10 геніальних винаходів NASA, які широко використовуються у повсякденному житті

В історії NASA є багато винаходів, що створювалися для космічних польотів, і еволюціонували в результаті в корисні інструменти для повсякденного життя. А можливості для таких чудових перетворень з'являються завдяки програмі передачі технологій NASA – NTTP. Вона включає безкоштовні комп'ютерні програми та посилання на те, як підприємства можуть ліцензувати "космічні" технології для комерційного використання.

Так, сайт Slash Gear пише: "Передача технологій — важлива частина місії NASA, і журнал Spinoff, що видається агентством вже кілька десятиліть, щорічно публікує інформацію про космічні технології, які були адаптовані для використання на Землі". Ось невелика добірка цих інновацій, які є в широкому вжитку сьогодні.

Портативний дриль

Коли у 1961 р. з'явилася програма "Аполлон", паралельно було запущено десятки проектів, спрямованих на вирішення проблем, пов'язаних з виконанням повсякденних завдань — наприклад, технічного обслуговування транспортних засобів у космосі. Так, виробник інструментів Black+Decker у співпраці з НАСА створив бездротовий гайковий ключ із нульовим ударом, який міг би повертати болти, не обертаючи користувача в умовах невагомості.

Відео дня

Будучи власником патенту на портативний електричний дриль з 1917 року, компанія Black+Decker ідеально підійшла і для вирішення ще одного наукового завдання. Під час польотів Apollo 15, 16 і 17, для збирання зразків місячної породи та ґрунту з глибини, виникла потреба у спеціальних інструментах. А саме, був потрібний легкий, компактний, портативний бур, що заряджається від бортового джерела живлення.

Компанія Black + Decker спільно з NASA створила бур, що відповідає всім цим вимогам і дозволяє видобувати зразки з глибини до 10 футів під місячною поверхнею. Підсумок цього співробітництва сьогодні - дриль Dust Buster, в якому використані напрацювання, отримані при розробці конструкції двигуна "місячного" дриля.

Камери для мобільних телефонів

Отримання якісних зображень із космічних апаратів – технічно складне завдання. Щоб її вирішити, у 80-х роках NASA використовувало технологію створення зображень за допомогою приладів із зарядовим зв'язком, який пізніше став основою для створення цифрових камер.

Технологію CCD було вдосконалено інженером Еріком Фоссумом, який працював у Лабораторії реактивного руху НАСА у Пасадені (штат Каліфорнія). Фоссум вважався експертом у галузі CCD-систем, і його робота щодо покращення високого енергоспоживання та ефективності перенесення заряду призвела до створення абсолютно нової технології формування зображень.

Ця розробка, що отримала назву комплементарного металооксидного напівпровідникового датчика (КМОП), була ліцензована компаніями Kodak, Intel і AT&T. де були потрібні маленькі камери з низьким енергоспоживанням, що було властиво КМОП-сенсорам.

Ковдри для екстрених ситуацій

Люди та обладнання, що працюють за низьких температур, вимагають спеціального захисту. Алюмінізований майлар — блискуча фольга, яку ми бачимо на багатьох космічних кораблях і скафандрах, — неймовірно тонкий і легкий матеріал, що робить його ідеальним для космічних подорожей. Його блискуча сторона відбиває тепло або затримує його всередині, тому такі листи можна використовувати і для ізоляції.

На Землі ці ковдри часто використовують спортсмени, туристи та медики. Тонкий пластик з металевим покриттям утримує тепло тіла і одночасно не дає вітру охолоджувати поверхню шкіри, по суті, зігріваючи людину за рахунок тепла, яке активно віддає її тіло.

Покращені шини та дороги

Необхідність працювати у суворих місячних умовах призвела до вдосконалення шин, встановлених NASA на портативному верстаті, який у місії Apollo 14 називали "Рікша". У 60-х та 70-х роках шини, призначені для літнього використання, втрачали зчеплення та гнучкість узимку.

Компанія Goodyear Tire спільно з NASA розробила гуму, яка залишалася еластичною та міцною за низьких температур. В результаті з'явилися шини, що не втрачали гнучкості при температурах до 195 градусів за Фаренгейтом. Пізніше Goodyear використовувала ці напрацювання для створення нешипованих зимових шин на звичайних автомобілях.

Ще одним "побічним" продуктом співпраці з НАСА стала технологія рифлення, яку на Землі використовували при будівництві доріг і злітно-посадкових смуг для більш ефективного відведення води з дорожнього полотна.

До речі, і датчики тиску в шинах, обов'язкові всім пасажирських автомобілів сьогодні — прямий результат удосконалення шин космічних шатлів.

Світлодіоди

Питання вирощування рослин у космосі завжди хвилювало вчених. Адже це і джерело їжі, і покращення якості повітря на космічному кораблі. Коли в NASA розглядали системи освітлення, необхідні для підтримки життя рослин у безповітряному просторі, першорядне значення мали такими чинниками, як: мала вага, низьке енергоспоживання, рівень тепловиділення, здатність витримувати різкі перепади температур, можливість випромінювати світло різних кольорів, і ударостійкість. Усі ці завдання вирішила світлодіодна технологія.

NASA виготовило прототип твердотільного світлодіодного освітлювального модуля. Він відповідав численним вимогам космічних польотів і мав можливість дистанційного управління, дозволяючи наземним службам контролю регулювати і відстежувати потреби рослин і людей на борту космічних кораблів.

До 2008 року на Міжнародній космічній станції було встановлено повноцінну світлодіодну систему. Освітлення виявилося корисним і для космонавтів. У процесі розробки приладу для рослин інша група дослідників, що фінансується NASA, з'ясувала, що певні кольори світла сприяють циклу сну космонавтів.

Багаторазові сходи та заходи сонця, які космічні мандрівники бачать протягом 24 годин, впливають на циркадні ритми. І можливість допомогти цим людям, регулюючи рівень та колір світла, стала важливою додатковою перевагою при впровадженні світлодіодних систем.

Бездротові гарнітури

Розробка легкої гарнітури комунікаційних пристроїв у НАСА призвела до створення системи, яка була прийнята на озброєння авіакомпанією United Airlines і стала основою компанії Plantronics.

Приблизно в цей час NASA зіткнулося з серйозною проблемою: на етапі відновлення місії 1961 року "Меркурій-Редстоун-4" зник зв'язок з одним з астронавтів. У результаті його знайшли, але сама можливість трагедії змусила вчених переглянути системи зв'язку, що існували. А компанія, до послуг якої вони вдалися, використовувала у своєму радіопередавачі гарнітуру Plantronics

Надалі Plantronics отримувала нагороди за свої Bluetooth-гарнітури та розробила системи гучного зв'язку для підприємств, будинків, служб екстреного реагування та навіть для ігрового додатку Xbox.

Сонячні елементи

Сонячна енергія завжди була в центрі уваги NASA, при розгляді питання електропостачання: адже що може бути найкращим джерелом енергії в космосі? За минулі роки збирання та зберігання сонячної енергії були значно вдосконалені, і дослідження NASA сприяли багатьом з цих досягнень.

Хоча сонячні батареї придумали не в НАСА — це заслуга вчених із лабораторії Белла у 1954 р., необхідність створення та зберігання енергії в космосі змушувала агенцію наполегливо працювати у цьому напрямку.

Так, наприклад, на Міжнародній космічній станції встановлено вісім 114-футових крил сонячних батарей, на кожному з яких розміщено близько 33 000 сонячних елементів. При всій своїй масі лише близько 14% сонячного світла, що потрапляє на ці панелі, перетворюється на корисну енергію. Однак, ця технологія застаріла на кілька років.

Сьогодні сонячні елементи можна зробити дешевшими, тоншими і навіть перетворити на гнучкі листи, здатні вловлювати до 90% сонячного світла, що потрапляє на них. Можна навіть придбати такий варіант пристрою для заряджання телефону. І в міру того, як дослідники дізнаються все більше і більше, "сонячні" технології продовжують відкривати нові горизонти.

Портативні комп'ютери

Ще один винахід НАСА, що набув широкого поширення, — портативний комп'ютер. Ця ідея адаптації засобів зв'язку в умовах космосу виникла ще на початку 80-х років.

Модель GRiD Compass, стартова ціна якої на той момент перевищувала 8000 доларів, була недоступна для пересічних користувачів, але привернула увагу NASA. Головним чином через плазмовий екран, що робило Compass легшим, ніж аналогічна продукція, де використовувалися важкі ЕПТ-екрани.

Привабливою була і твердотільна, більш довговічна ніж жорсткий диск, без рухомих частин —"бульбашкова пам'ять".

Щоб відправити Compass до космосу, НАСА знадобилося мінімум модифікацій — встановити новий кабель живлення, сумісний із шатлом, та використовувати систему охолодження на основі вентилятора.

А основним удосконаленням НАСА GRiD Compass стало програмне забезпечення, що перетворило пристрій на портативну електростанцію.

Коли в 1983 р. модифікований GRiD, який отримав назву Shuttle Portable On-board Computer (SPOC), відправився в космос на борту Columbia, він був оснащений графічною програмою позиціонування, яка використовується для створення фотографій, а також резервною програмою повернення в космос як аварійна.

Джойстик

При розробці місяцехода "Аполлон", необхідність керування транспортним засобом у скафандрі зажадала від NASA деяких інновацій, внаслідок чого було встановлено джойстик, керований однією рукою і який дозволяє контролювати рульове керування, гальмування та прискорення.

Хоча NASA не винайшло джойстик, його інновації в дизайні виявляються у всьому — від керування відеоіграми до систем, які дозволяють водіям з обмеженими можливостями керувати авто без рульового колеса.

Хоча з часів введення інформації зазнали значних змін, скромний джойстик залишився невід'ємною частиною сучасних контролерів ігрових консолей і самих космічних скафандрів.

Піна з ефектом пам'яті

Одна з головних труднощів при відправленні пілотованого екіпажу була пов'язана з кріслом. Адже це пристосування, з космонавтом, що сидить у ньому, має витримувати неймовірний тиск і ударне навантаження.

На щастя, NASA вдалося розробити рішення, яке агентство вважає своїм найвідомішим і широко використовуваним продуктом.

Полімерна піна з пам'яттю Temper, що поглинала енергію і зберігала при цьому м'якість, була створена в 1966 році, на замовлення NASA, інженером-авіаконструктором Чарльзом Йостом. Раніше Йост вже працював із NASA над створенням обладнання для евакуації вантажів у рамках програми "Аполлон", і тепер йому було запропоновано вдосконалити конструкцію сидінь для літаків, щоб захистити їх від зіткнень і сильної вібрації під час зльоту в рамках програми космічних човників.

Після продажу первинних прав на технологію, Йост створив компанію Dynamic Systems, яка вдосконалила цю технологію та знайшла їй десятки застосувань.

Хоча матраци та подушки Tempur-Pedic сьогодні найпопулярніший варіант використання цієї піни, її також застосовують для сидінь мотоциклів, медичних подушок, протезів кінцівок, шоломів і мішеней для стрільби з лука.