NASA Spin-Offs: van ruimtetechnologie tot uitvinding van de aarde

De harde omgeving van de ruimte is niet bepaald de meest leefbare omgeving. Er zijn geen zuurstof, water of inherente manieren om voedsel te kweken of te verbouwen. Daarom hebben wetenschappers van de National Aeronautics and Space Administration door de jaren heen geïnvesteerd veel moeite om het leven in de ruimte zo gastvrij mogelijk te maken voor de mens en niet-mens ontdekkingsreizigers.

Toevallig zouden veel van deze innovaties vaak hier op aarde worden hergebruikt of verrassend worden gebruikt. Een van de vele voorbeelden is een vezelmateriaal dat vijf keer sterker is dan staal dat in parachutes werd gebruikt, zodat Vikingrovers zacht kunnen landen op het oppervlak van Mars. Nu is hetzelfde materiaal te vinden in Good Year-banden als een manier om de levensduur van banden te verlengen.

Sterker nog, veel alledaagse consumentenproducten van babyvoeding tot zaken als zonnepanelen, zwemkleding, krasbestendige lenzen, cochleaire implantaten, rookmelders en kunstmatige ledematen zijn ontstaan ​​uit inspanningen om ruimtevaart gemakkelijker te maken. Het is dus veilig om te zeggen dat veel van de technologie die is ontwikkeld voor ruimteverkenning uiteindelijk op talloze manieren het leven op aarde ten goede is gekomen. Hier zijn een paar van de meest populaire spin-offs van NASA die hier op aarde indruk hebben gemaakt.

Handheld stofzuigers zijn tegenwoordig in veel huishoudens een beetje een handig onderdeel geworden. In plaats van te rommelen met stofzuigers van volledige grootte, stellen deze draagbare zuigbeesten ons in staat om op die krappe moeilijk bereikbare plekken te komen, zoals onder autostoelen om ze schoon te maken of om de bank snel af te stoffen met minimale moeite, maar ooit waren ze ontwikkeld voor een veel meer niet-van-deze-wereld taak.

De originele minivac, de Black & Decker DustBuster, is in veel opzichten ontstaan ​​uit een samenwerking tussen NASA voor de Apollo-maanlandingen vanaf 1963. Tijdens elk van hun ruimtemissiesprobeerden de astronauten maansteen- en bodemmonsters te verzamelen die voor analyse naar de aarde kunnen worden teruggebracht. Maar meer specifiek, wetenschappers hadden een hulpmiddel nodig dat bodemmonsters kan extraheren die onder het maanoppervlak lagen.

Dus om zo diep als 10 voet in het maanoppervlak te kunnen graven, ontwikkelde de Black & Decker Manufacturing Company een boormachine die krachtig genoeg was om diep te graven, maar toch draagbaar en lichtgewicht genoeg om mee te nemen in de spaceshuttle. Een andere vereiste was dat het zou moeten worden uitgerust met een eigen duurzame stroombron, zodat astronauten gebieden kunnen onderzoeken die verder gaan dan waar de ruimteschip was geparkeerd.

Het was deze baanbrekende technologie die compacte, maar krachtige motoren mogelijk maakte waar later de basis voor zou worden het brede assortiment snoerloze gereedschappen en apparatuur van het bedrijf dat wordt gebruikt in verschillende industrieën, zoals de auto-industrie en de medische sector velden. En voor de gemiddelde consument verpakte Black & Decker de op batterijen werkende miniatuurmotortechnologie in een stofzuiger van 2 pond die bekend werd als de DustBuster.

Velen van ons hebben de neiging om de overvloedige soorten voeding die hier op Gods groene aarde geserveerd kunnen worden als vanzelfsprekend te beschouwen. Maak echter een reis van duizenden kilometers in de atmosfeer en opties beginnen echt schaars te worden. En het is niet alleen dat er echt geen eetbaar voedsel in de ruimte is, maar astronauten zijn ook beperkt door de strenge gewichtsbeperkingen van wat aan boord mag worden gebracht vanwege de brandstofkosten consumptie.

Het vroegste levensmiddel in de ruimte kwam in de vorm van hapklare blokjes, gevriesdroogde poedersen halfvloeistoffen zoals chocoladesaus gevuld in aluminium buizen. Deze vroege astronauten, zoals een John Glenn, de eerste man die in de ruimte dineerde, vonden de selectie niet alleen ernstig beperkt, maar ook onsmakelijk. Voor de Gemini-missies werden pogingen tot verbetering later geprobeerd door hapklare blokjes te maken die waren bedekt met gelatine om afbrokkelen te verminderen en gevriesdroogde voedingsmiddelen in een speciale plastic bak te doen om rehydratatie te bewerkstelligen makkelijker.

Hoewel astronauten niet echt een huisgemaakte maaltijd waren, vonden ze deze nieuwere versies veel aangenamer. Al snel breidden de menuselecties zich uit tot delicatessen zoals garnalencocktail, kip en groenten, butterscotch pudding en appelmoes. Apollo-astronauten hadden het voorrecht om hun voedsel opnieuw te hydrateren heet water, waardoor de smaak meer naar voren kwam en het eten over het algemeen beter smaakte.

Hoewel pogingen om de ruimtekeuken net zo smakelijk te maken als een huisgemaakte maaltijd behoorlijk uitdagend bleken, zijn ze dat uiteindelijk wel leverde maar liefst 72 verschillende etenswaren op die geserveerd werden op het Skylab's ruimtestation, dat in bedrijf was van 1973 tot 1979. Ze hebben zelfs geleid tot de creatie van nieuwe consumentenvoedingsmiddelen zoals gevriesdroogd ijs en de gebruik van Tang, een poedervormige drankmix met fruitsmaak, aan boord van ruimtemissies leidde tot een plotselinge boost in populariteit.

Een van de meest populaire innovaties die zijn aangepast om zich aan te passen aan een omgeving in de ruimte om ooit op aarde te komen, is temperschuim, beter bekend als traagschuim. Het wordt meestal gebruikt als beddengoed. Het zit in kussens, banken, helmen en zelfs in schoenen. De kenmerkende momentopname van een materiaal dat de afdruk van een hand laat zien, is zelfs nu een iconisch symbool van zijn opmerkelijke geworden Space Age-technologie - een technologie die zowel elastisch als stevig is, maar toch zacht genoeg is om zich aan elk lichaamsdeel te vormen opgeheven.

En ja, je kunt de onderzoekers van NASA bedanken voor het bedenken van zo'n buitenaards comfort. In de jaren zestig was het bureau op zoek naar manieren om de vliegtuigstoelen van NASA beter te dempen terwijl piloten de inspanning van G-force ondergingen. Hun go-to-man was destijds een luchtvaartingenieur genaamd Charles Yost. Gelukkig was het opencellige, polymere "memory" -schuimmateriaal dat hij ontwikkelde precies wat het bureau in gedachten had. Het zorgde ervoor dat het lichaamsgewicht van een persoon gelijkmatig werd verdeeld, zodat het comfort tijdens lange afstandsvluchten behouden kon blijven.

Hoewel het schuimmateriaal begin jaren '80 op de markt werd gebracht, bleek massaproductie van het materiaal een uitdaging. Fagerdala World Foams was een van de weinige bedrijven die bereid waren het proces op te schalen en bracht in 1991 een product uit, de "Tempur-Pedic Zweedse matras". Het geheim van de contourmogelijkheden van het schuim ligt in het feit dat het hittegevoelig was, wat betekent het materiaal zou zachter worden als reactie op warmte van het lichaam terwijl de rest van de matras bleef zitten firma. Op deze manier heb je die kenmerkende gelijkmatige gewichtsverdeling om ervoor te zorgen dat je een comfortabele nachtrust krijgt.

Water beslaat het overgrote deel van het aardoppervlak, maar wat nog belangrijker is, drinkbaar water is wijdverbreid. Niet zo in de ruimte. Dus hoe zorgen ruimteagentschappen ervoor dat astronauten voldoende toegang hebben tot schoon water? NASA begon in de jaren zeventig aan dit dilemma te werken door speciale waterfilters te ontwikkelen om de watervoorziening die tijdens shuttle-missies was meegebracht, te zuiveren.

Het bureau werkte samen met Umpqua Research Company in Oregon om filterpatronen te maken die gebruikt werden jodium in plaats van chloor om onzuiverheden te verwijderen en bacteriën in het water te doden. De Microbial Check Valve (MCV) -cartridge was zo succesvol dat deze op elke shuttle-vlucht werd gebruikt. Voor het International Space Station heeft de Umpqua Research Company een verbeterd systeem ontwikkeld, genaamd de Regenerable Biocide-toedieningseenheid die de cartridges heeft afgeschaft en meer dan 100 keer kan worden geregenereerd voordat dat nodig is vervangen.

Meer recentelijk is een deel van deze technologie hier op aarde gebruikt bij gemeentelijke waterfabrieken in ontwikkelingslanden. Ook medische voorzieningen hebben de innovatieve technieken gebruikt. MRLB International Incorporated in River Falls, Wisconsin heeft bijvoorbeeld een tandheelkundige waterlijn ontworpen zuiveringspatroon genaamd DentaPure dat is gebaseerd op de waterzuiveringstechnologie die is ontwikkeld voor NASA. Het wordt gebruikt om water te reinigen en te ontsmetten als schakel tussen het filter en het tandheelkundige instrument.