej się w niej wody. Metoda ta jest używana w celu przechowywania żywności oraz roślin czy też w celu suszenia książek uszkodzonych w wyniku powodzi.

Historia powstania: NASA zwróciła się do firmy Goodyear Tire and Rubber, której opony już w roku 1971 jeździły po powierzchni Księżyca, z prośbą o opracowanie pewnego materiału dla spadochronów sond Viking, które miały zostać wysłane w roku 1975 w celu zbadania powierzchni Marsa. Firmie udało się wynaleźć materiał 5 razy silniejszy niż stal.

Wykorzystanie na Ziemi: Genialne właściwości tego materiału sprawiły, że firma zaczęła się zastanawiać nad jego dalszym zastosowaniem. Tak powstał typ opon, których średnia wytrzymałość jest o 16 000 km dłuższa niż wcześniejszych modeli. W celu misji na Marsa są obecnie testowane opony z mieszanki miedzi i tytanu, które są niemożliwe do przebicia.

Historia powstania: Przy okazji lądowania wahadłowca Space Shuttle na mokrych pasach NASA spotkała się z niebezpieczeństwem wpadnięcia maszyny w poślizg i spowodowania przez nią potencjalnego wypadku. W centrum badawczym Langley Research Center opracowano tzw. połączenie wielowypustowe (zwane także bieżnikowaniem). Chodziło tu o wycinanie w betonie dróg, które miały ulepszyć technologię odprowadzanie wody z powierzchni mokrej jezdni.

Czytaj także: Misja Nasa i SpaceX - podejście drugie. Kiedy i gdzie oglądać start rakiety Falcon 9?

Wykorzystanie na Ziemi: System bieżnikowania przyjął się, następnie prowadząc do zwiększenia bezpieczeństwa mokrych powierzchni. Współcześnie jest używany nie tylko na lotniskach czy uczęszczanych drogach, ale także w okolicach basenów, na schodach, parkingach czy w kojcach dla zwierząt.

Historia powstania: Będące częścią NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) ma ponad trzydziestoletnie doświadczenie w użyciu czujnika na podczerwień do mierzenia temperatury planet i gwiazd na odległość (za pośrednictwem sondy IRAS). Właśnie z tej technologii skorzystała w roku 1991 firma Dlatek w celu wytworzenia pierwszego termometru mierzącego temperaturę przy pomocy czujnika na podczerwień.

Wykorzystanie na Ziemi: Termometr mierzący temperaturę poprzez jego namierzenie na błonę bębenkową pracuje z dokładnością do 0,2 stopnia, a wynik pomiaru jest znany po około 2 sekundach. Termometry te są używane przede wszystkim w szpitalach ze względu na oszczędność czasu oraz fakt, że przy badaniu nie trzeba nawet dotknąć ciała pacjenta, co z kolei zapobiega rozszerzeniu się infekcji.

Historia powstania: NASA intensywnie inwestuje w obszary badań koniecznych do eksploracji powierzchni planet, takie jak robotyka czy produkcja materiałów służących do amortyzacji wstrząsów. Dzięki temu powstał np. robotyczny system sztucznych mięśni ułatwiający poznawanie kosmosu.

Wykorzystanie na Ziemi: Postępy NASA w obszarze robotyki umożliwiają tworzenie dynamiczniejszych i sprawniejszych protez np. tzw protez biotonicznych zarówno dla ludzi, jak i zwierząt. Dla większego komfortu użytkowania do ich produkcji używana jest także pianka poliuretanowa.

Historia powstania: Diody generujące promieniowanie podczerwone były i są nadal stosowane przez NASA do eksperymentalnej uprawy roślin w kosmosie. Mimo że nie ma tam grawitacji, możliwa jest hodowla np. warzyw, co jest istotnym odkryciem ze względu na późniejsze plany kolonizacji np. Księżyca czy Marsa.

Wykorzystanie na Ziemi: Podczas gdy w kosmosie umożliwiają one uprawę roślin, diody LED na Ziemi uzdrawiają ludzi. Ich czerwone światło łagodzi bóle mięśni i stawów oraz objawy artretyzmu czy skurcze mięśni. Diody przyczyniają się do rozluźnienia mięśni i polepszają krążenie krwi. W przyszłości będą pomagać w walce z atrofią kostną, stwardnieniem rozsianym, chorobą Parkinsona czy powikłaniami związanymi z cukrzycą.

Historia powstania: Pracujący w laboratoriach JPL Eric Fossum potrzebował zmniejszyć kamery tak, aby zmieściły się na pokładach kosmicznych promów lub by można je było przymocować do sond. W roku 1993 wynalazł ze swym zespołem matrycę CMOS, za pomocą której znacznie zwiększył jakość zdjęć, jednocześnie obniżając zużycie energii w tego typu urządzeniach.

Wykorzystanie na Ziemi: Potencjał swego wynalazku rozwinął w założonej przez siebie firmie Photobit i obecnie jest właścicielem ekskluzywnej licencji na używanie tego typu czujników nie tylko w telefonach komórkowych, ale także w medycynie, gdzie umożliwiają stworzenie kamer tak małych, że mogą one zostać przez pacjenta połknięte.

Zainteresował Cię ten tekst? Zobacz Świat na Dłoni.