10 inventions et spins quotidiens de la NASA

Dec 10, 2023

Liée par sa devise "au profit de tous" depuis sa création, la NASA a l'obligation de favoriser et de transférer ses avancées technologiques et scientifiques vers les sphères publiques et commerciales

De nombreux outils, machines et installations au sein de votre maison ont leurs origines dans les recherches entreprises par la NASA au cours des 50 dernières années.

La technologie conçue à l'origine pour faciliter l'exploration spatiale et faire atterrir un humain sur la lune - une entreprise lancée par le président américain John F. Kennedy en 1961, où il a annoncé une série de nouvelles missions passionnantes, y compris le programme révolutionnaire Apollo, a été lancée avec succès pour créer certains des produits de base du quotidien que nous tenons désormais pour acquis.

Des balles de golf aux manettes de jeu et des ordinateurs aux casques de protection, la technologie de la NASA a été reprise et adaptée par des entreprises spécialisées qui l'ont introduite dans la sphère commerciale publique, offrant de nouveaux produits révolutionnaires qui ont transformé la façon dont les gens vivent leur vie et interagissent avec leur environnement. .

Tout au long de cet article, nous plongeons dans les archives de la NASA pour découvrir les recherches innovantes et les inventions qui ont rendu possibles dix des produits ménagers les plus courants.

En rapport:Qui a inventé le télescope ?

Spin-off de :Filtration des engins spatiaux

Mission:Programme Apollon

Date:1963 à 1972

Bien que des filtres à eau de base existent depuis le milieu des années 1950, ce n'est que lorsque la NASA a injecté des ressources dans ses recherches pour le programme Apollo en 1963 que des systèmes de filtration modernes ont commencé à émerger. La NASA a mené des recherches dans ce domaine car de grandes quantités d'eau devraient être maintenues non contaminées pendant de longues périodes dans des conditions extrêmes.

Pour atteindre cet objectif, la NASA a développé un système qui fonctionnait en utilisant la capacité du charbon de bois à absorber les polluants et les particules présentes dans l'eau lors d'un traitement spécial. Ce traitement - essentiellement un processus d'oxydation qui ouvre des millions de minuscules pores entre les atomes de carbone dans le charbon de bois - a amplifié l'absorbabilité du charbon de bois, qui, avec sa grande surface poreuse, a fourni de nombreux sites pour que les polluants se lient chimiquement avec lui par attraction. Cela a laissé l'eau résultante exempte d'impuretés.

Spin-off de :Circuits intégrés

Mission:Programme Apollon

Date:1963 à 1972

Techniquement, la NASA n'a pas inventé le circuit intégré, attribué à l'ingénieur électricien Jack Kilby en 1958, mais en a plutôt inventé des variantes plus récentes et plus avancées. En effet, on peut facilement affirmer que le programme Apollo de la NASA a lancé la révolution des micropuces, l'administration achetant plus de 60 % des circuits intégrés américains tout au long des années 1960, permettant délibérément à l'industrie de s'acclimater à la production de masse et de la stabiliser alors que peu d'autres marchés existait.

L'une des premières utilisations de haut niveau de la technologie des micropuces a été l'ordinateur de guidage Apollo avec son interface DSKY, qui a été utilisée pour fournir un calcul et un contrôle à bord pour la navigation, ainsi que le contrôle du module de commande et du module lunaire. Aujourd'hui, les circuits intégrés peuvent être trouvés dans presque tous les domaines de la vie, des téléphones mobiles et des ordinateurs personnels aux micro-ondes et aux calculatrices, principalement grâce au traitement et à la fabrication bon marché de micropuces dans le monde entier.

Spin-off de :Mousse absorbant les chocs

Mission:Programme Apollon

Date:années 1970

Dans les années 1970, la NASA a inventé la mousse trempée, un matériau absorbant les chocs conçu pour améliorer la sécurité des coussins d'avion. La mousse était montée sur les casques et les sièges de son vaisseau spatial Apollo, une doublure qui aiderait à atténuer certaines des forces extrêmes auxquelles les astronautes seraient soumis.

La mousse trempée est un polyuréthane traité avec des produits chimiques supplémentaires qui a à la fois une viscosité et une densité élevées, des propriétés idéales pour absorber des impacts importants et résister au flux d'énergie. La mousse est viscoélastique et sensible à la température, ce qui signifie qu'elle est pressée contre une source de chaleur, telle qu'un être humain. il épouse cette forme, facilitant l'ajustement et réduisant les écarts indésirables.

La mousse trempée a été lancée dans la sphère publique au début des années 1980, bientôt récupérée et utilisée dans des équipements médicaux tels que des matelas en mousse trempée et des équipements sportifs tels que des casques de football américain et des casques de vélo.

Spin-off de :Clé à chocs sans fil

Mission:Projet Gemini, programme Apollo

Date:milieu des années 1960

Après que Kennedy a annoncé le programme Apollo en 1961, un déluge de recherches a commencé sur les aspects pratiques des vols spatiaux habités. L'une des percées les plus notables a été l'invention collaborative de la NASA avec la société d'outils Black + Decker dans une clé sans fil à impact zéro, un outil qui pouvait faire tourner des boulons en apesanteur sans faire tourner l'astronaute. À partir de là, le programme de recherche a développé des outils sans fil à diverses fins, y compris une perceuse à percussion rotative sans fil qui pourrait être utilisée pour extraire la roche de la surface de la lune.

Ces outils fonctionnaient en exploitant la technologie émergente des cellules électrochimiques rechargeables à petite échelle qui pouvaient être regroupées pour former une batterie capable de fournir suffisamment de puissance pour générer la quantité de couple requise nécessaire pour percer la croûte de surface de la lune. Aujourd'hui, cette technologie est devenue courante et répandue, la majorité des outils fonctionnant avec une batterie sans fil qui peut être rechargée entre les utilisations. Fait intéressant, c'est directement à partir des recherches effectuées par la NASA dans les années 1960 que Black+Decker a développé l'aspirateur à main sans fil « Dust Buster ».

Spin-off de :Visière de combinaison spatiale anti-rayures et revêtements en verre et en plastique anti-rayures

Mission:Programme Apollon

Date:1963 à 1972

Après que la NASA a réalisé que les plastiques absorbaient beaucoup mieux la lumière ultraviolette et ne se brisaient pas en cas de chute, des visières spatiales ont été fabriquées à partir de plastique. Cependant, le plastique non revêtu se raye facilement, et compte tenu de la quantité de poussière et de gravats dans un environnement spatial, il a été déterminé que des lentilles et des revêtements anti-rayures devaient être développés.

Grâce aux recherches de la NASA, les visières spatiales sont désormais recouvertes de revêtements en carbone de type diamant qui sont appliqués en couches minces à l'extérieur de la visière et la durcissent massivement. Une ramification de cette technologie est désormais disponible sur les lunettes de soleil Ray-Ban, tandis que Foster Grant a historiquement acheté la licence pour reproduire les premiers revêtements à appliquer à l'ensemble de sa gamme.

Spin-off de :Détecteur de fumée réglable

Mission:Skylab

Date:1973

Le détecteur de fumée, bien qu'inventé par Francis Robbins Upton en 1890, n'était pas réglable jusqu'à ce que la NASA invente un modèle à sensibilité variable en 1973. Les unités ont été installées sur Skylab pour détecter les vapeurs toxiques à bord.

Ils ont travaillé par ionisation, un processus qui consiste à utiliser une petite quantité de l'isotope radioactif américium-241 pour ioniser les atomes d'oxygène et d'azote dans la chambre à air intégrée d'un détecteur, qui est elle-même surmontée et inférieure de deux plaques métalliques fixées à la batterie. Pendant que l'ionisation se produit, les électrons libérés sont attirés vers la plaque avec une plaque à tension positive et les atomes sans électrons vers la plaque à tension négative, créant un courant électrique. Lorsque les particules de fumée d'un incendie pénètrent dans la chambre à air, elles perturbent le courant en se fixant aux ions et en les neutralisant. Le détecteur de fumée détecte la baisse de courant et déclenche l'alarme.

Spin-off de :Communication par satellite

Mission:Telstar

Date:1962

Le premier satellite capable de relayer les signaux de télévision était Telstar 1. Lancé en 1962, il s'agissait d'un projet conjoint visant à développer un système expérimental de communications par satellite au-dessus de l'océan Atlantique. Le satellite a été construit par Bell Laboratories en partenariat avec la NASA.

Le satellite fonctionnait en utilisant un transpondeur pour relayer les données. Il a reçu des signaux micro-ondes à travers un réseau omnidirectionnel de petites antennes avant de mettre à l'échelle et d'amplifier la fréquence du signal dans un tube à ondes progressives et de le retransmettre au sol. La NASA a continué à développer cette technologie, produisant des systèmes plus avancés pour réduire le bruit et les erreurs dans les signaux transmis, permettant ainsi de transmettre de la vidéo et de l'audio haute définition.

Spin-off de :Bottes lunaires

Mission:Programme Apollon

Date:1963 à 1972

L'une des inventions les plus remarquables que la NASA a incluses dans ses combinaisons spatiales était son matériau spécial "entretoise" 3D dans les bottes pour l'amorti et la ventilation. Utilisée pour donner aux astronautes un meilleur contrôle, de l'agilité et de la longévité lorsqu'ils sont debout, la botte lunaire était une sur-chaussure qui s'enfilait sur la botte de pression intégrée de la combinaison spatiale.

La couche extérieure était en tissu tissé en métal, à l'exception de la semelle en caoutchouc de silicone nervuré qui offrait une élasticité et un confort supplémentaires lors de la marche sur la lune. La zone de la langue a été fabriquée à partir d'un tissu en fibre de verre recouvert de téflon, tandis que les couches intérieures ont été fabriquées à partir de cela, suivies de 25 couches alternées de film Kapton pour former une isolation thermique efficace et légère. À partir de là, les fabricants de chaussures ont créé une série de chaussures de course et de baskets légères, chaudes et élastiques qui sont maintenant en vente dans le monde entier dans les grands magasins.

Spin-off de :Surfaces résistantes à la traînée

Mission:Navette spatiale

Date:1981

Dans le cadre du programme de la navette spatiale, la NASA a cherché à maximiser la résistance à la traînée des surfaces de son nouveau système de lancement, en particulier pour le réservoir de carburant externe. La surface alvéolée spéciale appliquée au réservoir a permis à la NASA d'atteindre un rapport portance / traînée plus optimal, obtenant plus de distance et de stabilité de son lancement.

Après avoir été diffusé dans la sphère publique, ce revêtement aérodynamique a été étudié par la Wilson Sporting Goods Company. Ses ingénieurs ont appris qu'en appliquant des fossettes à la surface d'une balle de golf, la balle pouvait glisser plus facilement avec moins de traînée aérodynamique. Avec un logiciel d'infographie 3D, les ingénieurs de Wilson ont pu prédire les progrès réalisés pour la nouvelle balle de golf et en ont conçu une avec des fossettes de taille moyenne qui créaient à la fois une portance élevée et un potentiel de glisse accru. Aujourd'hui, toutes les balles de golf utilisent ce revêtement alvéolé.

Spin-off de :Atterrisseur lunaire Apollo

Mission:Apollo 15 à 17

Date:1971 à 1972

Comme pour les détecteurs de fumée, les joysticks existaient déjà avant que la NASA n'adopte la technologie, mais ils étaient méconnaissables des produits que nous voyons aujourd'hui. En effet, ce n'est que grâce aux travaux de la NASA sur la technologie du joystick en tant que mécanisme de contrôle de son rover lunaire Apollo, qui serait utilisé dans les trois dernières missions Apollo sur la lune, que nous avons la technologie du joystick numérique et de la manette que nous voyons dans les voitures, les avions et manettes de jeu vidéo.

Le contrôleur du rover lunaire était un joystick en forme de T et fonctionnait à travers une série de moteurs – quatre pour la conduite et deux pour la direction. Déplacer le manche vers l'avant a propulsé le rover vers l'avant, vers la gauche et vers la droite, a tourné le véhicule vers la gauche ou vers la droite et tirer vers l'arrière a activé les freins. Activer un interrupteur sur le joystick avant de reculer mettrait le rover lunaire en marche arrière tandis que tirer la poignée à fond activerait un frein de stationnement.

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