นาซา อวกาศอาจเย็นจัดหรือร้อนจัด หรือทั้งสองอย่าง การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์นั้นรุนแรง แต่วัตถุในความมืดจะสูญเสียความร้อนอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิสามารถเปลี่ยนแปลงได้ 275 องศาฟาเรนไฮต์ จากด้านหนึ่งของวัตถุไปยังอีกด้านหนึ่ง เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์จากองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ ต้องคิดค้นวิธีการให้ความอบอุ่น ระบายความร้อนและป้องกันผู้คนและอุปกรณ์ต่างๆ กฎหมายกำหนด
และพัฒนาเพื่อใช้ในเชิงพาณิชย์ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานาซากว่า 1,300 รายการแยกส่วนไปสู่ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ความพยายามของวิศวกรนาซาในการควบคุมอุณหภูมิที่ร้อนจัดในอวกาศได้สร้างเทคโนโลยีที่ช่วยให้ อบอุ่นบนโลกนี้ ผ้าห่มอวกาศน่าจะเป็นสปินออฟของนาซาที่รู้จักกันดีที่สุดในการทำให้ อบอุ่น เดิมทีได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันอุณหภูมิที่สูงมากในอวกาศ และใช้ในภารกิจของนาซาเกือบทั้งหมดที่มีคนควบคุมและไร้คนควบคุม
ในการสร้างวัสดุที่เข้าไปในผ้าห่มอวกาศ นักวิจัยของนาซาได้ฝากอะลูมิเนียมที่ระเหยกลายเป็นไอลงบนพลาสติก ผลที่ได้คือแผ่นวัสดุที่บางมากแต่ทนทานซึ่งสะท้อนคลื่นอินฟราเรดที่สร้างความร้อนได้ดีมาก วัสดุนี้สามารถสะท้อนและรักษาความร้อนในร่างกายหรือป้องกันรังสีที่รุนแรงของดวงอาทิตย์ ผ้าห่มอวกาศถูกใช้เป็นฉนวนในชุดที่นักบินอวกาศสวมเมื่อเดินบนดวงจันทร์ ยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีสำหรับเครื่องมือปกป้องจากอุณหภูมิที่สูงเกินไป
บนโลกมีผ้าห่มอวกาศ สำหรับนักเดินป่าที่ต้องการรักษาความร้อนในร่างกาย ผู้ชมที่ชมเกมฟุตบอลในเดือนมกราคมยังใช้เพื่อให้ร่างกายอบอุ่นบนอัฒจันทร์ การใช้ผ้าห่มอวกาศที่สำคัญคือในกรณีฉุกเฉินทางการแพทย์ เช่น อุบัติเหตุทางรถยนต์ เป็นวิธีที่เบาและสะดวกในการป้องกันไม่ให้เหยื่อสูญเสียความร้อน และทนทุกข์ทรมานจากผลกระทบของอุณหภูมิร่างกายที่ต่ำ แผ่นความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของผ้าห่มอวกาศ หาก เคยเห็นการจบการแข่งขันวิ่งมาราธอน
จะเห็นนักวิ่งฝูงหนึ่งห่อหุ้มด้วยแผ่นสะท้อนความร้อนน้ำหนักเบาเหล่านี้ แผ่นความร้อนมาทีละแผ่นหรือม้วนเป็นรู ให้ความอบอุ่นเรื่อยๆ จนกว่านักวิ่งจะถึงเสื้อผ้า ในโรงพยาบาลจะใช้ผ้าปูที่นอนเพื่อให้ผู้ป่วยอบอุ่นหลังการผ่าตัด วัสดุที่ใช้ในผ้าห่มอวกาศและแผ่นกันความร้อนมีจำหน่ายในรูปแบบของที่พักฉุกเฉิน ถุงนอนที่มีน้ำหนักเพียง 2.5 ออนซ์ สามารถสะท้อนความร้อนในร่างกายได้ 90 เปอร์เซ็นต์ มันสามารถช่วยชีวิตคนที่ต้องค้างคืนในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น
เทคโนโลยีของนาซาได้นำไปสู่นวัตกรรมอื่นๆ ในการควบคุมอุณหภูมิสำหรับนักบินอวกาศอพอลโลใช้องค์ประกอบความร้อนเพื่อปกป้องนักบินอวกาศจากความหนาวเย็น เทคโนโลยีเดียวกันนี้บางส่วนได้รวมอยู่ในเสื้อกั๊กให้ความร้อนที่จำหน่ายโดยบริษัท Jett ของออสเตรเลีย ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์แบบชาร์จไฟได้และขดลวดความร้อนแบบยืดหยุ่นเสื้อผ้าสามารถช่วยให้อุ่นได้ที่อุณหภูมิเย็นจัด
เทคโนโลยีที่คล้ายกันนี้ถูกนำไปใช้กับถุงมือและรองเท้าบู๊ตแบบอุ่น ประกอบด้วยผ้าตาข่ายแบบเปิดพร้อมองค์ประกอบความร้อนที่ใช้วงจรฟอยล์สลักทางเคมี วงจรฮีทเตอร์คล้ายกับที่ใช้ในโมดูลคำสั่งอะพอลโล กระติกน้ำสุญญากาศ กระติกน้ำสุญญากาศ ช่วยให้กาแฟ ร้อนนานหลายชั่วโมง ลองนึกภาพภาชนะสุญญากาศขนาดเล็กนับล้านที่ใช้กับอาคาร นักวิทยาศาสตร์ของนาซาได้พัฒนาเซรามิกไมโครสเฟียร์เพื่อเป็นฉนวน
ลูกบอลเล็กๆ แต่ละลูกมีสุญญากาศ ซีโนสเฟียร์เซรามิกที่ทนทานเหล่านี้สามารถผสมกับสีได้ เมื่อเคลือบผนังภายในบ้าน จะช่วยป้องกันไม่ให้ความร้อนเล็ดลอดออกไปได้ ทาสีบนผนังด้านนอกเพื่อป้องกันความร้อน ทำให้โครงสร้างเย็นลงในช่วงฤดูร้อน สีเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อเป็นฉนวนบ้านเคลื่อนที่และยานพาหนะเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ ฉนวนไฮเทคอีกชนิดหนึ่งประกอบด้วยวัสดุเปลี่ยนเฟสแบบห่อหุ้มด้วยไมโครแคปซูล สิ่งเหล่านี้ยังเป็นลูกบอลขนาดเล็ก
แต่เต็มไปด้วยสารเคมีที่เปลี่ยนสถานะ นั่นคือเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวและย้อนกลับ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ นักวิจัยของนาซ่าพัฒนามันเพื่อใช้ในถุงมือนักบินอวกาศ เมื่ออุณหภูมิของร่างกายเพิ่มขึ้น วัสดุจะดูดซับความร้อน เมื่อหยดลง วัสดุจะปล่อยความร้อนและให้ความอบอุ่น แคปซูลมีขนาดเล็กพอที่จะสร้างเป็นเส้นใยของเสื้อผ้าที่เรียกว่า สมาร์ตได้ใช้ในถุงเท้า ถุงมือ หรือหมวก ผ้าไม่เพียงแต่เป็นฉนวนเท่านั้น แต่ยังตอบสนองต่อร่างกายของบุคคล
โดยส่งหรือดูดซับความร้อนเมื่อจำเป็น ผ้ายังมีประโยชน์ในแผ่นรองที่นอนซึ่งช่วยกันกระแทกอุณหภูมิปกติ ช่วยให้นอนหลับสนิทยิ่งขึ้น วัสดุให้ความร้อนที่ มีเทคโนโลยีสูงอีกชนิดหนึ่งที่พัฒนาโดยนาซาคือแอโรเจล โฟมที่มีส่วนประกอบของซิลิคอนความหนาแน่นต่ำเป็นพิเศษนี้ช่วยหยุดการถ่ายเทความร้อนได้ดีเยี่ยม หน่วยงานอวกาศกำลังใช้มันเพื่อรวบรวมฝุ่นจากดาวหาง บนโลกนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นฉนวนกันความร้อนในรถแข่ง นอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อสร้างตู้เย็นที่ดีขึ้นด้วย
ผนังที่บางลงและมีพื้นที่ภายในสำหรับอาหารมากขึ้น วันหนึ่งอาจกลายเป็น ฉนวนบ้านที่มีประสิทธิภาพสูง นี่เป็นเพียงบางวิธีที่เอาชนะอุณหภูมิที่ร้อนจัดในอวกาศได้สำเร็จ อ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีการให้ความอบอุ่นของ นาซาตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษของการแข่งขันอวกาศของสหรัฐอเมริกาและในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับนาซาจำนวนมากได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์บนโลกนี้ ตั้งแต่ยาไปจนถึงความปลอดภัยสาธารณะ
ประดิษฐ์ดวงแรก ที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเริ่มโคจรรอบโลก เปิดตัวในปี พ.ศ. 2501 เพียงสี่ปีหลังจากเซลล์แสงอาทิตย์สมัยใหม่ตัวแรกเปิดตัว แม้ว่าจะเงียบไปในปี พ.ศ. 2507 ความสนใจทั่วไปเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงหลังจากเกิดวิกฤตการณ์พลังงานในทศวรรษที่ 1970 แต่นาซายังคงเป็นลูกค้าที่จ่ายเงิน โดยผลักดันให้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพและราคาย่อมเยามากขึ้น ในบรรดาผลิตภัณฑ์แยกส่วนที่มาจากความพยายาม
ในการวิจัยอย่างต่อเนื่องเหล่านี้ ได้แก่ ตู้เย็นพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวเลือกแสงที่ใช้งานได้ยาวนานและใช้พลังงานต่ำ ระบบตรวจสอบอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ และเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อนาซามองหาวิธีที่จะทำให้ยานอวกาศอพอลโลและชุดอวกาศอยู่อาศัยได้สำหรับนักบินอวกาศ นาซา จึงเริ่มทำการทดลองในด้านของฉนวน ทั้งความหนาวเย็นที่รุนแรงของอวกาศและความร้อนที่เกิดขึ้นจากการกลับเข้ามาใหม่
จะพิสูจน์ได้ว่าเป็นอันตรายถึงชีวิตหากนักบินอวกาศไม่มีการป้องกัน และตัวอย่างหนึ่งของการใช้งานที่เกิดจากความต้องการนี้คือแผ่นป้องกันความร้อนแบบกระจายของโมดูลควบคุมอพอลโล ความก้าวหน้าของฉนวนช่วยสร้างความตระหนักเกี่ยวกับสิ่งกีดขวางการแผ่รังสีและวิธีการฉนวนที่ได้รับการปรับปรุงอื่นๆซึ่งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์แยกประเภทถูกนำไปใช้ในการใช้งานทุกประเภทในปัจจุบัน ตัวอย่างหนึ่งสามารถพบได้ในการก่อสร้าง อาคารที่อยู่อาศัย
ในความเป็นจริง หนึ่งในผู้ได้รับการเสนอชื่อจากหอเกียรติยศเทคโนโลยีอวกาศที่ยอมรับในปี 1988 ซึ่งเป็นปีแรกที่ได้รับเกียรตินี้ ได้ไปทำการวิจัยอย่างต่อเนื่องในสาขานี้ นักวิจัยในทศวรรษที่ 1970 และ 80 ได้ค้นพบและพัฒนาเทคนิคการกรองน้ำที่ใช้ประโยชน์จากลักษณะเฉพาะของผักตบชวา แม้ว่าในกรณีส่วนใหญ่ผักตบชวาจะถูกพิจารณาว่าเป็นสายพันธุ์ที่รุกรานแต่พืชเหล่านี้ยังแสดงศักยภาพที่ดีในด้านการบำบัดน้ำเสีย
โรงบำบัดน้ำทั่วไปต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงและพลังงานอันมีค่าในการทำงาน แต่โรงบำบัดน้ำที่ใช้ผักตบชวาต้องการเพียงเล็กน้อย ผักตบชวาไม่ต้องการความร้อนเทียมและการเติมอากาศเพียงเล็กน้อย สามารถอยู่รอดได้ในน้ำเสียที่สกปรกมากโดยไม่มีปัญหา และเติบโตในอัตราที่รวดเร็วมาก มันได้ผลเพราะผักตบชวามีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันกับแบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่บนรากขนจำนวนมาก แบคทีเรียจะย่อยสลายของเสียและเปลี่ยนเป็นสารอาหารที่พืชสามารถย่อยได้
ผักตบชวายังสามารถกำจัดโลหะหนักและสารเคมีที่เป็นพิษออกจากน้ำได้อย่างยอดเยี่ยม ซึ่งวิธีบำบัดแบบอื่นไม่ได้ผล ดังนั้นผลลัพธ์ที่ได้จึงสะอาดอย่างไม่น่าเชื่อ ความสำเร็จในการฟื้นฟูดิน นี่อาจดูแปลกเมื่อพิจารณาว่านักวิจัยของนาซามุ่งความสนใจไปที่ท้องฟ้ามากน้อยเพียงใด แต่บางครั้ง ก็ศึกษาวิธีการปรับปรุงสภาพดินที่นี่บนโลกด้วย แม้ว่าจะยุติธรรมแล้ว แรงจูงใจหลักที่อยู่เบื้องหลังนวัตกรรมที่สำคัญอย่างน้อยหนึ่งอย่างคือการทำความสะอาดการปนเปื้อนที่นาซาก่อขึ้น
ในระหว่างโครงการอพอลโลคนงานของนาซาใช้ตัวทำละลายเคมีที่เป็นพิษ เพื่อทำความสะอาดจรวดที่รออยู่บนแท่นปล่อย ตัวทำละลายเหล่านี้ยังใช้ในกระบวนการผลิตที่หลากหลาย เช่น การผลิตน้ำยาซักแห้งหรือป้องกันศัตรูพืชไม่ให้ปลูกพืชผล น่าเสียดายที่เมื่อปล่อยลงดินแล้ว แพร่กระจายได้ไกลและอยู่ได้นาน และเมื่อ ย่อยสลายไปในที่สุด มักจะสร้างสารอันตรายอื่นๆ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์อวกาศเคนเนดี จึงร่วมมือกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดา
และร่วมกันพัฒนาวิธีการแก้ไขตัวทำละลายที่รวดเร็วและคุ้มค่ากว่าวิธีที่มีอยู่ไม่กี่วิธีหรือ EZVI ที่แขวนลอยอยู่ในหยดน้ำ ซึ่งในทางกลับกัน จะถูกทำให้เป็นอิมัลชันในน้ำมันพืช เหล็กกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีซึ่งลดระดับของตัวทำละลาย จากนั้นไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาเมื่อน้ำมันพืชหมักจะลดปริมาณสิ่งปนเปื้อน
ในสิ่งแวดล้อมในดิน ความก้าวหน้าในพื้นผิว งานที่ นาซา ได้เน้นหนักไปที่การปลูกพืชไร้ดินเป็นเวลาหลายปี เนื่องจากพืชถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความหวังของการเดินทางในอวกาศที่ยาวนาน พืชที่เจริญงอกงามจะช่วยนักบินอวกาศในกระบวนการที่สำคัญหลายอย่าง เช่น การผลิตอาหาร การปล่อยออกซิเจน และการรีไซเคิล ของเสีย อย่างไรก็ตาม ระบบไฮโดรโปนิกส์นั้นมีความซับซ้อนอยู่แล้ว ดังนั้นนักวิจัยของนาซา
จึงเริ่มมองหาวัสดุพิมพ์ที่จะขจัดความยุ่งยากมากมายเหล่านั้น สิ่งนี้ทำให้ สำรวจตัวเลือกที่เรียกว่าซีโอไลต์ ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งมีโครงสร้างแบบรังผึ้งที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เป็นที่อยู่ของสารอาหารที่จำเป็นได้จนกว่าพืชจะพร้อมบริโภค การพัฒนาในการปฏิสนธิแบบปล่อยช้านี้ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในสถานที่ต่างๆ เช่น สนามกอล์ฟและสนามเด็กเล่น ผลิตภัณฑ์ซีโอโพนิกสามารถส่งสารอาหารให้กับพืชได้ดีกว่า จึงสูญเสียไปกับดินและน้ำใต้ดินโดยรอบน้อยกว่ามาก พืชยังเจริญเติบโตได้มากขึ้นเมื่อมีซีโอไลต์ ดังนั้นการผลิตชีวมวลของพืชจึงเพิ่มขึ้น
บทความที่น่าสนใจ เอดิสัน ศึกษาการประดิษฐ์แบตเตอรี่อัลคาไลน์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
