احتمالاً از اینکه واقعا از چه تعداد از وسایلی که در آزمایشگاه ناسا ایجاد می شود و ما هر روز از آن ها استفاده می کنیم، شوکه خواهید شد. گاهی اوقات ناسا سعی می کند فضانوردان را ایمن به خانه برساند، و در این فرآیند، چیزی را نیز اختراع می کند که متعلق به هر خانه یا جعبه ابزاری است. اختراعات ناسا را در ادامه بررسی میکنیم.
بنابراین، قرار است در این مقاله در مورد اینکه ناسا چه چیز هایی را به طور کامل اختراع کرده است یا زمان و هزینه زیادی را صرف بهبود یک چیز موجود کرده باشد، بحث و صحبت کنیم. در اینجا برخی از راه هایی که آژانس فضایی زندگی ما را بهبود بخشیده است نیز، آورده شده است.
دوربین های تلفن همراه
با توجه به گستردگی چیز هایی که این آژانس در طول سال ها درگیر آن بوده است، انتخاب یک چیز خاص برای قرار گرفتن در فهرست چیز های روزمره ای که ناسا اختراع کرده و تأثیر مستمری بر زندگی ما دارد، دشوار است.
اما از نظر تعداد دفعات استفاده از دوربین های تلفن همراه و میزان برجسته بودن آنها در زندگی روزمره دشوار است. از گرفتن عکس های زیبا از حیوانات خانگی و بچه هایمان گرفته تا ثبت لحظات تاریخی که گفتمان عمومی را تغییر می دهد، دوربین تلفن همراه حضور گسترده ای در زندگی مدرن دارد.
و همه چیز در دهه 1990 در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL) آغاز شد، زمانی که تیمی به سرپرستی دانشمند ناسا، اریک فوسوم، با موفقیت یک حسگر نیمه هادی اکسید فلزی (CMOS) را کوچک ساختند. این حسگر ها به وضوح نسبت به سنسور های شارژ با دستگاه (CCD) که در آن زمان استفاده می شد، برتر بودند، اما پذیرش آن ها کند بود.
خوشبختانه Fossum و همکارش Sabrina Kemeny پشتکار داشتند. آنها شرکت Photobit را راه اندازی کردند و پیشگام استفاده از حسگر های CMOS در کاربرد های صنعتی و تجاری بودند.
تحقیقات و تداوم آنها راه را برای حسگر های کوچک موجود در تلفن همراه شما و همچنین برنامه های متعدد دیگر مانند دوربین های امنیتی خانگی جمع و جور، زنگ های ویدئویی، دوربین داشبورد و هر جای دیگری که به یک بسته دوربین کوچک اما نتایج بزرگ نیاز دارید، هموار کرد.
مموری فوم
از بالش های مموری فوم گرفته تا تخت خواب های فوم حافظه کامل و حتی صندلی های مموری فوم در خودروی خود، شما می توانید بابت این ها از ناسا برای این همه خوبی های کاربردی تشکر کنید.
این فوم ها در دهه 1960 ساخته شد، “کف مزاج” در ابتدا برای ایجاد بالشتک عمیق و منطبق بر بدن برای آزمایش خلبانان در هواپیما های ناسا و بعداً برای فضانوردان برای محافظت از آنها در برابر فشار شدید پرتاب های فضایی و اثرات لرزش بدن ناشی از بازگشت به فضا و همچنین بازگشت به زمین در کپسول های بازیابی طراحی شد.
چند سال طول کشید و چند تجدید نظر در فرمول اصلی فوم – بیشتر به منظور تغییر دادن آن به گونه ای که عایق کمتری داشته باشد – اما در نهایت، مموری فوم همه جا حاضر شد. به سختی می توانید خانه ای در آمریکا پیدا کنید که یک (یا ده ها) چیز با حافظه فوم نداشته باشد.
هدفون بی سیم
هر زمانی را در یک محیط تجاری بگذرانید و مطمئناً با نام Plantronics (در سال های اخیر به Poly تغییر نام داد) مواجه خواهید شد. هدست های بی‌سیم آن ها در دفاتر همه جا یکی از لوازم اصلی است.
در دهه 1960، ناسا با یک آزمایشگاه تحقیقاتی به نام ITT Labs قراردادی برای توسعه یک سیستم رادیویی بی سیم قابل حمل برای اطمینان از اینکه فضانوردان تنها به ارتباطات مبتنی بر کشتی وابسته نیستند، منعقد کرد. پس از اینکه گاس گریسوم، فضانورد برنامه مرکوری، که درواقع گاس گریسوم تقریباً جان خود را از دست داد، این قوس توسعه برای آنها بسیار ضروری بود، زیرا سیل در کپسول بازیابی او تجهیزات رادیویی او را بدون پشتیبان از بین برد.
آزمایشگاه ITT مدلی را پیرامون یکی از هدست های هوانوردی Planctronics ساخت و ناسا مستقیماً با Plantronics کار کرد تا یک نسخه بی سیم جمع و جور درست در کلاه ایمنی بسازد.
این منجر به همکاری طولانی مدت بین Plantronics و ناسا شد که منجر به نوآوری های مختلف در کوچک سازی، بهبود ارتباطات بی سیم، حذف نویز و انواع مزایای هدفون بی سیم شد که امروزه همه ما از آن لذت می بریم.
لپ تاپ های تاشو
در حالی که ناسا رایانه های قابل حمل را اختراع نکرد، این سازمان در سال های اولیه توسعه لپ تاپ تأثیری کلیدی داشت.
در دوران طفولیت بازار رایانه های شخصی و رایانه های قابل حمل، ناسا و سایر آژانس های ایالات متحده با شرکتی به نام GRiD Systems قرارداد بستند تا دسترسی ایمن به رایانه پوسته سخت خود، GRiD Compass – دارای صفحه نمایش 320×240 پیکسل، را تضمین کنند. یک پردازنده اینتل 8086، 340 کیلوبایت رم و پشتیبانی از هارد اکسترنال و ماژول های درایو فلاپی نیز در این سیستم لحاظ شده بود.
بنا به درخواست ناسا، تغییرات مختلفی در طول سال ها انجام شد، از جمله معرفی فن های لپ تاپ. این لپ تاپ در ابتدا به صورت غیرفعال خنک می شد، اما در شرایط میکروگرانش، خنک سازی غیر فعال به خوبی کار نمی کرد و به فن ها نیاز داشت که هوا را روی قطعات فشار دهند. انتخاب های طراحی در آن لپ تاپ های اولیه تا به امروز ادامه دارد و در دهه های پس از آن، ما هرگز در صدر این لپ تاپ قرار نگرفته ایم.
لنز های ضد خش و محافظ UV
چه برای عینک های مقاوم در برابر خراش هزینه پرداخت کرده باشید و چه به سادگی از یک جفت عینک ایمنی در گاراژ خود لذت برده باشید یا در محل کار که به نظر عمر طولانی داشته باشد، می توانید این مقاومت در برابر خراش را به ناسا ردیابی کنید. و اگر چند عینک آفتابی ارزان یا کلاه جوشکاری گران تر خریداری کرده اید، می توانید از ناسا نیز تشکر کنید.
محققان ناسا با همکاری شرکت عینک Foster Grant در تلاش برای محافظت بیشتر در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت بیشتر در برابر خراشیدگی کلاه ایمنی فضانوردان، هر دو جبهه را به طور قابل توجهی ارتقا دادند. از اوایل دهه 1980، پوشش های بدون خش ایجاد شده توسط تئودور وایدون در مرکز تحقیقات ایمز ناسا بر روی میلیون ها عینک و سطوح دیگر – ابتدا روی عینک های آفتابی فاستر گرانت و اندکی بعد روی همه چیز اعمال شده است.
نوآوری های LED
ناسا LED را اختراع نکرد. تاریخچه ال ای دی نمونه اولیه به اوایل قرن بیستم بازمی گردد و ال ای دی همانطور که اکنون می شناسیم اولین بار توسط دانشمند جنرال الکتریک نیک هولونیاک جونیور در سال 1962 اختراع شد.
اما کاری که ناسا انجام داد این بود که پول زیادی را برای تأمین مالی تحقیقات مبتنی بر LED در همه چیز از نورهای رشد برای کمک به فضانوردان برای کشت گیاهان در ایستگاه فضایی بین‌المللی تا چراغ های LED قرمز و مادون قرمز برای درمان زخم صرف کرد، البته، تحقیقات گسترده‌ای در نورپردازی متمرکز بر حفظ ریتم شبانه روزی نیز انجام شد.
در واقع، تحقیق اخیر راه خود را به طراحی نورپردازی خانه و حتی ابزار ها و برنامه های خواب پیدا کرده است. وقتی با چراغ های Philips Hue خود یک روال خواب تنظیم می کنید یا برنامه ای مانند Sleep Cycle را فعال می کنید، به دهه ها تحقیقات ناسا در مورد این موضوع دست می زنید.
دماسنج مادون قرمز
دماسنج های مادون قرمز ساده (و مناسب کودک) موجود در بازار که فقط نیاز به وارد کردن سریع کانال گوش یا ضربه زدن به پیشانی دارند، با همکاری ناسا بین شرکت دیاتک و JPL آغاز شد.
روش اندازه گیری دما بر اساس همان فناوری مادون قرمز است که ناسا برای اندازه گیری منابع انرژی مادون قرمز در اعماق فضا استفاده می کرد و برای ارائه بازخوانی دمای بدن انسان تغییر کاربری داد.
این فناوری در نهایت راه خود را به همه چیز باز کرد، از دماسنج هایی که در هنگام بیماری از آنها استفاده می کنیم تا تفنگ های دمایی مفیدی که برای بررسی میزان گرمای پیتزا و سطوح دیگر استفاده می کنیم.
غذاهای خشک شده و منجمد
بسیاری از ما هر روز به خرید نمیرویم و درواقع یک جیره روزانه از جیره های خشک شده فضانوردان را می خوریم، اگرچه اگر بستنی خشک شده را حداقل یک بار امتحان نکرده اید، تجربه عجیبی را از دست می دهید.
اما نمی توان انکار کرد که خشک کردن انجمادی و سایر روش های نگهداری مواد غذایی از نفوذ ناسا بسیار سود برده و به بهبود ایمنی و روش های نگهداری مواد غذایی در سراسر جهان کمک زیادی کرده است.
تحقیقات انجام شده توسط ناسا در مورد خشک کردن انجمادی به این دلیل است که امروزه می توانید غلات را با تکه های کوچک توت فرنگی خشک شده خریداری کنید، که به نظر می رسد وقتی در شیر غوطه ور می شوند به طور «جادویی» خود را به چیزی نرم و شیرین تبدیل می کنند.
آیا می خواهید یک بستنی واقعی خشک شده برای سفر در جاده ها داشته باشید؟ ناسا در طول ماموریت آپولو 7 بستنی خشک شده یخ زده را در فضا پرتاب کرد، اما محبوبیت خاصی نداشت. در واقع، در دهه 1970، فناوری به اندازه کافی پیشرفت کرده بود که فضانوردان Skylab می توانستند بستنی معمولی قدیمی بخورند.
می توانید از فروشگاه های هدیه ناسا و بچه های کنجکاو به خاطر محبوبیت همیشگی بستنی «فضانوردی» و همچنین از افرادی که در Astronaut Foods رویای غذای فضایی خشک شده یخ زده را برای بازدیدکنندگان فروشگاه هدیه زنده نگه می دارند تشکر کنید.
فرمول بهتر شیرخشک بچه
ناسا شیر خشک نوزاد را اختراع نکرد، اما تحقیقات در مورد بهبود ارزان و ایمن ارزش غذایی غذایی که برای فضانوردان در فضا ارائه می شود، انجام داد.
در دهه 1980، ناسا و شرکت مارتین ماریتا در حال تحقیق در مورد استفاده از ریزجلبک ها برای اهداف مختلف، از جمله غذا، تولید اکسیژن، و دفع زباله بودند – همه اینها در تلاشی برای امکان پذیر ساختن ماندن طولانی مدت در مدار و فراتر از آن بود.
در این فرآیند، آنها کشف کردند که یک اسید چرب کلیدی، اسید دوکوزاهگزانوک (DHA) را می توان با استفاده از گونه های جلبک به صورت انبوه تولید کرد. آنها بعدا راهی برای تولید اسید چرب کلیدی دیگر، اسید آراشیدونیک (ARA) با استفاده از قارچ پیدا کردند.
دومی، DHA، در تولید شیر خشک کودک و بعداً تقویت شیر بسیار مهم شد. در واقع، اگر امروز به برچسب روی شیر خشک بچه یا شیر غنی شده با DHA نگاه کنید، تقریباً مطمئناً متوجه خواهید شد که DHA از یک منبع جلبکی تامین می شود.
DHA برای رشد مغز بسیار مهم است و از زمان کشف این روش تولید ارزان، میلیون ها نوزاد در سراسر جهان به دلیل گنجاندن آن در شیر خشک ها از رشد مغز بهتری برخوردار شده اند.
جارو شارژی و ابزار برقی
Black and Decker DustBuster که در سال 1979 به بازار معرفی شد، کاملاً جدید بود. این یک جاروبرقی کوچک دستی بود که از باتری داخلی را استفاده کرد. این امروز شگفت انگیز به نظر نمی رسد – عملاً همه چیز در حال حاضر دستی و با باتری کار می کند – اما انقلابی را با باتری در لوازم خانگی و ابزار برقی در آن زمان آغاز کرد.
با این حال، این موج از ابزار های مصرفی با باتری توسط تحقیقات انجام شده از طرف ناسا تامین شد. در اواخر دهه 1960، ناسا با بلک اند دکر قرارداد بسته بود تا نسخه های باتری دار ابزار های مختلف مانند مته هایی برای نمونه برداری از ماه بسازد. تحقیقات و مدل سازی رایانه ای که برای ساخت موتورهای با راندمان بالا برای این برنامه انجام شد، زیربنای موتور هایی شد که DustBuster و سایر ابزار ها را تغذیه می کردند.
اختراعات ناسا: آشکارسازهای دود بهبود یافته
آشکارساز های دود یونیزه محبوب ترین نوع آشکارساز های دود در جهان هستند و ما می توانیم از همکاری ناسا و هانیول در دهه 1970 برای بهبود آنها تشکر کنیم.
این همکاری بر روی ایجاد آلارم های دود برای Skylab متمرکز بود که آتش سوزی را تشخیص می داد اما هشدار های کاذب تولید نمی کرد، که منجر به چیزی شد که در ابتدا به عنوان آشکارساز های دود “بدون مزاحمت” تبلیغ می شد که هانیول آنها را به بازار آورد. آشکارساز ها دارای طیف وسیع تری از تشخیص ذرات بودند، به طوری که ذرات کوچکی آنها را از بین نمی برد و نسبت به مدل های تجاری موجود ارتقاء یافته بود.
پیشرفت های بعدی در تشخیص دود، مانند حسگر های فوتوالکتریک، موارد را بیشتر بهبود بخشید، اما آشکارساز های دود یونیزه کننده همچنان گزینه ای ارزان و در دسترس هستند.
ناسا به انجام تحقیقات در این زمینه در خدمت ایجاد راه های جدید و پیشرفته برای تشخیص آتش سوزی در فضا ادامه می دهد – عکس، سمت راست بالا، نوعی دستگاه تشخیص دود لیزری مادون قرمز را نشان می دهد که برای ایستگاه فضایی بین المللی توسط Honeywell طراحی شده است. شاید یک روز، آنها حتی یک آشکارساز دود اختراع کنند که تاریخ مصرف آن تمام نمی شود.
بریس های نامرئی
اتصال مموری فوم و غذاهای منجمد شده ممکن است ارتباط نسبتاً شناخته شده ای از ناسا داشته باشند، اما بیشتر مردم متوجه نمی شوند که اینویزیلاین و بریس های «نامرئی» مشابه نیز این کار را دارند.
ماده مورد بحث آلومینا پلی کریستالی نیمه شفاف (TPA) است. در ابتدا توسط ناسا هنگام تحقیق بر روی پلیمر های فوق قوی که می توانستند تجهیزات رادار را بدون کاهش انتقال سیگنال پوشش دهند، کشف شد.
کاربرد اصلی دندانپزشکی برای پایه های بریس دندانی روی هر دندان بود، اما همچنان با سیمی مانند بریس های سنتی به هم متصل شده اند. بعداً، شرکت هایی مانند Invisalign سینی های تراز را ساختند که کل دندان را بدون سیم های متصل می پوشاند. و در حالی که این کمک قابل توجهی به دندانپزشکی است، به سختی تنها چیزی است که ناسا انجام داده است.
اختراعات ناسا: لاستیک های بهبود یافته
در دهه 1970، همکاری بین ناسا و گودیر تایر برای توسعه مواد قوی تر برای پوشش چتر نجات مورد استفاده در فرودگر های وایکینگ، منجر به بهبود لاستیک ها برای همه شد.
هنگامی که الیاف در طراحی لاستیک رادیال استفاده شد، لاستیکی با پنج برابر استحکام تایر های سنتی فولادی رادیال تولید کرد و عمر آج را افزایش داد.
علاوه بر سایر نوآوری های تایر در طول سال ها، مانند لاستیک های غیر پنوماتیک مبتنی بر زنجیر، ناسا همچنین سهم قابل توجهی در ایمنی بزرگراه ها داشته است: شیار های ایمنی. اگر تا به حال بر روی یک بزرگراه رانندگی کرده باشید و متوجه شده باشید که بزرگراه شیار های طولی روی آن حک شده است، یک مخلوق ناسا را در حال عمل دیده اید.
این شیار ها در ابتدا برای باند های مورد استفاده برای فرود شاتل فضایی به منظور کاهش لغزش اعمال می شدند و از آن زمان در جاده ها، پیاده رو ها و سایر سطوح بتنی برای همین منظور اعمال شدند.
ابزار های استخراج اضطراری
این، خوشبختانه، اختراعی است که هیچ یک از ما مجبور نیستیم هر روز آن را تجربه کنیم، یا حتی اگر خوش شانس باشیم، حتی یک بار در زندگی آن را تجربه کنیم.
از لحاظ تاریخی، ابزار های استخراج اضطراری که برای باز کردن ماشین های مچاله شده یا بریدن زیر ساخت های خرد شده یک ساختمان فروریخته استفاده می شد، سنگین بودند. به عنوان مثال، ابزار نجات نمادین “فک های زندگی” یک ابزار هیدرولیک بزرگ و سنگین است.
همکاری بین ناسا، آتش نشانان و شرکت فناوری Hi-Shear منجر به تغییر کاربری واقعاً هوشمندانه فناوری موجود ناسا شد. با کوچک کردن دستگاه قیچی با شارژ آتش سوزی که برای جدا کردن تقویت کننده های جامد از شاتل ها به یک دستگاه دستی که می تواند برای برش فلز استفاده شود، ابزاری بسیار قابل حمل و بسیار قدرتمند برای کمک به نجات افراد گرفتار در داخل و زیر فلز ایجاد کردند.
محصول به دست آمده، Lifeshears، از دهه 1990 مورد استفاده قرار گرفت و حتی در تلاش های نجات پس از حمله 11 سپتامبر مورد استفاده قرار گرفت.
پتو های فویل
اغلب در مورد پتو های اضطراری منعکس کننده اطلاعاتی را می شنوید، مانند آن دسته از امدادگران اورژانسی که دور بازماندگان تصادف اتومبیل می پیچند و از این قبیل که به آنها «پتوهای فضایی» می گویند. این به این دلیل است که مواد فلزی بازتابنده ای که آنها از آن ساخته شده اند توسط ناسا برای کمک به محافظت و عایق بندی تجهیزات و حتی کل بخش های ایستگاه های فضایی اختراع شده است. دلیلی وجود دارد که ظاهر ورق فلزی براق از برنامه فضایی جدا نیست.
این فناوری نه تنها به شکل پتوهای فضایی مورد استفاده برای مواقع اضطراری و توسط ورزشکاران عملکردی باقی می ماند، بلکه شرکت های مختلفی این فناوری را در دستکش، لباس و سایر لباس ها نیز گنجانده اند. که با توجه به سابقه طولانی ناسا در نوآوری نساجی، جای تعجب ندارد.
عایق کاری خانه
استفاده از فناوری ناسا در عایق کاری منازل ارتباط نزدیکی با خواص عایق بودن پتو های فضایی دارد. بسیاری از شرکت ها سبک های مانع تابشی از عایق سازی را بر اساس فناوری ای که برای اولین بار در دهه 1960 برای کمک به عایق سازی فضانوردان دوره آپولو در برابر دمای شدید فضا ایجاد شد، مانند RadiaSource که در بالا در سمت راست مشاهده می شود، می سازند.
با قرار دادن یک لایه سبک وزن از عایق حرارتی بین دو لایه پلیمر آلومینیومی، این سبک عایق می تواند به تثبیت دمای خانه به عنوان کسری از اندازه و جرم عایق سنتی کمک کند.
بین پتو های فضایی اصلی و نوآوری های مانع تابشی، تحقیقات ناسا راه خود را به همه چیز از خانه های ما گرفته تا جعبه های ناهار پیدا کرده است.
فناوری بیشتر با بودجه ناسا
وقتی صحبت از یافتن راه در همه چیز شد، می توانیم برای ماه ها بدون پوشش همه چیز هایی که تلاش های ناسا در حوزه عمومی آورده است، بنویسیم. اگر این نکات برجسته را با علاقه مطالعه کرده اید، به شدت توصیه می کنیم اسپین آف ناسا را نیز بررسی کنید.
این آرشیوی است که توسط ناسا نگهداری می شود و تمام روش هایی را که ناسا کشف کرده یا از فناوری تامین مالی خارج از برنامه فضایی استفاده کرده است، نشان می دهد. از این که چگونه بسیاری از چیز های کوچک در اطراف شما زندگی را به عنوان بخشی از برنامه فضایی اولیه و فراتر از آن آغاز کردند، شگفت زده خواهید شد. از فناوری آینه تلسکوپ بهبود جراحی چشم گرفته تا فیلتر های آب که مانند کلیه های انسان کار می کنند، تعداد خیره کننده ای از فناوری ناسا در جهان اطراف شما وجود دارد.
و اگر همیشه این سوال مطرح شود که “آیا ناسا ارزش هزینه ای که برای آن می شود، را دارد؟” باید به ذهن شما خطور کند، این به همان اندازه سرمایه گذاری اسلم دانک است که می توانید پیدا کنید. تحلیل های اقتصادی مختلف در مورد بودجه ناسا در طول سال ها، مانند این مطالعه اثرات اقتصادی ۲۰۲۰، به طور مداوم نشان می دهد که به ازای هر دلار بودجه ناسا، سود اقتصادی مستقیم و غیرمستقیم بین ۷ تا ۱۴ دلار است. با نگاهی به این فهرست، بدون شک، به راحتی می توان دلیل آن را فهمید.
امیدواریم با مطالعه ی این مقاله توانسته باشید اطلاعات لازم در زمینه ی محصولات ناسا را به دست آورده باشید.
شما می توانید با مطالعه ی دیگر مقالات ما در این زمینه اطلاعات بیشتری کسب کنید.
