من القمر إلى الإنتاج الضخم: 10 قطع من التكنولوجيا الحديثة مدينة لأبولو

هذه المقالة جزء من أبولو: تراث قمري، سلسلة متعددة الأجزاء تستكشف التقدم التكنولوجي وراء أبولو 11، وتأثيرها على العصر الحديث، وما هو التالي بالنسبة للقمر.

ربما سمعت أنه تم اختراع الأطعمة المجففة بالتجميد لإطعام رواد الفضاء في مهام أبولو على الرغم من أن "آيس كريم رواد الفضاء" لم يتم استخدامه فعليًا أثناء العمليات، إلا أنه تم تطويره لصالح وكالة ناسا في عام 2013 الستينيات. هناك عنصران آخران يعتقد الناس عادة أنهما نشأا مع أبولو 11 هما تانغ وتفلون، ولكن هذا ملفق - ناسا ليست مسؤولة عن المقالي غير اللاصقة أو مزيج مشروب الفاكهة الخاص بك. ومع ذلك، هناك الكثير من الأشياء التي تستخدمها يوميًا والتي لها جذور في برنامج أبولو. من بطانيات الطوارئ إلى تكنولوجيا الأحذية الرياضية ذات التفكير التقدمي، إليك بعض القطع التقنية الأكثر شهرة التي نتجت عن الهبوط على القمر.

أدوات كهربائية لاسلكية

لم تصنع وكالة ناسا أدوات كهربائية لاسلكية بالضبط، لكنها ساعدت في نشرها وتطويرها. ظهرت شركة الأدوات الكهربائية Black & Decker للمرة الأولى مثقاب كهربائي لاسلكي في عام 1961، وبعد فترة وجيزة، اتصلت ناسا بالشركة بشأن إنشاء مثقاب مطرقي دوار لاسلكي يمكن استخدامه في برنامج أبولو. وكانت هذه الحفرة ضرورية لاستخراج عينات صخرية من سطح القمر، حيث لا توجد للأسف مقابس كهرباء. بالإضافة إلى طبيعة المثقاب اللاسلكي، كان عليه أيضًا أن يتحمل درجات الحرارة القصوى والظروف الجوية الصفرية.

بعد نجاح إنشاء المثقاب، واصلت شركة Black & Decker تصنيع مفكات براغي كهربائية وأدوات لاسلكية أخرى. كما أنها استخدمت تقنية البطاريات خفيفة الوزن التي تم إنشاؤها في الأصل لمركبة أبولو 11 لتطوير أدوات طبية دقيقة مصممة لتسهيل العمليات على الجراحين وأكثر أمانًا للمرضى.

المكانس الكهربائية اللاسلكية

كان هناك عرض آخر غير متوقع لأداة الطاقة اللاسلكية وهو المكنسة الكهربائية اللاسلكية. وكجزء من تطوير نفس المثقاب المطرقي الدوار لاستخراج العينات القمرية، كان لا بد من تطوير محرك يمكنه العمل بكفاءة بأقل قدر من الطاقة. وفي النهاية، تم استخدام هذه التقنية نفسها في Dustbuster، أول مكنسة كهربائية لاسلكية ظهرت لأول مرة في عام 1979.

معدات الحماية من الحرائق

تشكل الحرائق خطراً هائلاً على البعثات الفضائية، لأنها غالباً ما تنطوي على بيئات مضغوطة تحتوي على مستويات عالية من الأكسجين. وساعد المكونان في إشعال حريق في مقصورة أبولو 1 أثناء اختبار الإطلاق في عام 1967، مما أسفر عن مقتل ثلاثة من أفراد الطاقم. ولمنع حدوث هذا النوع من الحوادث مرة أخرى، طورت وكالة ناسا مواد خاصة لحماية رواد الفضاء وسفنهم. قامت شركة مونسانتو، وهي شركة شهيرة في مجال التكنولوجيا الحيوية، بتطوير نسيج يسمى دوريت، وهو معالج كيميائيا حتى لا يحترق. كما أنها أنشأت نظام تنفس خفيف الوزن يتكون من قناع الوجه، والحزام، وزجاجة الهواء، والذي كان من الأسهل ارتداؤه وخلعه من الأنظمة السابقة.

يشكل كل من القماش المذكور ونظام التنفس الأساس لمعدات مكافحة الحرائق الحديثة، مما يساعد على حماية المستجيبين الأوائل من الحرائق ومخاطر استنشاق الدخان.

نايك اير أحذية رياضية

إن ما يسمى بـ "أحذية القمر" التي تم تطويرها لرواد الفضاء للمشي على القمر كان لا بد من أن تكون مبطنة لامتصاص الصدمات؛ كما أنها تتمتع أيضًا بثبات ممتاز وتحكم في الحركة، لذلك لن يسقط رواد الفضاء عند المشي فوق غبار القمر والصخور. وسرعان ما أدرك مهندس أبولو يدعى آل جروس، الذي كان يعمل في مجال الأحذية، أن التصميم المبتكر يمكن تطبيقه على الأحذية الرياضية هنا على الأرض.

كانت فكرة جروس هي استبدال البلاستيك الموجود عادة في نعل الأحذية الرياضية بالرغوة، والتي يمكن أن تمتص الصدمات المرتبطة غالبًا بالمشي أو الجري. لقد أراد أيضًا إضافة غلاف خارجي مضغوط باستخدام عملية تم تطويرها لتكنولوجيا البدلات الفضائية. بالتزامن، سمح هذان التقدمان لصانع الأحذية AVIA بإنشاء "غرفة ضغط" في النعل من أحذيتهم، مما يضمن أن أحذيةهم الرياضية تدوم لفترة أطول وتظل مريحة أثناء اللعب رياضات. أدى هذا التطور لاحقًا إلى قيام مهندس الطيران فرانك رودي بالتعامل مع شركة Nike في عام 1979 بفكرة أحذية رياضية ذات وسائد هوائية، مما مهد الطريق لشركة Nike Airs.

الطاقة الشمسية

اكتسبت الألواح الشمسية اعترافًا واسع النطاق لأول مرة عندما تم استخدامها في عام 1958 على متن سفينة بايونير 1 وإكسبلورر 6، القمران الصناعيان المشهوران بالتقاط أول صورة للأرض من الفضاء 1959. لكن تنفيذها في بعثات أبولو هو الذي جعل الطاقة الشمسية مشهورة حقًا.

تم تطوير خلايا أبولو من قبل شركة Spectrolab – وهي أكبر شركة مصنعة للخلايا الشمسية للمركبات الفضائية اليوم – ولكنها كانت كبيرة الحجم ويصعب نشرها. في الواقع، واجه Buzz Aldrin مشاكل في نشر إحدى الخليتين في مهمته التاريخية وكان لا بد من تفعيلها عن طريق التحكم الأرضي. لم تنتج هذه الخلايا المبكرة الكثير من الطاقة واستمرت لمدة شهر تقريبًا قبل أن تتوقف عن الاستجابة، لكنها مهدت الطريق لتطوير الخلايا الجذعية. الخلايا المستخدمة في جميع أنحاء العالم اليوم.

غسيل الكلى

ومن أجل توفير مياه الشرب للبعثات الفضائية الطويلة، احتاجت ناسا إلى نظام لتنقية المياه وإعادة تدويرها. لقد تعاقدوا مع شركة ماركوارت لتطوير نظام إعادة التدوير وإيجاد طريقة لتحلية مياه البحر. وكجزء من هذا العمل، اكتشف الباحثون طريقة محسنة للمعالجة الكيميائية، والتي يمكن استخدامها لإزالة النفايات السامة من سائل غسيل الكلى المستخدم.

أدى هذا التطوير لما يسمى "غسيل الكلى الماص" إلى تحسين غسيل الكلى عن طريق جعل العملية أكثر كفاءة وأسهل في التكيف مع المتطلبات الفردية. ويعني ذلك أيضًا أنه لم يعد من الضروري الاحتفاظ بأجهزة غسيل الكلى المنزلية في غرفة متصلة بإمدادات المياه والصرف، مما يمنح المرضى المزيد من حرية الحركة وبالتالي تحسين نوعية حياتهم.

التصوير بالرنين المغناطيسي

في منتصف الستينيات، كمقدمة لبرنامج أبولو للهبوط على سطح القمر، طورت ناسا معالجة رقمية للصور حتى تتمكن أجهزة الكمبيوتر من تحسين الصور الملتقطة على القمر. تتيح المعالجة تحسين الترجمات والفروق الدقيقة التي يصعب رؤيتها في الصور.

تُستخدم معالجة الصور الرقمية الآن في مجموعة كبيرة من المجالات، خاصة في القطاع الطبي. وهو جزء أساسي من معالجة الصور الملتقطة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، وكذلك التصوير المقطعي المحوسب (CAT scans)، والفحص المجهري، والتصوير الشعاعي.

البطانيات المعدنية

إن البطانيات المعدنية التي غالبًا ما تراها ملفوفة حول عدائي الماراثون والأشخاص في حالات الطوارئ هي أيضًا من نسل وكالة ناسا. كانت الوكالة بحاجة إلى طريقة لحماية الأدوات الحساسة من الإشعاع الفضائي القاسي دون إضافة الكثير من الوزن إلى المركبة الفضائية. وفي المقابل، قامت بتطوير حاجز عازل من رقائق الألومنيوم فوق مايلر، والذي يمكنه حماية رواد الفضاء والمعدات.

يتم استخدام نفس المبدأ لإنشاء بطانيات طبية للطوارئ اليوم، بالإضافة إلى كاتمات الصوت المصممة لتقليل الضوضاء المرتبطة بعادم المحرك.

أسقف الملعب القابلة للسحب

كان ملعب إن آر جي، موطن فريق هيوستن تكسانز، أول ملعب في اتحاد كرة القدم الأميركي يتميز بسقف قابل للطي عندما تم افتتاحه في عام 2001. السقف مصنوع من القماش الذي يمكن فرده وسحبه بسرعة - كما أنه أقوى وأخف وزنًا من الفولاذ.

شركة Birdair, Inc.، وهي شركة معروفة بهندسة الشد، قامت في الأصل بتطوير نسيج السقف لبدلات أبولو الفضائية. ويجب أن تكون قوية، وخفيفة الوزن، وطويلة الأمد، وعاكسة للحرارة، ومقاومة للرطوبة ودرجات الحرارة القصوى. يتم تغليف القماش بمادة التيفلون لجعله أكثر مقاومة ويستخدم في الهياكل المدعومة بالهواء لتقليل تكاليف البناء بنسبة تصل إلى 30%.

إطارات فائقة المرونة

يستمر استخدام تقنية أبولو في الاختراقات التكنولوجية اليوم. في وقت سابق من هذا العام، أ الإطارات فائقة المرونة تم تطويره كبديل للإطارات الهوائية التي تجدها في السيارات والدراجات. وهو يعتمد على إطار Spring Tire الذي طوره مركز أبحاث Glenn وGoodyear، والذي كان مستوحى لأول مرة من الإطارات الموجودة في مركبة Lunar Roving Vehicle التي تم نشرها خلال مهمات Apollo اللاحقة.

بدلاً من أن تكون مصنوعة من المطاط، كما هو الحال في معظم الإطارات، تستخدم الإطارات فائقة المرونة سبائك ذاكرة الشكل والتي يمكن أن تتشوه بنسبة تصل إلى 10% وتظل تعود إلى شكلها الأصلي. وهذا يعني أن الإطارات يمكنها تحمل كميات كبيرة من التشوه دون أن تتضرر ولا تحتاج إلى نفخها. وفي المستقبل، يمكن تركيب هذه الإطارات في السيارات لمنع انفجارها، وكذلك في مركبات الإنقاذ التي غالبًا ما تحتاج إلى السفر عبر التضاريس الصعبة.

لذا، في المرة القادمة التي ترتدي فيها حذائك الرياضي المريح أو تستخدم المكنسة الكهربائية اللاسلكية، تذكر أن الفضل في هبوطك على القمر يعود إلى التكنولوجيا الحديثة التي استخدمتها.

توصيات المحررين

• أحبار ناسا تتعامل مع SpaceX للهبوط المأهول الثاني على سطح القمر
• تهدف حقيبة الظهر القمرية عالية التقنية التابعة لوكالة ناسا إلى رسم خريطة لسطح القمر
• من الممكن أن تتدحرج عربات التي تجرها الدواب القمرية من الجيل التالي قريبًا على سطح القمر
• ناسا: العربة القمرية القادمة "لن تكون عربة جدك القمرية"
• مسبار صيني يهبط بنجاح على سطح القمر لجمع العينات