16 اختراع ناسا نستخدمها كل يوم

ربما ستصدم من عدد العناصر التي نستخدمها كل يوم لبدء الحياة في مختبر ناسا. في بعض الأحيان تحاول إعادة رواد الفضاء إلى المنزل بأمان ، وفي هذه العملية ، تخترع شيئًا ينتمي إلى كل منزل أو مجموعة أدوات.

لذا ، سواء اخترعت ناسا الشيء بشكل مباشر أو استثمرت الكثير من الوقت والمال في تحسين شيء موجود ، فإليك بعض الطرق التي طورتها وكالة الفضاء من تحسين حياتنا.

كاميرات الهواتف المحمولة

من الصعب اختيار شيء معين لتتصدر قائمة الأشياء اليومية التي اخترعتها ناسا والتي لها تأثير مستمر على حياتنا ، نظرًا لاتساع نطاق الأشياء التي شاركت فيها الوكالة على مر السنين.

لكن من الصعب التفوق على كاميرات الهواتف المحمولة من حيث عدد المرات التي نستخدمها فيها ومدى بروزها في حياتنا اليومية. من التقاط صور لطيفة لحيواناتنا الأليفة وأطفالنا إلى تسجيل اللحظات التاريخية التي تحول الخطاب العام ، تتمتع كاميرا الهاتف المحمول بحضور هائل في الحياة العصرية.

بدأ كل شيء في التسعينيات في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) عندما نجح فريق بقيادة عالم ناسا إريك فوسوم في تصغير مستشعر أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن (CMOS). كانت هذه المستشعرات متفوقة بشكل واضح على مستشعرات الأجهزة المزدوجة (CCD) المستخدمة في ذلك الوقت ، لكن الاعتماد كان بطيئًا.

لحسن الحظ ، كان فوسم وزميلته سابرينا كيميني مثابرين. بدأوا شركة Photobit وقادوا استخدام مستشعرات CMOS في التطبيقات الصناعية والتجارية.

مهد بحثهم ومثابرتهم الطريق أمام المستشعرات الصغيرة الموجودة في هاتفك المحمول بالإضافة إلى العديد من التطبيقات الأخرى مثل الكاميرات الأمنية المنزلية المدمجة ، وأجراس باب الفيديو ، وكاميرات القيادة ، وفي أي مكان آخر تحتاج فيه إلى حزمة كاميرا صغيرة ولكن نتائج كبيرة.

رغوة الذاكرة

من وسائد الإسفنج الميموري فوم إلى أسرّة الإسفنج ذات الذاكرة الكاملة وحتى المقاعد الفاخرة الميموري فوم في سيارتك ، يمكنك أن تشكر وكالة ناسا على كل هذا الخير المريح.

تم تطوير "رغوة التهدئة" في الستينيات ، وكان الغرض منها في الأصل توفير توسيد عميق ومتوافق مع الجسم لاختبار الطيارين في طائرات ناسا ولاحقًا لرواد الفضاء لحمايتهم من الضغط المكثف لعمليات الإطلاق الفضائية وتأثير قعقعة الجسم من العودة إلى الأرض في كبسولات الانتعاش.

استغرق الأمر بضع سنوات وبعض التنقيحات على تركيبة الرغوة الأصلية - في الغالب لتعديلها لتكون أقل عزلًا - ولكن في النهاية ، أصبحت رغوة الذاكرة منتشرة في كل مكان. ستتعرض لضغوط شديدة للعثور على أسرة في أمريكا لا تحتوي على شيء واحد (أو أكثر من عشرة) مع رغوة الذاكرة.

سماعات لاسلكية

اقض أي وقت في بيئة الأعمال وستجد اسم Plantronics (أعيدت تسميته إلى Poly في السنوات الأخيرة). تعد سماعات الرأس اللاسلكية الخاصة بهم عنصرًا أساسيًا في المكاتب في كل مكان.

في الستينيات من القرن الماضي ، تعاقدت وكالة ناسا مع مختبر أبحاث ، ITT Labs ، لتطوير نظام لاسلكي محمول لضمان عدم اعتماد رواد الفضاء على الاتصالات على متن السفن فقط. كان قوس التطوير هذا ملحًا بشكل خاص بالنسبة لهم بعد أن كاد رائد فضاء برنامج Mercury Gus Grissom أن يموت تقريبًا لأن الفيضانات في كبسولة التعافي الخاصة به أدت إلى تقصير معدات الراديو الخاصة به دون الحاجة إلى دعم.

قامت ITT Labs ببناء نموذج حول إحدى سماعات رأس الطيران الخاصة بشركة Planctronics ، وانتهى الأمر بالعمل مع وكالة ناسا مباشرةً مع شركة Plantronics لبناء نسخة لاسلكية مدمجة داخل خوذة.

أدى ذلك إلى تعاون طويل بين Plantronics و NASA ، مما أدى إلى مجموعة متنوعة من الابتكارات في التصغير ، وتحسين الاتصالات اللاسلكية ، وإلغاء الضوضاء ، ومجموعة متنوعة من مزايا سماعات الرأس اللاسلكية التي نستمتع بها جميعًا اليوم.

أجهزة كمبيوتر محمولة صدفي

بينما لم تخترع ناسا أجهزة كمبيوتر محمولة ، كان للمنظمة تأثير رئيسي في السنوات الأولى من تطوير أجهزة الكمبيوتر المحمول.

بالعودة إلى بداية كل من أسواق أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، تعاقدت وكالة ناسا والوكالات الأمريكية الأخرى مع شركة تدعى GRiD Systems لتأمين الوصول إلى جهاز الكمبيوتر المتين الصدفي ، GRiD Compass - التي تتميز بشاشة 320 × 240 بكسل ، معالج Intel 8086 ، 340 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، ودعم محرك الأقراص الصلبة الخارجي ووحدات محرك الأقراص المرنة.

بناءً على طلب ناسا ، تم إجراء العديد من التعديلات على مر السنين ، بما في ذلك إدخال مراوح الكمبيوتر المحمول. تم تبريد الكمبيوتر المحمول في الأصل بشكل سلبي ، ولكن في حالة الجاذبية الصغرى لم يعمل التبريد السلبي بشكل جيد ، مما يتطلب من المراوح دفع الهواء فوق المكونات. تستمر خيارات التصميم في أجهزة الكمبيوتر المحمولة المبكرة هذه حتى الوقت الحاضر ، وفي العقود التي تلت ذلك ، لم نتفوق أبدًا على الصدفة.

العدسات المقاومة للخدش والأشعة فوق البنفسجية

سواء كنت قد دفعت علاوة نظارة مقاومة للخدش أو كنت قد استمتعت ببساطة بزوج من نظارات السلامة في المرآب الخاص بك أو في العمل الذي بدا طويلاً بشكل خاص ، يمكنك تتبع مقاومة الخدش هذه إلى وكالة ناسا. وإذا اشتريت بعض النظارات الشمسية الرخيصة أو خوذة لحام باهظة الثمن ، يمكنك شكر وكالة ناسا أيضًا.

في محاولة لجعل أقنعة خوذة رواد الفضاء أكثر حماية ضد الأشعة فوق البنفسجية وأكثر مقاومة للخدش ، قام باحثو ناسا ، بالتعاون مع شركة نظارات فوستر جرانت ، بتطوير كلا الجبهتين بشكل كبير. منذ أوائل الثمانينيات ، تم تطبيق الطلاءات غير القابلة للخدش التي ابتكرها ثيودور ويدفن في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا على ملايين النظارات والأسطح الأخرى - أولاً على أزواج من نظارات فوستر جرانت الشمسية وبعد فترة وجيزة على كل شيء تقريبًا.

ابتكارات LED

ناسا لم تخترع الصمام. يعود تاريخ رياح LED النموذجية إلى أوائل القرن العشرين ، وقد اخترع المصباح LED كما نعرفه الآن لأول مرة من قبل عالم جنرال إلكتريك نيك هولونياك جونيور في عام 1962.

لكن ما فعلته ناسا هو ضخ الكثير من الأموال في تمويل الأبحاث القائمة على LED في كل شيء بدءًا من تنمية الأضواء لمساعدة رواد الفضاء على زراعة النباتات في محطة الفضاء الدولية إلى مصابيح LED الحمراء والأشعة تحت الحمراء لعلاج الجروح ، بالطبع ، مجموعة متنوعة من الأبحاث في الإضاءة التي تركز على الحفاظ على إيقاع الساعة البيولوجية.

في الواقع ، وجد البحث الأخير طريقه إلى تصميم الإضاءة المنزلية وحتى أدوات النوم والتطبيقات. عندما تقوم بإعداد روتين نوم باستخدام مصابيح Philips Hue أو تشغيل تطبيق مثل Sleep Cycle ، فإنك تستفيد من عقود من أبحاث وكالة ناسا حول هذا الموضوع.

موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء

بدأت موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء سهلة الاستخدام (والصديقة للأطفال) الموجودة في السوق والتي تتطلب فقط إدخالًا سريعًا لقناة الأذن أو الضغط على الجبهة كتعاون من وكالة ناسا بين شركة Diatek Corporation و JPL.

استندت طريقة قياس درجة الحرارة إلى نفس تقنية الأشعة تحت الحمراء التي استخدمتها وكالة ناسا لقياس مصادر طاقة الأشعة تحت الحمراء في الفضاء السحيق ، والتي أعيد استخدامها لتوفير قراءات لدرجات حرارة جسم الإنسان.

في النهاية ، شقت التكنولوجيا طريقها إلى كل شيء بدءًا من موازين الحرارة التي نستخدمها عندما نكون مرضى إلى مسدسات درجة الحرارة اليدوية التي نستخدمها لفحص أفران البيتزا والأسطح الأخرى.

تجميد الأطعمة المجففة

لا يتجول معظمنا كل يوم في تناول حصص غذائية يومية من حصص رواد الفضاء المجففة بالتجميد - على الرغم من أنك إذا لم تكن قد جربت الآيس كريم المجفف بالتجميد مرة واحدة على الأقل ، فستفوت تجربة غريبة.

ولكن ليس هناك من ينكر أن التجفيف بالتجميد وطرق حفظ الطعام الأخرى قد استفادت بشكل كبير من تأثير وكالة ناسا وساهمت بشكل كبير في تحسين سلامة الأغذية وأساليب التخزين في جميع أنحاء العالم.

البحث الممول من وكالة ناسا حول التجفيف بالتجميد هو السبب ، اليوم ، يمكنك شراء الحبوب مع قطع صغيرة من الفراولة المجففة بالتجميد ، على سبيل المثال ، والتي يبدو أنها تعيد تكوين نفسها "بطريقة سحرية" إلى شيء ناعم وحلو عند غمرها في الحليب.

تريد حقيقة مجففة عن الطريق؟ قامت وكالة ناسا بطيران الآيس كريم المجفف بالتجميد في الفضاء خلال مهمة أبولو 7 ، لكنها لم تكن شائعة بشكل خاص. في الواقع ، بحلول سبعينيات القرن الماضي ، تقدمت التكنولوجيا بدرجة كافية بحيث تمكن رواد فضاء Skylab من تناول الآيس كريم القديم المعتاد

يمكنك أن تشكر متاجر الهدايا التابعة لوكالة ناسا والأطفال الفضوليين على الشعبية المستمرة لآيس كريم "رائد الفضاء" ، وكذلك الأشخاص في Astronaut Foods الذين يحافظون على حلم طعام الفضاء المجفف بالتجميد على قيد الحياة لرواد متاجر الهدايا.

تركيبة أفضل للأطفال

لم تخترع وكالة ناسا حليب الأطفال ، ولكن البحث في تحسين القيمة الغذائية للأغذية المقدمة لرواد الفضاء في الفضاء غير مكلف وآمن.

في الثمانينيات من القرن الماضي ، كانت وكالة ناسا ومؤسسة مارتن ماريتا تبحثان في استخدام الطحالب الدقيقة لمجموعة متنوعة من الأغراض ، بما في ذلك الغذاء ، وتوليد الأكسجين ، والتخلص من النفايات - كل ذلك في محاولة لإقامات طويلة في المدار وما هو أبعد من ذلك.

في هذه العملية ، اكتشفوا أن أحد الأحماض الدهنية الرئيسية ، وهو حمض الدوكوساهيكساينوك (DHA) ، يمكن إنتاجه بكميات كبيرة باستخدام سلالات الطحالب. ووجدوا لاحقًا طريقة لإنتاج حمض دهني رئيسي آخر ، حمض الأراكيدونيك (ARA) ، باستخدام الفطريات.

أصبح هذا الأخير ، DHA ، حاسمًا في إنتاج حليب الأطفال المحسن ، ثم الحليب المقوي لاحقًا. في الواقع ، إذا نظرت إلى الملصق الموجود على حليب الأطفال أو الحليب المدعم بـ DHA اليوم ، فستجد بالتأكيد أن DHA يتم توفيره من خلال مصدر طحالب.

يعد DHA أمرًا ضروريًا لنمو الدماغ ، ومنذ اكتشاف طريقة الإنتاج الرخيصة هذه ، تمتع ملايين الأطفال حول العالم بنمو أفضل للدماغ نتيجة لإدراجه في الصيغ.

مكانس لاسلكية وأدوات كهربائية

تم طرح Black & Decker DustBuster في السوق في عام 1979 ، وكان جديدًا تمامًا. كانت مكنسة كهربائية صغيرة محمولة باليد تنفد من بطارية داخلية. هذا لا يبدو رائعًا اليوم - كل شيء عمليًا محمول باليد ويعمل بالبطارية الآن - ولكنه أطلق ثورة تعمل بالبطارية في الأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية.

ومع ذلك ، كانت تلك الموجة من الأدوات التي تعمل بالبطاريات للمستهلكين مدعومة بالبحث الذي تم إجراؤه نيابة عن وكالة ناسا. بلاك في أواخر الستينيات ، تعاقدت ناسا مع بلاك آند ديكر لصنع إصدارات تعمل بالبطارية من أدوات مختلفة ، مثل التدريبات لأخذ عينات من القمر. أصبح البحث والنمذجة الحاسوبية التي دخلت في صنع محركات عالية الكفاءة للبرنامج حجر الأساس للمحركات التي ستشغل DustBuster وغيرها من الأدوات.

أجهزة كشف الدخان المحسنة

كاشفات الدخان المؤين هي أكثر أنواع أجهزة الكشف عن الدخان شيوعًا في العالم ، ويمكننا أن نشكر التعاون بين ناسا وشركة Honeywell في السبعينيات لتحسينها.

ركز هذا التعاون على إنشاء أجهزة إنذار للدخان لـ Skylab من شأنها اكتشاف الحرائق ولكن لا تولد إنذارات خاطئة ، مما أدى إلى ما تم الإعلان عنه في الأصل على أنه أجهزة كشف دخان "غير مزعجة" عندما جلبتها شركة Honeywell إلى السوق. تضمنت الكاشفات نطاقًا أوسع من اكتشاف الجسيمات بحيث لا يؤدي جزء ضئيل من الجسيمات إلى إيقاف تشغيلها وكانت بمثابة ترقية للنماذج التجارية الحالية.

أدت التحسينات اللاحقة في اكتشاف الدخان ، مثل أجهزة الاستشعار الكهروضوئية ، إلى تحسين الأشياء بشكل أكبر ، لكن أجهزة الكشف عن دخان التأين تظل خيارًا رخيصًا ومتاحًا على نطاق واسع.

تواصل وكالة ناسا إجراء الأبحاث في مجال خدمة إنشاء طرق جديدة ومتقدمة لاكتشاف الحرائق في الفضاء - تُظهر الصورة الموجودة في أعلى اليمين نوعًا من جهاز الكشف عن دخان التشتت الخلفي بالليزر بالأشعة تحت الحمراء المصمم لمحطة الفضاء الدولية بواسطة شركة هانيويل. ربما في يوم من الأيام ، سوف يخترعون حتى كاشف دخان لا تنتهي صلاحيته.

دعامات غير مرئية

قد يكون لاتصال رغوة الذاكرة والأطعمة المجففة بالتجميد علاقة ناسا معروفة إلى حد ما ، لكن معظم الناس لا يدركون أن تقويم الأسنان غير المرئي والأقواس غير المرئية يفعلون ذلك أيضًا.

المادة المعنية هي الألومينا الكريستالات الشفافة (TPA). تم اكتشافه في الأصل من قبل وكالة ناسا أثناء البحث عن بوليمرات فائقة القوة يمكنها تغطية معدات الرادار دون إضعاف إرسال الإشارات.

كان التطبيق الأصلي للأسنان مخصصًا لقواعد الدعامة السنية على كل سن ولكن لا تزال مرتبطة ببعضها البعض بواسطة سلك مثل الأقواس التقليدية. في وقت لاحق ، قامت شركات مثل إنفزلاين بصنع صواني محاذاة تغطي السن بالكامل بدون أسلاك ضامة. وعلى الرغم من أن هذه مساهمة كبيرة في طب الأسنان ، إلا أنها ليست الوحيدة التي قدمتها ناسا.

اطارات محسنة

في سبعينيات القرن الماضي ، أدى التعاون بين وكالة ناسا وشركة Goodyear Tire لتطوير مواد أقوى لأغطية المظلات المستخدمة في مركبات الهبوط Viking إلى تحسين الإطارات للجميع.

عندما تم استخدام الألياف في تصميم الإطارات الشعاعية ، فقد أنتجت إطارًا أقوى بخمس مرات من الإطارات الفولاذية الشعاعية التقليدية وعززت من عمر المداس.

بالإضافة إلى ابتكارات الإطارات الأخرى على مر السنين ، مثل الإطارات غير الهوائية القائمة على السلسلة ، قدمت وكالة ناسا أيضًا مساهمة كبيرة في سلامة الطرق السريعة: حفر الأمان. إذا سبق لك القيادة على امتداد طريق سريع ولاحظت أن الطريق السريع به أخاديد طولية محفورة فيه ، فقد رأيت إنشاء ناسا قيد التنفيذ.

تم تطبيق الأخاديد في الأصل على المدارج المستخدمة لهبوط مكوك الفضاء لتقليل الانزلاق ومنذ ذلك الحين تم تطبيقها على الطرق والأرصفة والأسطح الخرسانية الأخرى لنفس الغرض.

أدوات الاستخراج في حالات الطوارئ

هذا ، لحسن الحظ ، اختراع لا يتعين على أي منا تجربته كل يوم أو حتى ، في هذا الشأن ، مرة واحدة في العمر إذا كنا محظوظين.

تاريخياً ، كانت أدوات الاستخراج في حالات الطوارئ المستخدمة لفتح السيارات المكسورة أو قطع البنية التحتية المدمرة لمبنى منهار ثقيلة. أداة الإنقاذ الشهيرة "فكي الحياة" ، على سبيل المثال ، هي أداة هيدروليكية كبيرة وثقيلة.

أدى التعاون بين وكالة ناسا ورجال الإطفاء وشركة Hi-Shear Technology إلى إعادة توظيف ذكية حقًا لتقنية ناسا الحالية. من خلال تقليص جهاز القص المشحون بألعاب نارية المستخدمة لفصل المعززات الصلبة عن المكوكات إلى جهاز محمول باليد يمكن استخدامه لقص المعدن ، ابتكروا أداة محمولة وقوية للغاية للمساعدة في إنقاذ الأشخاص المحاصرين داخل المعدن وتحته.

المنتج الناتج ، Lifeshears ، قيد الاستخدام منذ التسعينيات وحتى أنه تم استخدامه أثناء جهود الإنقاذ بعد هجوم 11 سبتمبر.

بطانيات فويل

ستسمع غالبًا بطانيات طوارئ عاكسة ، مثل هؤلاء المستجيبين للطوارئ يلتفون حول الناجين من حوادث السيارات وما يُشار إليه باسم "بطانيات الفضاء". هذا لأن المواد المعدنية العاكسة المصنوعة منها اخترعتها ناسا للمساعدة في حماية وعزل المعدات وحتى أجزاء كاملة من المحطات الفضائية. هناك سبب يجعل المظهر المعدني اللامع لا ينفصل عن برنامج الفضاء.

لا يقتصر الأمر على استمرار التكنولوجيا في شكل بطانيات الفضاء المستخدمة في حالات الطوارئ ومن قبل الرياضيين ، ولكن أيضًا قامت مجموعة متنوعة من الشركات بدمج التكنولوجيا في القفازات والملابس والملابس الأخرى. وهو أمر ليس مفاجئًا ، نظرًا لتاريخ ناسا الطويل في تحفيز ابتكار المنسوجات.

عزل المنزل

يرتبط استخدام تقنية ناسا ارتباطًا وثيقًا بالخصائص العازلة للبطانيات الفضائية في العزل المنزلي. تصنع العديد من الشركات أنماط عازلة مشعة تعتمد على تقنية تم تطويرها لأول مرة في الستينيات للمساعدة في عزل رواد فضاء عصر أبولو عن درجات الحرارة القصوى في الفضاء ، مثل RadiaSource الموضحة أعلاه على اليمين.

من خلال وضع طبقة خفيفة الوزن من العزل الحراري بين طبقتين من البوليمر المغطى بالألمنيوم ، يمكن أن يساعد هذا النمط من العزل في تثبيت درجة حرارة المنزل كجزء صغير من حجم وكتلة العزل التقليدي.

بين بطانيات الفضاء الأصلية وابتكارات الحواجز المشعة ، وجدت أبحاث ناسا طريقها إلى كل شيء من منازلنا إلى صناديق الغداء لدينا.

المزيد من التكنولوجيا التي تمولها وكالة ناسا

بالحديث عن إيجاد طريقه إلى كل شيء ، يمكننا الكتابة لأشهر دون تغطية كل شيء جلبته جهود ناسا إلى المجال العام. إذا كنت قد قرأت هذه النقاط البارزة باهتمام ، فنحن نوصيك بشدة بمراجعة NASA Spinoff.

إنه أرشيف تحتفظ به وكالة ناسا يسلط الضوء على جميع الطرق التي اكتشفت بها ناسا أو مولت التكنولوجيا التي استخدمت خارج برنامج الفضاء. ستندهش من عدد الأشياء الصغيرة من حولك التي بدأت الحياة كجزء من برنامج الفضاء المبكر وما بعده. من تقنية مرآة التلسكوب التي تحسن جراحة العين إلى فلاتر المياه التي تعمل مثل الكلى البشرية ، هناك قدر مذهل من تكنولوجيا ناسا في العالم من حولك.

وإذا كان سؤال "هل ناسا تستحق ذلك؟" يجب أن يخطر ببالك ، الأمر يتعلق بقدر ما ستجده من استثمار سلام دانك. وجدت التحليلات الاقتصادية المختلفة لتمويل وكالة ناسا على مر السنين ، مثل دراسة التأثير الاقتصادي لعام 2020 ، باستمرار أنه مقابل كل دولار تموله ناسا ، فإن المكاسب الاقتصادية المباشرة وغير المباشرة تتراوح بين 7 دولارات و 14 دولارًا. بالنظر إلى هذه القائمة فقط ، لا شك في أنه من السهل معرفة السبب.