Auch die Weltraum-Spinoff-Technologie funktioniert auf der Erde

Wussten Sie, dass der Chip in Ihrem Handy das Ergebnis von Weltraumerkundungen ist? Oder wurde das Brustkrebs-Screening, das Frauen erhalten, erstmals für Sensoren in Weltraummissionen entwickelt? Das ist wahr. Innovative Technologien, die für Weltraummissionen entwickelt wurden, sind auf der Erde letztendlich genauso nützlich (und manchmal sogar nützlicher), als ihre Erfinder es ursprünglich beabsichtigt hatten. Spitzentechnologie zeigt sich auf unserem Planeten, in unseren Städten, in unseren Häusern und sogar in unseren Körpern. Es wird nicht nur für zukünftige Weltraumerkundungsmissionen wie Monderkundung und Asteroidenabbau verwendet, sondern auch für die Suche nach Häusern auf der Erde. Werfen wir einen Blick auf einige Geräte aus dem Weltraumzeitalter, die das Leben hier auf dem alten Terra für uns alle verbessern.

Space Tech in Ihrer Hand

Schauen Sie sich Ihr Handy an. Es hat wahrscheinlich eine Kamera mit einem Bildsensor, der auf der CMOS-Technologie basiert und bei der NASA seinen Anfang genommen hat. CMOS steht für "Complementary Metal-Oxide Semiconductor" und wird in bildgebenden Vorrichtungen verwendet. Die Weltraumagentur war schon immer daran interessiert, Bilder von dunklen und fernen Objekten im Weltraum aufzunehmen, und die Entwicklung von ladungsgekoppelten Bildgebern (wir nennen sie CCDs) beruht auf der Notwendigkeit, Planeten, Sterne und Galaxien zu sehen. Auf diese Weise funktionieren sie sehr gut, und auf CCDs basierende Technologien bevölkern neue Kameragenerationen, einschließlich derjenigen in Mobiltelefonen.

Weit öffnen, CMOS einfügen

Eine der neuesten Innovationen, die auf dem CMOS-Design basieren, wird Ihren nächsten Zahnarztbesuch ein wenig erleichtern. Das liegt daran, dass neue Dental Imager mit CMOS-basierten Sensoren gebaut werden. Denken Sie darüber nach: Ihr Mund ist eine dunkle, trübe Umgebung, und bis vor kurzem konnten nur Röntgengeräte in die Zähne eindringen und Zahnärzten einen Einblick in ihren Zustand geben. Die auf CMOS-Designs basierende Anordnung von Pixeln in einem digitalen Imager kann eine hervorragende Sicht auf die Zähne liefern, die Strahlenbelastung des Patienten verringern und Zahnärzten viel bessere "Abbildungen" der Zähne und des Mundes eines Patienten ermöglichen.

Was die Weltraumtechnologie über Ihre Knochen aussagt

Eine der größten Auswirkungen, die die Raumfahrt auf die Knochen von Menschen haben kann. Astronauten in Langzeitmissionen haben einen deutlichen Verlust an Knochendichte erlitten. Deshalb sehen wir oft Bilder von Astronauten, die an Bord der Internationalen Raumstation im Weltraum trainieren. Es geht nicht nur darum, in Form zu bleiben, sondern auch zu verhindern, dass sich die Knochendichte verschlechtert. Um den Knochenverlust zu überwachen, benötigte die NASA Geräte, mit denen die Knochengesundheit in Mikrogravitation untersucht werden konnte. Eine Technik namens Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (DXA), die von einem Gerät durchgeführt wird, das leicht genug ist, um zur Raumstation zu gelangen, war die Antwort. Dieselbe Technik und Ausrüstung wird mit Sicherheit auch in medizinischen Labors auf der Erde Verwendung finden, in denen sich Forscher mit Knochenschwund und Muskelschwund befassen.

Überwachung der Verschmutzung durch Fahrzeuge

Fahrzeug CO₂ (Kohlendioxid-) Emissionen sind ein großer Faktor für den Anstieg der Treibhausgase in der Erdatmosphäre. Diese Gasschicht besteht hauptsächlich aus Stickstoff sowie Sauerstoff und Kohlendioxid und wird bereits in den Kinderschuhen der Erde gebildet. Es hat sich möglicherweise mehrmals gebildet und war unter anderem von Stößen, Vulkanismus und dem Aufstieg des Lebens betroffen.

Während das Leben auf unserem Planeten von diesem Gas abhängt und es ausatmet, wird das Verständnis seiner Rolle in unserer Atmosphäre und in unserem Klima noch intensiv erforscht. Ein Rätsel: wie CO₂ konzentriert sich in der Atmosphäre und löst sich dann im Laufe eines Jahres nicht gut verstanden.

Instrumente im Weltraum (wie Wettersatelliten und andere Sensoren) können den ganzjährigen CO-Zyklus messen₂ In unserer Atmosphäre bereiten sich drei Missionen darauf vor. Es gibt jedoch eine andere Anwendung für diese Technologie, die genau hier auf der Erde eingesetzt werden kann: die Messung der Fahrzeugemissionen dort, wo sich die Fahrzeuge befinden, anstatt dass sie jedes Jahr Inspektionsstationen aufsuchen müssen. Es wurde ein neues Instrument entwickelt, das Laser verwendet, um diese Arbeit zu erledigen und nicht nur CO auf Null zu setzen₂, aber auch Methan, Ethan und Salpetersäure genauer und schneller als ältere, weniger effiziente Methoden. Mehrere US-Bundesstaaten haben diese Technologie bereits gekauft, weitere werden an Bord gehen.

Das Leben einer neuen Mutter retten

Jedes Jahr sterben weltweit Zehntausende Frauen (viele in Entwicklungsländern) an den Folgen von Blutungen nach der Geburt. Eine neue NASA-Spin-off-Technologie, die auf einem "G-Suit" -Raumanzug basiert, wird jetzt verwendet, um das Leben von jungen Müttern zu retten, die von Blutungen bedroht sind. Ein Forscherteam der NASA Ames hat einen G-Anzug so modifiziert, dass er eine Reihe von Drücken liefert, und ihn bei einer Frau angewendet, die an einer postpartalen Blutung leidet. Diese Anwendung einer Technologie, die verwendet wird, um Astronauten nach einem Aufenthalt im Weltraum auf ihrer Rückreise zur Erde zu schützen, ist ein Lebensretter für junge Mütter, die nach der Geburt nicht immer schnell Zugang zu Bluttransfusionen oder Medikamenten haben. Seit der Entwicklung eines Produkts mit dem Namen LifeWrap haben mehr als 20 Länder in Technologien investiert, die auf der gleichen Technologie basieren, die Astronauten routinemäßig verwenden, wenn sie nach Hause zurückkehren.

Sauberes Trinkwasser ist ein Muss

Viele Menschen auf unserem Planeten haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Oder sie leben in Gemeinden, in denen sich die Wasserversorgungsinfrastruktur verschlechtert (und die örtlichen Behörden haben keine Maßnahmen ergriffen, um dies zu beheben, wie in Flint, MI). Der Zugang zu sauberem Wasser ist ein Menschenrecht. Es ist auch etwas, dem Astronauten im Weltraum ständig ausgesetzt sind: Sie müssen genug Wasser trinken, während sie mehrere hundert Meilen über dem Planeten umkreisen. Die NASA hat immer effizientere Möglichkeiten geschaffen, um Wasser an Orten wie der Internationalen Raumstation zu recyceln, und ein Großteil der Technologie beruht auf Filtration. Zu diesem Zeitpunkt setzen die Astronauten der Agentur einige der besten Filtrationstechnologien der Welt ein.

Bestimmte Fasern, die in Nanomaterialien verwendet werden, sind auch gute Wasserfilter. Die NASA hat diese Materialien genutzt, um die ISS mit gutem Trinkwasser zu versorgen. Und es stellt sich heraus, dass die gleichen Filter, die die NASA verwendet, auch von Menschen verwendet werden können, die vor Ort arbeiten: Rettungskräfte, Gemeinden in Entwicklungsländern, Rucksacktouristen und andere, die Wasser filtern und dort verwenden müssen, wo sie sind. Die neuesten Filter entfernen nicht nur viele Verunreinigungen im Wasser, sondern auch Viren und Bakterien. Letztendlich werden Unternehmen, die diese Technologie verkaufen, Hausbesitzer an abgelegenen Orten und möglicherweise sogar Städte beliefern, in denen Wasserversorgungssysteme dringend repariert werden müssen.

Von der Landwirtschaft über das Skifahren, die Kernenergie bis zur industriellen Produktivität

Dies sind nur einige der vielen, vielen Technologien, die die Weltraumforschung hier auf der Erde ermöglicht. Von der Technologie zur Stärkung von Rennwagenkarosserien, zur Verbesserung der Sicht eines Skifahrers, zur Verbesserung des Flusses in Kernkraftwerken und von GPS-fähigen fahrerlosen Traktoren, Maschinen und Techniken, die für den Einsatz im Weltraum entwickelt wurden, haben unglaublich große Auswirkungen auf Medizin, Industrie, Landwirtschaft, Freizeit und Verbraucher Waren und vieles mehr. Geld, das für Weltraumforschung ausgegeben wird, wird nicht "dort oben" ausgegeben. es gilt für maschinen und menschen, die hier auf der erde arbeiten! Möchten Sie mehr über Space Spinoffs erfahren? Auf den Ausgründungsseiten der NASA finden Sie viele weitere Technologien, die das Leben hier auf der Erde erleichtern. Lesen Sie hier weitere Beispiele, wie Sie von der Weltraumforschung profitieren können.