تقنيات ناسا في الحياة اليومية

تقنيات ناسا في الحياة اليومية . قد أستحدث أستكشاف الفضاء أسواقاً وتكنولوجيا جديدة, والتي قوّت بدورها من أقتصادِنا وغيرت من حيواتِنا بشتّى الطرق. في هذا العام, طرحت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا خاصيتين تفاعليّتين مكمّلتين في شبكة الأنترنت, مدينة ناسا (NASA City) وناسا في البيت (NASA @ Home) وهما متاحتان على www.nasa.gov/city. تقوم هذه الميزتين بتوضيح كيفية أجتياح تكنولوجيا الفضاء في حيواتِنا, قد لانرى هذا الأمر لكن بالرغم من ذلك فقد أصبح هذا الأجتياح ضرورياً في الكثير من المجالات في نشاطاتِنا وصحّتِنا اليومية.

في مجال الصحة والطب

الدايودات الباعثة للضوء (Light-Emitting Diodes (LEDs))
الدايودات الباعثة للضوء الأحمر تقوم بمساعدة النباتات على النمو في محطة الفضاء الدولية (International Space Station (ISS)), ومساعدة البشر على الشفاء, في الأرض. قد ساهمت هذه التكنولوجيا المستخدمة في تجارب ناسا لتنمية النباتات, في تطوير الأجهزة الطبية كجهاز وارب 10 (WARP 10), الحاصل على عدة جوائز, والذي هو وحدة دايودات باعثة للضوء (LED), محمولة وعالية الشدة, منتجة ومطورة من قبل مؤسسة كوانتوم ديفايسز (Quantum Devices Inc.). الهدف من هذا الجهاز هو المساعدة على أراحة آلام العضلات والمفاصل, آلام ألتهاب المفاصل, التصلب, تشنج العضلات, وأيضاً يزيد هذا الجهاز من فترة أستراحة العضلات وتزيد الدورة الدموية الصغرى, وكل هذا يقدمه الجهاز على شكل راحة مؤقتة وليس كعلاجٍ دائمي. يستخدم هذا الجهاز حالياً من قِبل وزارة الدفاع الأمريكية والبحرية الأمريكية كجهاز للأعتناء بالصحة الشخصية, بشكلٍ موسّع, في مؤازرة القوات التي تحارب على الصفوف الأمامية, حيث يعمل عمل الأسعافات الأولية للجروح الخفيفة والآلام, بذلِك, يقوم هذا الجهاز بتحسين قوة التحمل للجنود في ساحات القتال. النسخة الجديدة المطورة من هذا الجهاز, وارب 75 (WARP 75) يستعمل في إراحة آلام المرضى الذين أجريت لهم عمليات نقل نخاع العظم, وسيُستعمل أيضاً في محاربة أعراض العديد من الأمراض الأخرى, مثل: ضمور العظام, التصلبات المتعددة للأنسجة, التعقيدات السكرية, مرض باركينسون (Parkinson’s disease), وفي مواجهة مختلف أنواع المشاكل البصرية وتطبيقاتِها. (سبينوف 2005, 2008 – Spinoff 2005, 2008).
محرار الأشعة تحت الحمراء
قامت مؤسسة داياتيك (Diatek Corporation) و وكالة الفضاء الأمريكية ناسا (NASA) بتطوير مقياس اومحرار للأذن يزِن 8 أونصات (225 غرام تقريبا) ويستخدم تكنولوجيا فلكية للأشعة تحت الحمراء، لقياس كمية الطاقة التي تبعثها طبلة الأذن، وهذه الطريقة تشبه طريقة قياس درجات حرارة النجوم والكواكب. تتجنب آلية العمل في هذه الطريقة التماس مع الأغشية المخاطية، متلافية بذلك أصابة الأذن بالعدوى، وتمنح الأطباء القدرة على قياس درجة حرارة المولودين الجدد، الأشخاص شديدي المرض، أو المرضى المقعدين، بشكل فوري. ساندت وكالة ناسا من خلال البرامج المتعلقة بالتكنولوجيا، مؤسسة داياتيك، واللتي تعتبر من الرواد في برامج قياس الحرارة ألكترونياً. (سبين أوف 1991 – (Spinoff 1991.
الأطراف الاصطناعية

إن تمويل وكالة الفضاء الأمريكية (NASA)، جنباً إل جنب مع أبتكاراتها في مجال الروبوتات ومواد الراحة الماصة للصدمات، قد ألهم ومكّنَ القطاع الخاص لخلقِ حلولٍ جديدةٍ أفضل لعمليات الترقيع والأعضاء الأصطناعية للحيواناتِ والبشر. يتم تبني تطويراتٍ تابعة لمؤسسة إنفايرومينتال روبوتس إنكوربوريتد (Environmental Robots Inc.) مثل تطوير نظام العظلات الأصطناعية مع التحسس الآلي وقدرات الدفع والتفعيل من قِبل ناسا في نشاطاتها الفضائية الآلية التي تجري خارج المركبات الفضائية، لخلق أطراف صناعية ذات فعالية ديناميكية أعلى (سبين أوف 2004 – Spinoff 2004). أضافةً لذلك، قد أحدثت بعض التهييئات الأخرى للقطاع الخاص في تقنية الرغوة المرنة (الحساسة) التابعة لـ ناسا مواداً قابلة للقولبة حسب الرغبة، والتي تعطي نفس ملمس اللحم ونفس الأحساس عند لمسه، كذلك منع الأحتكاك بين اللحم والطرف الأصطناعي وتوليد الحرارة والرطوبة (سبين أوف 2005 – Spinoff 2005).
جهاز المساعدة البطينية
أدى التعاون بين كلٍ من وكالة الفضاء الأمريكية ناسا (NASA), الدكتور مايكل ديباكي (Michael DeBakey), الدكتور جورج نون (George Noon) ومؤسسة مايكروميد للتكنولوجيا (MicroMed Technology Inc.) إلى إنتاج مضخة في القلب تنقذ حيواة المرضى الذين ينتظرون عمليات زراعة القلب. يقوم هذا الجهاز المسمى بـ “جهاز مايكروميد ديباكي” للمساعدة البطينية (القلبية) والمختصرة ب “فاد” (VAD – Ventricular Assist Device) بالعمل “كجسر” بين الفترة الحالية للمريض وفترة زرع القلب, وذلك بضخ الدم إلى كل أنحاء الجسد لأبقاء المرضى الذين يعيشون حالاتٍ مرضية حرِجة على قيد الحياة, إلى حين توفر مانح للقلب. بوزنه الذي يبلغ أقل من 4 أونصات (ounce) (كل أونصة تساوي 31.10 غرام) وقياساتِه التي تبلغ 1 × 3 بوصة (inch) (كل بوصة تساوي 2.54 سم), تساوي هذه المضخة تقريباً عُشر حجم أجهزة المساعدة البطينية النابضة الاخرى المتوفرة في الأسواق حالياً. بسبب هذه القياسات الصغيرة, تكون فتحة الزرع صغيرة مما تجعلها مثالية للبالغين الشباب والأطفال. وأيظاً لصغر حجمها, فإن نسبةً تبلغ أقل من %5 ممن تم زرع هذا الجهاز لهم قد تعرضوا لألتهاباتٍ متعلقة بزرع الجهاز في قلوبهم. يعمل هذا الجهاز لمدة 8 ساعات على البطاريات, مما يعطي المريض القدرة على التحرك وأداء النشاطات والأعمال اليومية العادية. (سبين أوف 2002 – Spinoff 2002).
الأنظمة المضادة للتجمد
إن تمويل وكالة الفضاء الأمريكية ناسا في برنامج (SBIR) الخاص بالأبحاث التعلقة بالأبتكارات والأعمال المصغرة, وكذلك عملها مع علمائها, قد أديا إلى تطوير تفويض وتكامل نظام إذابة كهروحراري يسمى بـِ ثيرماوينكً (Thermawing), ومكيف هواء يعمل على التيار المباشر وذلك للطائرات الأحادية المحركات ويسمى بالـ ثيرماكول (Thermacool), ومولدات للتيار المتناوب عالية الكفاءة لتشغيل النظامين السابقين. يسمح نظام ثيرماوينكً والذي هو نظام إذابة ونظام مظاد للتجمد يُعتمد على كفاءته, للطيارين بالتحليق بأمانٍ في العواصف الثلجية وفي حالات مواجهاتهم للجليد, ويزود طياري الطائرات أحادية المحركات بتقنية “الجناح المسخن” والذي يستعمل عادةً في الطائرات ذات الدفع النفاث والطائرات الكبيرة الحجم بشكلٍ عام. يستعمل نظام ثيرماكول الذي يعتبر نظاماً كهربائياً متقدماً للتكييف الهوائي, ضاغطاً جديداً حيث تعمل مضخته الدوارة على محرك فعال للكهرباء المباشرة وموفر للطاقة يسمح للطيارين بتشغيل أجهزة التكييف قبل تشغيل محرك الطائرة أصلاً! (سبين أوف 2007 – Spinoff 2007).
السلامة على الطرقات عبر تخطيط الطرق
يعود أول أستخدام لحزوز الأمان (حفر خطوط على الأسطح الكونكريتية والأسفلتية لزيادة الأحتكاك بين المركبات والطرق وتقليل الحوادث والأصابات) في المدارج المبللة وذلك للتقليل من حوادث الطائرات عليها. توسعت هذه التقنية المنسوبة للجمعية العامة للتحزيز والطحن (International Grooving and Grinding Association)، لتشمل التطبيقات المتعلقة بالطرق والمشاة. نشأت هذه التقنية في مركز لانكًلي للأبحاث (Langley Research Center)، حيث ساهمت في أختبار الحزوز على الطرقات ومدارج المطارات. بفضل هذه التقنية، تم تقليل أنزلاق المركبات، تقليل مسافة التوقف لها، وأيضاً زيادة قابلية المركبات على الأنعطاف على الطرق المنحنية. لقد تم توسيع هذه العملية لتشمل أماكن أحتجاز الحيوانات (الحظيرة أو القفص)، السلالم، ساحات ركن السيارات، والأماكن الأخرى ذوات الأسطح الزلقة. (سبين أوف 1985 – Spinoff 1985).
الأطارات المحسنة شعاعية التصميمقد طورت شركة كًوديير الأمريكية للأطارات والمواد المطاطية (Goodyear Tire and Rubber Company) مادةً ليفية أقوى بخمس مرات من الفولاذ، وذلك لصالح وكالة الفضاء الأمريكية ناسا لتستخدمها في مظلات هبوط (باراشوتات) المسبارين الأمريكيين فايكينغ 1 وفايكينغ 2 (Viking 1 and 2) وذلك لتسهيل عملية هبوطهما على سطح كوكب المريخ. لقد أعطى البناء الجزيئي لهذا الليف المشابه للسلسلة، قوة هائلة له بالنسبة لوزنه. بسبب متانة هذه المادة وقوتها الهائلة، أتجهت شركة كًوديير صوب توسيع هذه التكنولوجيا بشكل أكبر وأنتاج أطاراتٍ جديدة ذات تصميم شعاعي، حيث من المتوقع أن يبلغ مقدار المسافة الكلية لعمر الأطار الواحد أكثر من 10 ألاف ميل من مثيلاتها من الأطارات التقليدية الأخرى. (سبين أوف 1976 – Spinoff 1976).
حساسات رصد المواد الكيميائية (Chemical Detection)تعاقدت وكالة الفضاء الامريكية (ناسا) مع شركة (Intelligent Optical Systems – IOS) المتخصصة في مجال الأنظمة البصرية الذكية، لتطوير مستشعرات حساسة للرطوبة ودرجة الحموضة، وذلك للتحذير من حصول حالات التصدأ في الطائرات، وذلك قبل حصول الأضرار لهيكل الطائرة. يتغير لون هذه المستشعرات الكيمياوية الجديدة رداً على التماس مع هدفها، وذلك بأستخدام ليف بصري مصنّع خصيصا لها، ويكون حساساً للمواد الكيمياوية على بُعدِه الطولي. قامت وزارة الدفاع الأمريكية بتوكيل مهمة تطوير هذه الحساسات بشكلٍ أعمق، لرصد المواد الكيمياوية التي تستخدم في حالات الحرب والتهديدات المحتملة، إلى شركة IOS))، وذلك بعد إتمام عملها مع وكالة ناسا. من هذه المواد الكيمياوية، المركبات الصناعية السامة وغاز الأعصاب، حيث أثبتت هذه الحساسات فاعليتها في رصدها بنجاح. بالإضافة لذلك، قامت شركة (IOS) ببيع الألياف البصرية الحساسة للمواد الكيمياوية لكبرى شركات الطيران والسيارات، والتي تقوم بدورها بأستخدام هذه التكنولوجيا في مختلف المجالات، كالمساعدة في إجراء الأختبارات على مصادر الطاقة غير التقليدية، و أستعمالها كـ “نظام تنبيه” أقتصادي لرصد الغازات التي تحرر في المنشأت العملاقة. (سبين أوف 2007 – Spinoff 2007).
أنظمة تحليل وتحسين الفيديوهات (المرئيات)قامت شركة “إنتركًراف كًوفرمنت سولوشنز” (Intergraph Government Solutions) بتطوير نظام التحليل المرئي الذي تطلق عليه أسم “فاس” (VAS)، وذلك بعد بناء عملها على تقنية تثبيت وتسجيل الفيديوهات التي صنعتها وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، حيث تعمل على مساعدة موظفي مكتب التحقيقات الفيدرالي (FBI) على تحليل الفيديوهات الملتقطة. ولأن تقنية “فاس” أستخدمت بالأصل في تحسين الصور والفيديوهات المصوّرة في الليل بواسطة الكاميرات المحمولة، فأنها تعتبر كأداةٍ رائِعةٍ، بسيطة، فعالة، وغير مكلفة، تستعمل لتحسين الصور والفيديوهات وتحليلها وتوفير العديد من الفوائد، منها دعم الفيديوهات الرقمية عالية الدقة، تثبيتها، تحليلها على مستوى الأطار الواحد، تحويل الفيديوهات التناظرية (Analog videos) إلى فيديوهاتٍ رقمية (Digital videos)، ووضوح أعلى للأجسام في الصور، دون اللجوء إلى تغيير النسخ الأصلية. بعيداً عن الأستعمال في الجانب الأمني وفرض القانون، فقد تمكن “فاس” من المساهمة عسكرياً في عمليات الأستطلاع، عمليات نشر الأسلحة، نقييم الأضرار، التدريب، وتوفير المعلومات حول المهام العسكرية. (سبين أوف 2001 – Spinoff 2001).
أجهزة رفع الألغام الأرضية
جهاز مكافحة الألغام العائد لناسا وهو يقضي على متفجرات على الارض

قد أصبحت وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا” قادرةً على تقليل الفضلات الناتجة من أنظمة الدفع، دون التأثير بشكلٍ سلبي على البيئة، وذلك بفضل الأتفاقيات التي جرت بين مؤسسة “ثيوكول” لأنظمة الدفع (Thiokol Propulsion) ووكالة “ناسا” والتي بموجبها تستطيع مؤسسة “ثيوكول” أستخدام فائض وقود دفع الصواريخ لصنع شعلة قادرة على تعطيل الألغام، حيث تكون جميع المواد المطلوبة لتطوير جهاز تعطيل الألغام (الشعلة) متوفرة. تتلخص طريقة عمل هذا الجهاز بأشعال الشعلة الكهربائية التي تعمل بواسطة بطارية. عِند الأشعال، تتعطل الألغام الأرضية في الحقل دون أن تنفجر. تستخدم هذه الشعلة الوقود الصلب عند العمل، حيث تذيب الغطاء الخارجي لِللَغَم، وتحرق المواد المتفجرة داخلها بالشكل الذي يبطل مفعولها دون خلق مخاطِر.
مواد التسليح المقاومة للحرائق
تم تصميم و تصنيع غطاء مقاوم للحرارة ويسمى بـِ “أبولو” (Apollo) من قبل مؤسسة “آفكو” (Avco). يكون هذا الدرع مغطىً بمادةٍ يكون الغرض منها الأحتراق وبعث الطاقة عندما تدخل المركبات الفضائية الغلاف الجوي للأرض، وذلك بتفحّمها، مما يخلق طبقة واقية تمنع أختراق الحرارة لغلاف المركبة الفضائية أو المكوك. تِباعاً لذلك، قامت وكالة الفضاء الأمريكية بتمويل مشاريع أخرى لمؤسسة “آفكو” ذات الهدف نفسه؛ صنع دروع أو أغطية مقاومة للحرارة. من الأمثلة على هذه المشاريع، الأصباغ والرغوات المانعة لنشوب الحرائق في الطائرات، حيث ادى هذا إلى إنتاج أول مادة “أيبوكسية” (epoxy) قابلة للأنتفاخ، على مستوى العالم. تقوم طريقة عمل هذه المادة على التوسع في الحجم عندما تتعرض للحرارة أو النار، حيث تعمل كحاجز عازل ومبدد للحرارة من خلال الأحتراق حتى الأنطفاء. من التطبيقات الأخرى التي تستند إلى هذه الآلية، المواد التي تستعمل لتغطية الفولاذ والذي بدورِه يجعل من المباني العالية والمنشآت العامة أكثر أماناً من خلال التضخّم (التورّم)، لتوفير طبقة عازلة متينة ومستقرة تغطي حديد التسليح وتحميها من نيران الحرائق لمدة تصل لأربعِ ساعات، مما يبطِئ عملية أنهيار المبنى ويمنح وقتاً أطول للناس لكي يُخلوا المبنى.

مركبة فضائية وهي تدخل الغلاف الجوي
معدات مكافحة الحرائق
تُعد معدات مكافحة الحرائق المنتشرة على نطاقٍ واسع في الولايات المتحدة، مستندة في أنتاجها على إحدى تقنيات وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا” (NASA) والتي جمعت فيها خبرات الوكالة في مجال التصميم مع موادٍ خفيفة الوزن، صُنّعت خصيصاً لبرنامج الفضاء الأمريكي. بفضل تعاون وكالة الفضاء الأمريكية في هذا المشروع مع المكتب العام للمواصفات والمقاييس (National Bureau of Standards)، تم إنتاج نظام تنفسي خفيف الوزن، يشمل قناعاً للوجه، هيكلاً، حِبالاً مثبتة وقنينة هواء، بأستخدام مادة مركبة حاوية على الألمنيوم، صنعتها وكالة “ناسا” لتستخدم في أغلفة الصواريخ. على مر السنين، تم نقل تكنولوجيا الطيران الفضائي بشكلٍ مفيدٍ إلى تطبيقات الأستخدام المدني، لكن قد تبقى أجهزة التنفس التي يرتديها الأطفائيون للوقاية من تنفس الغازات الخطرة، من أكبر أنتقالات التكنولوجيا المتعلقة بالحرائق. بالإضافة لذلك، تعتبر الأتصالات بالأجهزة اللاسلكية (الراديوية) جوهريةً خلال علميات إخماد الحرائق، وذلك لتنسيق حركة الخراطيم وأتجاهاتِها، إنقاذ الضحايا، وأيضاً زيادة كفاءة العملية وسلامتِها. قد ساهمت تكنولوجيا “ناسا” للدوائر الألكترونية الغير حثية (inductorless)، في صنع وتطوير جهاز لاسلكي قصير المدى، أرخص، أقوى، ويعمل في الأتجاهين، يستعمل حالياً من قبل رجال الأطفاء. تعاونت “ناسا” أيضاً في تطوير قناع خاص يزِن أقل من ثلاث أونصات (85 غرام)، يعمل في حماية المرضى المصابين في الوجه والرأس، كما طوّرت مواداً مرنة وعازلة للحرارة، صممت لحماية المكوكات الفضائية عند عملية الدخول للغلاف الجوي (reentry)، والتي تستعل في يومنا هذا في السلكين، العسكري والتجاري في صناعة البزّات محلياً ولرجال الأطفاء المختصين في عمليات الأنقاذ في حرائق الطائرات.
الرغوة الحساسة للحرارةقام مركز آيمز للأبحاث (Ames Research Center) بتطوير مادة على شكل رغوة ذات خصائص غير مسبوقة، وجاء ذلك نتيجة أبحاثٍ في برنامجٍ صُمِّم لتطوير بطانات (حشوات)، وذلك لتحسين وقاية الركّاب في حالات تحطم الطائرات. هذه المادة مستخدمة على النطاق الواسع، وتُعرَف بأسم الرغوة الحساسة للحرارة أو “رغوة الذاكرة”. تم دمج هذه المادة في مجموعةٍ من المنتوجات المعروفة بما يتضمن الفُرُش، المخدّات، الطائرات العسكرية والمدنية، الدراجات النارية والسيارات، معدات السلامة للرياضيين، في ساحات ومدن الملاهي، سروج الخيل، أهداف الرماية بالقوس، الأثاث، وأخيراً عمليات الترقيع (الأعضاء الأصطناعية) للبشر والحيوانات. لاتعطينا قابليتها العالية على أمتصاص الطاقة ونعومتها، حمايةً فائقة في حالات التحطم أو الأصطدام فحسب، بل توفر راحةً ودعماً مُحسّناً للمسافرين على الرحلات الطويلة أو الذين يبحثون عن نومٍ مريح. في يومنا هذا، يتم أستعمال هذه المادة المشابهة للرغوة في سباقات الـ ناسكار (NASCAR)، وذلك لتوفير الحماية الأضافية لسيارات السباق هذه.
طعام الأطفال المقوي
تحتوي أغذية الأطفال المتوفرة تجارياً اليوم على مكوناتٍ غذائية مقوية يمكن تَتبُّع وجودِها في حياتِنا إلى إحدى الأبحاث التي ترعاها وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، حيث تم بحث أحتمالية أستعمال الطحالب كعامل إعادة تدوير في الرحلات الفضائية طويلة المدى. من الممكن أيجاد هذه المادة المصاغة إلى المُنتَجَين “ لايفز دي أج أي” (Life’sDHA) و ” لايفز اي آر اي” (Life’sARA) في أكثر من %90 من أغذية الأطفال المُباعة في الولايات المتحدة الأمريكية، ومُضافة إلى أغذية الأطفال المباعة في أكثر من 65 دولة أخرى. تم تطوير هذه المنتجات ويتم تصنيعها من قبل شركة مارتيك للعلوم الأحيائية (Martek Bioscience Corporation)، والتي أصبحت من الشركات الرائدة في مجال التطوير التجاري للمنتجات التي تستند على الطحالب المايكروية: ولقد إكتسب المؤسسون والعلماء الرئيسيون في هذه الشركة خِبراتِهم في هذا المجال بينما كانوا يعملون في برنامج ناسا المذكور آنفاً.
المكانس الكهربائية اللاسلكية النقالةقد ساهمت التقنية المستخدمة في المهمتين الفضائييتين أبولو (Apollo) وجيميني (Gemini) والعائدة لشركة بلاك أند ديكر (Black & Decker) في تغيير الطريقة التي ننظف بها أرجاء المنزل. في مهمة الفضاء أبولو، طلبت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا (NASA – National Aeronautics & Space Administration) الحصول على حفارة متكاملة، محمولة يدوياً وقادرة على إستخراج عيناتٍ من النوى الصخرية (نوى جمع لكلمة: نواة)، من تحت السطح القمري. تم توكيل المهمة إلى شركة بلاك أند ديكر، حيث قامت بدورها بتطوير برنامج حاسوبي لتحسين عملية تصميم محرك الحفارة وضمان أدنى أستخدام ممكن للطاقة. وأدى ذلك البرنامج لاحِقاً لتطوير مُصغَّر لمكنسة كهربائية لاسلكية سُمِّيت بمدمر الغبار أو دست بستر (Dustbuster).
تكنولوجيا التجفيف بالتجميدقامت ناسا (NASA)، وذلك خلال تخطيطها لمهمات أبولو (Apollo) طويلة الأمد، بإجراء بحثٍ مُعمَّق في أطعمة رحلات الفضاء. إحدى التقنيات كانت التجفيف بالتبريد – حيث سوَّقت شركة آكشن برودكتس (Action Products) هذه التقنية، وبدأت بالتركيز على الأطعمة الخفيفة. في هذه التقنية، يتم طهو الأطعمة، تجميدها بسرعة، ومِن ثم تسخينها ببطءٍ في غرف البخار، وذلك لإزالة بلورات الجليد التي تكونت خلال علية التجميد. يحتفظ المنتج بعد كل هذه العمليات بـِ %98 من قيمته الغذائية ويزِن %20 فقط من وزنِه الأصلي. في يومنا هذا، تتضمن إحدى فوائِد هذه القفزة العلمية في إعداد الطعام، توفير وجباتٍ مغذية بسيطة للمعاقين وفي حالاتٍ أخرى للبالغين الكبار الذين يلازمون البيت و يكونون غير قادرين على أستغلال برامج الطعام الحالية المدعومة من قِبل الحكومة والمنظمات الخاصة.
تسخير الطاقة الشمسية
يتم الأن تجهيز المنازل عبر البلاد بخلايا الطاقة الشمسية للسليكون أحادي البلورة، وهذه الخلايا رخيصة الثمن، عالية الأداء، وأيضاً مُعاصرة. تًسمًحُ هذه الخلايا للمنازل بِخفض أستهلاكها المُعتاد من الطاقة وتساهم أيضاً في تقليل التلوث. نشأت هذه التكنولوجيا المتقدمة لهذه الأجهزة الشمسية، والتي توفِّر طاقة أكبر بنسبة 50 بالمائة من الخلايا الشمسية التقليدية، نشأت بجهود تكاتف ناسا مع ورعايتها لتحالفٍ يتكون من 28 عضواً من الشركات، الوكالات الحكومية، الجامعات، والمؤسسات غير الربحية. كوَّنت هذه المجموعة ما يسمى بـِ ” إيراست” تحالف تكنولوجيا التحسس وطائرات البحوث البيئية (ERAST – Environmental Research Aircraft and Sensor Technology). كان إيراست يهدف إلى رعاية عملية تطوير طائراتٍ مسيّرةٍ عن بعد، من المقرر لها أن تطير بلا طيار في إرتفاعاتٍ شاهِقة ولعدة أيام في كلِ مرة، الامر الذي يتطلّب وجود مصادر طاقة شمسية متقدّمةٍ لاتُضفي وزناً زائِداً على الطائرة. نتيجةً لذلك، صنعت شركة “سَنباوَر” (SunPower) أكثر الخلايا المصنوعة على أساس السليكونِ تقدُماً، وجعلِها متوفِّرةً لتطبيقاتِ الأرضِ والسماء.
معالجة التلوثأصبحت إحدى المُنتجات التي تستخدم تقنيات وكالة الفضاء ناسا في التغليف المُصغّر، مُتاحةً للمُستهلكين وللقطاع الصناعي، مما يُمكّنهم من تنظيف الماء من المُلوِّثات التي تعتمد في صيغتِها البنائية على البترول بشكلٍ آمِنٍ ونِهائي. قد أحدَثَت هذه الأعجوبة في مجال التغليف المُصغّر، ما يُسمى بـ منتج معالجة البترول أو “آر بي آر” (PRP – Petroleum Remediation Product)، قد أحدثَت ثورةً في طريقة تنظيف البقع (التسرُّبات) الزيتية. تقبَع التكنولوجيا الرئيسية وراء آر بي آر في وجود الآلافِ من الأغلفة المُصغرّة – والتي هي بدورِها كُراتٌ صغيرة من شمع العسل ذي المراكز المجوّفة. من غير الممكن للماء من أن يخترق خلايا هذه الأغلِفة، بينما يتم أمتصاص الزيوت إلى عمق كُراتِ شمع العسلِ هذه، بينما تطفو بِدَورِها على سطح الماء. يتم حجز المركبات الكيميائية المُلوِّثة التي تأتي من الوقود الخام (كالوقود، زيوت المحرّكات، أو هايدروكاربونات البترول) قبل أن تستقر في الماء، مما يضَع حداً أمام تلوّث قيعان المحيطات.
تنقية المياهيقوم مُهندسو وكالة الفضاء الأمريكية ناسا بالتعاون مع شركاتٍ مؤهّلة، وذلك لغرض تطوير نِظامٍ مركّبٍ من الأجهزة التي من المُقرر لها أن تدعم روّاد الفضاء الذين يعيشون على متن محطة الفضاء الدولية (ISS – International Space Station)، ومستقبلاً، أولئك الماضين في أستكشاف القمر. تم جدولة هذا النظام بشكلٍ أولي، لينطلق في عام 2008، حيث يمكن أن يستفيد هذا النظام من الموارد المتوفّرة وذلِك بتحويل المياه المهدورة من التنفّس، التعرّق، والتبول إلى مياهٍ صالِحةٍ للشُرب. تجارياً، فأن ما يقوم به هذا النظام هو إفادة الناس في جميع أنحاء العالم في الحصول على مياهٍ نظيفةٍ، وبأسعارٍ معقولة. تقوم المنتجات التي تستخدم هذه التكنولوجيا بإنتاج مياهٍ آمِنةٍ وصالحةٍ للشرب، وذلك بجمع فوائد عمليات الأمتصاص الكيميائي مع التبادل الأيوني والترشيح الفائق. يتم إنتاج المياه هذهِ من أكثر المصادر تحدياً، كالقيام بهذا الأمر في المناطق المتخلّفة، حيث قد تكون مياه الآبار شديدة التلوّث.
دعم تطوير برامجيات أفضل
بدءاً بالتصوّر اللحظي للحالة الجوية والطقس، الخرائط ثلاثية الأبعاد، عالية الدقة للقمر والمريخ، وأنتهاءاً بالتتبع الآني لموقع محطة الفضاء الدولية (ISS) والمكّوكات الفضائية، فإن وكالة الفضاء ناسا تتعاون في كل هذه الأمور مع مؤسسة كَوكَل (Google Inc.)، وذلك لحل بعض أكثر المشاكل التقنيةِ تحدياً. تمتد هذه المشاكل من عمليات إدارة البيانات على النطاق الواسع والحوسَبة الموزّعة بكثافة، إلى برامج وأجهزة التواصل بين البشر والحاسوب – هادِفةً بذلك إلى جعل المحيط الواسع من البيانات المبعثرة أكثر سهولة في الوصول إليها وأكثر أستِعمالاً. لاتزال ناسا تُساهِم في تمويل والتعاون مع شركاتٍ مثل إنترسينس (InterSense)، على مبادرات تطوير برمجي أخرى، والتي من الممكن الأستفادةُ منها في مجالاتٍ مِثل تحسين الصور/الفيديوهات، التصميم/الواقع الأفتراضي، تدريبات المحاكاة، والتطبيقاتِ الطبيّة.
التحليل الهيكليقام مُهَندِسو البرامجيات في وكالة الفضاء ناسا، بصِناعة آلاف البرامِج الحاسوبية على مَرِّ العقود. تكون هذه البَرامِج مُجَهَّزة لتصميم، أختِبار وتحليل الإجهاد، الأهتِزاز، والخصائِص الصَوتية، لِتَشكيلَةٍ واسِعةٍ من أجزاء وهياكِل الطيران الفضائي (قَبل إنشاء النماذج الأوليَّةِ حتّى). يُعتَبَر برنامَج ناسا للتَحليلِ الهَيكليّ، أو ما يُعرَف بـِ ناستران (NASTRAN – NASA’s Structural Analysis Program)، مِن أكثر برامِجِها نجاحاً وأنتِشاراً. إستُعمِل هذا البرنامج في تصميم كُلِّ شيء، بدءاً بسياراتِ الـ كاديلاك وأنتِهاءاً بجولات سكك الموت في مُدن المَلاهي. أساساً، تم صُنع برنامج ناستران لغرضِ تصميم الطائِرات، لكِن سُرعان ما تم توظيفُه في تطبيقاتٍ أُخرى غير متعلِّقة بالطيران الفضائي، وَهو مُتوفِّر الأن مِن خِلال مَركز ناسا لإدارة برامِجيات الحاسوب والمَعلومات، المسمّى أيضاً بـِ كوزمِك (COSMIC – Computer Software Management and Information Center). يحتفِظ كوزمِك بمكتَبةٍ من البرامج الحاسوبية العائِدة لـِ ناسا ووِكالاتٍ حكوميَّةٍ أخرى، ويَعرُضُها للبيع مُقابِلَ جُزءٍ مِن تكاليف تطويرِ بَرنامجٍ جَديد، مِمّا يُفيدُ الشرِكات حَول العالَم، في حَل أكبر وأصعب المشاكِل الهندسية.
الأفران الجدارية الموصولة بالأنترنت والمبَرَّدةيَسمَح برنامج تكنولوجيا الشبكة المُضمَّنة “إي دبليو تي” (Embedded Web Technology – EWT) بالتحكم بالأجهزة عن بعد عبر شبكة الأنترنت والبرنامج في الأصل برنامج مطوّر من قِبل وكالة ناسا ليتم أستِخدامه مِن قِبل روّاد الفضاء الذين يقومون بإجراء التجارب على الحواسيب المحمولة المُتوفِّرة، مِن أيِّ مكانٍ مِن محطة الفضاء الدولية (ISS – International Space Station). زَوَّدت ناسا شرِكة تي ميو المحدودة (TMIO LLC) بهذهِ التكنولوجيا والتوجيه اللازِم، وقامت هذه الشركة بدورِها بالمَضيِّ في تطوير التحكُّم عن بُعد والمراقبة الآنية، زهيدة الثمن لفِرنٍ ذكيٍ جديد، يُسمى بـِ “كوننكتيو” (ConnectIo). عَن طريق قُدرة الفرن المزدوجة على القيام بالتبريد والتدفِئة مع التحكم عن بعد، يوَفِّر كوننكتيو الراحة مِن خِلال خَزن الأطعِمة البارِدة في الفِرن حيثُ تبقى هذهِ الأطعِمة مُبَرَّدةً بِشكلٍ مُناسب، إلى حين بدء دورة طَبخٍ مُبرمَجة مُسبَقاً. تُمَكِّن قائِمة البرنامج المستَخِدمَ مِن إدخال وقت العشاء بِكُلِّ بَساطة، حيثُ يبدأ الفِرن بالتحوُّلِ تِلقائياً مِن عملية التبريد إلى البدء بدَورة الطَبخ، وذلِك لكي تكونَ الوَجبُة جاهِزَةً عِندما تصِل العائِلَةُ إلى المَنزل في وَقتَ العشاء.
مساحيق زيوت التشحيم
قام عُلماء وكالة الفضاء ناسا بتطوير زيت تشحيم صَلب يُستَعمَل لِطِلاء المواد، مِمّا يوَفِّر ملايين الدولاراتِ على قطّاع التصنيع. هذا الطِلاءِ المُتَقَدِّم والمُسَمّى بـِ بي أس 300 (PS300)، والَّذي تَمَّ تَطويرُه كطِلاءٍ لِلقُضبان يَتِم رَشُّه حرارياً لِحماية المَسانِد الهَوائية الرَّقيقة المَعمول بِها في المَكائِن التوربينيّة الخالية مِن الزيوت، كانَ مِن المُفتَرَض لَهُ أن يَكونَ جُزءاً مِن مَشروعٍ أكبَر: مُحرِّك طائِرة لايَستَخدِم الزيت، ولَه القُدرة على العَمَل في ظلِّ دَرَجاتِ الحَرارةِ العالية بِكفاءَةٍ أكبَر، وَزنٍ أقَل، صيانَةٍ أقَل، وَقوَّةٍ أعلى. يَقوم طِلاء بي أس 300 بِتَحسين الكفاءة، تقليل الأحتِكاك، تقليل الإنبِعاثاتٍ، وقَد تَم أستِعمالُه مِن قِبَل ناسا في مُحرِّكات الدَفع الجَوّي المُتقَدِّمة، ضَواغِط (كومبريسرات) التبريد، الشاحِنات التوربينيّة، ومولِّدات الكهرباء التوربينيّة الهَجينة. قَد وُجِدَت مَجموعة شَرِكات مُنتجات آدما (ADMA Products) تَطبيقاتٌ صٍناعيّة كثيرة لِهذِهِ المادّة.
معدات الحماية المحسنة في أعمال التنقيب والمناجم
خِلال العُقودِ الأربعةِ الّتي مَضَت، إستَمَرَّ جِهازُ مُراقَبةٍ يَستَعمِلُ المَوجات فَوقَ الصَوتيّة ومِسمارٍ ملَولَبٍ يُمكِن أستِطالَتُه، وتَمَّ تَطويرُه مِن قِبَل أحَد عُلَماء ناسا لِأختِبار الشَد والأحمال عاليَة الضَغط عَلى المَسامير والمَشابِك، إستَمَرَّ في التَطَوّر. اليَوم، يَقومُ العالِمُ نَفسُه، جَنباً إلى جَنب مَعَ شَرِكة “ إبتِكارات لونا” (Luna Innovations)، بإستخدامِ نُسخَةٍ مُعَدَّلَةٍ رَقميَّةٍ مِن الجِهازِ الأوَّل وَذلِك في العَديدِ مِن التَطبيقاتِ المُختَلِفة، ويَتَضَمَّن ذلِك جِهازاً يُمكِنُ أستعِمالُه لأكثَر مِن مَرّة لِتقييم مَرابِط سِكك الحَديد، تَحليل المياه الجَوفيّة، قياس جُرَع الإشعاعات، وَكجِهاز طبّي لِتَقدير مُستَوَيات الأورام الباطنيَة والضَغطِ لَدى المَرضى الّذينَ يُعانونَ مِن الضَغطِ المُتَوَلِّد داخِل الجُمجُمة وأيضاً مُتلازِمَة الحَيّز، وَهي حالة مؤلِمة تَحصُل عِندَما يَتَراكَمُ الضَغطُ داخِلَ العَضَلاتِ إلى مُستَوَياتٍ خَطِرة. وَتَستَمِرُّ تَطبيقات هذا الجِهازِ بِالتَوَسَّعُ في مَجالاتٍ جَديدة.
أنظِمة السَلامةَ الغِذائية
نَتيجَةً لِكونِها أمامَ مُشكِلَة كيفيّة إطعام روّاد الفَضاء وماهيَة الطَعام الّذي يَجِب إطعامُهُم في كبسولَةٍ مُغلَقَةٍ في حالَة أنعِدام الوَزن وهُم يُخَطِّطونَ لِلطَيَرانِ الفَضائيّ البَشَري، قامَت وِكالة الفَضاء الأمريكيّة ناسا بِتَوظيفِ مُساعَدَة شَرِكة بيلزبُري (Pillsbury) هادِفَةً بِذلِك إلى عَنوَنة إثنَينِ مِن أهَمِّ المَخاوِفِ لَدَيها: التَخَلُّص مِن بَقايا الطَعام الّتي قَد تُلَوِّث هَواءَ المَركبَةِ الفَضائيّة والأجهِزَةِ الحَسّاسة، وَضَمان التَحَرُّر المُطلَق مِن السموم ومِنَ البَكتريا الكارِثيّة المُحتَمَلة، المُنتِجة للأمراض. قامَت بيلزبُري بِتَطوير مَفهوم تَحليل الخطورة ونُقطَة التَحَكُّم الحَرِجة (HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Point)، والّذي يُحتَمَلُ أن يَكونَ مِن أكبَرِ النَواتِجِ الفَضائيَّةِ تأثيراَ، جاهِدَةً بِذلك إلى مُعالَجَة ثاني مَخاوِف وكالة الفضاء، المَذكورة. صُمِّمَ هَذا المَفهوم لِمَنع حصول المَشاكِل المُتَعَلِّقة بِالسَلامة الغِذائيّة، عِوَضاَ عَن مَعرِفَةِ المُشكِلة بَعدَ فَواتِ الأوان. طَبَّقَت إدارةُ الغِذاءِ والعَقاقيرِ الأمريكيّة إرشادات هذا المَفهوم لِمُعالَجة الأطعِمة البَحريّة، العَصائِر، ومَنتوجاتِ الألبان.