Al juliol
de 2018, la NASA va celebrar el seu 60è aniversari. Sempre hi ha qui diu
que és absurda aquesta despesa pressupostària, havent qüestions per resoldre al
nostre planeta. Cert, però també és veritat que la exploració espacial serveix
per resoldre i conèixer millor els misteris del món que ens envolta, i a més ha
reportat grans beneficis i avenços en el nostre dia a dia en molts aspectes: Salut,
Alimentació, Tècnica, Seguretat, Tecnologia, i un llarg etcètera, la majoria
dels quals no coneixem o no pensem que siguin fruit de la exploració de l’espai.
Alguna vegada us heu preguntat com afecten la
investigació i l'exploració
espacial a les vostres vides? Aquesta és la pregunta que fa la NASA. Segons l’agència
nord-americana, les tecnologies desenvolupades per l’espai són responsables de
milers d’euros en estalvis i beneficis i també desenes de milers de llocs de
treball. Són sobretot el punt de partida per a una millor qualitat de vida. A
continuació us presentem alguns exemples.
Dels vehicles
espacials a les nostres cuines
Quan els vehicles espacials entren a l'atmosfera terrestre, han de suportar temperatures extremadament altes. Els escuts tèrmics han estat dissenyats per enginyers de la NASA per protegir-los. La ceràmica inventada per a avions supersònics X-33 i X-34 per exemple, transbordadors espacials que poden assolir 11 vegades la velocitat del so. Una vegada que aquests materials s’han posat a disposició de la llicència comercial, els industrials els utilitzen i els modifiquen per adaptar-los a dispositius més propers a nosaltres com els nostres forns o les nostres calderes.
De la lluna als focs
L'aportació als cossos de bombers. Quan parlem del primer vestit per a l'espai vam veure
que les primeres idees (partint d'un desconeixement relatiu del que havia
"allà fora") ja contemplaven que anés un vestit ignífug com a
condició sine qua non. A més, els precursors del que seria aquell primer vestit
que vestiria Yuri Gagarin ja contemplaven que al portador no hauria de
faltar-en cap moment l'oxigen estant sota aquesta escafandre espacial.
La investigació en aquest sentit es va incrementar cap
a 1950, segons van explicar a l'agència, quan el Dr. Carl Marvel va sintetitzar
polibencimidazol (PBI) estudiant els polímers resistents a altes temperatures
per a les Forces Aèries nord-americanes, al que la NASA hi va ficar el nas (i
la inversió) per portar-ho al terreny aeroespacial.
Després d'un accident amb incendi en els tests de l'Apol·lo
I, l'agència va reforçar la investigació en els materials ignífugs i es va
optar pel PBI per als vestits, i un parell d'anys després (el 1978) aquest
material es va començar a usar en els cossos de bombers d'Estats Units.
A més, la NASA va iniciar un projecte juntament amb la
National Bureau of Standards tenint com a resultat un sistema de respiració
(màscara, arnés i bombona d'oxigen) usant un compost d'alumini creat per
l'agència per al revestiment dels coets, el qual va ser adoptat posteriorment pels
cossos de bombers, així com un sistema de ràdio més resistent (al
desenvolupament del qual també va contribuir la NASA). Un equip que a més era
molt lleuger, a diferència de l'anterior, i posteriorment l'agència espacial va
desenvolupar materials resistents a la calor per a les naus que es van
aprofitar també en cossos militars.
De veles a raquetes de tennis
Per controlar les vibracions i distorsions que
experimenten algunes estructures, incloses avions, helicòpters i veles, la NASA
ha desenvolupat un dispositiu piezoelèctric econòmic de la mida d’una carta de
joc. Avui serveix per millorar el rendiment de les raquetes de tennis, però
també els esquís i els bats de beisbol.
Dels coets a la boca
Alúmina policristal·lina transllúcida. Aquest material
va ser dissenyat per participar en el seguiment de míssils. Aleshores, els
especialistes en ortodòncia es van interessar i la van utilitzar per imaginar
dispositius dentals efectius i duradors, alhora que eren atractius visualment,
ja que son gairebé invisibles.
Beneficis de la micro-gravetat per als nostres ulls
És gràcies a l’entorn de la micro-gravetat que ofereix
l’Estació Espacial que els investigadors han pogut desenvolupar un nou model de
lents de contacte. Portades de nit, remodelen la còrnia i donen a les persones
amb miopia lleu-moderada una millor visió un cop retirades les lents al matí.
També són menys sensibles als bacteris que les lents tradicionals.
Dels satèl·lits
artificials a les paelles
El material que coneixem avui com a Tefló es va
inventar per protegir els primers satèl·lits gràcies a la seva resistència
tèrmica i química i al seu coeficient de fricció molt baix. Des de mitjans dels
anys cinquanta, es troba com a recobriment de les nostres estufes, i més
recentment als estris per cuinar.
Des de l'Estació Espacial fins a les nostres cases
A l'Estació Espacial Internacional, les plantes
alliberen etilè. I a falta de convecció, roman en l’entorn directe de les
plantes i accelera la seva descomposició. Per eliminar el problema, els
enginyers de la NASA van pensar en l’oxidació foto-catalítica que permet que el
diòxid de titani exposat a la llum ultraviolada reaccioni amb l’etilè per
convertir-lo en subproductes inofensius. Un sistema que avui s’implementa per
purificar l’aire d’hospitals, oficines i fins i tot les nostres llars. Perquè
també s’ha demostrat eficaç en compostos orgànics, patògens i motlles.
Dels rovers a les màquines de cafè
Els reguladors proporcionals integrals han estat
dissenyats, entre altres coses, per ajudar els rovers a mantenir una velocitat
constant, fins i tot en terrenys accidentats. El seu paper: corregir
contínuament la sortida d’un sistema controlat mitjançant bucles de retroalimentació.
Una experiència que un aprenent de la NASA va decidir posar a favor d’una
màquina de cafè que controla amb una precisió sorprenent, la seva pressió i
temperatura de funcionament. Un sistema semblant serveix pels reguladors de
velocitats dels nostres cotxes.
Des de laboratoris espacials fins a cremes de pell
Al descobrir que alliberades de les restriccions de la
gravetat, les cèl·lules formen estructures 3D complexes, la NASA va tenir
la idea de desenvolupar un bioreactor que simula la micro-gravetat. Aquest
sistema fa possible l’ús d’agents de fibroblast humà per enriquir cremes anti-arrugues
i per a la pell més generalment, fent-los a priori més efectives.
Des d’imatges de satèl·lit fins a pistes d’esquí
Per estudiar els canvis en l'entorn i els paisatges
per satèl·lit, la NASA ha desenvolupat una sèrie de filtres òptics. Un d’ells
bloqueja fins a un 95% de la llum blava emesa pel Sol. Què permeten als
esquiadors i alpinistes especialment exposats, distingir millor els detalls del terreny per on
evolucionen.
Del Columbia a les pistes d’atletisme
Durant la investigació sobre com una peça d’escuma
podria haver causat danys tan catastròfics al transbordador espacial Columbia,
la NASA va utilitzar un sistema de fotogrametria estèreo d’alta velocitat. Des
d'aquest moment, aquest sistema ha permès analitzar també el comportament dels
peus dels maratonians quan toquen a terra i, per tant, dissenyar sabates d'alt
rendiment.
Mesurar
la temperatura de l'oïda com la de les super noves
Quan
es parla de la temperatura que hi ha a la superfície d'una estrella, no és
perquè una de les nostres naus o sondes hagi anat fins allà a posar un
termòmetre. Aquests mesuraments es realitzen amb infraroigs, i amb aquest
mateix sistema la NASA va desenvolupar el primer termòmetre aural, en
col·laboració amb Diatek Corporation.
Concretament
aquesta tecnologia es va desenvolupar al Laboratori de Propulsió de la NASA
(JPL, Jet Propulsion Laboratory) a Pasadena (Califòrnia), per missions en les
que s'hagués de realitzar aquest tipus de mesuraments (una d'elles és per
exemple el IRES, Infrared Astronomical Satellite). Així, de la mateixa manera
que aquestes sondes mesuren la temperatura d'estrelles i planetes interpretant
els infraroigs que emeten, el termòmetre aural mesura la de l'oïda.
De paracaigudes i pneumàtics
Els astronautes no van inventar la roda, però alguna cosa han tingut a veure
amb les seves millores. No
només de naus es tracta, tot l'equipament per a vols espacials i a grans
altures requereix en la majoria de casos materials o reforços especials i així
va ser per als paracaigudes que s'obrien als aterratges dels Viking de
la NASA a Mart. Parlem de finals dels 70 i principi dels 80, moment en el qual
el fabricant de pneumàtics Goodyear va desenvolupar un material amb una
estructura molecular en cadena, la qual li donava una força cinc vegades major
a la de l'acer per a aquests paracaigudes especials.
Viking 2000. Crèdit NASA
Havent
servit per a l'espai, el fabricant va pensar en la seva aplicació en terra
ferma després de comprovar la força i durabilitat del material. D'aquesta
manera, el va aplicar al seu producte fabricant un nou pneumàtic que esperava
durar 10.000 milles més (uns 16.090 quilòmetres) que els pneumàtics
convencionals, segons el fabricant.
Mantes tèrmiques
Mantes tèrmiques
La NASA necessitava un material lleuger per protegir les parts dels seus satèl·lits sensibles especialment a les altes temperatures de l’espai. El material que es va desenvolupar, ha servit per poder gaudir de les actuals mantes isotèrmiques.
Cèl·lules d'energia solar: dels satèl·lits a la nostra teulada
Per
a vols a grans altures i amb una durada de dies calia idear una font d'energia
eficient i que no suposés una càrrega de pes important. La “Environmental
Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST)” de la NASA es va posar mans a
l'obra a aquest efecte i finalment van crear les cèl·lules solars de silici,
les quals s'usen en les plaques solars convencionals de l'actualitat.
El món necessita súper pròtesis
El
guant robòtic espacial i d’altres andròmines similars eren invents d'aplicació
en l'espai que podien aportar alguna cosa en el camp de la salut. I una
d'aquestes aplicacions és el desenvolupament de noves pròtesis per a animals i
éssers humans capaços de simular al màxim possible un membre funcional.
Així,
el que en la NASA ha servit per a la seva pròpia robòtica i les activitats
extra-vehiculars (EVA), s'està utilitzant per a la creació de pròtesis avançades i
còmodes, per la qual cosa també ha estat útil a més de l'avanç de la robòtica i
l'electrònica (sensors , etc.) l'estudi i la creació de nous materials.