Technologie z kosmosu wzięte (lub tylko za takie uważane)

Zadając sobie pytanie "Co nam dały loty wahadłowców" często dostajemy gorzką odpowiedź, że niewiele, bo nadal nie wytknęliśmy nosa poza Księżyc. Wystarczy jednak rozejrzeć się dookoła, by zobaczyć wiele przedmiotów codziennego użytku, które oryginalnie miały ułatwić życie astronautom. Zacznijmy jednak od takich, które niesłusznie przypisuje się NASA.

Teflon - nie do końca od NASA

Teflon - jeden z najbardziej interesujących materiałów, jakimi dysponował człowiek - niezwykle śliski, odporny na wysokie temperatury, posiada cechy izolacyjne i jest niemal obojętny chemicznie. Często mówi się, że został wynaleziony jako powłoka chroniąca statek Apollo przed wysoką temperaturą przy przechodzeniu przez atmosferę ziemską, a potem trafił do kuchni. Jednak było dokładnie odwrotnie.

Tworzywo to wynalazł w 1938 r. Roy J. Plunkett w laboratorium firmy DuPont, która opatentowała jego syntezę w 1956 r. - pierwsza patelnia powstała w 1954 r. NASA zwiększyła popularność materiału, gdy zaczęła używać go do osłon termicznych, skafandrów i wkładek w ładowniach.

Rzepy w kosmosie Rzepy w kosmosie fot. NASA

Rzepy - również nie do końca z kosmosu

Sławne rzepy marki Velcro do dziś widoczne są na wielu zdjęciach z kosmosu. W warunkach zerowej grawitacji mocuje się nimi prawie wszystko - komputery, narzędzia, jedzenie. Służą także do przyczepiania ekwipunku do skafandrów kosmicznych - np. w misjach Apollo. Jednak zostały wynalezione wcześniej, w 1948 r. w Szwajcarii, choć NASA przyczyniła się do ich spopularyzowania.

Rzep utrzyma nawet laptopa.

Oranżadka rozpuszczalna Tang - też nie

To również nie jest wynalazek NASA. Produkt był na półkach sklepów już w 1959 roku, lecz sprzedawał się słabo. Zainteresowanie nim wzrosło, gdy w 1962 r. astronauta John Glenn przeprowadzał eksperymenty z jedzeniem na orbicie i próbował właśnie sproszkowanego napoju. Potem oranżadki przydały się jeszcze astronautom latającym w ramach projektu Gemini - pozwalały zmienić dość paskudny smak wody produkowanej przez jedno z urządzeń na statku.

Elektronarzędzia bezprzewodowe - także nie

NASA znów oddaje palmę pierwszeństwa firmie Black&Decker, która opracowała takie w 1961 r. Później Agencja współpracowała z producentem, zlecając projekt wkrętarki, która wkręci śrubę w warunkach zerowej grawitacji, nie obracając przy tym całego astronauty.  Firma wykonała też specjalne wiertło, które posłużyło do pobrania próbek skał z księżyca. Jej produkty przetestowano m.in. pod wodą i w samolotach nurkujących szybko i z bardzo wysoka, co pozwoliło symulować zerową grawitację.

W wyniku tej współpracy powstały później np. bezprzewodowe narzędzia medyczne oraz bezprzewodowy odkurzacz, Dustbuster, który faktycznie jest skutkiem lotów kosmicznych.

Jeszcze kilka mitów...

NASA na swojej stronie dementuje jeszcze inne przypisywane jej wynalazki: kody kreskowe (stworzyła tylko ich szczególną odmianę Vericode), zegary kwarcowe (tylko jeden bardzo dokładny model - we współpracy z inną firmą), detektory dymu (tylko model z regulowaną czułością, na potrzeby projektu Skylab), obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (tylko je udoskonaliła).

Nie zmienia to faktu, że Agencja ma na koncie 1650 wynalazków, z czego aż 120 powstało podczas programu lotów wahadłowców. Przyjrzyjmy się kilku.

Cyfrowe przetwarzanie obrazów

Dziękujemy ci NASA za możliwość poprawienia starych zdjęć. Nie wiemy, czy dziękować ci za setki amatorskich przeróbek krążących po sieci, bo do tego w końcu doprowadziło odkrycie dokonane przez Agencję w latach sześćdziesiątych.

Na pocieszenie można dodać - to właśnie ten wynalazek pozwolił ulepszyć obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego.

Pożar lasu Pożar lasu fot. Alosh Bennett/Flickr na licencji CC Uznanie autorstwa 2.0 Ogólny (CC BY 2.0)

Podręczne kamery termowizyjne

Cyfrowe przetwarzanie obrazów zostało też wykorzystane w projekcie bardzo czułych, małych kamer termowizyjnych. Oryginalnie były używane do badania wystrzeliwanych z silnika promu gazów. Okazały się wyjątkowo przydatne strażakom, którzy wykorzystują je do namierzana centrum i źródła pożarów. Od NASA pochodzi także sporo ekwipunku

Kamera cyfrowa Canon Legria FS307 Kamera cyfrowa Canon Legria FS307 Fot. Canon

Oprogramowanie stabilizacji obrazu wideo

Sfilmowanie startu promu nie jest łatwym zadaniem. W dodatku NASA potrzebuje wyraźnego obrazu, który pozwoli zanalizować cały proces i wykryć ewentualne błędy i miejsca na usprawnienia. System VAS (Video Analyst System) powstał na podstawie stworzonego przez NASA VASIR (Video Image Stabilization and Registration) - który zresztą Agencja przygotowała dla FBI, by pomóc im w analizie materiałów z kamer. Posłużył m.in. do zbadania nagrań z zamachu bombowego na Olimpiadzie w Atlancie w 1996 r. Początkowo używano go do rozjaśniania i poprawiania wideo filmowanego w nocy z ręcznych kamerek - ziarniste, rozmyte, zbyt ciemne nagrania wyglądają jakby zrobiono je w dzień.

Pianka "memory foam"

Specjalna pianka, która potrafi "zapamiętać" kształt, jaki w niej leżał została zaprojektowana dla NASA w 1966 roku. Była przeznaczona do ulepszenia foteli w pojazdach kosmicznych oraz zapewniać lepszą ochronę w razie rozbicia się. Dziś często wykorzystywana jest m.in. w materacach i poduszkach, które zapobiegają odleżynom; wyłożone nią były hełmy drużyny Dallas Cowboys; umieszczana jest pod siodłem, by zapewnić większy komfort dla konia i jeźdźca oraz pozwala na stworzenie wkładek do butów, które zapobiegają obcieraniu stóp i amortyzują. Pojawia się też oczywiście w różnego rodzaju pojazdach, zarówno cywilnych, jak i wojskowych.

Aerodynamiczna ciężarówka Aerodynamiczna ciężarówka fot. NASA

Bardziej ekonomiczne ciężarówki

Oczywiście NASA nie wymyśliła tych krążowników szos, jednak jej badania nad aerodynamiką pojazdów pozwoliły na zmodyfikowanie kabin TIRów i zmniejszenie ilości spalanego paliwa aż o 1/5. Przeciętna ciężarówka jadąca z prędkością 88 kilometrów (55 mil) na godzinę przepycha 18 ton powietrza na 1,6 kilometra (1 milę). Przemieszczanie się mas powietrza najpierw spycha z drogi obiekty - mniejsze samochody, rowerzystów - znajdujące się przed ciężarówką, a potem - gdy powietrze wypełnia miejsce po ciężarówce - wciąga wszystko na drogę. Doświadczył tego na własnej skórze inżynier z NASA - Edwin J. Saltzman, który jeździł rowerem do pracy. W wyniku jego doświadczeń ustalono, że zaokrąglenie krawędzi i rogów kabiny zmniejszyło opór o 52 procent, przekładając się na 15-25% oszczędności paliwa. Podobny efekt dało dało też zamknięcie szczeliny między ciężarówką a przyczepą.

Bezpieczniejsze autostrady

Wycinanie rowków w betonie w celu zwiększenia przyczepności wydaje się być prostym pomysłem, lecz też ma swoje korzenie w lotach kosmicznych. Rozwiązanie to zostało opracowane w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa wypadku promu na mokrym pasie startowym. Dzięki zastosowaniu go na autostradach zmniejszyła się szansa poślizgu i skrócił dystans hamowania oraz ułatwione jest branie zakrętów. Rowki robi się też na wybiegach dla zwierząt, chodnikach, schodach, parkingach i innych powierzchniach, które łatwo mogą stać się śliskie.

Leczenie czerwonymi diodami LED

WARP 10 wygląda jak gadżet science fiction, ale działa. Zaczęło się od eksperymentu z roślinami, które w kosmosie rosły lepiej dzięki światłu czerwonych diod. Wykorzystano je, by stworzyć przenośne urządzenie, które pozwala przynieść chwilową ulgę w przypadku niewielkich bólów mięśni, stawów - także ich zapalenia. Pozwala także rozluźnić mięśnie, usunąć skurcze i zwiększa krążenie krwi w naświetlanym miejscu. Urządzenie wykorzystywane jest przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych jako nieinwazyjne urządzenie dla żołnierzy przeznaczone do samodzielnej pomocy medycznej. Następna generacja ma pozwalać na łagodzenie bólu w kościach pacjentów, np. po przeszczepie szpiku.

Sztuczna pompa wspomagająca czynność komór serca

Nie wiadomo, czy dwóch chirurgów - doktor Michael Debakey i doktor George Noon - zdołaliby zbudować ją sami. Los zetknął ich z Davidem Saucierem, inżynierem rakietowym z NASA, twórcą pomp paliwowych dla wahadłowców - Saucier trafił na stół operacyjny i pomyślnie przeszedł operację. Łącząc siły zdołali zbudować pompę dla ludzi z zastoinową niewydolnością serca, która jest w stanie pompować krew, dopóki serce dawcy nie będzie gotowe do przeszczepu. W celu jej stworzenia użyto superkomputerów, które odpowiadają za modelowanie i przewidywanie sposobu w jaki paliwo przepłynie przez główny silnik promu kosmicznego. Wynalazek waży nieco ponad 100 gramów i ma wielkość ok. 2,5 cm na 7 cm, a ponieważ posiada tylko jedną ruchomą część, jest prawie niezawodne.

Laserowe operacje wzroku

Zadziwiające jest jakie nowe zastosowania można znaleźć dla technologii o zupełnie innym przeznaczeniu. System LADAR służył do dokowania promów do stacji kosmicznych - co należy robić z wielką dokładnością. Urządzenie przypomina radar, ale wykorzystuje promienie laserowe - w ten sposób ocenia odległość promu od celu i prędkość elementów dookoła

Nowe zastosowanie znalazło się w medycynie. System LADAR pozwala na bardziej precyzyjne operacje oczu. Normalnie gałkę oczną śledzi kamera, która steruje laserem. Jednak, gdy oko porusza się zbyt szybko, do akcji wkracza kosmiczny system, który pozwala dokładnie określi pozycję gałki ocznej - co jest bezpieczniejsze dla pacjenta i skuteczniejsze.

I co jeszcze?

To oczywiście tylko wyjątek z wielu wynalazków pochodzących z badań i projektów NASA - informacji na ich temat dostarcza specjalna strona magazynu NASA Spinoff, który znaleźć można też na na Facebooku - NASA In Your Life. W jego zasobach jest m.in. baza wszystkich odprysków różnych eksperymentów i tam odsyłam zainteresowanych zgłębianiem tematu.