Вони прибули з космосу. Топ 13 "позаземних" технологій, які отримали застосування на Землі

Упродовж багатьох років у суспільстві порушували питання, як ми можемо виправдати витрату мільярдів доларів на космічні місії та відправлення людей на Марс, якщо тут, на Землі, так багато проблем.

Такий аргумент випускає з уваги один ключовий момент. Космічні технології вже докорінно змінили наш спосіб життя на Землі та продовжуватимуть це робити.

Ось кілька ключових прикладів космічних технологій, які або перебувають у процесі адаптації для використання на Землі, або вже широко використовуються для полегшення нашого життя.

Супутники моніторингу Землі та GPS

Подобається нам це чи ні, ми все більше залежимо від наших смартфонів. Смартфони, своєю чергою, залежать від космічної інфраструктури, яка підтримує цілу низку важливих функцій.

Технологія GPS, наприклад, сьогодні під'єднана практично до кожного смартфона, і її коріння сягає найпершої космічної місії в історії. Як пояснює NASA, "GPS сягає корінням в епоху, коли вчені змогли відстежувати супутник за змінами його радіосигналу, відомого як ефект Доплера, який став основною ідеєю для сучасної GPS".

Моніторинг погоди та кліматична наука також вкрай залежать від супутникових обсерваторій, які обертаються навколо Землі, і прогнози погоди, які більшість із нас читають на своїх телефонах, також стають дедалі точнішими завдяки супутниковим технологіям.

Протипожежні укриття для боротьби з лісовими пожежами

Минулого року було запущено демонстраційну місію технології теплового екрану LOFTID NASA на орбіті на ракеті Atlas V. Технологію було розроблено для того, щоб допомогти майбутнім космічним місіям безпечно спускатися в атмосферу Марса, але вона також може служити важливій меті тут, на Землі.

За словами NASA, інженери адаптували технологію для створення прототипу теплового укриття, яке допоможе вижити під час лісових пожеж, що стають дедалі частішим явищем в умовах зміни клімату.

Машини з нульовим викидом

Найбільший у світі самоскид з нульовим викидом nuGen представили світові минулого року. First Mode — компанія, яка розробила паливний елемент nuGen, заснована колишнім інженером NASA, який працював у програмі марсохода Curiosity.

В інтерв'ю IE засновник і генеральний директор First Mode Кріс Ворхіс заявив, що хоча гірничодобувна галузь — це "доволі брудна індустрія з доволі строкатою історією, яка зазнала багато проблем і завдала багато екологічної шкоди в історії, вона також важлива для суспільства".

Ліжка високого комфорту для кращого сну

Космічна технологія також допомагає людям на Землі спати добре вночі. Відома піна з ефектом "пам'яті" була винайдена NASA, щоб забезпечити амортизацію пілотам під час випробувальних польотів. Ще одним прикладом є Марк Арамлі, засновник компанії Bedjet LLC, який застосував знання, отримані ним у часі роботи в NASA, для створення матраца, що забезпечує максимальний комфорт, навіть коли один сплячий хоче тепла, а інший прохолоди.

"Я подумав: як це так, що я допоміг зберегти комфорт для астронавтів у найбільш ворожому середовищі у Всесвіті, а тут я не можу комфортно влаштуватися у власному ліжку?" — пояснив Арамлі в блозі NASA.

Мікроядерні реактори

Radiant Nuclear, компанія, заснована колишнім інженером SpaceX, розробляє ядерний мікрореактор, який вона називає "першим у світі портативним джерелом живлення з нульовим рівнем викидів".

Перебуваючи в SpaceX, Дуг Бернауер був зайнятий розробкою мікроядерних реакторів для забезпечення енергією імпровізованих житлових модулів для майбутніх місій на Марс. Він незабаром зрозумів, що ця робота може бути застосована на Землі для надання енергії у віддалені місця, де немає надійного електропостачання.

М'які роботи для реагування на катастрофи

Докторка Еліс Агоджино розробляла сферичних, скелетних роботів, які одного дня зможуть пересуватися поверхнею Місяця та Марса для NASA, коли усвідомила, що технологію можна застосувати тут, на Землі — реагуванню на катастрофи.

Відтоді роботи були адаптовані для проведення початкового аналізу в районах лиха, допомагаючи планувати найкраще використання ресурсів. З використанням конкретних сенсорів ці роботи збирають інформацію, яка допомагає інформувати команди реагування на лиха про те, як найкраще вирішити певну ситуацію на місцевості.

Безпека авіаперельотів

На початку програми Space Shuttle NASA розробила програмне забезпечення для аналізу зростання тріщин, яке аналізувало дрібні тріщини в шатлі та передбачало, які з них зрештою можуть призвести до катастрофи, якщо залишити їх без ремонту.

Наприкінці 1980-х років через маленькі тріщини у фюзеляжі два американські авіалайнери здійснили жорстку посадку. Пізніше US Airlines виявили багато інших незначних тріщин у своєму парку, які раніше вважалися неважливими.

Федеральна авіаційна адміністрація і NASA були викликані Конгресом США, і одним із результатів цього стала поява програми NASGRO — варіації програмного забезпечення Space Shuttle NASA. Сьогодні програмне забезпечення з механіки руйнування та аналізу росту тріщин від зносу стало світовим стандартом для авіаційної промисловості.

Очищення питної води

У 1970-х роках для програми Space Shuttle було розроблено блок для дезінфекції води під назвою Microbial Check Valve. Він пропускав воду через шар йодованої смоли для фільтрації всіх домішок.

У 1990-х роках NASA вдосконалила цю систему, зробивши її такою, що саморегенерується, щоб вона могла використовуватися на Міжнародній космічній станції. Сьогодні, за словами NASA, варіація цієї системи використовується в установках очищення води в усій Індії, Мексиці, Пакистані та інших країнах, включно із сотнями віддалених сіл.

Сучасна діагностика захворювань

За даними NASA, астронавти, які проводять шість місяців у космосі, піддаються еквіваленту приблизно 1 тис. рентгенівських знімків грудної клітки. Тому космічне агентство фінансувало безліч методів досліджень, що дають змогу аналізувати та вимірювати радіаційні пошкодження у своїх астронавтів.

Ця наука призвела до створення діагностичного тесту для поліпшення виявлення раку на Землі, званого системою аналізу OncoMate MSI Dx.

Ще одним інструментом, який може допомогти лікарям виявляти пухлини, є адаптована форма мікроканальної пластини (підсилювач для діагностичного обладнання, — ред.). Її аналог використовують астрофізики для вивчення гарячої речовини в рештках зірок, що вибухнули, і скупчень галактик.

Здорові харчові добавки

Харчові добавки стануть унікальним завданням для майбутніх космічних місій. Астронавтам доведеться підтримувати своє здоров'я протягом місяців, коли в них не буде доступу до свіжої їжі.

В інтерв'ю IE раніше цього року засновниця Mars City Design Віра Мульяні сказала, що постбіотичні метаболіти можуть бути "ключовими для виживання під час тривалих космічних подорожей". Компанія є однією з кількох, заснованих на дослідженнях космічних добавок і дієт, що розробляють добавки, які можна приймати на Землі.

Масивні батареї для відновлюваної енергії

Однією з великих проблем переходу до відновлюваної енергії є проблема періодичності, яка полягає в тому, що багато технологій відновлюваної енергії не виробляють енергію протягом усього дня.

Одним із рішень є створення масивних батарей, здатних зберігати енергію в періоди високої продуктивності для використання її пізніше, коли виробництво низьке.

Компанія ESS Inc. використовувала старі дослідження NASA, проведені ще в 1970-х роках, щоб побудувати свій потоковий акумулятор, використовуючи тільки залізо, сіль і воду. Ці акумулятори мають неймовірну стійкість і не використовують корозійні матеріали.

Необмежена сонячна енергія

Раніше цього року космічна фірма Blue Origin Джеффа Безоса заявила, що розробила метод виробництва сонячних елементів і трансмісійних проводів, використовуючи тільки місячний реголіт.

Її проєкт, названий Blue Alchemist, може принести величезні вигоди на Землі, оскільки здебільшого використовує електроліз розплавів для розділення алюмінію, заліза і кремнію від зв'язаного кисню в гірських породах, щоб витягти матеріали для будівництва сонячних елементів.

Якщо Blue Origin зможе продемонструвати працездатність своєї технології, це водночас може надати значний поштовх для космічних досліджень і відновлюваної енергії на Землі.

За матеріалами Interesting Engineering.