Kosmiczne technologie, których używamy na co dzień

Wiele otaczających nas, na pozór banalnych przedmiotów wywodzi się z programów badawczych, związanych z eksploracją Kosmosu. Gdzie znajdziemy kosmiczne technologie?

Zdjęcie pływaka pochodzi z serwisu Shutterstock

Zdjęcie pływaka pochodzi z serwisu Shutterstock

  1. Co łączy silniki rakietowe i sztuczne komory serca?
  2. Jak NASA pomogło ustanowić 108 rekordów świata w pływaniu?
  3. Co wspólnego mają smartfony z badaniami Kosmosu?
  4. Co łączy okulary przeciwsłoneczne i skafandry kosmiczne?
  5. Kto wymyślił narzędzia akumulatorowe?

Misje kosmiczne dla wielu z nas mogą wydawać się czymś bardzo abstrakcyjnym. Nic dziwnego, w końcu nasze życie nie zmienia się z powodu tego, że wysłana wiele lat temu sonda miliony kilometrów od Ziemi zbada jakieś ciało niebieskie. I choć z zaciekawieniem śledzimy np. perypetie łazika Curiosity, przemierzającego kolejne kilometry po powierzchni Marsa, z punktu widzenia zwykłego człowieka zasadne wydaje się pytanie: co ja z tego mam?

Zostawmy na boku wielkie słowa o rozwoju nauki, badaniach związanych z początkiem Wszechświata czy różne pomysły fizyków teoretycznych. To wszystko jest ogromnie ważne, ale misje kosmiczne oznaczają również coś bardziej wymiernego, czego każdy z nas może w różny sposób doświadczyć.

Chodzi o różne wynalazki, które powstały jako efekt uboczny projektów związanych z eksploracją Kosmosu, lub – dzięki tym właśnie projektom – pojawiły się i weszły do użytku znacznie wcześniej. Z jakich, kosmicznych technologii korzystamy na co dzień?

Narzędzia bezprzewodowe

Zdjęcie kobiety z wiertarką akumulatorową pochodzi z serwisu Shutterstock

Jednym z celów misji Apollo było zebranie przez astronautów próbek księżycowego gruntu. Ponieważ przewidywano, że w pobliżu miejsca lądowania nie wszystkie interesujące obiekty da się w łatwy sposób oderwać od podłoża, pojawiła się konieczność dostarczenia astronautom narzędzi pomocnych w pobieraniu próbek.

Jestem przekonany, że nasz naród powinien postawić sobie za cel, aby do końca tego dziesięciolecia umieścić człowieka na Księżycu i sprowadzić go bezpiecznie z powrotem na Ziemię.

John Fitzgerald Kennedy, 1961 r.

W tym właśnie celu NASA, we współpracy ze znanym producentem narzędzi, firmą Black&Decker opracowała serię elektronarzędzi, które miały pomóc w bezproblemowym pobieraniu skał z powierzchni Księżyca. Poza m.in. akumulatorową wiertarką, najsłynniejszym przedstawicielem sprzętu o kosmicznym rodowodzie jest odkurzacz Dustbuster, w którym zastosowano technologię wymyśloną początkowo po to, aby ograniczyć ilość kurzu wydzielanego w czasie odłupywania księżycowego gruntu.

Wśród bezprzewodowych narzędzi znalazł się również klucz, pozwalający na odkręcanie śrub w warunkach nieważkości – nie było to proste, bo trzeba było zaprojektować go w taki sposób, aby narzędzie odkręcało śrubę bez obracania obsługującego je astronauty.

Zobacz również: Lodówka z Androidem

Innowacją wprowadzoną przez Black&Decker była nie tylko sama idea bezprzewodowych elektronarzędzi, ale również sposób zarządzania energią, minimalizujący jej straty w sytuacjach, gdy urządzenie pracuje pod obciążeniem.

Odporne na zarysowania szkła okularów

Zdjęcie kobiety w okularach przeciwsłonecznych pochodzi z serwisu Shutterstock

Jeśli używacie markowych okularów przeciwsłonecznych, to być może korzystacie przy okazji z technologii opracowanej z myślą o astronautach. O ile szkło jest stosunkowo odporne na zarysowania, to nie można powiedzieć tego samego o tworzywach
sztucznych, z których często są obecnie wykonywane soczewki okularów, a które były – i są – wykorzystywane również m.in. w hełmach skafandrów kosmicznych.

Rozwiązaniem okazało się, wymyślone w należącym do NASA ośrodku badawczym Lewis Research Center (obecnie to Centrum Badawcze imienia Johna H. Glenna), powlekanie tworzyw sztucznych warstwą węgla diamentopodobnego (DLC).

Pomysł, zastosowany pierwotnie przez NASA, został przejęty przez producentów okularów i zastosowany m.in. w serii Ray-Ban Survivors, których powierzchnia jest, jak zapewnia producent, 10-krotnie odporniejsza na zarysowania niż w przypadku innych okularów.

Filtry do wody

Zdjęcie szklanki z wodą pochodzi z serwisu Shutterstock

Filtrowanie wody jest starym wynalazkiem, ale dopiero misje kosmiczne wymusiły opracowanie naprawdę doskonałych filtrów. Wszystko za sprawą faktu, że – o ile wagę żywności można zmniejszyć np. w procesie liofilizacji (proces suszenia w niskiej temperaturze i przy obniżonym ciśnieniu) – to w jakiś sposób trzeba dostarczyć astronautom wodę.

Obecnie – za sprawą filtracji – woda na stacji kosmicznej krąży w obiegu prawie zamkniętym, w myśl powiedzenia „dzisiejsze siki to jutrzejsza kawa”. Choć nie zawsze tak było, to od samego początku misji kosmicznych przywiązywano ogromną wagę do tego, by przeznaczona dla astronautów woda była możliwie najczystsza.

W tym celu udoskonalono istniejące filtry – inżynierowie NASA zastosowali w nich aktywowany chemicznie węgiel drzewny i jony srebra. Rozwiązanie to stosuje się obecnie również w konsumenckich filtrach, używanych w kranach czy czajnikach.

Kamery w smartfonach

Zdjęcie obiektywu pochodzi z serwisu Shutterstock

Fotografia cyfrowa i nagrywanie cyfrowego wideo mają długa historię, ale technologia, stosowana obecnie zarówno w aparatach fotograficznych, jak i w kamerach naszych smartfonów, jest stosunkowo młoda i ma kosmiczne pochodzenie.

Pierwszy telefon komórkowy z kamerą

Był nim model Sharp J-SH04. Telefon trafił na japoński rynek w listopadzie 2000 roku. Był wyposażony w kolorowy ekran, wyświetlający 256 kolorów i aparat z matrycą o rozdzielczości 0,11 megapiksela.

Wszystko zaczęło się w latach 90., gdy NASA postanowiła zmodernizować używany w Kosmosie sprzęt optyczny i zastąpić duże, prądożerne i stosunkowo wolne matryce CCD czymś doskonalszym. Zadanie to wyznaczono ośrodkowi badawczemu Jet Propulsion Laboratory (JPL), gdzie pod kierunkiem Erica Fossuma zdatna do praktycznego zastosowania stała się technologia CMOS – częściowo poradzono sobie wówczas z problemem generowanych przez matryce CMOS szumów.

Niedługo później, po dopracowaniu technologii, zespół inżynierów z JPL stworzył w 1995 roku firmę Photobit, która zajęła się komercjalizacją nowego wynalazku. Matryce CMOS trafiły zarówno do NASA, jak i – na przełomie wieków — na rynek fotograficzny, a z czasem również do naszych smartfonów.

Sztuczna komora serca

Zdjęcie operacji serca pochodzi z serwisu Shutterstock

Opracowanie tego wynalazku jest wynikiem szczęśliwego – przynajmniej dla ogółu ludzkości, bo nie dla jednego z uczestników – zbiegu okoliczności. W 1984 roku pracujący w NASA inżynier, David Saucier, trafił na stół operacyjny z powodu problemów kardiologicznych. Operowało go dwóch lekarzy – George Noon i Michael DeBakey, którzy od lat próbowali udoskonalić sztuczną komorę serca.

Nawiązana przy okazji operacji znajomość okazała się bardzo owocna – David Saucier był bowiem inżynierem, odpowiedzialnym za pompy paliwa w silnikach rakietowych i to właśnie on – bazując na doświadczeniach związanych z napędzaniem rakiet – podsunął obu kardiochirurgom pomysł na stworzenie niezawodnej komory serca.

W ten sposób powstała komora, znana jako Micromed De Bakey, która – dzięki tylko jednej ruchomej części – charakteryzuje się bardzo wysoką niezawodnością i od 2003 roku jest wszczepiana pacjentom.

Rekordowy kostium pływacki

Zdjęcie pływaka pochodzi z serwisu Shutterstock

Badania nad aerodynamiką znajdują niekiedy bardzo niecodzienne zastosowania. Jednym z problemów, z jakimi boryka się nie tylko NASA, są opory powietrza podczas lotów w atmosferze, wpływające m.in. na prędkość poruszania się i nagrzewanie na skutek tarcia różnych obiektów.

Próby zminimalizowania oporów, działających w atmosferze na powracające z orbity statki kosmiczne, znalazły zastosowanie również w przypadku sportów wodnych. Dzięki badaniom NASA już w latach 80. opracowano kostium pływacki, który dzięki specjalnemu ukształtowaniu powierzchni pozwalał na pływanie z prędkością większą o 10–15 proc.

Prawdziwy przełom miał jednak nadejść dopiero w XXI wieku. Dzięki danym dostarczonym przez NASA firma Speedo opracowała kostium nazywany „skórą rekina”, minimlizujący opór wody opływającej ciała pływaków. O przewadze, zapewnianej przez tę technologię dobitnie świadczą statystyki: w roku, w którym na różnych zawodach pojawiły się stroje ze skóry rekina, ustanowiono w różnych dyscyplinach pływackich 108 nowych rekordów świata.

W rezultacie Międzynarodowa Federacja Pływacka (FINA) podjęła decyzję o wprowadzeniu zakazu stosowania strojów zapewniających przewagę dzięki technologii.

Nawigacja satelitarna

Zdjęcie satelity pochodzi z serwisu Shutterstock

Ta technologia wydaje się najbardziej oczywista – w końcu określenie naszej pozycji na Ziemi jest możliwe dzięki flocie satelitów, umieszczonych w przestrzeni kosmicznej. Mniej oczywisty jest fakt, że zarówno amerykański GPS, jak i rosyjski GLONASS czy wiele innych, rozwijanych obecnie programów nawigacji satelitarnej, nie są wynalazkami ostatnich lat.

Wykorzystanie satelitów do precyzyjnego określania położenia jest niemal tak stare, jak eksploracja Kosmosu – pierwsze, przeznaczone dla wojska systemy nawigacji pojawiły się już w latach 60., czego przykładem jest amerykański program Transit i późniejszy o dekadę rosyjski CYKADA.

Zadaniem pierwszych systemów nawigacyjnych było możliwie precyzyjne określenie położenia ruchomych wyrzutni rakiet międzykontynentalnych, a w szczególności okrętów podwodnych.

Folia NRC

Zdjęcie ofiary wypadku w folii NRC pochodzi z serwisu Shutterstock

To niesamowite, jak wiele zastosowań może mieć tak niepozorny przedmiot. Folia NRC, czyli cienka, metalizowana płachta tworzywa sztucznego została opracowana przez NASA w latach 60. – jej ważną cechą jest nieprzepuszczalność m.in. dla pary wodnej i odbijanie 97 proc. promieniowania cieplnego.

Choć rozwiązanie chroniące przed przegrzaniem bez wątpienia może przydać się w Kosmosie, to folia NRC wielokrotnie udowodniła swoją przydatność w bardziej przyziemnych okolicznościach. Na ziemi folia NRC sprawdza się jako tzw. koc ratunkowy lub folia termiczna.

Nie tylko chroni przed utratą ciepła, ale może również – po skierowaniu właściwą płaszczyzną w stronę ciała - chronić przed przegrzaniem albo stanowić osłonę przed deszczem. Ze względu na swoje niewielkie rozmiary, symboliczną wagę i uniwersalność zastosowań stanowi częste wyposażenie apteczek lub ekwipunku survivalowego.

Jak oni to zrobili? Czyli najdziwniejsze wypadki samochodowe

Ułańska fantazja niektórych kierowców przekracza najśmielsze wyobrażenia zwykłych śmiertelników, którym co najwyżej przydarzyło się stuknąć w…

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Technologie:

Sprzedawca w sklepie komputerowym - zawód ograniczonego zaufania Broń, która nie zabija. Wojna przyszłości: wszystko zniszczone, żadnych zabitych 8 cudów techniki z lat 90. Napęd ZIP, robot AIBO i pager BlackBerry. Pamiętasz je? Jak powstaje smartfon? Jeśli poznacie prawdę, być może nigdy więcej go nie kupicie Xanadu - zapomniany przodek WWW. Kto naprawdę wymyślił hipertekst? Bezpowrotnie tracimy dane. Nic po nas nie zostanie – ostrzega wiceprezes Google’a V3 - mordercza stonoga Hitlera. Największe działo drugiej wojny testowano w Międzyzdrojach Nurkujące drony i łodzie jak statki kosmiczne. Niezwykły sprzęt do podróży pod wodą „Das Marsprojekt”. Marsjańska misja Wernhera von Brauna z 1952 roku Jak prasa pisała o Internecie w 1988 roku? Quiz Gadżetomanii: Kto to powiedział? Dopasuj cytaty do znanych postaci! Ernő Rubik, człowiek schowany za kostką Binairy Talk – dane zapisane w obłokach dymu. Odczytamy je laserem Nietypowe zastosowania WD-40. Do czego można go wykorzystać? Jak oni podrabiają! Chińczycy skopiowali kuchenkę gazową Apple'a i... alpejski kurort Bałakława - tajna baza radzieckich okrętów podwodnych Niesamowity XC-120 Packplane: eksperymentalny samolot z lat 50. Tego używaliśmy przed internetem. Skazane na zapomnienie stare nośniki danych Jaki nóż wybrać? Najlepsze scyzoryki i foldery za 50, 100 i więcej złotych Hatsune Miku: oto przyszłość muzyki. Ta Japonka zawsze będzie miała 16 lat Bill Gates: kradnij pomysły, zdradzaj przyjaciół, ciężko pracuj. Tak zostaniesz miliarderem Współczesne czołgi i pojazdy bojowe Wojska Polskiego. Ten sprzęt ma nas obronić Tajny projekt NASA: dlaczego rozsypano w Kosmosie miliony miedzianych igieł? Technologiczne mity. Sony timer, czyli planowe starzenie produktów

Popularne w tym tygodniu:

Inteligentne domy – czy warto inwestować w systemy typu Smart Home? Telefon na kartę - rozsądna opcja dla oszczędnych Apacer Commando PT920 PCIe SSD: wydajny dysk SSD w militarnej obudowie