Μέσα στον αγώνα της NASA για την κατασκευή ενός αναπνευστήρα σε 37 ημέρες

Ξεκίνησε με μια τυχαία συνάντηση στην καφετέρια του Jet Propulsion Lab (JPL).

Ένας επικεφαλής μηχανικός έτρεξε στον επικεφαλής της διεύθυνσης μηχανικής και επιστήμης της JPL στις αρχές Μαρτίου και ενώ συζητώντας τα τρέχοντα γεγονότα αναρωτήθηκαν φωναχτά αν υπήρχε κάποιος τρόπος που η JPL θα μπορούσε να συνεισφέρει στον αγώνα ενάντια σε κορωνοϊός. Έστειλαν ένα email ρωτώντας αν κάποιος είχε ιδέες ή θα προσφερόταν εθελοντικά να βοηθήσει, και σύντομα μια ολόκληρη ομάδα μηχανικών συγκεντρώθηκε.

Το αποτέλεσμα αυτής της τυχαίας συνάντησης είναι ένας πρωτότυπος αναπνευστήρας για να διευκολύνει την αναπνοή σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς με COVID-19, σχεδιασμένος σε μόλις 37 ημέρες. Το πρωτότυπο έχει εγκριθεί από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA), που σημαίνει ότι μπορεί πλέον να είναι κατασκευάζονται και αρχίζουν να αποστέλλονται για να βοηθήσουν στη μείωση της χρόνιας έλλειψης αναπνευστήρων στις Η.Π.Α. νοσοκομεία.

Το ταξίδι ήταν συναισθηματικό για τους μηχανικούς που συμμετείχαν, όπως είπε στο Digital Trends ο Chris Yahnker, ένας από τους πρώτους εθελοντές που συμμετείχαν στο έργο.

«Υπάρχουν στιγμές που όλοι χύναμε ένα δάκρυ», είπε. «Δεν υπάρχουν πολλές φορές στην καριέρα σου που μπορείς να πεις αληθινά, «έκανα μια πραγματική διαφορά».

Από διαστημικά ρομπότ μέχρι ιατρικούς αναπνευστήρες

Ο Yahnker, ο επόπτης της ομάδας για ρομποτική ακραίων περιβαλλοντικών επιπτώσεων στο JPL, συνήθως εργάζεται σχεδιάζοντας ρομπότ για τη NASA για να εξερευνήσει τα σκληρά περιβάλλοντα του Άρη, της Αφροδίτης, της Ευρώπης και πέρα. Αλλά όταν έλαβε ένα email για το νέο έργο - ρωτώντας, ουσιαστικά, αν μπορούσαν να φτιάξουν έναν αναπνευστήρα από εξαρτήματα που βρέθηκαν γύρω από το σπίτι ή στο τοπικό κατάστημα σιδηρικών — ήξερε ότι ήθελε να πάρει εμπλεγμένος.

Κατά τη διάρκεια του πρώτου Σαββατοκύριακου, εργάστηκε στο γκαράζ του και εξέτασε κάθε τρελή ιδέα που μπορούσε να σκεφτεί δύο ή τρία άλλα άτομα — από τη χρήση πλαστικών μπουκαλιών νερού μέχρι τη χρήση της αντλίας από ένα στρώμα αέρα.

Την επόμενη εβδομάδα, η ομάδα συνειδητοποίησε ότι είχε την ευκαιρία να δημιουργήσει κάτι που θα μπορούσε πραγματικά να βοηθήσει τους ανθρώπους. Και λίγο πριν οι υπάλληλοι της JPL σταλούν στο σπίτι για να εργαστούν εξ αποστάσεως, οι μηχανικοί συμβουλεύτηκαν έναν ειδικό σε αναπνευστικές ασθένειες από ένα κοντινό νοσοκομείο που εξήγησε τις λεπτομέρειες για το τι χρειάζονταν οι γιατροί να κάνουν αναπνευστήρα για ασθενείς με κορωνοϊό ιδιαιτερος.

Αυτό ξεκίνησε ένα μεγάλο ενδιαφέρον από άλλους μηχανικούς της JPL, σχηματίζοντας μια βασική ομάδα επτά ή οκτώ άνθρωποι με την υποστήριξη δεκάδων άλλων που εργάστηκαν για το σχεδιασμό ενός νέου αναπνευστήρα με εκπληκτική ταχύτητα.

Κάνοντας την διαφορά

Η κατασκευή ενός αναπνευστήρα είναι ένα πράγμα. Αλλά ο σχεδιασμός κάτι που πληροί τις οδηγίες του FDA και το οποίο θα μπορούσε να εγκριθεί και να κυκλοφορήσει γρήγορα ήταν κάτι διαφορετικό. Σε τελική ανάλυση, ένα σχέδιο ήταν ελάχιστα χρήσιμο εάν δεν μπορούσε να τοποθετηθεί αμέσως στα νοσοκομεία.

Μια άλλη βασική ανησυχία για την ομάδα ήταν ότι δεν ήθελαν να απομακρυνθούν από την αλυσίδα εφοδιασμού των υπαρχόντων κατασκευαστών αναπνευστήρων — Δεν θα είχε νόημα ο σχεδιασμός ενός νέου αναπνευστήρα εάν ανταγωνιζόταν τους παραδοσιακούς αναπνευστήρες για περιορισμένη προμήθεια εξαρτημάτων. Έτσι αναζήτησαν ανταλλακτικά από βιομηχανίες όπως η βιομηχανία συγκόλλησης, τα οποία ήταν φθηνά και εύκολα διαθέσιμα, και τα οποία δεν θα παρεμβαίνουν στην κατασκευή άλλων αναπνευστήρων.

Ήθελαν επίσης να βεβαιωθούν ότι ο αναπνευστήρας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με ή χωρίς παροχή αερίου νοσοκομείου, γι' αυτό δημιούργησε δύο σχέδια — ένα για χρήση σε νοσοκομεία με διαθέσιμες γραμμές φυσικού αερίου και ένα αυτόνομο για χρήση σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ρυθμίσεις.

Και, παρόλο που η εστίασή τους ήταν στην παροχή αναπνευστήρων για τις ΗΠΑ στην αρχή, ήθελαν επίσης να βεβαιωθούν ότι οι αναπνευστήρες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθεί διεθνώς, επομένως ο σχεδιασμός έπρεπε να επιτρέπει τις ποικίλες ηλεκτρικές τάσεις και συχνότητες που βρέθηκαν σε όλη την κόσμος.

Λοιπόν, πώς να προσεγγίσετε μια τέτοια πρόκληση; Τόσο διαφορετικό όσο το σχεδιασμό ρομπότ για εξερεύνηση των παγωμένων φεγγαριών του Δία Και ο σχεδιασμός ενός τμήματος ιατρικού εξοπλισμού για την υποβοήθηση της αναπνοής μπορεί να είναι, κατά κάποιο τρόπο μια παρόμοια προσέγγιση μπορεί να εφαρμοστεί και στα δύο. Οι βασικές ερωτήσεις — Τι πρέπει να κάνει αυτή η συσκευή; Ποιες είναι οι απαιτήσεις; - παραμένει το ίδιο.

«Είχαμε μια πολύ παρόμοια προσέγγιση με το πώς σχεδιάζουμε πράγματα», εξήγησε ο Yahnker. «Η JPL είναι ένας μεγάλος προγραμματιστής συστημάτων. Αυτό κάνουμε πολύ καλά. Σκεφτόμαστε το πρόβλημα, σκεφτόμαστε όλες τις αλληλεπιδράσεις, σκεφτόμαστε τα υποσυστατικά του συστήματος και πώς λειτουργούν μαζί και, στη συνέχεια, γράφουμε ένα ισχυρό σύνολο απαιτήσεων. Ακολουθήσαμε πολύ την ίδια διαδικασία εδώ».

Προσωπικό αντίκτυπο

Η μεγαλύτερη διαφορά, ωστόσο, μεταξύ ενός τυπικού έργου JPL και αυτού ήταν τα χρονοδιαγράμματα. Τα έργα της NASA σχεδιάζονται συνήθως για δεκαετίες, με μεγάλη προσοχή ώστε να συμπεριλαμβάνονται απολύσεις, εφεδρικά απρόοπτα και μακροπρόθεσμος σχεδιασμός. Οι αναπνευστήρες έπρεπε να δημιουργηθούν όσο το δυνατόν γρηγορότερα, πράγμα που σήμαινε μια ριζική αλλαγή σε μια επαναλαμβανόμενη νοοτροπία.

«Οι περισσότεροι από εμάς ασχοληθήκαμε με τη μηχανική γιατί θέλαμε να κάνουμε τη διαφορά», είπε ο Yahnker, «και το να δουλεύεις για την JPL στην εξερεύνηση του διαστήματος είναι καταπληκτικό και κάνεις τεράστια διαφορά στον κόσμο. Αλλά αυτά τα πράγματα μπορεί να χρειαστούν δεκαετίες για να γίνουν πραγματικότητα. Αυτή ήταν μια πολύ διαφορετική εμπειρία. Προχωρά πολύ γρήγορα και η ανάγκη είναι πραγματική. Αυτό που κάνετε σήμερα έχει τον πιο άμεσο αντίκτυπο στον κόσμο».

Η συζήτηση με γιατρούς στην πρώτη γραμμή, ειδικότερα, οδήγησε πραγματικά στο σπίτι τη σημασία της παροχής εξοπλισμού και πώς η δημιουργία ενός πιο αποτελεσματικού σχεδιασμού μπορεί πραγματικά να σώσει ζωές. «Νιώθεις πραγματικά καλά με αυτό που κάνεις. Κάνει τις πολλές ώρες των 10 έως 12 ωρών την ημέρα πιο ευχάριστες, όχι μόνο για μένα αλλά και για την οικογένειά μου, που ρωτάει πόσο καιρό θα περάσω στο γραφείο μου στο σπίτι. Όταν τους δείχνεις τη δουλειά που κάνεις και τη διαφορά που κάνεις στον κόσμο, νιώθεις ωραία».

Βοηθώντας την ανθρωπότητα στο σύνολό της

Με τον αναπνευστήρα εγκεκριμένο από τον FDA, η NASA προσφέρει το σχέδιο ως α δωρεάν άδεια. Τώρα, η ομάδα χρειάζεται απλώς να βρει έναν κατασκευαστή για να αρχίσει να παράγει τους αναπνευστήρες και να τους παρέχει στα νοσοκομεία.

Οι συσκευές είναι χρήσιμες και σημαντικές τώρα, αλλά είναι επίσης μια ένδειξη του τι μπορεί να κάνει μια μικρή ομάδα αποφασισμένων ανθρώπων σε μια περίοδο κρίσης.

Εάν προκύψει ξανά ανάγκη, μηχανικοί όπως ο Yahnker και οι συνάδελφοί του στην JPL είναι πρόθυμοι και ικανοί να βοηθήσουν.

«Εάν μπορούμε να είμαστε έτοιμοι αν, θεός φυλάξοι, συμβεί κάτι τέτοιο στο μέλλον, γι' αυτό είμαστε όλοι στο παιχνίδι - φροντίζοντας να βοηθήσουμε την ανθρωπότητα στο σύνολό της», είπε ο Yahnker.

Συστάσεις των συντακτών

• Μέσα στο τρελό σχέδιο να συλλέξουμε και να φέρουμε στο σπίτι λίγη από την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης
• Παρακολουθήστε τη νέα ηλιακή συστοιχία της NASA να ξεδιπλώνεται στον διαστημικό σταθμό
• Οι συμβουλές της NASA για την παρακολούθηση του ουρανού τον Ιούνιο περιλαμβάνουν τον Άρη στην Κυψέλη
• Πώς να παρακολουθήσετε την ιδιωτική αποστολή της NASA να φτάνει στον διαστημικό σταθμό
• Παρακολουθήστε τη NASA με επιτυχία να εκτοξεύει αποκλειστικά ιδιωτική αποστολή στον ISS