Spin-off della NASA: dalla tecnologia spaziale all’invenzione della Terra

Il duro ambiente dello spazio esterno non è esattamente il più vivibile degli ambienti. Non ci sono ossigeno, acqua o modi intrinseci per allevare o coltivare cibo. Ecco perché gli scienziati della National Aeronautics and Space Administration hanno investito negli anni molti sforzi per rendere la vita nello spazio il più ospitale possibile per i suoi esploratori umani e non umani.

Per coincidenza, molte di queste innovazioni sarebbero state spesso riproposte o trovate un uso sorprendente proprio qui sulla terra. Tra i tanti esempi c’è un materiale fibroso cinque volte più resistente dell’acciaio che è stato utilizzato nei paracadute in modo che i rover vichinghi possano atterrare dolcemente sulla superficie di Marte. Ora lo stesso materiale può essere trovato negli pneumatici Good Year come un modo per prolungare la durata del battistrada degli pneumatici. 

In effetti, molti prodotti di consumo quotidiano, dagli alimenti per l’infanzia a cose come pannelli solari, costumi da bagno, lenti antigraffio, impianti cocleari, rilevatori di fumo e arti artificiali, sono nati dagli sforzi per rendere più facili i viaggi nello spazio. Quindi è sicuro dire che molta della tecnologia sviluppata per l’esplorazione spaziale ha finito per portare benefici alla vita sul pianeta terra in innumerevoli modi. Ecco alcuni dei più famosi spin-off della NASA che hanno avuto un impatto proprio qui sulla terra.   

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Il DustBuster

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Oggigiorno gli aspirapolvere portatili sono diventati un elemento essenziale in molte famiglie. Invece di armeggiare con aspirapolvere di dimensioni standard, queste bestie aspiranti portatili ci consentono di entrare in quei punti angusti e difficili da raggiungere come sotto i sedili dell’auto per pulirli o per dare al divano una rapida spolverata con il minimo fastidio , ma una volta sono stati sviluppati per un’attività molto più fuori dal mondo.

Il mini aspirapolvere originale, il Black & Decker DustBuster, è nato per molti versi da una collaborazione tra la NASA per gli sbarchi sulla luna dell’Apollo a partire dal 1963. Durante ciascuna delle loro missioni spaziali, gli astronauti hanno cercato di raccogliere campioni di roccia e suolo lunari che possono essere riportato sulla terra per l’analisi. Ma più specificamente, gli scienziati avevano bisogno di uno strumento in grado di estrarre campioni di suolo che giacevano sotto la superficie della luna.

Quindi, per essere in grado di scavare fino a 10 piedi di profondità nella superficie lunare, la Black & Decker Manufacturing Company ha sviluppato un trapano che era abbastanza potente da scavare in profondità, ma portatile e abbastanza leggero da essere portato con lo space shuttle. Un altro requisito era che avrebbe dovuto essere equipaggiato con una propria fonte di energia a lunga durata in modo che gli astronauti potessero ispezionare aree ben oltre il punto in cui era parcheggiato lo space shuttle.

È stata questa tecnologia rivoluzionaria a consentire motori compatti ma potenti che sarebbero poi diventati la base per l’ampia gamma di strumenti e apparecchiature senza fili dell’azienda utilizzati in vari settori come quello automobilistico e medico. E per il consumatore medio, Black & Decker ha confezionato la tecnologia del motore in miniatura a batteria in un aspirapolvere da 2 libbre che divenne noto come DustBuster.    

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Space Food

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Molti di noi tendono a dare per scontate le abbondanti varietà di nutrimento che possono essere servite proprio qui sulla terra verde di Dio. Fai un viaggio per diverse migliaia di miglia nell’atmosfera, però, e le opzioni iniziano a diventare davvero scarse. E non è solo che non c’è davvero cibo commestibile nello spazio, ma gli astronauti sono anche limitati dalle rigorose restrizioni di peso di ciò che può essere portato a bordo a causa del costo del consumo di carburante.

I primi mezzi di sostentamento nello spazio si presentavano sotto forma di cubetti di piccole dimensioni, polveri liofilizzate e semiliquidi come la salsa al cioccolato ripiena in tubi di alluminio. Questi primi astronauti, come John Glenn, il primo uomo a cenare nello spazio, trovarono che la selezione non era solo molto limitata, ma anche poco appetibile. Per le missioni Gemini, i tentativi di miglioramento sono stati successivamente tentati modellando cubetti di dimensioni ridotte ricoperti di gelatina per ridurre lo sbriciolamento e racchiudere gli alimenti liofilizzati in uno speciale contenitore di plastica per facilitarne la reidratazione.

Sebbene non proprio come un pasto cucinato in casa, gli astronauti hanno trovato queste versioni più recenti molto più piacevoli. Ben presto, le selezioni di menu si estesero a prelibatezze come cocktail di gamberetti, pollo e verdure, budino al burro e salsa di mele. Gli astronauti dell’Apollo hanno avuto il privilegio di reidratare i loro cibi con acqua calda, che ne esaltava maggiormente il sapore e rendeva il cibo in generale migliore.

Sebbene gli sforzi per rendere la cucina spaziale appetitosa come un pasto cucinato in casa si siano rivelati piuttosto impegnativi, alla fine hanno prodotto fino a 72 cibi diversi serviti sulla stazione spaziale dello Skylab, che era in funzione dal 1973 al 1979. Hanno persino ha portato alla creazione di nuovi prodotti alimentari di consumo come il gelato liofilizzato e l’uso di Tang, un mix di bevande al gusto di frutta in polvere, a bordo delle missioni spaziali ha portato a un improvviso aumento di popolarità. 

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Schiuma temperata

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Una delle innovazioni più popolari personalizzate per adattarsi a un ambiente spaziale esterno per mai venire sulla terra è la schiuma di tempra, meglio conosciuta come schiuma di memoria. Viene spesso utilizzato come materiale per lettiera. Si trova in cuscini, divani, caschi e persino scarpe. La sua istantanea caratteristica di un materiale che mostra l’impronta di una mano è diventata anche ora un simbolo iconico della sua straordinaria tecnologia dell’era spaziale: una tecnologia che è sia elastica che solida, ma abbastanza morbida da modellarsi su qualsiasi parte del corpo è stata sollevata.   

E sì, puoi ringraziare i ricercatori della NASA per aver escogitato un tale comfort fuori dal mondo. Negli anni ‘1960, l’agenzia stava cercando modi per attutire meglio i sedili degli aerei della NASA mentre i piloti subivano la pressione di sforzo della forza G. Il loro uomo di riferimento all’epoca era un ingegnere aeronautico di nome Charles Yost. Fortunatamente, il materiale espanso “memory” polimerico a celle aperte che ha sviluppato era esattamente ciò che l’agenzia aveva in mente. Ha consentito di distribuire uniformemente il peso corporeo di una persona in modo da mantenere il comfort durante i voli a lunga distanza.   

Sebbene il materiale espanso sia stato rilasciato per essere commercializzato all’inizio degli anni ’80, la produzione di massa del materiale si è rivelata impegnativa. Fagerdala World Foams è stata una delle poche aziende disposte ad aumentare il processo e nel 1991 ha rilasciato il prodotto, il “Materasso svedese Tempur-Pedic. Il segreto delle capacità di modellamento della schiuma sta nel fatto che era sensibile al calore, il che significa che il materiale lo avrebbe si ammorbidiscono in risposta al calore del corpo mentre il resto del materasso rimane fermo. In questo modo hai quella caratteristica distribuzione uniforme del peso per assicurarti un riposo notturno confortevole.

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Filtri acqua

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L’acqua copre la stragrande maggioranza della superficie terrestre, ma soprattutto, l’acqua potabile è ampiamente abbondante. Non così nello spazio. Quindi, come fanno le agenzie spaziali a garantire che gli astronauti abbiano accesso sufficiente all’acqua pulita? La NASA ha iniziato a lavorare su questo dilemma negli anni ‘1970 sviluppando speciali filtri per l’acqua per purificare l’approvvigionamento idrico portato con sé nelle missioni degli shuttle. 

L’agenzia ha collaborato con Umpqua Research Company in Oregon, per creare cartucce filtranti che utilizzavano iodio anziché cloro per rimuovere le impurità e uccidere i batteri presenti nell’acqua. La cartuccia Microbial Check Valve (MCV) ha avuto così tanto successo che è stata utilizzata su tutti i voli dello shuttle. Per la Stazione Spaziale Internazionale, la Umpqua Research Company ha sviluppato un sistema migliorato chiamato Regenerable Biocide Delivery Unit che ha eliminato le cartucce e può essere rigenerato più di 100 volte prima di dover essere sostituito. 

Più recentemente parte di questa tecnologia è stata utilizzata proprio qui sulla Terra negli impianti idrici comunali nei paesi in via di sviluppo. Anche le strutture mediche si sono attaccate alle tecniche innovative. Ad esempio, MRLB International Incorporated a River Falls, Wisconsin, ha progettato una cartuccia per la purificazione della linea di galleggiamento dentale chiamata DentaPure basata sulla tecnologia di purificazione dell’acqua sviluppata per la NASA. Viene utilizzato per pulire e decontaminare l’acqua come collegamento tra il filtro e lo strumento dentale.