10 اختراع ناسا در زندگي روزمره ي ما

در سال 1958، آيزنهاور فرمان قانون فضا را امضا کرد و رسماً اداره ي کل هوا فضاي ملي موسوم به ناسا را ايجاد کرد. از همان ابتدا هم هدف چيزي فراتر از فضاپيماها و فرود برروي ماه بود. (در ارتباط با سفر به ماه مقاله ي: « بزرگترين دروغ قرن بيستم: سفر به ماه » را هم در همین سایت مطالعه بفرمائيد.) قانون تصريح کرده بود که تحقيقات و پيشرفت هاي ناسا بايد براي همه ي مردم سودمند باشد و ناسا در تاريخ 50 ساله ي خود به خوبي از پس اين کار برآمده است.

اگرچه بيشتر مردم تا امروز نتوانسته اند پا بر روي ماه بگذارند (به جز چند نفري که ناسا مدعي است روي ماه فرود آمده اند)، اما همه به نوعي با محصولات فرعي ناسا آن هم هر روزه سروکار دارند. ناسا با مشارکت تيم هاي تحقيقاتي وشرکت هاي مختلف، همچنان به توليد تکنولوژي ها و محصولاتي ادامه مي دهد که زندگي روزمره ي ما را بهبود بخشيده اند. گام هاي اوليه در سلامت، ايمني، ارتباطات و حتي سرگرمي هاي غيرمهم ريشه هايشان را در بخشي از دولت مي يابند که به صورت عادي با سفينه هاي فضايي و افراد معلق در ارتباط است. در حقيقت ناسا بيش از 6300 حق ثبت اختراع را با دولت آمريکا ثبت کرده است.
از سال 1976 ناسا هر ساله ليستي از تکنولوژي ها و محصولات مرتبط با تحقيقاتش را که جنبه ي تجاري پيدا کرده اند، منتشر مي کند. ژورنال ناسا با نام Spinoff اين محصولات را معرفي مي کند. که شامل چيزهايي مثل دستگاه هاي تنظيم ضربان قلب، راديوي ماهواره اي و دستگاه هاي مدرن مي شوند هر محصول به خاطر ايده يا اختراعي برآمده از ناسا، پا به عرصه ظهور گذاشته است.
اما لازم نيست که دانشمندان فوق العاده اي باشيد تا از بيشتر اين Spinoff ها (محصولات جانبي) کذايي استفاده کنيد. ادامه ي مقاله را بخوانيد تا 10 عدد از اين محصولات آشنا را بشناسيد.
1- فيلترهاي تصفيه آب:

آب ماده اي حياتي براي زنده ماندن انسان است. از آن جا که انسان نمي تواند بدون آب زندگي کند، توانايي تبديل آب آلوده به آب تميز، موفقيت علمي بي نهايت مهمي است.
فضانوردان بايد راهي براي تميز کردن آبي که با خود به فضا مي برند، داشته باشند، چرا که باکتري ها و بيماري ها مي توانند به شدت دردسرساز شوند. تکنولوژي فيلترهاي آب از اوايل دهه ي 1950 وجود داشته است. اما ناسا مي خواست بداند چگونه مي شود آب را در شرايط سخت تر تصفيه کرد و براي مدت زمان هاي طولاني تري نگه داري کرد.

توضیح تصوير: تصفيه کننده هاي آب بسته شده بر روي شير آب از نياز ناسا براي تصفيه آب در پروازهاي فضايي طولاني پديد آمد.
اگر به يک تصفيه کننده ي آب نگاه کنيد معمولاً مي توانيد تکه هاي کوچکي از زغال چوب را درون آنها ببينيد. بعضي مواقع وقتي براي اولين بار از يک تصفيه کننده ي آب استفاده مي کنيد، ممکن است حتي متوجه خال هاي سياه خيلي ريز آن تکه هاي کوچک زغال هم بشويد و بتوانيد آن ها را ببينيد. اين زغال به طرز ويژه اي خالص سازي شده است و شامل يون هاي نقره است که عوامل بيماري زاي آب را خنثي مي کنند. در کنار کشتن باکتري هاي آب، فيلترها از رشد باکتري ها هم جلوگيري مي کنند. شرکت ها با اقتباس دقيق از اين تکنولوژي توانسته اند ميليون ها ميليون، سيستم تصفيه آب را براي استفاده ي هر روزه ي مردم در خانه ها توليد کنند.
2- ابزارهاي بي سيم:

وقتي که با استفاده از جاروبرقي سيار دستي (قابل حمل با دست) در حال جمع کردن ذرات ريز آشغال از دور و بر خانه تان هستيد، دقيقاً از همان تکنولوژي اي استفاده مي کنيد که فضانوردان از آن برروي ماه استفاده کردند. اگرچه براي اولين بار در سال 1961 بود که شرکت Black and decker ابزارهايي با منبع قدرت باتري را توليد کرد، تحقيقات مرتبط ناسا توانست به تصحيح اين تکنولوژي کمک کند تا تجهيزات پزشکي سيار و سبک وزن جاروبرقي دستي و ديگر ابزارها به وجود بيايند.

توضیح تصوير: تعمير کاران فني در دنيا، خيلي خوشبخت هستند. ماموريت آپولوي ناسا موجب تصحيح ابزارهاي بدون سيم با منبع تغذيه سيار Black and Decker شد.
در اواسط دهه ي 1960، در حين آماده سازي ماموريت فضايي آپولو به مقصد ماه، ناسا نياز به ابزاري داشت که به وسيله ي آن فضانوردان بتوانند نمونه هاي سنگ و خاک را جمع آوري کنند. دستگاه سوراخ کن بايد سبک وزن، جمع و جور و به اندازه ي کافي قدرتمند مي بود تا بتواند در سطح ماه با عمق مناسب حفاري کند. از آنجا که وصل کردن يک سيم در فضا به دستگاه دريل (سوراخ کن) کار بسيار سختي بود، ناسا و شرکت بلک اند دکر يک دستگاه دريل با منبع باتري و موتور مغناطيسي اختراع کردند. براي کار کردن در محيط محدود فضا، بلک اند دکر برنامه اي کامپيوتري براي اين ابزار طراحي کرد تا ميزان مصرف انرژي آن کاهش يابد و عمر باتري طولاني شود. پس از پروژه ي ناسا، بلک اند دکر از همان قاعده براي توليد ابزارهاي با منبع باتري و در عين حال سبک وزن براي استفاده ي روزمره ي افراد، استفاده کرد.
3- شيار کشي هاي ايمني:

ايجاد شيار روي بتون شايد چندان مثل يک اختراع نباشد، اما مطمئناً اين کار موجب ايمني ما در راه ها مي شود. اين نمونه که هنوز هم زندگي ها را نجات مي دهد، بدين صورت است که شيارهاي کم عمق و طولاني در کف خيابان ها و باند فرودگاه ها ايجاد مي کند. اين فرورفتگي ها (شيارها) آب اضافي از سطح را منحرف مي کند تا ميزان آب موجود بين تايرها و سطح باند فرودگاه يا جاده را کاهش دهد. اين کار موجب افزايش اصطکاک بين بتون و چرخ ها شده و ايمني وسيله ي نقليه را افزايش مي دهد.

توضیح تصوير: شيارهاي ايمني، ايمني را براي باندهاي پرواز فرودگاه ها با افزايش دادن اصطکاک بين تاير هواپيما و بتون افزايش مي دهد. شيارهاي ايمني براي اولين بار توسط مرکز تحقيقات لانگلي ناسا در دهه ي 1960 به عنوان راهي براي افزايش ايمني بلند شدن هواپيماها از روي باند پرواز خيس، آزمايش شد. به محض اين که افراد فهميدند چقدر خوب جواب مي دهد، مهندسان صنعت حمل و نقل همان تکنيک را در بزرگراه ها پياده کردند. بر اساس اطلاعات ناسا، شيارهاي ايمني تصادفات بزرگراه ها را 85 درصد کاهش داد. وقتي که جاده خيس باشد، در واقع اتومبيل ها بر روي آب شناور مي شوند و آب تايرها و سطح جاده را از همديگر جدا مي کند.
شما نمونه هاي ديگري از شيارهاي ايمني را در خط کشي هاي عبور عابر پياده، اطراف استخرهاي شنا و در محل هاي نگه داري حيوانات مي توانيد ببينيد. اين ابتکار يک صنعت کامل را ايجاد کرده است که توسط انجمن بين المللي Grooving and Grinding نمايندگي مي شود.
4- آشکار ساز دود قابل تنظيم:

هر وقت که دودي وجود داشته باشد، آتشي هم وجود دارد. مهندسان ناسا وقتي که داشتند skylab (آزمايشگاه آسماني) را طراحي مي کردند، اين حقيقت را مي دانستند (در دهه ي 1970). skylab اولين پايگاه فضايي آمريکا بود و فضا نوردان بايد وقتي که يک آتش سوزي شروع مي شد يا گازهاي کشنده در محل کارشان منتشر مي شد، موضوع را مي فهميدند. ناسا با همکاری شرکت Honeywell اولين آشکار ساز دود قابل تنظيم را اختراع کرد. قابل تنظيم بودن آن به اين علت بود که با داشتن سطح حساسيت هاي مختلف از اعلام هشدارهاي اشتباه پيشگيري شود.
اولين نمونه اي که به بازارهاي مصرف وارد شد، آشکار ساز دود (يا هشدار دهنده ي دود) يونيزاسيون نام دارد. اين در اصل به اين معنا است که اين هشدار دهنده ي دود از عنصر ي راديواکتيو با نام لاتين americium-241 براي تشخيص دود يا گازهاي مضر استفاده مي کند. وقتي که هواي سالم که شامل اکسيژن و نيتروژن است ازداخل هشدار دهنده ي دود عبور کند، عنصر امريشيم 241 آنها را به يون تبديل مي کند که موجب ايجاد جرياني الکتريکي مي گردد. اگر گازهاي بيگانه وارد هشدار دهنده ي دود شوند، اين برهم کنش مختل مي شود و هشدار دهنده به کار مي افتد.

توضیح تصوير: ناسا و شرکت Honeywell آشکارساز دودي براي اولين ايستگاه فضايي آمريکا با نام skylab ساختند.
5- ارتباطات از راه دور:

امکان برقراري ارتباط تلفني از راه دور يک شبه اتفاق نيافته است. اين توانايي به اختراعي خاص از ناسا مربوط نمي شود بلکه مربوط به بهبود ارتباطات پس از چند دهه کار مداوم است.
قبل از اين که انسان به فضا فرستاده شود، ناسا ماهواره هايي ساخت که مي توانستند با افراد روي زمين ارتباط برقرار کنند و آنها را از وضعيت فضاي بيرون از زمين آگاه کنند. با استفاده از همان تکنولوژي ماهواره ها، هر روز حدود 200 ماهواره ي مخابراتي به دور زمين مي گردند. اين ماهواره ها به ارسال و دريافت پيام ها مبادرت مي ورزند که موجب مي شود ما بتوانيم از شهر بوستون در آمريکا با دوستمان در پکن تلفني صبحت کنيم.
ناسا محل قرارگيري و همچنين سالم بودن خيلي از اين ماهواره ها را رصد مي کند تا مطمئن شود که ما مي توانيم با مردم نزديک مان يا مردم آن طرف آبها صحبت کنيم.
افسانه ي تانگ:
همانطور که مي بينيد تحقيقات ابتکاري که از پشتيباني مالي ناسا هم برخوردار هستند، نقش مهمي در زندگي روزمره ي ما دارند. اما بعضي مواقع مردم محصولاتي را به ناسا مربوط مي دانند که در واقع ناسا در به وجود آمدنشان هيچ نقشي نداشته است. رايج ترين آنها، همان پودر شربت هاي ميوه اي هستند، با نام تانگ (Tang).
اغلب مي شنويد که ناسا، پودر شربت ميوه اي Tang را به عنوان نوشيدني فضايي اختراع کرده است، در حالي که در واقع شرکت General Mills آن را براي اولين بار در سال 1957 توليد کرد. به اين خاطر اين پودر را به ناسا مرتبط مي دانند که اين پودر به عنوان بخشي از آزمايشي جهت يافتن غذاهايي براي مصرف در فضا، در سال 1962 انتخاب شد.
6- کفي کفش:

وقتي که نيل آرمسترانگ جمله ي معروف «جهش بزرگ براي بشر» را عنوان کرد، احتمالاً او معني ضمني آن را پيش بيني نکرد. امروزه کفش هاي ورزشکاران از همان تکنولوژي پوتين هاي فضانوردان در ماه استفاده مي کنند که آن جهش بزرگ را موحب شد.
در گروه لباس هاي فضايي طراحي شده براي ماموريت آپولو پوتين هايي با ساخت ويژه قرار داشتند که داراي فنري در کف پاي فضا نورد بودند و داراي تهويه نيز بودند. شرکت هاي توليد کننده ي کفش هاي ورزشي اين تکنولوژي را در اختيار گرفتند و از آن براي ساختن کفش هايي بهتر بهره بردند که ميزان ضربه ي وارد به کف پا و پاهاي شما را کاهش دهد.
به طور مثال در اواسط دهه ي 1980 شرکت توليد کننده ي کفش KangaROOS آمريکا، اصول و مواد اوليه به کار گرفته شده در پوتين هاي ماه نوردي را براي کفش ورزشي جديدي به کار گرفت. با کمک ناسا، شرکت Kanga ROOS حق اختراع اين تکنولوي را در اختيار گرفت تا با استفاده از آن نيرويي که در هنگام پياده روي يا دويدن بر پاي شما وارد مي شود را توزيع کند. با حلقه کردن الياف درون کالبد کفش، کفش Kanga ROOS انرژي اي را که بر اثر ضربه زدن پاي شما بر زمين وارد مي شود را جذب مي کند و آن را دوباره به پاي شما برمي گرداند.
7- دماسنج (تب سنج) گوشي:

بدست آوردن دماي بدن در حين مريضي مي تواند کاري با ظرافت باشد. اين تب سنج استاندارد جيوه اي مشکل خواندن درجه ي تب را دارد و نوع رکتال (مقعدي) آن هم براي استفاده کردن چندان راحت نيست. اما در سال 1991 تب سنج هاي مادون قرمز که شما آن را در گوشتان قرار مي داديد، مشکل را حل کرد. اندازه گرفتن درجه ي تب را کاري ساده و سريع، کرد.
Diatek که براي اولين بار اين نوع از تب سنج ها را اختراع کرد، متوجه لزوم کاهش وقت صرف شده توسط پرستاران براي گرفتن درجه ي تب، شد. سالانه در ايالات متحده آمريکا در حالي که کمبود پرستار وجود دارد، نزديک به 1 ميليارد درجه ي تب در بيمارستان ها گرفته مي شود. اين کمپاني کاري کرد که اين دقايق گرانبها کمتر تلف شود و صرف نگاه کردن به ميزان بالا رفتن جيوه نشود. Diatek از پيشرفت هاي قبلي ناسا در اندازه گيري دماي ستارگان با استفاده از تکنولوژي مادون قرمز استفاده کرد.

اين شرکت به کمک آزمايشگاه نيروي جت ناسا، سنسور مادون قرمزي اختراع کرد که به عنوان يک تب سنج عمل مي کرد. تب سنج هاي گوشي که داراي اين سنسورهاي مادون قرمز هستند دماي بدن شما را با استفاده از انرژي اي که پرده ي گوش شما به حفره گوش جاري مي کند، اندازه مي گيرند. از آنجا که پرده ي گوش ما درون بدن قرار دارد، به عنوان سنسور دقيقي براي انرژي يا گرما عمل مي کند که وقتي بدن ما بيمار مي شود، دما هم بالاتر مي رود. مدل هاي بيمارستاني اين تب سنج ها مي توانند دماي بدن را در کمتر از 2 ثانيه بخوانند.
8- فوم هاي حافظه

ناسا به برخي از مردم در بهترين خوابيدن در شب کمک مي کند. و خمير فوم که در تشک هاي با مارک Tempurpedic و مارک هاي مشابه يافت مي شود، در اصل براي پروازهاي فضايي ساخته شد و پس از آن براي استفاده در خانه ها توليد شد. سلول هاي باز پلاستيکي Polyurethane-silicon براي استفاده در صندلي هاي فضا پيماهاي ناسا جهت کاهش ضربه ي ناشي از فرود ساخته شد. پلاستيک خاصيت منحصر به فردي دارد که به آن اجازه مي دهد وزن و فشار روي خود را به طور يکنواخت توزيع کند که اين کار موجب جذب ضربه مي شود. حتي پس از آن که به اندازه ي 10 درصد از اندازه اش فشرده شد، اين فوم هاي حافظه مي توانند به شکل اوليه خود برگردند. برخي از هواپيماهاي خصوصي و تجاري کنوني از اين فوم هاي حافظه به خوبي در صندلي هاي خود استفاده مي کنند.

توضیح تصوير: فوم هاي حافظه، سلول هاي بازي هستند که کاملاً فشرده مي شوند و دوباره به حالت اصلي بر مي گردند.
اما استفاده از فوم هاي پلاستيک به فراتر از آسمان ها هم گسترش يافت خاصيت حساسيت دمايي و توزيع وزن آن، خيلي براي افراد بستري و افراد بسيار ناتوان مهم است. پزشکان مي توانند فوم را براي کمک به بيماران به صورت دلخواه دچار تغيير کنند. مثلاً فشار بر برخي از قسمت هاي بدن را براي جلوگيري از ايجاد زخم بستر کاهش دهند. برخي از شرکت ها از پلاستيک خميري براي ساخت اندام مصنوعي بدن استفاده کرده اند چرا که هم از لحاظ رنگ و حس لمسي، شبيه پوست انسان است و هم اصطکاک مفاصل و اعضاي مصنوعي را کاهش مي دهد.
ديگر استفاده هاي تجاري از اين ماده عبارتند از توليد بالشتک براي نشيمن گاه موتور سيکلت، فرم هاي خاص بدن براي خياطي زنانه و محافظت از رانندگان مسابقات اتومبيل راني.
9- عدسي هاي ضد خش:

اگر شما يک جفت عدسي عينک را روي زمين بيندازيد، احتمال زياد نخواهد شکست. اين به اين علت است که در سال1972، اداره ي کل غذا و دارو توليد کنندگان را به استفاده از پلاستيک به جاي شيشه در توليد عدسي ملزم کرد. پلاستيک ها ارزان تر هستند. اشعه ي ماوراء بنفش را بهتر جذب مي کنند. سبک تر هستند و مستعد براي خرد شدن نيستند. اما با اين حال پلاستيک ها يک نقطه ي ضعف دارند. اگر روکش نشده باشند به راحتي دچار خش خوردگي مي شوند و لنزهاي خش خورده مي توانند به بينايي فرد آسيب برسانند.
به خاطر اين که ذرات ريز در محيط فضا وجود دارند، ناسا به يک پوشش خاص نياز داشت تا از تجهيزات فضايي محافظت کند به خصوص قسمت شيشه اي کلاه فضا نوردان. شرکت توليد کننده هاي لنزهاي عينک Foster-Grant با غنيمت شمردن فرصت، مجوز استفاده از تکنولوژي ناسا را در توليداتش به دست آورد. روکش ويژه ي پلاستيکي، لنزهاي عينک اين شرکت را نسبت به نمونه هاي بدون روکش، 10 برابر مقاوم تر در برابر خراشيدگي مي نمود.

توضیح تصوير: فرآيندي که در آن ناسا شيشه ي کلاه فضانوردان را بهبود بخشيد موجب توليد عدسي هاي ضد خش براي عينک هاي آفتابي و طبي شد.
10- سيم هاي دندان نامرئي:

خيلي از نوجوانان براي استفاده از سيم دندان شانه خالي مي کنند. تصحيح قرارگيري دندان هاي يک نفر قبلاً به اين معني بود که دهاني پر از فلز داشته باشد، اما ديگر اين طور نيست. سيم هاي دندان نامرئي در سال 1987 به بازار وارد شد و اکنون چندين مارک آن ها را عرضه مي کنند.
سيم هاي دندان نامرئي از اکسيد آلومينيوم پلي کريستالين مات موسوم به TPA ساخته مي شود. شرکتي به نام Ceradyne، ماده ي TPA را با همکاري گروه تحققات پيشرفته ي سراميک ناسا ساخت تا آنتن هاي مادون قرمز را از ردياب هاي گرماياب موشک محافظت کند. در همين اثنا شرکتي ديگر با نام Unitek در حال کار بر روي طرح جديدي از سيم هاي دندان بود. طرحي که جلوه ي زيباتري داشت و داراي عامل هاي فلزي درخشنده نيز نبود. اين شرکت فهميد که TPA به اندازه ي کافي براي استفاده ي مورد نظر، مقاوم است و مات هم هست. همين خصوصيات TPA را به مهم ترين ماده براي سيم هاي دندان نامرئي تبديل کرد. به خاطر محبوبيت آن زمان سيم هاي دندان نامرئي، اين نوع سيم ها تبديل به يکي از موفق ترين محصولات در صنعت ارتودنسي شدند.

توضیح : حتي افراد مشهور هم مشکل دندان را دارند.( به سيم هاي دندان نامرئي تام کروز)