NASA Spin-Offs: Fra rumteknologi til jordinvention

Det hårde miljø i det ydre rum er ikke nøjagtigt det mest beboelige af miljøer. Der er ingen ilt, vand eller iboende måder at skabe eller dyrke mad på. Derfor har forskere ved National Aeronautics and Space Administration gennem årene investeret stor indsats for at gøre livet i rummet så gæstfrit som muligt for dets menneskelige og ikke-menneskelige opdagelsesrejsende.

Tilfældigt vil mange af disse innovationer ofte blive genbrugt eller fundet overraskende brug lige her på jorden. Blandt de mange eksempler inkluderer et fibrøst materiale, der er fem gange stærkere end stål, der blev brugt i faldskærme, så Viking-rovere kan bløde på overfladen af Mars. Nu kan det samme materiale findes i Good Year-dæk som en måde at forlænge dækets levetid.

Faktisk er mange dagligdags forbrugerprodukter fra babymad til ting som solpaneler, badetøj, ridsebestandige linser, cochleaimplantater, røgdetektorer og kunstige lemmer blev født ud af bestræbelserne på at gøre rumfarten lettere. Så det er sikkert at sige, at en masse af den teknologi, der er udviklet til udforskning af rummet, endte med at gavne livet på planeten jorden på utallige måder. Her er et par af de mest populære NASA-spin-offs, der har påvirket lige her på jorden.

Håndholdt støvsugere er blevet noget af en praktisk hæfteklamme i mange husstande i disse dage. I stedet for at fumle rundt med støvsugere i fuld størrelse, giver disse bærbare sugedyr os mulighed for at komme ind i de trange, vanskeligt tilgængelige steder såsom under bilsæder for at rense dem ud eller give sofaen en hurtig støvsugning med minimal besvær, men engang var de udviklet til en meget mere ude af denne verden opgave.

Den originale mini vac, Black & Decker DustBuster, var på mange måder født af et samarbejde mellem NASA om Apollo-månelandingerne, der startede i 1963. Under hver af deres pladsmissioner, astronauterne forsøgte at samle måneberg og jordprøver, der kan bringes tilbage til jorden til analyse. Men mere specifikt havde forskere brug for et værktøj, der kan udtrække jordprøver, der løj under månens overflade.

Så for at kunne grave så dybt som 10 meter ned i månens overflade udviklede Black & Decker Manufacturing Company en bore, der var kraftig nok til at grave dybt, men alligevel bærbar og let nok til at blive bragt langs rumfærgen. Et andet krav var, at det skulle være udstyret med sin egen langvarige strømkilde, så astronauter kan undersøge områder langt ud over, hvor rumskib blev parkeret.

Det var denne banebrydende teknologi, der gjorde det muligt for kompakte, men alligevel kraftige motorer, der senere skulle blive grundlaget for virksomhedens brede vifte af trådløse værktøjer og udstyr, der bruges på tværs af forskellige brancher, såsom bilindustrien og medicinsk felter. Og for den gennemsnitlige forbruger pakket Black & Decker den batteridrevne miniatyrmotorteknologi i en 2-pund støvsuger, der blev kendt som DustBuster.

Mange af os har en tendens til at tage for givet de rigelige næringssorter, der kan serveres lige her på guds grønne jord. Tag dog en tur flere tusinder af miles ud i atmosfæren, og indstillingerne begynder at blive ringe. Og det er ikke kun, at der virkelig ikke er nogen spiselig mad i det ydre rum, men astronauter er også begrænsede ved de strenge vægtbegrænsninger for, hvad der kan bringes ombord på grund af omkostningerne ved brændstof forbrug.

De tidligste midler til næring, mens de var i rummet, kom i form af bittestore terninger, frysetørrede pulvereog semi-væsker, såsom chokoladesaus, fyldt i aluminiumsrør. Disse tidlige astronauter, såsom en John Glenn, den første mand, der spiste i det ydre rum, fandt udvælgelsen ikke kun meget begrænset, men også uappetitlig. For Gemini-missionerne blev forsøg på forbedringer senere forsøgt ved at fremstille bittestore terninger belagt med gelatine for at reducere smuldrende og indkapsling af frysetørrede fødevarer i en speciel plastbeholder til fremstilling af rehydrering nemmere.

Skønt ikke helt som et hjemmelavet måltid, fandt astronauter disse nyere versioner meget mere behageligt. Snart nok blev menuvalgene udvidet til delikatesser såsom rejer cocktail, kylling og grøntsager, butterscotch budding og æble sauce. Apollo-astronauter havde privilegiet at rehydratisere deres mad med varmt vand, hvilket bragte mere ud af smagen og fik madens smag samlet set bedre.

Selvom bestræbelserne på at gøre rumkøkken lige så velsmagende som et hjemmelavet måltid viste sig at være ganske udfordrende, blev de til sidst gav hele 72 forskellige fødevarer serveret på Skylabs rumstation, som var i drift fra 1973 til 1979. De har endda ført til oprettelsen af ​​nye forbrugsvarer, såsom frysetørret is og brug af Tang, en pulveriseret frugtsmag med drikkevareblanding, ombord i rumopgaver førte til et pludseligt løft i popularitet.

En af de mest populære innovationer, der er tilpasset til at tilpasse sig et miljø i det ydre rum, der nogensinde kommer til jorden, er temperamentskum, bedre kendt som hukommelseskum. Det bruges ofte som strøelsesmateriale. Det findes i puder, sofaer, hjelme - endda sko. Dens varemærke snapshot af et materiale, der viser en hånds indtryk, er endda nu blevet et ikonisk symbol på det bemærkelsesværdige rumalder-teknologi - en teknologi, der er både elastisk og fast, men alligevel blød nok til at forme sig selv til enhver kropsdel løftes.

Og ja, du kan takke forskerne på NASA for at komme med sådan ud af denne verdenskomfort. Tilbage i 1960'erne var agenturet på udkig efter måder til bedre at dæmpe NASAs flysæder, når piloter gennemgår anstrengelsestrykket fra G-styrke. Deres gå til mand på det tidspunkt var en luftfartsingeniør ved navn Charles Yost. Heldigvis var det åbne, polymere "hukommelses" skummateriale, han udviklede, nøjagtigt, hvad agenturet havde i tankerne. Det gjorde det muligt for en persons kropsvægt at blive fordelt jævnt, så komforten kan opretholdes gennem langdistanceflyvninger.

Selv om skummaterialet blev frigivet til kommercialisering i de tidlige 80'ere, viste masseproduktion af materialet at være udfordrende. Fagerdala World Foams var et af de få virksomheder, der var villige til at opskalere processen og i 1991 frigav produkt, ”Tempur-Pedic Swedish Madrass. Hemmeligheden bag skumets kontureringsevne ligger i det faktum, at det var varmefølsomt, hvilket betyder materialet ville blødgøre som reaktion på varme fra kroppen, mens resten af ​​madrassen blev firma. På denne måde fik du den ensartede vægtfordeling for at sikre, at du fik en behagelig nattesøvn.

Vand dækker langt størstedelen af ​​jordoverfladen, men vigtigere er, at drikkevand er vidt rigeligt. Ikke så i det ydre rum. Så hvordan sikrer rumfartsbureauer, at astronauter har tilstrækkelig adgang til rent vand? NASA begyndte at arbejde på dette dilemma i 1970'erne ved at udvikle specielle vandfiltre til at rense den vandforsyning, der blev bragt med på shuttle-missioner.

Agenturet samarbejdede med Umpqua Research Company i Oregon for at skabe filterpatroner, der brugte jod snarere end klor for at fjerne urenheder og dræbe bakterier, der findes i vandet. Microbial Check Valve (MCV) -patronen var så vellykket, at den blev brugt på hver shuttle-flyvning. For den internationale rumstation udviklede Umpqua Research Company et forbedret system kaldet Regenerable Biocid-leveringsenhed, der fjernede patronerne og kan regenereres mere end 100 gange, før det skulle være nødvendigt erstattet.

For nylig er noget af denne teknologi blevet brugt lige her på Jorden ved kommunale vandanlæg i udviklingslande. Medicinske faciliteter er også låst fast på de innovative teknikker. F.eks. Har MRLB International Incorporated i River Falls, Wisconsin, designet en dental vandlinje rensepatron kaldet DentaPure, der er baseret på den vandrensningsteknologi, der er udviklet til NASA. Det bruges til at rense og dekontaminere vand som en forbindelse mellem filter og tandinstrument.