ناسا ابتكرت “المكنسة اليدوية”! منتجات نستخدمها يوميًا صُممت للفضاء

لم تقتصر ابتكارات وكالة ناسا على أبحاث الفضاء فحسب، فمنذ تأسيسها في الخمسينيات من القرن الماضي، حصلت بعض الشركات على ترخيص لتحويل التقنيات التي طورتها ناسا للاستخدام في الفضاء إلى منتجات للاستخدام في الحياة اليومية..  تعالوا نعرفكم على أبرز هذه المنتجات: 

ابتكارات ناسا..المكنسة اليدوية Dustbuster

كانت إحدى مهام رواد الفضاء في مهمة أبولو التي نظمتها ناسا في سبعينيات القرن الماضي، أخذ عينات من قشرة القمر لإرسالها إلى الأرض. 

احتاجت ناسا إلى تصميم مثقاب لسحب عينات من التربة القمرية. وكان لا بد أن تتسم الآلة بصغر الحجم وخفة الوزن  وأن يكون لها مصدر طاقة خاص لتناسب المهمة.

استعانت ناسا بشركة التصنيع Black & Decker الأمريكية لإنشاء الأداة، وطوّرت الشركة برنامجاً حاسوبياً لتحسين تصميم المثقاب. وانتهى الأمر بنجاح كبير لدرجة أنَّ الشركة واصلت استخدام البرنامج في منتجات استهلاكية جديدة. 

في عام 1979، أطلقوا منتج Dustbuster، وهي مكنسة كهربائية لا سلكية وخفيفة الوزن يمكن حملها باليد، وتم تصميمها بنفس مبدأ المثقاب المستخدم للحفر على القمر. كان وزنها رطلين فقط (0.90 كيلوغرام) ويعاد شحن بطاريتها بحامل شحن خاص. إضافة إلى ذلك، طورت شركة Black & Decker أدوات كهربائية لا سلكية وأدوات تشذيب العشب وأجهزة طبية تعتمد على تقنية Dustbuster كذلك.

طعام مُجفَّف بالتجميد

على الرغم من أنَّ وكالة ناسا لم تبتكر عملية تجفيف الأطعمة بالتجميد، فإنها أحد الأسباب الرئيسية لانطلاق التكنولوجيا. في الستينيات، بدأت ناسا في تطوير طعام فضائي لروادها. ومن الضروري أن يكون الطعام مغذياً، لكن أيضاً خفيف الوزن، وقابلاً للتخزين، ويسهل تناوله في الفضاء؛ مما يعني عدم وجود فتات يمكن أن يطير في أي مكان تنعدم فيه الجاذبية ويسد المعدات الدقيقة. 

وبدأوا بأطعمة معبأة فيما كان في الأساس أنابيب معجون أسنان، لكنهم لجأوا في النهاية إلى مختبرات Natick التابعة للجيش، والتي كانت تعمل على تطوير وجبات مجففة بالتجميد. 

وتوصل المعمل إلى منتج يتطلب الماء المغلي والانتظار لمدة 20 دقيقة حتى يصبح الطعام صالحاً للأكل. لكن احتاجت وكالة ناسا إلى منتج يمكن إعادة تكوينه في غضون 10 دقائق بماء بدرجة حرارة الغرفة. وبتمويل وتوجيه من وكالة ناسا، أصبح ذلك حقيقة.

وبينما واصل مختبر الطعام إجراء تجارب على العناصر المختلفة المجففة بالتجميد لرواد الفضاء، منحت وكالة ناسا ترخيص استخدام هذه التكنولوجيا لوكالات حكومية أخرى. وفي منتصف السبعينيات من القرن الماضي، أطلقت مؤسسات في ولاية تكساس برنامجاً لتوفير وجبات مغذية مجففة بالتجميد استناداً إلى تقنية ناسا للمقيمين المسنين. وفي نيويورك، طورت شركة تدعى Sky-Lab Foods، وجبات مجففة على غرار ناسا من أجل كبار السن والأفراد الملازمين لمنازلهم.

أقمشة مناسبة للرياضيين

بعض ابتكارات ناسا منتشرة في كل مكان ولا ندرك حتى أننا نرتديها. فقد شقّت الأقمشة التي طُوِرَت لحماية رواد الفضاء من بيئة الفضاء القاسية طريقها إلى صناعة الملابس الرياضية والملابس الخارجية. أطلق مهندس حيوي في معهد أبحاث Johnson Space Center التابع لـ"ناسا"، علامة تجارية تسمى Techni-Clothes في عام 1982 التي تستخدم تقنية نظام تبريد بدلة الفضاء. واستهدف خط الملابس الرياضية العدّائين، وطرح عصابات رأس وسراويل قصيرة بجيوب صغيرة حيث يمكن إدخال عبوات هلام التبريد لنقل الحرارة بعيداً عن الجلد. 

ومن المنتجات الأخرى المعتمدة على مواد ناسا حمالة الصدر Support-Her، وهي حمالة صدر رياضية قابلة للتمدد مصممة لمنع الاحتكاك و"ارتداد الثدي".

في الآونة الأخيرة، استُخدِمَت تقنية ناسا في أقمشة التبريد التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية في ملابس السباحة والملابس غير الرسمية، واختبر رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية الأقمشة عالية الأداء ضمن دراسة SpaceTex؛ من أجل تقييم قدرة النسيج على امتصاص العرق، ومقاومة نمو البكتيريا، والتحكم في الرائحة، وجميعها اعتبارات مهمة لأي شخص يحتمل أن يستعمر المريخ.

 إطارات مقاومة للبرد

بالنسبة لمهمة أبولو 14 في عام 1971، هبط الطاقم على القمر لاستكشاف المواقع المهمة. ولتسهيل عملهم، صممت ناسا طاولة عمل محمولة على عجلات أطلقت عليها اسم "حامل معدات معياري". وصممت إطارات الطاولة شركة Goodyear Tire and Rubber لصالح مركز جونسون للفضاء لتحمّل بيئة القمر القاسية. واحتفظت العجلات بمطاطيتها حتى درجة حرارة سالب 195 درجة فهرنهايت (سالب 126 درجة سيلزيوس).

وهنا على كوكب الأرض، في ذلك الوقت، كانت الإطارات تتيبس في الصيف وتفقد قوتها في الشتاء. وبمجرد تطوير إطارات خاصة للقمر، بدأت شركة Goodyear ومُصنّعون آخرون في تقديم إطارات مناسبة لموسم الشتاء والتي صُنِّعَت لتظل مرنة في درجات الحرارة الباردة. وتضمنت إطارات Goodyear ابتكاراً آخر لوكالة ناسا؛ وهي الحبال التي توفر ثباتاً لشكل الإطار، والمصنوعة من المادة نفسها فائقة القوة كما في خيوط المظلات في المسبار الفضائي فايكينغ التابع لـ"ناسا"، الذي هبط على سطح المريخ في عام 1976.

مايلر مغطى بالألمنيوم

ومن الاختراعات الأخرى المرتبطة بوكالة ناسا، والتي نراها بانتظام، المايلر المغطى بالألمنيوم. وهي ورقة فضية خفيفة الوزن للغاية ولامعة من جانب واحد لتعكس الحرارة، وتحافظ على الحرارة من الجانب الآخر. 

وغُلِفَت الأقمار الصناعية بالمايلر لتعكس الإشعاع الشمسي؛ واستُخدِم هذا المنتج أيضاً في عزل بدلات الفضاء. وفي النهاية، حصل تجار الملابس الرياضية على رخصة استخدامه في صنع "بطانيات فضائية" خفيفة الوزن وتحافظ على الحرارة، وسترات، ومعاطف تزلج، ومعدات طوارئ. وغالباً ما يلتف المتسابقون في الماراثون بأوراق مايلر بعد أن يكملوا السباق، للحفاظ على أجسادهم دافئة. وقد ترى أيضاً المادة الموجودة في بالونات مايلر، التي تظل منتفخة لفترة أطول بكثير من البالونات المصنوعة من مادة اللاتكس؛ لأنَّ المايلر أقل مسامية من اللاتكس.

العزل ببوليمرات الألومنيوم

كانت صفائح بوليمرات الألومنيوم أيضاً جزءاً مهماً من مهام أبولو. فقد عزلت وحدات القيادة -ورواد الفضاء بداخلها- عن الإشعاع الشمسي ودرجات حرارة الفضاء التي يمكن أن تتراوح بين 400 درجة و-400 درجة فهرنهايت (240 و-240 سيلزيوس). 

كانت الصفائح اللامعة فعالة للغاية في عكس الإشعاع لدرجة أنَّ الشركات بدأت في استخدامها للعزل في المنازل والمباني التجارية. وطورت شركة Quantum International Corporation الأمريكية لابتكارات الروبوتات منتجاتها لعزل الإشعاعات باستخدام صفائح مايلر التابعة لوكالة ناسا، لتعكس الإشعاع الشمسي والحفاظ على درجات الحرارة الداخلية إما دافئة أو باردة؛ لتعمل نوعاً ما مثلما يحافظ الترموس (حافظ الحرارة) على القهوة ساخنة أو باردة الماء لساعات. ثم طُبِقَت تقنية عازل الإشعاع في شاحنات التبريد التجارية وسيارات الركاب أيضاً.

عناصر من الحواسيب المحمولة الاستهلاكية

في مهمة مكوك فضائي في عام 1983، استخدم رواد فضاء ناسا لأول مرة حاسوباً محمولاً على متن مركبة فضائية. واستُلهِم هذا الحاسوب الصغير المستخدم لمراقبة الملاحة من آلة تجارية تسمى GriD Compass، التي تتميز بشاشة مسطحة ولوحة مفاتيح كاملة الحجم وبناء مِفصَلي على شكل الصدفة.

وعدّلت وكالة ناسا التصميم بدمج المكونات التي وصلت في نهاية المطاف إلى الحواسيب المحمولة الاستهلاكية؛ مثل التبريد القائم على المروحة. وأدخلوا أيضاً بعض الإضافات التي لم تكن لها فائدة كبيرة على أجهزة الحاسوب هنا على الأرض؛ مثل أشرطة الفيلكرو في الأسفل لمنعها من الطفو بعيداً. وبناءً على شراكتها مع وكالة ناسا، صارت حواسيب GRiD Compass المحمولة شائعة لدى الوكالات الحكومية الأخرى والجيش، فضلاً عن شركات الطاقة والاتصالات.

الكاميرا في الهاتف الذكي

اختراعنا الأخير لوكالة ناسا هو ابتكار يستخدمه كثير منا كل يوم: الكاميرا في الهاتف الذكي. بدأت المنتجات مع مستشعر الصور المكمل المعدني لأشباه الموصلات، الذي طورته ناسا لالتقاط صور عالية الجودة على المركبات الفضائية. ومنح إيريك فوسم، المهندس في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا، والذي عمل لسنوات في صقل قدرات المستشعر، ترخيص الاختراع وبدأ في عقد شراكة مع شركات مثل Kodak وIntel لإنشاء أجهزة استشعار مخصصة، وفقاً لما ورد في مجلة Mental Floss الأمريكية.

واستقرت المستشعرات في الكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) وفي GoPro- حيث يمكن لكاميرا فيديو عالية الدقة وخفيفة الوزن تقديم أداء متألق- لكن الأمر تطلب الهواتف المحمولة لجعل التكنولوجيا موجودة في كل مكان. وجعل حجمها الصغير ومتطلبات الطاقة المنخفضة من هذه المستشعرات مناسبة تماماً للهواتف المحمولة. وبحلول عام 2013، وصل إنتاج مستشعرات الصور لأكثر من مليار وحدة، وانتهى الأمر بالعديد منها داخل الهواتف الذكية. وربما لا يكون من المبالغة القول إنَّ ابتكار ناسا هذا ساعد في إطلاق الحياة المهنية لآلاف من المؤثرين على إنستغرام.