Родом из космоса: как космические технологии помогают нам комфортно спать и не теряться в лесу
Фильтры для воды
Современная система фильтрации появилась благодаря разработке NASA. Агентство создало очиститель воды для космического корабля «Аполлон» в 1960 году. До этого воду очищали хлором, новый же фильтр обеззараживал её с помощью ионов серебра — безвредных для человека и устойчивых к нагреванию. Право на использование разработки в коммерческих целях получила компания Carefree Clearwater. Она стала производить первые фильтры для ионизации воды. Также ионизацию стали использовать для систем вентиляции и кондиционеров, чтобы очищать воздух.
Позже, в 2000 году, компания Argonide Corporation при поддержке NASA разработала технологию нанокерамической очистки воды. Она позволяет быстро очищать воду от примесей и бактерий. На основе этой разработки компания Ahlstrom Corporation создала бутылку ÖKO. В ней используется два фильтра, угольный и нанокерамический. Можно брать бутылку с собой в походы или путешествия — и всегда иметь доступ к чистой воде.
Цифровая камера
Инженер NASA Эрик Фоссум разработал технологию CMOS, которая позволила сделать камеры для съёмок космических миссий меньше, а качество изображений — выше. Его разработка легла в основу всех цифровых камер в мобильных устройствах и фотоаппаратах, которыми мы пользуемся сейчас. Например, компания GoPro использует CMOS-матрицы для создания экшен-камер, которые крепятся к доскам для сёрфинга, шлемам и селфи-палкам.
Матрас с эффектом памяти
В 1960-х годах специалисты NASA разработали пену, которая поглощает удары и может подстраиваться под форму тела. Разработку использовали для сидений космонавтов, чтобы обеспечить им комфорт во время полётов.
Так появился вязкоупругий пенополиуретан Memory Foam, из которого изготавливают ортопедические подушки и матрасы. Материал состоит из множества ячеек, которые сжимаются под воздействием человеческого веса. В результате матрас принимает и сохраняет форму тела.
Беговые кроссовки
В 2003 году шаттл NASA «Колумбия» потерпел крушение за несколько минут до приземления. Всё произошло из-за куска термоизоляционного покрытия, который откололся и ударился о левое крыло шаттла.
Для расследования аварии компания использовала стереофотограмметрическую систему ARAMIS. Её суть в том, что камеры синхронно снимают, как два материала сталкиваются между собой, а затем специальная программа анализирует, насколько материалы деформировались.
Эту же систему позже использовала компания Adidas для создания своих беговых кроссовок AlphaBOUNCE. С помощью ARAMIS специалисты компании проанализировали движение ног олимпийских спортсменов во время бега босиком и в кроссовках. Так они выяснили, что обычные кроссовки сдавливают ахиллово сухожилие, которое амортизирует движения стопы. Тогда в задней части обуви сделали V-образное отверстие, чтобы нога могла двигаться свободно.
Нецарапающиеся линзы
В прошлом веке производители очков использовали пластик, чтобы изготавливать ударопрочные линзы. Однако у них был недостаток: их легко было поцарапать. Решение проблемы пришло из космической отрасли.
Инженеры Исследовательского центра космического пространства им. Эймса разработали покрытие для защиты пластиковых поверхностей космического оборудования от царапин и быстрого износа. Первой для коммерческих целей технологию применила компания по изготовлению очков Foster Grant, позже её стали использовать и другие производители оптики.
GPS-навигация
Идея GPS возникла ещё в 1950-х годах, когда американский учёный Ричард Кершнер наблюдал за первым искусственным спутником Земли, запущенным СССР. Он отметил колебания частоты сигнала спутника по отношению к объектам на Земле. Частота увеличивалась при приближении и уменьшалась при отдалении спутника. И если человек знал собственные координаты на Земле, он мог рассчитать координаты спутника. И наоборот.
Однако реализована эта идея была только в 1973 году, когда запустили программу Navstar: на околоземную орбиту вывели навигационные спутники времени и дальности. Изначально технология использовалась для военных целей — высокоточного наведения ракет с земли и воздуха. Только в 1980-х она стала применяться для гражданских нужд. В 1999 году компания Benefon запустила продажи первого мобильного телефона с GPS-приёмником.
А что ещё?
В 1964 году агентство NASA запустило программу передачи технологий. Её цель — делиться космическими разработками с бизнесом для коммерческого использования. Список таких изобретений родом из космоса ежегодно публикуется агентством, посмотреть его можно на NASA Spinoff.
Что касается советских и российских технологий — у «Роскосмоса» такой программы нет, а сведений в открытых источниках мало. Но, например, можно точно сказать, что из советской космонавтики в нашу медицину пришли костюмы «Регент» и «Адели». Их используют для реабилитации людей после инсульта и черепно-мозговых травм, а также детей с ДЦП. Они появились благодаря костюму «Пингвин», который помогал мышцам космонавтов адаптироваться к земным нагрузкам после пребывания в космосе.
Почему это важно
В исследованиях космического пространства очень важна надёжность, точность и безотказность техники. Если в космосе разработчики борются за каждый процент, то на земле их небольшие улучшения могут дать поразительные результаты. Поэтому космические разработки — одна из важнейших частей технологического прогресса.
Но интересно и полезно развивать не только космические корабли, но и технологии на земле. Нейросети, машинное обучение, компьютерное зрение — все эти и не только открытия меняют мир и нашу жизнь к лучшему и добавляют удобство там, где его раньше не было. Если раньше люди соревновались в географических открытиях, то сейчас — в технологических. Те, кто занимаются IT и разработками — настоящие первооткрыватели нашего времени.
