จากดวงจันทร์สู่การผลิตจำนวนมาก: เทคโนโลยีสมัยใหม่ 10 ชิ้นเป็นหนี้บุญคุณของ Apollo

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของ อพอลโล: มรดกทางจันทรคติซีรีส์หลายตอนที่จะสำรวจความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเบื้องหลัง Apollo 11 อิทธิพลของสิ่งเหล่านี้ที่มีต่อยุคปัจจุบัน และสิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไปสำหรับดวงจันทร์

คุณอาจเคยได้ยินว่าอาหารฟรีซดรายถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้อาหารแก่นักบินอวกาศในภารกิจอพอลโล และ แม้ว่า “ไอศกรีมนักบินอวกาศ” จะไม่เคยถูกนำมาใช้จริงระหว่างปฏิบัติการ แต่ก็ได้รับการพัฒนาสำหรับ NASA ในปี ทศวรรษที่ 1960 อีกสองสิ่งที่ผู้คนมักเชื่อว่ามีต้นกำเนิดมาจาก Apollo 11 คือ Tang และ Teflon แต่นี่ไม่มีหลักฐานใดๆ เลย NASA จะไม่รับผิดชอบต่อกระทะที่ไม่ติดหรือส่วนผสมเครื่องดื่มผลไม้ของคุณ อย่างไรก็ตาม มีสิ่งต่างๆ มากมายที่คุณใช้ทุกวันซึ่งมีรากฐานมาจากโปรแกรม Apollo ตั้งแต่ผ้าห่มฉุกเฉินไปจนถึงเทคโนโลยีรองเท้าผ้าใบที่มีแนวคิดก้าวหน้า นี่คือเทคโนโลยีที่น่าอับอายบางส่วนที่ได้มาจากการลงจอดบนดวงจันทร์

เครื่องมือไฟฟ้าไร้สาย

NASA ไม่ได้สร้างเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายขึ้นมาจริงๆ แต่ช่วยสร้างความนิยมและพัฒนาเครื่องมือเหล่านั้น บริษัทเครื่องมือไฟฟ้า Black & Decker เปิดตัวครั้งแรก สว่านไฟฟ้าไร้สาย ในปีพ.ศ. 2504 และหลังจากนั้นไม่นาน NASA ได้ติดต่อบริษัทเกี่ยวกับการสร้างสว่านโรตารี่ไร้สาย ซึ่งสามารถนำไปใช้กับโครงการ Apollo ได้ จำเป็นต้องเจาะเพื่อสกัดตัวอย่างหินจากพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่มีปลั๊กไฟ นอกจากลักษณะของสว่านไร้สายแล้ว ยังต้องทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงมากและสภาวะบรรยากาศเป็นศูนย์อีกด้วย

หลังจากสร้างสว่านได้สำเร็จ Black & Decker ก็ได้สร้างสรรค์ไขควงไฟฟ้าและเครื่องมือไร้สายอื่นๆ นอกจากนี้ ยังใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่น้ำหนักเบาซึ่งเดิมสร้างขึ้นสำหรับ Apollo 11 เพื่อพัฒนาเครื่องมือทางการแพทย์ที่มีความแม่นยำ ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้การผ่าตัดง่ายขึ้นสำหรับศัลยแพทย์และปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับผู้ป่วย

เครื่องดูดฝุ่นไร้สาย

ผลพลอยได้อีกอย่างที่ไม่คาดคิดของเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายคือเครื่องดูดฝุ่นไร้สาย ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาสว่านโรตารี่แบบเดียวกันสำหรับการสกัดตัวอย่างดวงจันทร์ จำเป็นต้องพัฒนามอเตอร์ที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด ในที่สุด เทคโนโลยีเดียวกันนี้ก็ได้ถูกนำมาใช้ใน Dustbuster ซึ่งเป็นเครื่องดูดฝุ่นไร้สายเครื่องแรกที่เปิดตัวในปี 1979

อุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัย

ไฟเป็นอันตรายต่อภารกิจในอวกาศอย่างมาก เนื่องจากมักเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่มีแรงกดดันและมีออกซิเจนในระดับสูง ส่วนประกอบทั้งสองช่วยจุดไฟในห้องโดยสารของยานอะพอลโล 1 ระหว่างการทดสอบการปล่อยยานในปี พ.ศ. 2510 ส่งผลให้ลูกเรือเสียชีวิตสามคน เพื่อป้องกันไม่ให้อุบัติเหตุประเภทนี้เกิดขึ้นอีก NASA ได้พัฒนาวัสดุพิเศษสำหรับการปกป้องทั้งนักบินอวกาศและเรือของพวกเขา บริษัทมอนซานโตซึ่งเป็นบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพชื่อดังได้พัฒนาผ้าที่เรียกว่าดูเรตต์ ซึ่งผ่านการบำบัดทางเคมีจึงไม่ไหม้ นอกจากนี้ยังสร้างระบบหายใจน้ำหนักเบาที่ประกอบด้วยหน้ากากอนามัย สายรัด และขวดลม ซึ่งใส่และถอดได้ง่ายกว่าระบบเดิม

ทั้งผ้าที่กล่าวมาและระบบหายใจเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์ดับเพลิงสมัยใหม่ ซึ่งช่วยปกป้องผู้เผชิญเหตุเบื้องต้นจากทั้งเพลิงไหม้และอันตรายจากการสูดดมควัน

รองเท้าผ้าใบ Nike Air

สิ่งที่เรียกว่า "รองเท้าบู๊ตพระจันทร์" ที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้นักบินอวกาศเดินบนดวงจันทร์จะต้องบุนวมเพื่อดูดซับแรงกระแทก พวกเขายังมีเสถียรภาพและการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยม ดังนั้นนักบินอวกาศจะไม่ล้มเมื่อเดินข้ามฝุ่นและก้อนหินจากดวงจันทร์ วิศวกรของ Apollo ชื่อ Al Gross ซึ่งทำงานเกี่ยวกับรองเท้าบู๊ต ในไม่ช้าก็ตระหนักได้ว่าการออกแบบที่เป็นนวัตกรรมนี้สามารถนำไปใช้กับรองเท้ากีฬาบนโลกนี้ได้

แนวคิดของ Gross คือการเปลี่ยนพลาสติกที่มักพบในพื้นรองเท้าผ้าใบด้วยโฟม ซึ่งสามารถดูดซับแรงกระแทกที่มักเกี่ยวข้องกับการเดินหรือวิ่ง นอกจากนี้เขายังต้องการเพิ่มเปลือกนอกที่มีแรงดันโดยใช้กระบวนการที่พัฒนาขึ้นสำหรับเทคโนโลยีชุดอวกาศ ความก้าวหน้าทั้งสองนี้ทำให้ช่างทำรองเท้า AVIA สร้าง "ห้องอัด" ในบริเวณฝ่าเท้าได้ ของรองเท้า ซึ่งจะช่วยให้รองเท้าผ้าใบมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและยังคงความสบายขณะเล่น กีฬา การพัฒนานี้ทำให้วิศวกรด้านการบินและอวกาศ Frank Rudy เข้ามาติดต่อ Nike ในปี 1979 ด้วยแนวคิดเกี่ยวกับรองเท้าผ้าใบแบบกันกระแทก ซึ่งปูทางให้กับ Nike Airs ในเวลาต่อมา

พลังงานแสงอาทิตย์

แผงโซลาร์เซลล์ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเป็นครั้งแรกเมื่อมีการใช้งานในปี 1958 บนเรือ Pioneer 1 และ Explorer 6 ซึ่งเป็นดาวเทียมสองดวงที่มีชื่อเสียงในการจับภาพแรกของโลกจากอวกาศใน 1959. แต่การนำไปใช้ในภารกิจอพอลโลทำให้พลังงานแสงอาทิตย์มีชื่อเสียงอย่างแท้จริง

เซลล์อะพอลโลได้รับการพัฒนาโดย Spectrolab ผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ในยานอวกาศรายใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน แต่เซลล์เหล่านี้มีขนาดใหญ่และใช้งานยาก ในความเป็นจริง บัซ อัลดรินมีปัญหาในการจัดวางหนึ่งในสองเซลล์ในภารกิจประวัติศาสตร์ของเขา และต้องเปิดใช้งานโดยการควบคุมภาคพื้นดิน เซลล์ในยุคแรกเริ่มเหล่านี้ผลิตพลังงานได้ไม่มากนัก และอยู่ได้เพียงประมาณหนึ่งเดือนก่อนที่จะหยุดตอบสนอง แต่ได้ปูทางไปสู่การพัฒนาของ เซลล์ที่ใช้ทั่วโลก วันนี้.

การฟอกไต

เพื่อจัดหาน้ำดื่มสำหรับภารกิจอวกาศอันยาวนาน NASA จำเป็นต้องมีระบบในการกรองและรีไซเคิลน้ำ พวกเขาเซ็นสัญญากับ Marquardt Corporation เพื่อพัฒนาระบบรีไซเคิลและค้นหาวิธีแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ในส่วนหนึ่งของงานนี้ นักวิจัยได้ค้นพบวิธีการแปรรูปทางเคมีที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งสามารถใช้เพื่อกำจัดของเสียที่เป็นพิษออกจากน้ำยาล้างไตที่ใช้แล้วได้

การพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า "การฟอกไตด้วยตัวดูดซับ" นี้ช่วยปรับปรุงการฟอกไตโดยทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้นและปรับให้เข้ากับความต้องการส่วนบุคคลได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังหมายความว่าไม่จำเป็นต้องเก็บเครื่องฟอกไตที่บ้านไว้ในห้องที่เชื่อมต่อกับแหล่งน้ำและท่อระบายน้ำอีกต่อไป ทำให้ผู้ป่วยมีอิสระในการเคลื่อนไหวมากขึ้น และส่งผลให้คุณภาพชีวิตของพวกเขาดีขึ้น

MRI

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 60 NASA ได้พัฒนาการประมวลผลภาพดิจิทัลเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถปรับปรุงภาพที่ถ่ายบนดวงจันทร์ได้ เพื่อเป็นการโหมโรงของโครงการ Apollo Lunar Landing การประมวลผลช่วยให้สามารถปรับปรุงคำบรรยายและความแตกต่างที่มองเห็นได้ยากในภาพ

ปัจจุบันการประมวลผลภาพดิจิทัลถูกนำมาใช้ในหลากหลายสาขา โดยเฉพาะในภาคการแพทย์ โดยเป็นส่วนพื้นฐานของการประมวลผลภาพที่ถ่ายโดยใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) เช่นเดียวกับการตรวจเอกซเรย์แนวแกนด้วยคอมพิวเตอร์ (การสแกน CAT) กล้องจุลทรรศน์ และการถ่ายภาพรังสี

ผ้าห่มเมทัลลิค

ผ้าห่มโลหะที่คุณมักจะเห็นพันรอบนักวิ่งมาราธอนและวัตถุในสถานการณ์ฉุกเฉินก็เป็นลูกหลานของ NASA เช่นกัน หน่วยงานต้องการวิธีการปกป้องเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนจากการแผ่รังสีในอวกาศที่รุนแรงโดยไม่เพิ่มน้ำหนักให้กับยานอวกาศมากเกินไป ในทางกลับกัน บริษัทได้พัฒนาแผ่นกั้นฉนวนที่ทำจากอลูมิเนียมฟอยล์ทับ Mylar ซึ่งสามารถปกป้องทั้งนักบินอวกาศและอุปกรณ์ได้

ปัจจุบันมีการใช้หลักการเดียวกันนี้เพื่อสร้างผ้าห่มทางการแพทย์ฉุกเฉิน เช่นเดียวกับท่อไอเสียที่ออกแบบมาเพื่อลดเสียงรบกวนที่เกี่ยวข้องกับไอเสียของเครื่องยนต์

หลังคาสนามกีฬาแบบยืดหดได้

สนามกีฬา NRG ซึ่งเป็นที่ตั้งของทีม Houston Texans เป็นสนามกีฬา NFL แห่งแรกที่มีหลังคาแบบพับเก็บได้เมื่อเปิดใช้ในปี 2544 หลังคาทำจากผ้าที่สามารถกางและดึงกลับได้อย่างรวดเร็ว อีกทั้งยังแข็งแรงและเบากว่าเหล็กอีกด้วย

Birdair, Inc. ซึ่งเป็นบริษัทที่มีชื่อเสียงในด้านสถาปัตยกรรมแรงดึง เดิมทีได้พัฒนาผ้ามุงหลังคาสำหรับชุดอวกาศของ Apollo ต้องมีความแข็งแรงทนทาน น้ำหนักเบา ใช้งานได้ยาวนาน สะท้อนความร้อน ทนทานต่อความชื้นและอุณหภูมิสุดขั้ว ผ้าเคลือบด้วยเทฟล่อนเพื่อให้ทนทานยิ่งขึ้น และใช้ในโครงสร้างที่รองรับอากาศเพื่อลดต้นทุนการก่อสร้างได้มากถึง 30%

ยางซุปเปอร์ยืดหยุ่น

เทคโนโลยี Apollo ยังคงถูกนำมาใช้ในความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน เมื่อต้นปีที่ผ่านมา A ยางซุปเปอร์ยืดหยุ่น ได้รับการพัฒนาเป็นทางเลือกแทนยางแบบเติมลมที่คุณพบในรถยนต์และจักรยานยนต์ มีพื้นฐานมาจากยางสปริงที่พัฒนาโดย Glenn Research Center และ Goodyear ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจครั้งแรกจากยางที่พบในยานพาหนะ Lunar Roving Vehicle ที่ใช้ในภารกิจ Apollo ในเวลาต่อมา

แทนที่จะทำจากยางเหมือนยางส่วนใหญ่ ยาง Superelastic ใช้โลหะผสมหน่วยความจำรูปร่างซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปได้มากถึง 10% และยังคงคืนรูปทรงเดิม ซึ่งหมายความว่ายางสามารถทนต่อการเสียรูปจำนวนมากได้โดยไม่เกิดความเสียหายและไม่จำเป็นต้องเติมลม ในอนาคต ยางเหล่านี้สามารถติดตั้งกับรถยนต์เพื่อป้องกันการระเบิด เช่นเดียวกับรถกู้ภัยที่มักต้องเดินทางผ่านภูมิประเทศที่ยากลำบาก

ดังนั้นครั้งต่อไปที่คุณสวมรองเท้าผ้าใบที่ใส่สบายหรือใช้เครื่องดูดฝุ่นไร้สาย จำไว้ว่าคุณมีโอกาสได้เหยียบดวงจันทร์เพื่อขอบคุณสำหรับเทคโนโลยีสมัยใหม่ของคุณ

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• NASA ลงนามข้อตกลงกับ SpaceX สำหรับการลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งที่ 2
• กระเป๋าเป้สะพายหลังทางจันทรคติที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงของ NASA มีวัตถุประสงค์เพื่อทำแผนที่พื้นผิวดวงจันทร์
• รถม้าพระจันทร์รุ่นต่อไปนี้อาจกลิ้งไปบนพื้นผิวดวงจันทร์ในไม่ช้า
• NASA: รถแลนด์โรเวอร์ดวงจันทร์ตัวต่อไป 'จะไม่ใช่รถม้าดวงจันทร์ของคุณปู่ของคุณ'
• ยานสำรวจจีนลงจอดบนดวงจันทร์เพื่อเก็บตัวอย่างสำเร็จ