تعمل تكنولوجيا Spinoff الفضائية على الأرض أيضًا

هل تعلم أن الشريحة الموجودة في هاتفك المحمول هي نتيجة لاستكشاف الفضاء؟ أو ، أن فحص سرطان الثدي الذي تحصل عليه النساء تم تطويره لأول مرة لأجهزة الاستشعار في البعثات الفضائية؟ انها حقيقة. إن التقنيات المبتكرة التي يتم تصنيعها للبعثات الفضائية ينتهي بها المطاف إلى أن تكون مفيدة (وأحيانًا أكثر فائدة) على الأرض مما كان يقصده المخترعون لأول مرة. تظهر أحدث التقنيات حول كوكبنا ، في مدننا ، منازلنا ، وحتى في أجسامنا. لن يتم استخدامه في بعثات استكشاف الفضاء في المستقبلمثل استكشاف القمر و تعدين الكويكبات ، ولكنهم سيجدون منازل على الأرض أيضًا. دعونا نلقي نظرة على بعض أدوات عصر الفضاء التي تجعل الحياة أفضل لنا جميعًا هنا على Terra القديمة.

ألق نظرة على هاتفك الخلوي. من المحتمل أن يحتوي على كاميرا ، والتي تحتوي على مستشعر صورة يعتمد على تقنية CMOS التي بدأت في NASA. CMOS هي اختصار لـ "أشباه الموصلات المكملة لأكسيد المعادن" ، وتستخدم في أجهزة التصوير. لطالما كانت وكالة الفضاء مهتمة بالتقاط صور لأشياء خافتة وبعيدة في الفضاء ينبع تطوير أجهزة التصوير بالأجهزة المقترنة بالشحن (نسميها CCDs) من الحاجة إلى رؤية الكواكب والنجوم و المجرات. إنها تعمل جيدًا بهذه الطريقة ، والتقنيات القائمة على CCDs تملأ أجيالًا جديدة من الكاميرات ، بما في ذلك تلك الموجودة في الهواتف المحمولة.

أحد أحدث الابتكارات القائمة على تصميم CMOS هو شيء سيجعل زيارة طبيب الأسنان القادمة أسهل قليلاً. ذلك لأن أجهزة تصوير الأسنان الجديدة يتم بناؤها باستخدام مستشعرات تعتمد على CMOS. فكر في الأمر: فمك بيئة مظلمة وخافتة ، وحتى وقت قريب ، كان بإمكان أجهزة الأشعة السينية فقط اختراق الأسنان وإعطاء أطباء الأسنان نظرة على حالتهم. يمكن لمجموعة وحدات البكسل في جهاز تصوير رقمي قائم على تصميمات CMOS أن تقدم رؤى ممتازة للأسنان ، خفض تعرض المريض للأشعة السينية ، وإعطاء أطباء الأسنان "خرائط" أفضل بكثير لأسنان المريض و فم.

واحدة من أكبر الآثار التي يمكن أن يحدثها السفر إلى الفضاء على أصفار الناس في عظامهم. عانى رواد الفضاء في البعثات الطويلة من فقدان ملحوظ لكثافة العظام. لهذا السبب نرى غالبًا صورًا لرواد الفضاء وهم يمارسون في الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية. لا يقتصر الأمر على البقاء في الشكل فحسب ، بل أيضًا على الحفاظ على كثافة العظام من التدهور. وللحفاظ على علامات تبويب فقدان العظام ، MDs الأرضية ، كانت وكالة ناسا بحاجة إلى معدات من شأنها دراسة صحة العظام في الجاذبية الصغرى. كان الجواب هو تقنية تسمى قياس امتصاص الأشعة السينية مزدوج الطاقة (DXA) ، قام بها جهاز خفيف بما يكفي لنقله إلى محطة الفضاء. من المؤكد أن نفس التقنية والمعدات ستجد طريقها إلى المختبرات الطبية هنا على الأرض للباحثين الذين يبحثون في تدهور العظام وضمور العضلات.

شركة السيارات₂ انبعاثات (ثاني أكسيد الكربون) عامل كبير في ارتفاع غازات الدفيئة في الغلاف الجوي للأرض. تتكون هذه البطانية من الغازات في الغالب من النيتروجين ، بالإضافة إلى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وتشكلت مبكرًا في طفولة الأرض. ربما تكونت أكثر من مرة ، وقد تأثرت (من بين أمور أخرى) بالآثار البركانية وظهور الحياة.

في حين أن الحياة على كوكبنا تعتمد على هذا الغاز وتنفثه ، فإن فهم دوره في الغلاف الجوي والمناخ لا يزال قيد الدراسة المكثفة. لغز واحد: كيف CO₂ يتركز في الغلاف الجوي ثم يتبدد على مدار عام غير مفهوم جيدًا.

الأدوات في الفضاء (مثل سواتل الطقس وأجهزة استشعار أخرى) يمكن قياس دورة CO على مدار السنة₂ في أجواءنا وثلاث بعثات تستعد للانطلاق للقيام بذلك بالضبط. ومع ذلك ، هناك استخدام آخر لهذه التقنية يمكن نشره هنا على الأرض: القياس انبعاثات المركبات حيثما تكون المركبات ، بدلاً من مطالبة كل منها بزيارة محطات التفتيش عام. تم تطوير أداة جديدة تستخدم أشعة الليزر للقيام بهذا العمل ، مع التركيز ليس فقط على أول أكسيد الكربون₂، ولكن أيضًا الميثان والإيثان وحمض النيتريك بشكل أكثر دقة وسرعة من الطرق القديمة الأقل كفاءة. لقد اشترت العديد من الولايات في الولايات المتحدة هذه التكنولوجيا بالفعل ، وسوف تقفز المزيد على متنها.

في كل عام تموت عشرات الآلاف من النساء في جميع أنحاء العالم (كثير منهن في البلدان النامية) بسبب آثار النزيف بعد الولادة. تُستخدم الآن تقنية جديدة تابعة لناسا تعتمد على بدلة فضائية "G-Suit" للمساعدة في إنقاذ حياة الأمهات الجدد المهددة بالنزيف. قام فريق من الباحثين في NASA Ames بتعديل بدلة G بحيث يمكنها توفير مجموعة من الضغوط واستخدامها على امرأة تعاني من نزيف ما بعد الولادة. يستخدم هذا التطبيق للتكنولوجيا للحفاظ على سلامة رواد الفضاء في رحلتهم إلى الأرض بعد قضاء الوقت فيها الفضاء ، هو المنقذ للأمهات الجدد اللواتي لا يحصلن دائمًا على عمليات نقل الدم أو الأدوية بسرعة بعد العطاء ولادة. منذ تطوير منتج يسمى LifeWrap ، استثمرت أكثر من 20 دولة في التكنولوجيا على أساس نفس الشيء الذي يستخدمه رواد الفضاء بشكل روتيني أثناء عودتهم إلى منازلهم.

كثير من الناس على كوكبنا لا يحصلون على مياه الشرب النظيفة. أو أنهم يعيشون في بلديات حيث البنية التحتية لتوصيل المياه تتدهور (ولم يتخذ المسؤولون المحليون إجراءات لإصلاحها ، كما هو الحال في فلينت ، ميتشيغن). الحصول على المياه النظيفة الآمنة حق من حقوق الإنسان. إنه أيضًا شيء يواجهه رواد الفضاء باستمرار: الحصول على ما يكفي من الماء للشرب أثناء الدوران على بعد مئات الأميال فوق الكوكب. ابتكرت وكالة ناسا طرقًا أكثر فاعلية لإعادة تدوير المياه في أماكن مثل محطة الفضاء الدولية ، ويعتمد الكثير من التكنولوجيا على الترشيح. في الوقت الحالي ، يستخدم رواد الفضاء في الوكالة بعضًا من أفضل تقنيات الترشيح في العالم.

تصنع بعض الألياف المستخدمة في المواد النانوية مرشحات مياه جيدة أيضًا. استفادت وكالة ناسا من هذه المواد لتزويد محطة الفضاء الدولية بمياه الشرب الجيدة. وتبين أن نفس المرشحات التي تستخدمها وكالة ناسا يمكن استخدامها أيضًا من قبل الأشخاص الذين يعملون على الأرض: الطوارئ العمال ، والمجتمعات في البلدان النامية ، والرحالة ، وغيرهم ممن يحتاجون إلى تصفية واستخدام المياه في أي مكان هم انهم. لا تقوم أحدث المرشحات بإخراج الكثير من الشوائب في الماء فحسب ، بل تزيل أيضًا الفيروسات والبكتيريا. في نهاية المطاف ، ستقوم الشركات التي تبيع هذه التكنولوجيا بتزويدها لأصحاب المنازل في الأماكن النائية وربما حتى إلى المدن حيث تحتاج أنظمة توصيل المياه إلى إصلاحات جذرية.

هذه ليست سوى عدد قليل من العديد من التقنيات التي يتيحها استكشاف الفضاء لاستخدامها هنا على الأرض. من التكنولوجيا إلى تعزيز أجسام سيارات السباق ، وتحسين رؤية المتزلج ، وتحسين التدفق في المصانع النووية ، والجرارات والآلات بدون سائق المزودة بتقنية GPS والتقنيات التي تم تطويرها للاستخدام في الفضاء لها تأثير كبير بشكل لا يصدق على الطب والصناعة والزراعة والاستجمام والسلع الاستهلاكية والكثير أكثر. الأموال التي تنفق على استكشاف الفضاء لا تنفق "هناك". يذهب للآلات والأشخاص الذين يعملون هنا على الأرض! هل تريد معرفة المزيد عن النتائج الجانبية الفضائية؟ يزور صفحات ناسا الفرعية للعديد من التقنيات التي تجعل الحياة أسهل هنا على الأرض. واقرأ هنا للحصول على مزيد من الأمثلة حول كيفية الاستفادة من استكشاف الفضاء.