Od Księżyca do masowej produkcji: 10 elementów nowoczesnej technologii zawdzięczanych Apollo

Ten artykuł jest częścią Apollo: księżycowe dziedzictwo, wieloczęściowej serii badającej postęp technologiczny stojący za Apollo 11, jego wpływ na współczesność i przyszłość Księżyca.

Być może słyszałeś, że liofilizowana żywność została wynaleziona, aby nakarmić astronautów biorących udział w misjach Apollo chociaż „lody astronautyczne” nigdy nie zostały użyte podczas operacji, zostały opracowane dla NASA w r lata 60. Dwa inne przedmioty, które ludzie powszechnie uważają za pochodzące z Apollo 11, to Tang i Teflon, ale to apokryf — NASA nie ponosi odpowiedzialności za patelnie z powłoką nieprzywierającą ani mieszankę napojów owocowych. Niemniej jednak istnieje wiele rzeczy, których używasz na co dzień, a których korzenie sięgają programu Apollo. Od koców ratunkowych po przyszłościową technologię tenisówek — oto niektóre z bardziej niesławnych elementów technologii, które pojawiły się podczas lądowania na Księżycu.

Elektronarzędzia bezprzewodowe

NASA nie stworzyła dokładnie elektronarzędzi bezprzewodowych, ale pomogła je spopularyzować i rozwinąć. Firma elektronarzędziowa Black & Decker zadebiutowała jako pierwsza wiertarka akumulatorowa w 1961 r., a wkrótce potem NASA zwróciła się do firmy z propozycją stworzenia akumulatorowej wiertarki udarowej, która mogłaby zostać wykorzystana w programie Apollo. Wiertło było potrzebne do wydobycia próbek skał z powierzchni Księżyca, gdzie niestety nie ma gniazdek elektrycznych. Oprócz bezprzewodowego charakteru wiertarki musiała ona również wytrzymać ekstremalne temperatury i warunki bez atmosfery.

Po pomyślnym stworzeniu wiertarki firma Black & Decker zajęła się produkcją wkrętaków elektrycznych i innych narzędzi bezprzewodowych. Wykorzystano także technologię lekkich akumulatorów, opracowaną pierwotnie dla Apollo 11, do opracowania precyzyjnych instrumentów medycznych zaprojektowanych tak, aby operacje były łatwiejsze dla chirurgów i bezpieczniejsze dla pacjentów.

Odkurzacze bezprzewodowe

Kolejnym nieoczekiwanym rozwinięciem elektronarzędzia bezprzewodowego był odkurzacz bezprzewodowy. W ramach prac nad tą samą obrotową wiertarką udarową do wydobywania próbek księżycowych należało opracować silnik, który mógłby wydajnie działać przy minimalnej mocy. Ostatecznie tę samą technologię zastosowano w Dustbusterze, pierwszym bezprzewodowym odkurzaczu, który zadebiutował w 1979 roku.

Sprzęt ochronny dla strażaków

Pożar stanowi ogromne zagrożenie dla misji kosmicznych, ponieważ często dotyczą one środowisk pod ciśnieniem i dużej zawartości tlenu. Te dwa elementy przyczyniły się do pożaru w kabinie Apollo 1 podczas próby startu w 1967 r., w wyniku którego zginęło trzech członków załogi. Aby zapobiec powtórzeniu się tego typu wypadków, NASA opracowała specjalne materiały chroniące zarówno astronautów, jak i ich statki. Monsanto, znana firma biotechnologiczna, opracowała tkaninę o nazwie Durette, która jest poddawana obróbce chemicznej, aby się nie paliła. Stworzono także lekki układ oddechowy składający się z maski na twarz, uprzęży i ​​butli z powietrzem, który był łatwiejszy do zakładania i zdejmowania niż poprzednie systemy.

Zarówno wspomniana tkanina, jak i system oddechowy stanowią podstawę nowoczesnego sprzętu gaśniczego, pomagając chronić ratowników zarówno przed pożarem, jak i niebezpieczeństwami wynikającymi z wdychania dymu.

Trampki Nike Air

Tak zwane „buty księżycowe” opracowane dla astronautów do chodzenia po Księżycu musiały być wyściełane w celu amortyzacji; charakteryzowały się także doskonałą stabilnością i kontrolą ruchu, dzięki czemu astronauci nie spadli, przechodząc po księżycowym pyle i skałach. Inżynier Apollo, Al Gross, który pracował nad butami, szybko zdał sobie sprawę, że innowacyjny projekt można zastosować w butach sportowych tutaj, na Ziemi.

Pomysł Grossa polegał na zastąpieniu plastiku, który zwykle znajduje się w podeszwie tenisówek, pianką, która mogłaby amortyzować wstrząsy często towarzyszące chodzeniu lub bieganiu. Chciał także dodać zewnętrzną skorupę pod ciśnieniem, stosując proces opracowany dla technologii skafandrów kosmicznych. W połączeniu te dwa postępy pozwoliły szewcowi AVIA stworzyć „komorę kompresyjną” w podeszwach butów, co zapewni im dłuższą trwałość i wygodę podczas gry Sporty. Rozwój ten skłonił później inżyniera lotnictwa i kosmonautyki Franka Rudy'ego do skontaktowania się z Nike w 1979 roku z pomysłem na tenisówki z poduszką powietrzną, torując drogę Nike Airs.

Energia słoneczna

Panele słoneczne po raz pierwszy zyskały szerokie uznanie, kiedy zostały użyte w 1958 roku na pokładzie Pioneera 1 oraz Explorer 6, dwa satelity słynące z wykonania pierwszego zdjęcia Ziemi z kosmosu 1959. Ale to właśnie ich zastosowanie w misjach Apollo tak naprawdę rozsławiło energię słoneczną.

Ogniwa Apollo zostały opracowane przez firmę Spectrolab – największego obecnie producenta ogniw słonecznych do statków kosmicznych – ale były duże i trudne do wdrożenia. W rzeczywistości Buzz Aldrin miał problemy z rozmieszczeniem jednej z dwóch komórek podczas swojej historycznej misji i musiała zostać aktywowana przez kontrolę naziemną. Te wczesne ogniwa nie wytwarzały dużej mocy i działały tylko przez około miesiąc, zanim przestały odpowiadać, ale utorowały drogę do rozwoju ogniwa stosowane na całym świecie Dzisiaj.

Dializy nerek

Aby zapewnić wodę pitną na długie misje kosmiczne, NASA potrzebowała systemu oczyszczania i recyklingu wody. Zlecili firmie Marquardt Corporation opracowanie systemu recyklingu i znalezienie sposobu na odsalanie wody morskiej. W ramach tych prac naukowcy odkryli ulepszoną metodę przetwarzania chemicznego, którą można zastosować do usuwania toksycznych odpadów ze zużytego płynu dializacyjnego.

Rozwój tak zwanej „dializy sorbentowej” usprawnił dializę nerek, czyniąc proces bardziej wydajnym i łatwiejszym w dostosowaniu do indywidualnych wymagań. Oznaczało to również, że domowe urządzenia do dializy nie musiały już znajdować się w pomieszczeniu podłączonym do wodociągu i kanalizacji, co zapewniło pacjentom większą swobodę ruchu, a tym samym poprawę jakości ich życia.

MRI

W połowie lat 60., jako wstęp do programu lądowania na Księżycu Apollo, NASA opracowała cyfrowe przetwarzanie obrazów, dzięki czemu komputery mogły poprawiać zdjęcia wykonane na Księżycu. Przetwarzanie umożliwia uwydatnienie trudno widocznych napisów i niuansów na obrazach.

Cyfrowe przetwarzanie obrazu jest obecnie stosowane w wielu dziedzinach, szczególnie w sektorze medycznym. Jest podstawową częścią przetwarzania obrazów zarejestrowanych za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI), a także komputerowej tomografii osiowej (skany CAT), mikroskopii i radiografii.

Metaliczne koce

Metalowe koce, które często można zobaczyć owinięte wokół maratończyków i osób znajdujących się w sytuacjach awaryjnych, również są dziełem NASA. Agencja potrzebowała sposobu na ochronę delikatnych instrumentów przed ostrym promieniowaniem kosmicznym bez nadmiernego obciążania statku kosmicznego. Z kolei opracowano barierę izolacyjną z folii aluminiowej nałożonej na mylar, która mogła chronić zarówno astronautów, jak i sprzęt.

Na tej samej zasadzie powstają obecnie koce medyczne, a także tłumiki zaprojektowane w celu zmniejszenia hałasu powodowanego przez spaliny silnika.

Rozsuwane dachy stadionów

Stadion NRG, siedziba drużyny Houston Texans, po otwarciu w 2001 roku był pierwszym stadionem NFL z rozsuwanym dachem. Dach wykonany jest z materiału, który można szybko rozłożyć i złożyć – jest też mocniejszy i lżejszy od stali.

Birdair, Inc., firma znana z architektury rozciągającej, pierwotnie opracowała poszycie dachowe do skafandrów kosmicznych Apollo. Musiało być mocne, lekkie, trwałe, odbijać ciepło oraz być odporne na wilgoć i ekstremalne temperatury. Tkanina jest pokryta teflonem, aby zwiększyć jej odporność i jest stosowana w konstrukcjach powietrznych, aby obniżyć koszty budowy nawet o 30%.

Superelastyczne opony

Technologia Apollo jest nadal wykorzystywana w przełomowych rozwiązaniach technologicznych. Na początku tego roku A Superelastyczna opona został opracowany jako alternatywa dla opon pneumatycznych, które można znaleźć w samochodach i rowerach. Opiera się na oponie sprężynowej opracowanej przez Glenn Research Center i Goodyear, która po raz pierwszy została zainspirowana oponami znalezionymi w pojeździe Lunar Roving Vehicle używanym podczas późniejszych misji Apollo.

Zamiast być wykonana z gumy, jak większość opon, opona Superelastic wykorzystuje stopy z pamięcią kształtu, które mogą odkształcić się nawet o 10% i nadal powrócić do swojego pierwotnego kształtu. Oznacza to, że opony są w stanie wytrzymać duże odkształcenia bez uszkodzenia i nie wymagają pompowania. W przyszłości opony te będą mogły być montowane w samochodach osobowych, aby zapobiec pęknięciom opon, a także pojazdom ratowniczym, które często muszą pokonywać trudny teren.

Więc następnym razem, gdy założysz wygodne tenisówki lub skorzystasz z bezprzewodowego odkurzacza, pamiętaj, że możesz podziękować za lądowanie na Księżycu za swoją nowoczesną technologię.

Zalecenia redaktorów

• Atramenty NASA współpracują ze SpaceX w sprawie drugiego załogowego lądowania na Księżycu
• Zaawansowany technologicznie plecak księżycowy NASA ma na celu sporządzenie mapy powierzchni Księżyca
• Ten księżycowy buggy nowej generacji może wkrótce przetoczyć się po powierzchni Księżyca
• NASA: Następny łazik księżycowy „nie będzie księżycowym buggy twojego dziadka”
• Chińska sonda pomyślnie wylądowała na Księżycu w celu pobrania próbek