Space Spinoff-technologie werkt ook op aarde

Wist je dat de chip in je mobiele telefoon het resultaat is van ruimteverkenning? Of dat de borstkankerscreening die vrouwen krijgen, voor het eerst werd ontwikkeld voor sensoren op ruimtemissies? Het is waar. Innovatieve technologieën die worden gemaakt voor ruimtemissies, blijken uiteindelijk net zo nuttig (en soms zelfs nuttiger) op aarde dan hun uitvinders aanvankelijk hadden bedoeld. Geavanceerde technologie verschijnt op onze planeet, in onze steden, onze huizen en zelfs in ons lichaam. Het wordt niet alleen gebruikt in toekomstige ruimteverkenningsmissies, zoals maanverkenning en asteroïde mijnbouw, maar zal ook huizen op aarde vinden. Laten we eens kijken naar een paar gadgets uit het ruimtetijdperk die het leven van ons allemaal hier op het oude Terra beter maken.

Kijk eens naar je mobiele telefoon. Waarschijnlijk heeft het een camera met een beeldsensor op basis van CMOS-technologie die bij NASA is begonnen. CMOS staat voor "complementaire metaaloxide halfgeleider" en wordt gebruikt in beeldvormingsapparatuur. De ruimtevaartorganisatie is altijd al geïnteresseerd geweest in het vastleggen van beelden van vage en verre objecten in de ruimte, en de De ontwikkeling van camera's met ladingsgekoppelde apparaten (we noemen ze CCD's) komt voort uit de noodzaak om planeten, sterren en sterrenstelsels. Op die manier werken ze heel goed, en technologieën gebaseerd op CCD's bevolken nieuwe generaties camera's, waaronder die in mobiele telefoons.

Een van de nieuwste innovaties op basis van het CMOS-ontwerp is iets dat uw volgende tandartsbezoek een beetje gemakkelijker zal maken. Dat komt omdat er nieuwe tandheelkundige imagers worden gebouwd met CMOS-gebaseerde sensoren erin. Denk er eens over na: uw mond is een donkere, schemerige omgeving en tot voor kort konden alleen röntgenapparatuur de tanden binnendringen en tandartsen een kijkje geven in hun toestand. De reeks pixels in een digitale imager op basis van CMOS-ontwerpen kan uitstekende visies op tanden opleveren, verlaag de blootstelling van een patiënt aan röntgenstralen en geef tandartsen veel betere "kaarten" van de tanden van een patiënt en mond.

Een van de grootste effecten die ruimtevaart kan hebben op nullen van mensen op hun botten. Astronauten tijdens langdurige missies hebben een aanzienlijk verlies aan botdichtheid geleden. Daarom zien we vaak foto's van astronauten die in de ruimte oefenen aan boord van het International Space Station. Het is niet alleen om in vorm te blijven, het is ook om te voorkomen dat de botdichtheid verslechtert. Om dat botverlies, op de grond gebaseerde MD's, in de gaten te houden, had NASA apparatuur nodig die de botgezondheid in microzwaartekracht zou bestuderen. Een techniek genaamd dual-energy x-ray absorptiometry (DXA), gedaan door een apparaat dat licht genoeg is om naar het ruimtestation te brengen, was het antwoord. Dezelfde techniek en uitrusting zal zeker zijn weg vinden naar medische laboratoria hier op aarde voor onderzoekers die botafbraak en spieratrofie onderzoeken.

Voertuig CO₂ (kooldioxide) -emissies zijn een grote factor in de opkomst van broeikasgassen in de atmosfeer van de aarde. Deze deken van gassen bestaat voornamelijk uit stikstof, plus zuurstof en kooldioxide en werd al vroeg in de kinderschoenen gevormd. Het kan meer dan eens zijn gevormd, en werd beïnvloed door (onder andere) inslagen, vulkanisme en de opkomst van leven.

Hoewel het leven op onze planeet dit gas afhangt en uitademt, wordt het begrip van zijn rol in onze atmosfeer en ons klimaat nog steeds intens bestudeerd. Een mysterie: hoe CO₂ wordt geconcentreerd in de atmosfeer en verdwijnt dan in de loop van een jaar is niet goed begrepen.

Instrumenten in de ruimte (zoals weersatellieten en andere sensoren) kunnen de CO-cyclus het hele jaar door meten₂ in onze atmosfeer en drie missies maken zich klaar om te lanceren om precies dat te doen. Er is echter nog een ander gebruik voor deze technologie die hier op aarde kan worden ingezet: meten voertuigemissies waar de voertuigen zijn, in plaats van dat ze elk de inspectiestations moeten bezoeken jaar. Er is een nieuw instrument ontwikkeld dat gebruik maakt van lasers om dit werk te doen, waarbij niet alleen de CO op nul wordt gezet₂, maar ook methaan, ethaan en salpeterzuur nauwkeuriger en sneller dan oudere, minder efficiënte methoden. Verschillende staten in de Verenigde Staten hebben deze technologie al gekocht en er zullen er nog meer aan boord springen.

Elk jaar sterven tienduizenden vrouwen over de hele wereld (veel in ontwikkelingslanden) na de bevalling aan de gevolgen van een bloeding. Een nieuwe NASA-spin-off-technologie op basis van een "G-suit" -ruimtepak wordt nu gebruikt om de levens van nieuwe moeders die door bloedingen worden bedreigd, te redden. Een team van onderzoekers van NASA Ames paste een G-pak aan zodat het een reeks druk kon leveren en gebruikte het bij een vrouw die leed aan een bloeding na de bevalling. Deze toepassing van een technologie die wordt gebruikt om astronauten veilig te houden op hun reis terug naar de aarde na een verblijf in ruimte, is een redder in nood voor nieuwe moeders die niet altijd snel na het geven toegang hebben tot bloedtransfusies of medicijnen geboorte. Sinds de ontwikkeling van een product genaamd LifeWrap hebben meer dan 20 landen geïnvesteerd in technologie op basis van hetzelfde dat astronauten routinematig gebruiken wanneer ze naar huis terugkeren.

Veel mensen op onze planeet hebben geen toegang tot schoon drinkwater. Of ze wonen in gemeenten waar de wateraanvoerinfrastructuur verslechtert (en lokale ambtenaren hebben geen actie ondernomen om het te repareren, zoals in Flint, MI). Toegang tot veilig, schoon water is een mensenrecht. Het is ook iets waar astronauten in de ruimte voortdurend mee worden geconfronteerd: genoeg water hebben om te drinken terwijl ze honderden kilometers boven de planeet cirkelen. NASA heeft steeds efficiëntere manieren ontwikkeld om water te recyclen op plaatsen als het internationale ruimtestation ISS, en veel van de technologie is afhankelijk van filtratie. Op dit moment gebruiken de astronauten van het bureau een aantal van de beste filtratietechnieken ter wereld.

Bepaalde vezels die in nanomaterialen worden gebruikt, zijn ook goede waterfilters. NASA heeft van die materialen geprofiteerd om het ISS van goed drinkwater te voorzien. En het blijkt dat dezelfde filters die NASA gebruikt ook kunnen worden gebruikt door mensen die op de grond werken: noodsituaties werknemers, gemeenschappen in ontwikkelingslanden, backpackers en anderen die water moeten filteren en gebruiken waar zij zijn. De nieuwste filters verwijderen niet alleen veel onzuiverheden in water, maar verwijderen ook virussen en bacteriën. Uiteindelijk zullen bedrijven die deze technologie verkopen, deze leveren aan huiseigenaren op afgelegen locaties en mogelijk zelfs aan steden waar waterafvoersystemen drastisch moeten worden gerepareerd.

Dat zijn slechts enkele van de vele, vele technologieën die ruimteverkenning mogelijk maakt om hier op aarde te gebruiken. Van technologie om de carrosserieën van raceauto's te versterken, het zicht van skiërs te verbeteren, de doorstroming in kerncentrales te verbeteren en zelfrijdende tractoren en machines met GPS en technieken die zijn ontwikkeld voor gebruik in de ruimte hebben een ongelooflijk groot effect op de geneeskunde, industrie, landbouw, recreatie, consumptiegoederen en nog veel meer meer. Geld besteed aan ruimteverkenning wordt niet "daarboven" besteed; het geldt voor machines en mensen die hier op aarde werken! Meer weten over spin-offs in de ruimte? Bezoek De spinoff-pagina's van NASA voor veel meer technologieën die het leven hier op aarde gemakkelijker maken. En lees hier voor meer voorbeelden van hoe ruimteverkenning u kan helpen.