16 изобретений НАСА, которые мы используем каждый день

Вы, вероятно, были бы шокированы тем, сколько предметов, которые мы используем каждый день, начали свою жизнь в лаборатории НАСА. Иногда вы пытаетесь благополучно доставить астронавтов домой и в процессе изобретаете что-то, что есть в каждом доме или в каждом наборе инструментов.

Итак, независимо от того, изобрело ли НАСА эту вещь или потратило много времени и денег на улучшение существующей вещи, вот некоторые из способов, которыми космическое агентство улучшило нашу жизнь.

Камеры мобильных телефонов

Трудно выбрать какую-то конкретную вещь, чтобы возглавить список повседневных вещей, изобретенных НАСА, которые оказывают постоянное влияние на нашу жизнь, учитывая огромное количество вещей, которыми агентство занимается на протяжении многих лет.

Но трудно превзойти камеры мобильных телефонов с точки зрения того, как часто мы их используем и насколько они заметны в нашей повседневной жизни. От милых фотографий наших питомцев и детей до записи исторических моментов, которые меняют общественное мнение, камеры мобильных телефонов широко используются в современной жизни.

И все это началось еще в 1990-х годах в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), когда группа под руководством ученого НАСА Эрика Фоссума успешно миниатюризировала датчик на основе комплементарного металл-оксид-полупроводника (КМОП). Эти датчики явно превосходили датчики с зарядовой связью (ПЗС), использовавшиеся в то время, но их внедрение шло медленно.

К счастью, Фоссум и его коллега Сабрина Кемени были настойчивы. Они основали компанию Photobit и возглавили использование датчиков CMOS в промышленных и коммерческих приложениях.

Их исследования и настойчивость проложили путь к крошечным датчикам, которые можно найти в вашем мобильном телефоне, а также к множеству других приложений, таких как компактные домашние камеры безопасности, видеодомофоны, видеорегистраторы и везде, где вам нужна крошечная камера, но большие результаты.

Пена памяти

От подушек из пены с эффектом памяти до целых кроватей из пены с эффектом памяти и даже премиальных сидений из пены с эффектом памяти в вашем автомобиле — вы можете поблагодарить НАСА за все эти приятные мелочи.

Разработанная еще в 1960-х годах «температурная пена» изначально предназначалась для обеспечения глубокой и соответствующей телу амортизации пилотов-испытателей самолетов НАСА, а затем и астронавтов, чтобы защитить их от сильного давления космических запусков и ударов тела при возвращении в космос. Земля в спасательных капсулах.

Потребовалось несколько лет и несколько изменений в исходной формуле пены — в основном для того, чтобы сделать ее менее изолирующей, — но в конечном итоге пена с эффектом памяти стала повсеместной. Вам будет трудно найти семью в Америке, в которой нет одной (или дюжины) вещей с эффектом памяти.

Наушники беспроводные

Проведите любое время в бизнес-среде, и вы обязательно встретите имя Plantronics (переименованное в Poly в последние годы). Их беспроводные гарнитуры повсеместно используются в офисах.

Еще в 1960-х годах НАСА заключило контракт с исследовательской лабораторией ITT Labs на разработку портативной беспроводной радиосистемы, чтобы астронавты не зависели только от корабельной связи. Эта дуга развития была особенно актуальна для них после того, как астронавт программы «Меркурий» Гас Гриссом чуть не погиб, потому что затопление его спасательной капсулы привело к короткому замыканию его радиооборудования без резервного копирования.

ITT Labs построила модель на основе одной из авиационных гарнитур Planctronics, а NASA в конечном итоге работало напрямую с Plantronics над созданием компактной беспроводной версии прямо в шлеме.

Это привело к долгому сотрудничеству между Plantronics и NASA, что привело к множеству инноваций в области миниатюризации, улучшенной беспроводной связи, шумоподавлению и множеству преимуществ беспроводных наушников, которыми мы все наслаждаемся сегодня.

Ноутбуки-раскладушки

Хотя НАСА не изобретала портативные компьютеры, эта организация оказала ключевое влияние на первые годы разработки ноутбуков.

Еще в зачаточном состоянии рынков персональных компьютеров и портативных компьютеров НАСА и другие агентства США заключили контракт с компанией GRiD Systems, чтобы обеспечить доступ к их надежному компьютеру-раскладушке GRiD Compass с экраном 320×240 пикселей, процессор Intel 8086, 340 КБ ОЗУ и поддержка внешних модулей жесткого диска и дисковода гибких дисков.

По запросу НАСА за эти годы были внесены различные модификации, в том числе добавлены вентиляторы для ноутбуков. Ноутбук изначально имел пассивное охлаждение, но в условиях невесомости традиционное пассивное охлаждение не работало должным образом, требуя, чтобы вентиляторы обдували компоненты. Выбор дизайна в этих ранних ноутбуках сохраняется и по сей день, и за прошедшие десятилетия мы так и не превзошли раскладушки.

Устойчивые к царапинам и УФ-защитные линзы

Если вы заплатили больше за устойчивые к царапинам очки или просто наслаждались парой защитных очков в своем гараже или на работе, которые казались особенно долговечными, вы можете проследить эту устойчивость к царапинам до НАСА. И если вы купили дешевые солнцезащитные очки или гораздо более дорогой сварочный шлем, вы также можете поблагодарить НАСА.

Стремясь сделать козырьки шлемов астронавтов более защищенными от ультрафиолетового света и более устойчивыми к царапинам, исследователи НАСА, работающие вместе с компанией по производству очков Foster Grant, значительно продвинулись в обоих направлениях. С начала 1980-х годов устойчивые к царапинам покрытия, созданные Теодором Видевеном из Исследовательского центра Эймса НАСА, были нанесены на миллионы очков и других поверхностей — сначала на пары солнцезащитных очков Foster Grant, а вскоре после этого практически на все.

Светодиодные инновации

НАСА не изобретало светодиод. История прототипов светодиодов восходит к началу 20-го века, и светодиод, каким мы его знаем сейчас, был впервые изобретен ученым из General Electric Ником Холоньяком-младшим в 1962 году.

Но что НАСА действительно сделало, так это вложило много денег в финансирование исследований на основе светодиодов во всем: от ламп для выращивания, чтобы помочь астронавтам выращивать растения на Международной космической станции, до красных и инфракрасных светодиодов для лечения ран, конечно, широкий спектр исследований в освещение, ориентированное на поддержание циркадных ритмов.

Фактически, последнее исследование нашло применение в дизайне домашнего освещения и даже в инструментах и ​​приложениях для сна. Когда вы настраиваете режим сна с подсветкой Philips Hue или запускаете приложение, такое как Sleep Cycle, вы подключаетесь к десятилетиям исследований НАСА по этому вопросу.

Инфракрасные термометры

Простые (и удобные для детей) инфракрасные термометры на рынке, которые просто требуют быстрого введения в ушной канал или постукивания по лбу, появились в результате сотрудничества NASA между корпорацией Diatek и JPL.

Метод измерения температуры был основан на той же инфракрасной технологии, которую НАСА использовало для измерения источников инфракрасной энергии в глубоком космосе, перепрофилированных для получения показаний температуры человеческого тела.

В конечном итоге эта технология нашла свое применение во всем: от термометров, которые мы используем, когда мы больны, до удобных температурных пистолетов, которые мы используем для проверки печей для пиццы и других поверхностей.

Сублимированные продукты

Большинство из нас не ходит каждый день, жуя ежедневную порцию сублимированного пайка космонавтов, хотя, если вы хотя бы раз не пробовали сублимированное мороженое, вы упускаете странный опыт.

Но нельзя отрицать, что сублимационная сушка и другие методы сохранения пищевых продуктов значительно выиграли от влияния НАСА и внесли большой вклад в повышение безопасности пищевых продуктов и методов хранения во всем мире.

Финансируемое НАСА исследование сублимационной сушки — вот почему сегодня вы можете купить хлопья с крошечными кусочками сублимированной клубники, например, которые, кажется, «волшебным образом» превращаются во что-то мягкое и сладкое, когда их окунают в молоко.

Хотите лиофилизированный факт для дороги? НАСА запускало сублимированное мороженое в космос во время миссии «Аполлон-7», но оно не пользовалось особой популярностью. Фактически, к 1970-м годам технологии были достаточно развиты, чтобы астронавты Скайлэба могли есть обычное старое мороженое.

Вы можете поблагодарить сувенирные магазины НАСА и любопытных детей за непреходящую популярность мороженого «астронавт», а также людей из Astronaut Foods, которые поддерживают мечту о сублимированной космической еде для посетителей сувенирных магазинов.

Лучшая детская смесь

НАСА не изобрело детскую смесь, но это сделали исследования недорогого и безопасного улучшения питательной ценности пищи, подаваемой космонавтам в космосе.

Еще в 1980-х годах НАСА и корпорация Martin Marietta исследовали использование микроводорослей для различных целей, включая пищу, производство кислорода и утилизацию отходов, — все это в попытке сделать возможным длительное пребывание на орбите и даже больше.

В процессе они обнаружили, что ключевая жирная кислота, докозагексаеновая кислота (ДГК), может производиться в массовом порядке с использованием штаммов водорослей. Позже они нашли способ производить другую ключевую жирную кислоту, арахидоновую кислоту (ARA), используя грибок.

Последний, ДГК, стал решающим в производстве улучшенных детских смесей, а позже и в обогащении молока. На самом деле, если вы сегодня посмотрите на этикетку детской смеси или молока, обогащенного ДГК, вы почти наверняка обнаружите, что ДГК поступает из водорослей.

DHA имеет решающее значение для развития мозга, и с момента открытия этого дешевого метода производства миллионы детей во всем мире добились лучшего роста мозга в результате ее включения в детские смеси.

Аккумуляторные пылесосы и электроинструменты

Представленный на рынке в 1979 году, Black & Decker DustBuster был настоящей новинкой. Это был крошечный ручной пылесос, работающий от внутренней батареи. Сегодня это не кажется удивительным — практически все сейчас портативное и питается от аккумуляторов, — но это положило начало революции аккумуляторов в бытовой технике и электроинструментах.

Однако эта волна потребительских инструментов с батарейным питанием была вызвана исследованиями, проведенными от имени НАСА. Блэком в конце 1960-х годов НАСА заключило контракт с Black & Decker на изготовление аккумуляторных версий различных инструментов, таких как сверла для взятия лунных образцов. Исследования и компьютерное моделирование, которые пошли на создание высокоэффективных двигателей для программы, стали основой двигателей, которые приведут в действие DustBuster и другие инструменты.

Улучшенные детекторы дыма

Ионизационные детекторы дыма — самый популярный тип детекторов дыма в мире, и мы можем поблагодарить сотрудничество между НАСА и Honeywell в 1970-х годах за их улучшение.

Это сотрудничество было сосредоточено на создании дымовых извещателей для Skylab, которые могли бы обнаруживать возгорание, но не генерировать ложные тревоги, что привело к тому, что первоначально рекламировались как «бесшумные» детекторы дыма, когда Honeywell вывела их на рынок. Детекторы отличались более широким диапазоном обнаружения твердых частиц, поэтому крошечные частицы не вызывали их срабатывания, и они представляли собой обновление по сравнению с существующими коммерческими моделями.

Более поздние усовершенствования в обнаружении дыма, такие как фотоэлектрические датчики, еще больше улучшили ситуацию, но ионизационные детекторы дыма остаются дешевым и широко доступным вариантом.

НАСА продолжает проводить исследования в этой области в целях создания новых и передовых способов обнаружения пожаров в космосе — на фотографии справа вверху показан тип устройства обнаружения дыма с инфракрасным лазером обратного рассеяния, разработанного Honeywell для Международной космической станции. Возможно, однажды они даже изобретут детектор дыма, срок действия которого не истекает.

Невидимые брекеты

Соединение пены с эффектом памяти и сублимированные продукты могут иметь довольно известную связь с НАСА, но большинство людей не осознают, что Invisalign и подобные «невидимые» брекеты тоже имеют связь.

Рассматриваемый материал представляет собой полупрозрачный поликристаллический оксид алюминия (ТРА). Первоначально он был обнаружен НАСА при исследовании сверхпрочных полимеров, которые могли бы покрывать радиолокационное оборудование без снижения передачи сигнала.

Первоначальное применение в стоматологии заключалось в использовании оснований зубных брекетов на каждом зубе, но все же соединенных вместе проволокой, как в традиционных брекетах. Позже такие компании, как Invisalign, сделали капы для выравнивания, которые покрывали весь зуб без соединительных проводов. И хотя это значительный вклад в стоматологию, вряд ли это единственный вклад НАСА.

Улучшенные шины

В 1970-х годах сотрудничество между НАСА и Goodyear Tire по разработке более прочных материалов для кожухов парашютов, используемых на посадочных модулях Viking, привело к созданию улучшенных шин для всех.

Когда волокна использовались в конструкции радиальных шин, они давали шину, в пять раз превышающую прочность традиционной стальной радиальной шины, и увеличивали срок службы протектора.

В дополнение к другим нововведениям в шинах за эти годы, таким как непневматические шины на основе цепи, НАСА также внесло значительный вклад в безопасность дорожного движения: создание безопасных канавок. Если вы когда-нибудь проезжали по шоссе и замечали, что на шоссе были вырезаны продольные канавки, вы видели творение НАСА в действии.

Первоначально канавки применялись на взлетно-посадочных полосах, используемых для посадки космических челноков, чтобы уменьшить скольжение, а с тех пор они были нанесены на дороги, тротуары и другие бетонные поверхности с той же целью.

Инструменты аварийного извлечения

К счастью, это изобретение, с которым никому из нас не приходится сталкиваться каждый день или даже, если на то пошло, раз в жизни, если нам повезет.

Исторически сложилось так, что инструменты для экстренного извлечения, используемые для вскрытия смятых автомобилей или разрезания разрушенной инфраструктуры разрушенного здания, были тяжелыми. Знаменитый спасательный инструмент «челюсти жизни», например, представляет собой большой и тяжелый гидравлический инструмент.

Сотрудничество между НАСА, пожарными и компанией Hi-Shear Technology привело к действительно умному перепрофилированию существующих технологий НАСА. Уменьшив масштаб пиротехнического режущего устройства, используемого для отделения твердых ускорителей от шаттлов, в портативное устройство, которое можно использовать для разрезания металла, они создали очень портативный и очень мощный инструмент, помогающий спасать людей, застрявших в металле и под ним.

Получившийся в результате продукт, Lifeshears, использовался с 1990-х годов и даже использовался во время спасательных работ после теракта 11 сентября.

Одеяла из фольги

Вы часто будете слышать светоотражающие аварийные одеяла, подобные тем, которые аварийно-спасательные службы оборачивают вокруг выживших в автомобильных авариях, и тому подобное, называемые «космическими одеялами». Это связано с тем, что отражающий металлический материал, из которого они сделаны, был изобретен НАСА для защиты и изоляции оборудования и даже целых частей космических станций. Есть причина, по которой внешний вид блестящей металлической фольги неотделим от космической программы.

Эта технология сохранилась не только в виде космических одеял, используемых в экстренных случаях и спортсменами, но и множество компаний также внедрили эту технологию в перчатки, одежду и другие предметы одежды. Что, учитывая долгую историю НАСА в стимулировании текстильных инноваций, неудивительно.

Домашняя изоляция

С изоляционными свойствами космических одеял тесно связано использование технологии НАСА для изоляции домов. Многие компании производят излучающие барьерные стили изоляции на основе технологии, впервые разработанной в 1960-х годах, чтобы помочь изолировать астронавтов эпохи Аполлона от экстремальных температур космоса, как, например, RadiaSource, показанный выше справа.

Помещая легкий слой терморазрывной изоляции между двумя слоями алюминизированного полимера, этот тип изоляции может помочь стабилизировать температуру в доме в несколько раз меньше по размеру и массе, чем традиционная изоляция.

Между оригинальными космическими одеялами и инновациями в области лучистого барьера исследования НАСА нашли свое применение во всем, от наших домов до наших коробок для завтрака.

Больше технологий, финансируемых НАСА

Говоря о поиске пути во всем, мы могли бы писать месяцами, не освещая всего, что усилия НАСА принесли в общественную сферу. Если вы с интересом прочитали эти основные моменты, мы настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с NASA Spinoff.

Это архив, поддерживаемый НАСА, в котором освещаются все способы использования НАСА обнаруженных или профинансированных технологий вне космической программы. Вы будете поражены тем, как много маленьких вещей вокруг вас начали свою жизнь как часть ранней космической программы и не только. От технологии зеркала телескопа, улучшающей хирургию глаза, до фильтров для воды, которые работают как человеческие почки, в окружающем вас мире существует ошеломляющее количество технологий НАСА.

И если когда-нибудь вопрос «Стоит ли НАСА того?» должно прийти вам в голову, это примерно такая же удачная инвестиция, как вы найдете. Различные экономические анализы финансирования НАСА на протяжении многих лет, такие как это исследование экономического воздействия 2020 года, неизменно показывают, что на каждый доллар финансирования НАСА прямая и косвенная экономическая выгода составляет от 7 до 14 долларов. Просматривая только этот список, без сомнения, легко понять, почему.