Gli oggetti di uso comune che “arrivano dallo spazio”

Vengono chiamati “NASA spinoffs” quegli oggetti di uso comune che inizialmente sono stati sviluppati dalla NASA per le proprie missioni spaziali.

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Le agenzie spaziali internazionali, tra cui NASA, la ROSCOSMOS Russa, la CNSA Cinese, l’ESA Italiana e molte altre, non solo ci aiutano a scoprire i misteri dell’universo e del nostro pianeta, ma durante il corso delle loro operazioni inventano e perfezionano tecnologie che poi useremo nella vita di tutti i giorni.

La NASA in particolare, fin dagli anni ’70 ha reso pubblici migliaia e migliaia di brevetti, tecnologie e metodi scientifici sviluppati per le missioni spaziali.

Eccovi quindi una lista di oggetti di uso comune che sono il frutto dei viaggi spaziali.

 

 

TERMOMETRO DIGITALE AD INFRAROSSI

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Per misurare la temperatura degli oggetti distanti come le stelle si ricorre alla radiazione termica. In parole povere, ogni oggetto che emana calore emana nello stesso istante delle onde elettromagnetiche, le quali viaggiano nello spazio per distanze infinite invece di attenuarsi come fa il calore. La stessa tecnologia viene usata dalla NASA per sviluppare dei termometri in grado di misurare istantaneamente la temperatura corporea “guardando” il fondo dell’orecchio. Inoltre il termometro ad infrarossi ha il vantaggio di essere immediato e di non aver la necessità di essere a contatto con una mucosa, eliminando il rischio di trasmettere infezioni o di misurare in modo comodo la temperatura a a bimbi piccoli o pazienti con disabilità.
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SENSORI DELLE FOTOCAMERE DIGITALI

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Buzz Aldrin sulla superificie della Luna, le colonne di gas della Nebulosa dell’Aquila ed il suolo di Marte. La NASA ha sempre intuito che fosse fondamentale fornire imagini delle avventure spaziali al pubblico. Per questo motivo fin dagli anni ’60 ha studiato sistemi sempre più complessi per acquisire e trasmettere immagini. Nel 1990 un team di ingegneri, capitanati da Eric Fossum, inventò il CMOS. Un chip compatto in grado di trasformare la luce che lo colpisce in segnali elettrici, facilmente memorizzabili come immagini all’interno di un computer. La stessa tecnologia CMOS presente in tutte le macchine fotografiche digitali e nei telefonini che usiamo quotidianamente. Una tecnologia compatta in grado di fornire immagini ad altissima qualità. P.S: Per i più tecnici di voi, anche il CCD, il predecessore “ingombrante” del CMOS è un’invenzione della NASA.

 

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IL MOUSE DEL COMPUTER

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Oggi giorno diamo il mouse del computer per scontato, usandolo tutti giorni ad esempi per navigare su questo sito.  Ma un tempo i computers erano delle semplici macchine per fare calcoli aritmetici, tutto fuorchè comodi da usare.  Agli inizi degli anni ’60 Bob Taylor era il responsabile dei sistemi di volo e di controllo ed i sistemi di comando dei mezzi spaziali. Durante le sue ricerche conobbe Doug Englebart, ingegnere della Stanford University intento a ricercare un metodo innovativo di interazione coi computer (all’epoca privi sia di monitor che di tastiera o mouse). Le idee innovative di Englebart, includevano una penna per poter controllare il computer ed un’oggetto interessante da spostare con la mano.  Alla cavallo degli anni 60 e 70 Englebart si trasferì in XEROX e terminò lo sviluppo di quello che oggi conosciamo come il comune mouse.  Una curiosità: Bob Taylor, lasciò la NASA negli anni ’70, per spostarsi i ARPA…dove inventò ARPANet, ovvero il predecessore dell’attuale internet.

 

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UTENSILI CORDLESS

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Dal trapano elettrico al mini aspiratore per briciole, fino al telefono di casa. Insieme alla Black & Decker la NASA ha sviluppato degli strumenti che permettessero agli astronauti delle missioni Apollo di svolgere mansioni pesanti, in un ambiente “ostile”, senza sfruttare l’energia già scarsa del modulo lunare e senza la necessità di tirare cavi elettrici. Fu grazie a queste richieste che la Black & Decker inventò utensili con batterie interne in grado di svolgere mansioni pesanti senza alimentazione esterna. Questi utensili ora vengono usati non solo in ambito casalingo e lavorativo, ma la stessa tecnologia viene trovata in sala operatoria per le strumentazioni chirurgiche.

 

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TUTE PROTETTIVE, IGNIFUGHE E TERMORESISTENTI

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Sin dagli inizi dell’esplorazione spaziale la NASA ha dovuto pensare all protezione degli astronauti nell’ambiente più stile alla vite per antonomasia, lo spazio. Per questo esiste il progetto FIRES, un team di scienziati ed ingegneri che studiano attrezzature ed abbigliamento in grado di resistere non solo a temperature altissime, ma anche agli impatti e le lacerazioni, con l’unico intento di proteggere chi li indossa. Dopo il tragico incidente dell’Apollo 1 nel 1967 la NASA, invento il polibenzimidazolo, un tessuto resistentissimo alle alte temperature, utilizzato tuttora nelle tute spaziali, nelle tute dei pompieri ed in quelle dei piloti da corsa. La NASA ha inventato anche i sistemi antincendio che troviamo in tutti i luoghi pubblici, quei sensorini che tutti i fumatori del pianeta odiano molto!

 

cibo liofilizzato

CIBO LIOFILIZZATO ED A LUNGA CONSERVAZIONE

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I batteri in assenza di acqua non possono vivere, per questo motivo era importante per la NASA inventare un sistema che assicurasse la totale mancanza di agenti patogeni nel cibo degli astronauti. In orbita è vietato ammalarsi! Un ulteriore vantaggio del cibo liofilizzato è che non necessita refrigerazione per essere conservato, ergo non richiede il consumo della già scarsa energia disponibile sui veicoli spaziali.

L’estrazione dell’acqua dal cibo non prevede nessun coinvolgimento di agenti chimici, ma sfrutta semplici leggi della fisica. Il cibo viene congelato a bassa temperatura e poi posizionato in contenitori sotto vuoto spinto (da cui è stata aspirata tutta l’aria), a questo punto l’acqua congelata nel cibo, invece di diventare ghiaccio, sublima e diventa gas, separandosi dal cibo. L’acqua, ormai gas, viene aspirata semplicemente dal contenitore. La NASA rese pubblico il metodo per liofilizzare i cibi nel 1970, con una campagna con la quale intendeva aiutare i più anziani o coloro che per motivi fisici non potevano permettersi un continuo approvvigionamento di cibo.

 

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TV VIA SATELLITE E TELEFONIA

Quasi tutte le comunicazioni moderne avvengono tramite un sistema di satelliti in orbita intorno alla terra. Il 4 Ottobre 1957 l’agenzia spaziale russa lancio un piccolo oggetto sferico nell’orbita terrestre che emise i suoi primi vagiti elettronici, per poi diventare storia. Lo Sputnik fu il primo oggetto costruito dall’uomo a “galleggiare” in perfetto equilibrio tra la gravità terrestre e lo spazio profondo. 80 giorni dopo la NASA rispose con il suo Explorer 1. Da li in poi la tecnologia satellitare ci ha permesso di mandare in orbita strumenti sempre più complesi che non solo ci permettono di guardare un segnale TV proveniente dall’altro lato del pianeta, telefonare ad una persona distante migliaia di km e sentirla come se fosse seduta di fianco a noi, navigare su internet o trovare la strada grazie al navigatore…appunto satellitare. I satelliti in orbita intorno al nostro pianeta ci permettono inoltre di monitorare il clima, di controllare la salute del pianeta misurandone forma, temperatura e composizione chimicae più di recente, grazie ai telescopi orbitanti, di osservare zone remote dell’universo altrimenti invisibli dalla terra.

 

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RISONANZA MAGNETICA, TOMOGRAFIA E RADIOGRAFIE

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Questi strumenti che gli ospedali usano quotidianamente per diagnsticare problemi ai pazienti e per analizzare l’interno del corpo sono nati, nuovamente, grazie alla ricerca del programa spaziale Apollo. Mentre ora la MRI (Magnetic Resonance Imaging) e la CAT (Computer aided Tomography) son conosciuti in ambito medico, possono essere utilizzati anche per analizzare l’interno di strutture senza doverle sezionare. La MRI è particolarmente utile per analizzare i tessuti molli, mentre la CAT è utilizzata per l’analisi dei tessuti duri, come ossa e cartilagini.

Questi due strumenti hanno permesso alla NASA di sviluppare metodologie per diagnosticare il cancro al seno con largo anticipo, ulteriori informazioni le trovate a questo link riguardo le invenzioni degli anni ’70 ed a questo link per le più recenti innovazioni degli anni 2000.

 

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MATERIALI A MEMORIA DI FORMA

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Inizialmente sviluppati per ricoprire i sedili dei veicoli spaziali e proteggere così il corpo degli astronauti dalle incredibili sollecitazioni del decollo e del rientro e da eventuali impatti, il memory foam è stato reso pubblico nel 1988. Il memory foam è una schiuma di pliuretano a cui vengono aggiunti degli additivi per regolarne la densità, questo gli permette di cambiare forma adattandosi alla forma del corpo, distribuendone il peso in modo uniforme e non solo sui punti di appoggio. E’ attualmente usato nei comuni cuscini, nei materassi, ma anche in ambito medico perchè si modella automaticamente alla forma ed alla postura dei pazienti, senza ritornare immediatamente della sua forma come gli altri materiali elastici o spugnosi.

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ENERGIA FOTOVOLTAICA

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Uno dei problemi più grande dell’esplorazione spaziale è l’elettricità. Come alimentare tutte le strumentazioni delle navicelle spaziali, o peggio ancora dei satelliti che non fan mai ritorno a terra? La NASA negli anni ’60 scoprì le proprietà fotovoltaiche di alcuni materiali, questi, se colpiti dala luce liberavano degli elettroni, i quali “catturati” potevano produrre piccole quantità di energia elettrica (semplificando molto il processo). La NASA negli anni 70 condusse esperimenti per l aproduzione consistente di energia solare, facendo partnership con la Disney ed alimentando uffici del Walt Disney World resort in Ontario. Molti di vi avranno visto le calcolatrici che funzionano ad energia solare, degli impianti fotovoltaici e più di recente anche veicoli alimentati ad energia solare. Questa tecnologia è una delle candidate a sostituire i combustibili fossili in futuro, e lo sviluppo di pannelli solare sempre più efficenti e meno inquinanti si avvicina sempre di più alla perfezione.

 

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SCARPE DA GINNASTICA E MOON BOOTS

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Pare che la NASA abbia un debole per l’industria calzaturiera. Durante le missioni Apollo gli astronauti erano protetti dagli sbalzi termici, dai micrometeoriti, dai raggi solari e da tutti glia ltri pericoli da tutte supertecnologiche che li isolavano totalmente dallo spazio aperto ed avevano un loro “microclima interno”. Alcune di queste tecnologie sono state rese pubbliche nel corso degli anni, forse la più famosa di tutte, che ha mantenuto il nome originale, è il Moon Boot. Ma anche la forma delle scarpe da ginnastica, in particolare il plantare anatomico che si adatta al piede è un’invenzione della NASA, così come gli scarponi da sci autoriscaldati. Oggigiorno possiamo usufruire di guanti riscaldati touchscreen o di plantari riscaldabili a poco prezzo da utilizzare in tutte le situazioni, grazie agli astronauti degli anni 60.

 

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FILTRI PORTATILI PER PURIFICARE L’ACQUA

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La missione Apollo 11 che portò Aldrin, Armstrong e Collins sulla luna durò 8 giorni, pensando al fabbisogno personale degli astronauti, al cibo ed all’igiene personale il carico d’acqua sarebbe stato eccessivo in una stuazione dove ogni grammo in più poteva mettere a repentaglio tutta la missione. L’acqua da utilizzare sull’Apollo 11 era un prodotto di “scarto” delle celle a combustibile, che combinando idrogeno ed ossigeno creavano energia ed acqua. L’acqua generata dalle celle veniva filtrata e resa potabile da un sistema di filtri inventato dalla NASA, lo stesso che oggi troviamo in una qualsiasi caraffa filtrante

 

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OCCHIALI DA SOLE E LENTI FOTOCROMATICHE

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Sulla terra siamo protetti dall’atmosfera, ma nello spazio i raggi ultravioletti del sole potrebbero causare danni irreversibili alla vista se colpissero direttamente la retina umana. Per questo la NASA ha inventato la tecnologia delle lenti fotocromatiche, che ha poi reso pubblica negli anni ’80. Le lenti fotocromatiche sono prodotte con del vetro in cui sono immerse molecole di cloruro d’argento ed alogenuro d’argento (le stesse presenti sulle pellicole fotografiche). Mentre queste risultano essere totalmente trasparenti in assenza di luce, diventano opache e scure quando colpite dai raggi solari, creando così una schermatura variabile per gli occhi, utilizzabile in tutte le situazioni. Oggigiorno gli occhiali da sole con lenti fotocromatiche sono una tecnologia alla portata di tutti, specialmente in ambito sportivo, negli anni 60 hanno aiutato gli astronauti ad esplorare la superficie lunare proteggendosi gli occhi.

 

Speriamo abbiate trovato interessante questo articolo, e non pensate che la lista si fermi qui, la NASA continua tuttora a rilasciare brevetti e nuove tecnologie che diventeranno oggetti di uso comune nella vita di tutti noi.  A questo link potete trovare un sistema di ricerca per curiosare nelle migliaia e migliaia di invenzioni.

Insomma, anche se non vi interessano le stelle e le avventure spaziali, supportare la ricerca vi tornerà sicuramente utile, che siate in cucina, in montagna a sciare o durante un pisolino!

Dario Corno

Dario Corno

Direttore della fotografia & supervisore tecnico. Se pensate che la creatività occupi l'emisfero cerebrale destro e la logica quello sinistro, aspettate di conoscere Dario e capirete quanto sia tutto molto più complicato.