Космос поступово перестає бути чимось віддаленим для людини. І зараз йдеться не про потужні телескопи та супутники, завдяки яким ми можемо спостерігати за небесними об’єктами. У цьому матеріалі ми розповімо який вплив справили космічні розробки на появу в побуті звичних нам речей та технологій.
Матраци та подушки з ефектом пам’яті
Ефект пам’яті або Memory Foam – здатність наповнювача набувати необхідної форми. Домогтися даного ефекту вдалося завдяки спіненому за спеціальною технологією поліуретану з дрібною пористою структурою. Основною фішкою подібного наповнювача є здатність набувати форми людського тіла під впливом тиску та тепла.
Перша поява Memory Foam відбулася у 1966 році та була результатом розробки NASA. Наповнювачем покривали крісла — через перевантаження астронавтів під час зльоту буквально втискує в сидіння. Потрібно покриття, яке б за будь-якої ваги приймало чіткі анатомічні форми. Піна рівномірно розподіляла вагу тіла і вільно поверталася в початковий стан.
Цікаво, що технологія спочатку мала суто спеціалізоване призначення і не планувалася для комерційного або побутового застосування. Пізніше її стали використовувати в медичному устаткуванні та навіть як вкладку в шоломах американських футболістів.
У 1989 році шведська компанія Fagerdala викупила ліцензію у NASA і почала виробляти матраци з ефектом пам’яті. Так «космічна піна» міцно увійшла до нашого життя.
Одяг
У 1960-х роках вчені розробили спеціальний костюм, прозваний Пінгвін, призначений для імітації сили тяжіння в умовах невагомості. За задумом розробників, костюм мав здійснювати динамічну корекцію, жорстко стискаючи м’язи тіла, цим підтримуючи в тонусі, а скелет, у здоровому стані.
Таким чином планувалося усунути негативні наслідки для організму людини за тривалого перебування в антигравітаційних умовах.
У 1990-х на костюм звернули увагу в педіатрії, після чого на його основі було розроблено терапевтичний костюм АДЕЛІ. Він призначений для реабілітації пацієнтів (особливо дітей) при серйозних неврологічних захворюваннях.
Текстильна застібка або просто «липучка» також має тісний зв’язок із космосом, хоч і з’явилася дещо раніше — ще у 1940-х роках. Її придумав інженер Жорж де Местраль, який за волею випадку зацікавився тим, як влаштована колючка реп’яха.
До того, як розроблена ним застібка отримала повсюдне визнання серед широкої публіки, першими її активно почали використовувати в одязі та спорядженні космонавтів. Так «липучка» набула чималої популярності та підтвердження її ефективності.
Вогнестійка полімерна тканина, розроблена для скафандрів, згодом використовувалася в костюмах пожежників, працівників, що стикалися з хімікатами тощо.
Взуття також торкнулося космічних розробок. Компанія Nike наприкінці 1970-х представила модель Nike Air. Над її підошвою попрацював колишній інженер NASA Френк Руді. Взявши за основу технологію пневмоформування гуми, що застосовувалася при виготовленні шоломів астронавтів, він придумав спосіб зробити підошву кросівок більш амортизуючою.
Nike Air Max 180 1991 року
Так у підошві з’явилися поліуретанові прошарки, наповнені щільними газами. Кросівки припали до смаку бігунам, але через високу ціну потрапили на широкий ринок далеко не відразу.
Без проводів – краще
Перевага бездротових інструментів у космічному просторі є незаперечною. Тут пальма першості належить компанії Black & Decker, яка вперше розробила акумуляторний дриль. У 1960-х роках вони, виконуючи замовлення NASA, розробляють бездротові установки для місячних місій.
Реклама Black & Decker
Їхнє успішне застосування в умовах невагомості дає імпульс до появи інших акумуляторних інструментів. Пізніше Black & Decker випускають бездротовий садовий інструмент та портативні порохотяги. Останні припали до душі багатьом покупцям. Так починається доба бездротової побутової техніки.
У 1979 році на світ з’явився прабатько ноутбуків – GRiD Compass 1101, створений у Кремнієвій долині. Пристрій мав процесор Intel 8086, оперативну пам’ять 340 КВ і коштував чималих грошей – 8 тисяч доларів. Однак його випускали не для масового споживача – першими користувачами стали астронавти.
Космонавт Джон Крейтон із GRiD Compass 1101
Добре, що невеликі габарити та вага – близько 5 кг – дозволяли.
Камера мобільних пристроїв
CMOS-датчиком у камері мобільних девайсів зараз нікого вже не здивувати. Завдяки йому камера може робити якісні знімки. Вперше про цю технологію замислилися, коли потрібно було зробити мініатюрні системи камер для їх використання на борту космічних апаратів. На початку 1990-х фізик та інженер Ерік Фоссум, який працював у лабораторії реактивного руху NASA, зумів розробити CMOS-датчик з активним пікселем.
Пізніше він удосконалив датчик, який показував непогану якість знімання навіть за високої швидкості руху. Вже до початку 2000-х датчик можна було зустріти у різних пристроях, наприклад, у недорогих камерах, системах відеоспостереження тощо.
LIDAR
LIDAR (Лідар) або “Light Detection and Ranging” – технологія, призначена для вимірювання відстаней за допомогою світлового випромінювання, шляхом вимірювання проміжку часу, витраченого на передачу відбитого променя світла. Простіше кажучи, прилад посилає світлову хвилю, яка відбивається від об’єкта вимірювання та повертається відправнику. Знаючи час повернення хвилі, можна розрахувати відстань до об’єкта.
Вперше цю технологію почали активно застосовувати у космічній галузі у 1960-х роках.
Набагато пізніше, лідари проникли й у некосмічне життя. Їх активно використовують у різних галузях, таких як будівництво, геодезія, морські технології. Використовуються лідари й у побутовому житті. Їх вбудовують у деякі моделі порохотягів, а також у смартфони, які використовують ToF-камери, наприклад Samsung Galaxy S20+. Крім того, в iPhone 12 Pro є вбудований лідер, що дозволяє просканувати навколишнє оточення, дізнатися параметри об’єктів і побудувати тривимірну модель.
Сублімація їжі
Ідеї про сублімацію їжі зародилися ще задовго до епохи космонавтики. Люди сушили овочі та в’ялили м’ясо, щоб зробити заготівлі на зиму задовго до появи навіть натяку на електрику. Але в космосі цей процес показав себе у всій красі. Довгий час космонавти приймали їжу з металевих туб, а сублімована їжа почала з’являтися лише у 1980-ті роки.
Сублімація – один із варіантів консервації їжі, коли готова страва заморожується і відправляється в субліматор. Там продукт просушується настільки, що вологості в їжі залишається близько 8-10%. Таким чином, продукт втрачає об’єм, вагу і може зберігатися тривалий час. Вважається, що такий спосіб дозволяє максимально зберігати поживні речовини та вітаміни.
З космічної сфери сублімовані продукти проникли й в інші сфери, де було необхідно забезпечити автономне харчування робочих. Зараз знайти у продажу сублімати – не проблема. Маса виробників пропонують перші, другі страви, фрукти, овочі, корми для вихованців та багато іншого.
Очищення води та повітря
Досить новомодна і технологія очищення води, що набирає обертів, шляхом іонізації теж спочатку використовувалася в космосі. Технологія Silver ion була необхідна для очищення фільтраційних установок від різних бактерій і для пом’якшення води. Наприкінці 1980-х років технологією зацікавилася компанія Clearwater Enviro Technologies, яка купила ліцензію та почала виробляти іонізаційне обладнання для басейнів та водопроводу. Пристрій насичував іонами срібла воду, знищуючи бактерії. Пізніше новаторську фішку підхопили інші виробники по всьому світу і зараз у продажу можна знайти чимало іонізаторів із різним функціоналом.
Придбала ліцензію і компанія Akida Holdings, але для очищення повітря за допомогою технології Airocide. В основу лягли пристрої, які розробляла NASA для космічних станцій та човників, коли у космосі спробували вирощувати рослинність. Так Akida розробила невеликий прилад, який, як запевняє компанія, очищає повітря від усіх бактерій, грибків, вірусів і запахів.
Інфрачервоні термометри
Безконтактні пірометри або інфрачервоні термометри почали масово з’являтися в середині XX століття. На появу деяких з них вплинули численні дослідження інфрачервоного випромінювання, причому левову частку внесли космічні розробки та технології.
Нагріті тіла випромінюють інфрачервоні хвилі, невидимі для людського ока, але завдяки оптиці їх можна побачити. Використовуючи інфрачервоний телескоп, можна виявити деякі космічні об’єкти, виміряти їх температуру і багато іншого.
Ці принципи були покладені на розробку портативних ІЧ-термометрів, перший з яких з’явився в 1967 році. Пірометри використовують у теплоенергетиці, будівництві, але більшості людей він звично знайомий з медичної сфери.
Тефлон
Коли говорять про те, що космічні технології дали життя тефлону, то це неправильно. Швидше навпаки, тефлон почали активно застосовувати в космічних розробках, що збільшило його популярність у побуті. Але використовували його у звичайному житті й до космосу. Тефлоном у комерційних цілях назвали полімер політетрафторетилен, відкритий у 1938 році хіміком Роєм Планкеттом. Матеріал відрізнявся жароміцністю, хорошими ізоляційними властивостями.
На ілюстрації вказані матеріали, що використовуються в скафандрах. Внизу під червоними точками – тефлон
У 1950-х роках його почали наносити на сковорідки з антипригарним покриттям. Трохи пізніше він прийшов і в космічну сферу — його стали наносити для захисту на кабелі, корпуси космічних апаратів та окремі елементи скафандрів. Зараз тефлон – один із найбільш популярних матеріалів, що застосовуються не тільки при виготовленні посуду, а й у харчовій, хімічній та, звичайно ж, в аерокосмічній галузях.
Сонячні батареї
Хоча перші прообрази сонячних батарей з’явилися задовго до космонавтики, саме в космосі вперше вдалося розкрити закладений у них потенціал. У 1958 році США запускає штучний супутник Vanguard-1. На його корпусі розташовувалися сонячні батареї, енергія яких дозволяла працювати радіопередавачам.
Супутник Vanguard-1
Тут варто зауважити, що ідея перетворення сонячної енергії на електрику народилася ще в 19 столітті, але тільки в 1950-х роках, сонячні батареї набули вигляду подібного до сучасного. Але в той час вони вважалися не більш ніж високотехнологічною іграшкою, оскільки кількість енергії, яку вони отримували, була недостатньою для побутового постачання.
Проте, як було зазначено вище, у космічної галузі ідею не тільки оцінили, а й застосували за своїм прямим призначенням. Наразі сонячні батареї використовують у побуті, особливо там, де немає електрики.
GPS
GPS (Global Positioning System) – система навігації, що дозволяє визначити положення людини практично в будь-якій точці планети незалежно від погодних та інших умов. Активна розробка GPS розпочалася у 1950-ті роки й велася у земних умовах. Але ідея створення прийшла із космосу після запуску перших штучних супутників. 1963 року США змогли запустити супутникову систему Transit.
Супутникова система Transit
У цьому розробки супутникової навігації не припинилися і поступово ставали досконалішими. Зараз же GPS активно використовують у геодезії, стільниковому зв’язку, навігації, активному відпочинку та не тільки. Безліч сучасних гаджетів, включаючи мобільні телефони, наручний годинник мають вбудовані GPS-передавачі.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: