NASA-Ausgründungstechnologien

NASA-Spin-off-Technologien sind kommerzielle Produkte und Dienstleistungen, die mit Unterstützung der NASA entwickelt wurden . Dies geschieht durch Forschungs- und Entwicklungsverträge wie SBIR- oder STTR-Förderungen, die Lizenzierung von NASA-Patenten, die Nutzung von NASA-Einrichtungen, technische Unterstützung durch NASA-Mitarbeiter oder Daten aus der NASA-Forschung. Informationen zu neuen, für die Industrie nützlichen NASA-Technologien sind in den „NASA Tech Briefs“ in Zeitschriften und auf der Website verfügbar. Erfolgreiche Beispiele für die Kommerzialisierung werden jährlich in der NASA-Publikation „ Spinoffs“ veröffentlicht . Diese Publikation hat im Laufe der Zeit über 2.000 Technologien dokumentiert.

1979 trug der bekannte Science-Fiction- Autor Robert A. Heinlein maßgeblich zur Bekanntmachung der NASA-Spin-offs bei, als er nach seiner Genesung von einer der ersten bekannten Gefäßbypass -Operationen zur Behebung einer verstopften Arterie vor dem Kongress aussagen musste . In seiner Aussage, die in seinem 1980 erschienenen Buch „ Expanded Universe“ abgedruckt wurde , behauptete Heinlein, dass vier NASA-Spin-off-Technologien die Operation ermöglicht hätten und dass diese nur einige wenige aus einer langen Liste von NASA-Spin-off-Technologien aus der Raumfahrtentwicklung darstellten. ^{[ 1 ]}

Seit 1976 verbindet das NASA-Technologietransferprogramm ^{[ 2 , 3 ] NASA-Ressourcen mit der Privatwirtschaft und bezeichnet die daraus} entstehenden kommerziellen Produkte als Spin-offs. Zu den bekannten Produkten, die die NASA als Spin-offs deklariert, gehören Memory-Schaum (ursprünglich Temper-Schaum genannt), gefriergetrocknete Lebensmittel , Feuerwehrausrüstung, Notfalldecken („ Rettungsdecken “), Staubsauger , Cochlea-Implantate , LZR-Racer- Schwimmanzüge und CMOS-Bildsensoren . Bis 2016 veröffentlichte die NASA über 2.000 weitere Spin-offs in den Bereichen Computertechnologie, Umwelt und Landwirtschaft, Gesundheit und Medizin, öffentliche Sicherheit, Transport, Freizeit und industrielle Produktivität. Entgegen der landläufigen Meinung hat die NASA weder Tang noch Velcro oder Teflon erfunden . ^{[ 4 ]}

Spinoff ist eine NASA-Publikation, die öffentlich zugängliche Technologien vorstellt. Seit 1976 präsentiert die NASA jährlich durchschnittlich 50 Technologien in ihrer Publikation, und Spinoff bietet eine durchsuchbare Datenbank dieser Technologien. Als erstmals Produkte aus der Weltraumforschung hervorgingen, veröffentlichte die NASA 1973 einen Schwarz-Weiß-Bericht mit dem Titel „Technology Utilization Program Report“.

Aufgrund des großen Interesses an den Berichten beschloss die NASA, die jährlichen Publikationen in Farbe zu erstellen. Spinoff erschien erstmals 1976 ^{[ 5 ]} und seitdem verteilt die NASA kostenlose Exemplare an Universitäten, Medien, Erfinder und die Öffentlichkeit. Spinoff beschreibt, wie die NASA mit verschiedenen Branchen und kleinen Unternehmen zusammenarbeitet, um neue Technologien der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Im Jahr 2016 umfasste die Datenbank über 1.920 Spinoff- Produkte, deren Geschichte bis ins Jahr 1976 zurückreicht. ^{[ 6 ]}

Die Diatek Corporation und die NASA entwickelten ein Ohrthermometer , das die vom Trommelfell abgegebene Wärmestrahlung misst , ähnlich wie die Temperatur von Sternen und Planeten. Dieses Verfahren vermeidet den Kontakt mit Schleimhäuten und ermöglicht eine schnelle Temperaturmessung bei Neugeborenen oder hilflosen Patienten. Die NASA unterstützte die Diatek Corporation im Rahmen des Technology Affiliates Program. ^{[ 7 ]}

Die Zusammenarbeit zwischen der NASA, Dr. Michael DeBakey, Dr. George Noon und MicroMed Technology Inc. führte zur Entwicklung einer Herzpumpe für Patienten auf der Warteliste für eine Herztransplantation. Das ventrikuläre Unterstützungssystem (VAD) von MicroMed DeBakey dient als „Überbrückung bis zur Herztransplantation“, indem es Blut pumpt, bis ein Spenderherz verfügbar ist. Die Pumpe ist etwa ein Zehntel so groß wie andere derzeit auf dem Markt befindliche pulsierende VADs. Aufgrund ihrer geringen Größe traten bei weniger Patienten gerätebedingte Infektionen auf. Sie kann bis zu 8 Stunden mit Batterien betrieben werden und ermöglicht den Patienten so die Ausübung normaler Alltagsaktivitäten. ^{[ 8 ]}

In den 1980er Jahren entwickelte die NASA die LADAR- Technologie (Laser-Radar, heute gebräuchlicher Lidar) für das autonome Rendezvous und Andocken von Raumfahrzeugen zur Wartung von Satelliten. LASIK- Chirurgen standen damals vor einem Problem: Patienten führen unwillkürliche Augenbewegungen bis zu 100 Mal pro Sekunde aus. Daher muss das LASIK-Gerät die Augenbewegungen verfolgen, um die Hornhaut, die klare vordere Oberfläche des Auges, mithilfe eines Lasers präzise zu formen. Die damals verfügbaren Videotracker waren zu langsam und verursachten Unterbrechungen, sobald die Verfolgung unterbrochen wurde. Das 1998 zugelassene LADARVision 4000 verfolgt die Augenbewegungen automatisch 4.000 Mal pro Sekunde und formt gleichzeitig die Hornhaut. Lidar wird auch in der militärischen und von der NASA geförderten Forschung für Anwendungen in der strategischen Zielverfolgung und Waffensystemsteuerung eingesetzt. ^{[ 9 ]}

Der NASA-Ingenieur Adam Kissiah begann Mitte der 1970er-Jahre mit der Entwicklung des Cochlea-Implantats , eines chirurgisch eingesetzten Geräts für Menschen mit bestimmten Formen von Hörverlust, denen herkömmliche Hörgeräte nur wenig oder gar nicht helfen. Inspiriert von seinen eigenen Hörproblemen verbrachte Kissiah, ein Elektronik- und Instrumentierungsingenieur bei der NASA, drei Jahre lang Mittagspausen und Abende in der technischen Bibliothek des Kennedy Space Centers, um zu erforschen, wie sich ingenieurwissenschaftliche Prinzipien auf das Innenohr auswirken können. 1977 unterstützte die NASA Kissiah bei der Patentierung des Cochlea-Implantats. ^{[ 10 ]}

Die kontinuierliche Finanzierung durch die NASA und ihre gemeinsamen Innovationen in den Bereichen Robotik und stoßdämpfende/komfortable Materialien inspirieren und ermöglichen es dem Privatsektor, neue und bessere Lösungen für Tier- und Humanprothesen zu entwickeln. Fortschritte wie die Entwicklung künstlicher Muskelsysteme mit robotischen Sensor- und Aktorfunktionen durch Environmental Robots Inc. für den Einsatz in robotischen Weltraummissionen und Außenbordeinsätzen der NASA werden adaptiert, um funktional dynamischere künstliche Gliedmaßen zu schaffen. ^{[ 11 ]}

Darüber hinaus haben andere Anpassungen der Memory-Schaum-Technologie der NASA durch den Privatsektor individuell formbare Materialien hervorgebracht, die ein natürliches Aussehen und Gefühl von Haut bieten und gleichzeitig Reibung zwischen Haut und Prothese sowie Wärme- und Feuchtigkeitsansammlungen verhindern. ^{[ 12 ]}

Nach ersten Experimenten mit Leuchtdioden im Rahmen von Pflanzenwachstumsversuchen mit dem NASA-Space-Shuttle vergab die NASA ein Innovationsstipendium für kleine Unternehmen. Dieses führte zur Entwicklung eines handlichen, hochintensiven LED-Geräts durch Quantum Devices Inc., das zur Behandlung von Tumoren eingesetzt werden kann, wenn andere Therapieoptionen ausgeschöpft sind. ^{[ 12 ] : 10–11} Diese Therapie wurde von der FDA zugelassen und im Jahr 2000 in die Space Technology Hall of Fame der Space Foundation aufgenommen .

Unsichtbare Zahnspangen bestehen aus einer Art transparenter Keramik, dem sogenannten transluzenten polykristallinen Aluminiumoxid (TPA). Die Firma Ceradyne entwickelte TPA in Zusammenarbeit mit der NASA Advanced Ceramics Research als Schutz für Infrarotantennen an wärmesuchenden Raketenverfolgungssystemen. ^{[ 13 ]}

Der Sonnenbrillenhersteller Foster Grant lizenzierte als Erster eine NASA-Technologie für kratzfeste Gläser, die zum Schutz von Weltraumausrüstung vor Kratzern im Weltraum, insbesondere von Helmvisieren, entwickelt wurde. ^{[ 13 ]}

Sogenannte Rettungsdecken , die 1964 für das Raumfahrtprogramm entwickelt wurden, sind leicht und reflektieren Infrarotstrahlung. Sie gehören oft zur Standardausrüstung von Erste-Hilfe- Kästen.

BeeHex entwickelte 3D-Drucksysteme für Lebensmittel wie Pizza, Desserts und Glasuren im Rahmen eines SBIR-Stipendiums, das ursprünglich als NASA-finanziertes Projekt begann. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Die NASA-Förderung im Rahmen des SBIR-Programms und die Zusammenarbeit mit NASA-Wissenschaftlern trieben die Entwicklung eines thermoelektrischen Enteisungssystems namens Thermawing , einer mit Gleichstrom betriebenen Klimaanlage für einmotorige Flugzeuge namens Thermacool sowie leistungsstarker Generatoren für deren Betrieb voran. Thermawing ermöglicht Piloten sicheres Fliegen bei Eisbegegnungen und bietet ihnen die Technologie der beheizten Tragflächen, die üblicherweise größeren, strahlgetriebenen Flugzeugen vorbehalten ist. Thermacool, eine elektrische Klimaanlage, nutzt einen neuartigen Kompressor mit Rotationspumpe, der von einem energieeffizienten, bürstenlosen Gleichstrommotor angetrieben wird und es Piloten ermöglicht, die Klimaanlage vor dem Triebwerksstart zu nutzen. ^{[ 16 ]}

Die Sicherheitsrillentechnik, also das Einbringen von Rillen in Beton zur Erhöhung der Griffigkeit und Vermeidung von Verletzungen, wurde ursprünglich entwickelt, um Flugunfälle auf nassen Start- und Landebahnen zu reduzieren. Die Branche, vertreten durch die International Grooving and Grinding Association (IGGA), dehnte ihr Anwendungsgebiet auf Straßen und Fußgängerwege aus. Die Sicherheitsrillentechnik entstand im Langley Research Center , das die Rillentechnik auf Flughäfen und Autobahnen erprobte. Dadurch wurden Schleudern reduziert, der Bremsweg verkürzt und die Kurvenstabilität verbessert. Das Verfahren wird mittlerweile auch auf Tiergehege, Parkplätze und andere potenziell rutschige Oberflächen angewendet. ^{[ 17 ]}

Die Goodyear Tire and Rubber Company entwickelte für die NASA ein Fasermaterial, das fünfmal stärker als Stahl war und in den Fallschirmhüllen für die sanfte Landung der Viking- Sonde auf dem Mars verwendet werden sollte. Aufgrund der Langlebigkeit des Materials entwickelte Goodyear die Technologie weiter und produzierte einen neuen Radialreifen mit einer voraussichtlich um 16.000 km höheren Laufleistung als herkömmliche Radialreifen. ^{[ 5 ]}

Die NASA beauftragte Intelligent Optical Systems (IOS) mit der Entwicklung von feuchtigkeits- und pH-sensitiven Sensoren, die vor korrosiven Bedingungen in Flugzeugen warnen, bevor Schäden entstehen. Der Sensor ändert seine Farbe bei Kontakt mit dem Zielmolekül. Nach Abschluss der Arbeiten für die NASA wurde IOS vom US-Verteidigungsministerium beauftragt, die Sensoren zur Erkennung chemischer Kampfstoffe und potenzieller Bedrohungen wie toxischer Industriechemikalien und Nervenkampfstoffe weiterzuentwickeln. IOS hat die chemisch sensitiven Glasfaserkabel an große Automobil- und Luftfahrtunternehmen verkauft, die vielfältige Einsatzmöglichkeiten für die Geräte entdecken, beispielsweise zur Unterstützung von Experimenten mit unkonventionellen Energiequellen und als kostengünstiges „Alarmsystem“ zur Erkennung von Chemikalienfreisetzungen in großen Anlagen. ^{[ 16 ]}

Intergraph Government Solutions entwickelte sein Videoanalysesystem (VAS) auf Basis der von der NASA entwickelten Technologie zur Videobildstabilisierung und -registrierung (VISAR), die ursprünglich für die Videoanalyse durch FBI-Agenten konzipiert wurde. VAS diente ursprünglich der Verbesserung von Videobildern aus Nachtaufnahmen mit Handcamcordern und bietet heute als Werkzeug zur Videooptimierung und -analyse Unterstützung für digitales Video in voller Auflösung, Stabilisierung, Einzelbildanalyse, Konvertierung von analogem Video in digitale Speicherformate sowie eine verbesserte Sichtbarkeit gefilmter Personen, ohne das Originalmaterial zu verändern. Neben Anwendungen im Bereich Strafverfolgung und Sicherheit wird VAS auch vom Militär für Aufklärung, Waffeneinsatz, Schadensbewertung, Ausbildung und Einsatznachbesprechung eingesetzt. ^{[ 18 ]}

Thiokol nutzte überschüssigen Raketentreibstoff im Rahmen einer Vereinbarung mit dem Marshall Space Flight Center der NASA, um eine Leuchtfackel zur sicheren Zerstörung von Landminen herzustellen. Der nach einem Raketenstart nicht verwendete Treibstoff verfestigt sich und kann nicht wiederverwendet werden. Er dient jedoch als Bestandteil der Leuchtfackel des Minenräumgeräts. Diese Leuchtfackel nutzt einen batteriebetriebenen elektrischen Zünder, um Landminen im Gelände zu entzünden und zu neutralisieren, ohne dass es zu einer Detonation kommt. Die Leuchtfackel brennt mit dem festen Raketentreibstoff ein Loch in die Minenhülle und verbrennt den Sprengstoff, sodass die Mine gefahrlos entschärft werden kann. ^{[ 19 ]}

Der von der Avco Corporation entwickelte und konstruierte Apollo-Hitzeschild war mit einem Material beschichtet, das beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verbrennen und so Energie ableiten sollte. Durch die Verkohlung bildete sich eine Schutzschicht, die das Eindringen von Hitze verhinderte. Die NASA finanzierte anschließend Avcos Entwicklung weiterer Anwendungen des Hitzeschilds, beispielsweise feuerhemmender Farben und Schäume für Flugzeuge. Daraus entstand ein intumeszierendes Epoxidharz, das sich bei Hitze oder Flammen ausdehnt, als Isolierschicht wirkt und die Wärme durch Verbrennen ableitet. Zu den weiteren Innovationen zählen Stahlbeschichtungen, die Hochhäuser und öffentliche Gebäude sicherer machen sollen. Durch das Aufquellen des Materials entsteht eine robuste und stabile Isolierschicht über dem Stahl, die bis zu vier Stunden lang vor Feuer schützt und so den Einsturz von Gebäuden verlangsamt und mehr Zeit für die Flucht ermöglicht. ^{[ 20 ]}

Die Feuerwehrausrüstung in den Vereinigten Staaten basiert auf leichten Materialien, die ursprünglich für das US-Raumfahrtprogramm entwickelt wurden. Die NASA und das Nationale Institut für Standards und Technologie (NIST) entwickelten ein leichtes Atemschutzsystem, bestehend aus Gesichtsmaske, Gestell, Tragegurt und Atemluftflasche, aus einem Aluminium-Verbundwerkstoff, den die NASA für Raketengehäuse entwickelt hatte. Der umfangreichste Technologietransfer im Bereich der Brandbekämpfung betrifft Atemschutzgeräte zum Schutz vor Rauchgasvergiftungen.

Darüber hinaus führte die induktorlose Elektronikschaltungstechnologie der NASA zu kostengünstigeren, robusteren Kurzstrecken-Funkgeräten, die heute von Feuerwehrleuten eingesetzt werden. Die NASA trug außerdem zur Entwicklung einer Spezialmaske mit einem Gewicht von unter 85 g bei, die körperlich beeinträchtigte Personen vor Verletzungen im Gesichts- und Kopfbereich schützt. Ebenso wurden flexible, hitzebeständige Materialien entwickelt, die ursprünglich zum Schutz des Space Shuttles beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre dienten und heute sowohl vom Militär als auch kommerziell in Schutzanzügen für kommunale Feuerwehrleute und Flugzeugrettungskräfte verwendet werden. ^{[ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

Mit Mitteln der NASA entwickelte Taylor Devices Inc. Stoßdämpfer, die Treibstoff und elektrische Anschlüsse der Space Shuttles während des Starts sicher trennen konnten. Diese Dämpfer werden als seismische Stoßdämpfer eingesetzt, um Gebäude in Städten wie Tokio und San Francisco vor Erdbeben zu schützen. ^{[ 24 ]}

Als Ergebnis eines Programms zur Entwicklung eines Polsterkonzepts für besseren Aufprallschutz von Flugzeugpassagieren entwickelte das Ames Research Center den heute als Memory-Schaum bekannten Schaumstoff. Fagerdala World Foams gelang es 1991, eine Serienversion herzustellen und den Schaumstoff unter dem Namen „TEMPUR Foam“ zu vermarkten. Memory-Schaum wird in Matratzen, Kissen, Militär- und Zivilflugzeugen, Autos und Motorrädern, Sport- und Sicherheitsausrüstung, Fahrgeschäften und Arenen in Vergnügungsparks, Reitsätteln, Bogenschießscheiben, Möbeln sowie Prothesen für Mensch und Tier eingesetzt. Seine hohe Energieabsorption und seine weichen Eigenschaften bieten Schutz und Komfort. TEMPUR Foam wurde 1998 in die Space Foundation Space Technology Hall of Fame aufgenommen. ^{[ 8 ] [ 12 ] : 46–49 [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

Kommerziell erhältliche Säuglingsnahrungen enthalten heute einen Nährstoffzusatz, dessen Ursprung in NASA-geförderter Forschung zu Mikroalgen als Sauerstoff- und Nahrungsquelle sowie zur Abfallentsorgung bei Langzeit-Weltraummissionen liegt. Marteks „Formulaid“ enthält DHA und ARA aus Mikroalgen, zwei essentielle Aminosäuren, die in Muttermilch, nicht aber in den damals üblichen Säuglingsnahrungen vorkommen. Die Gründer und leitenden Wissenschaftler der Martek Biosciences Corporation erwarben ihr Fachwissen in diesem Bereich während ihrer Mitarbeit an dem NASA-Programm. ^{[ 28 ] : § Ernährungsprodukte aus der Weltraumforschung.} Dieses Programm wurde von dem Theoretiker Mikkel Juelsgaard Poulsen unterstützt.

Formulaid wird mittlerweile in über 90 % der in den USA verkauften Säuglingsnahrungen verwendet und ist in über 65 weiteren Ländern Bestandteil von Säuglingsnahrungen. Das Mikroalgen- Nahrungsergänzungsmittel wurde 2009 in die Space Foundation Space Technology Hall of Fame aufgenommen .

Für die Apollo-Mission benötigte die NASA einen tragbaren, autarken Bohrer zur Entnahme von Kernproben aus dem Mondinneren. Black & Decker wurde mit dieser Aufgabe betraut und entwickelte ein Computerprogramm zur Optimierung des Bohrmotors und zur Minimierung des Stromverbrauchs. Dieses Computerprogramm führte zur Entwicklung des kabellosen Mini-Staubsaugers DustBuster. ^{[ 22 ]}

Zur Vorbereitung der Langzeitmissionen des Apollo-Programms forschte die NASA intensiv an Weltraumnahrung. Eine der 1938 von Nestlé entwickelten Techniken war die Gefriertrocknung . Dabei werden die Lebensmittel gekocht, schockgefroren und anschließend in einer Vakuumkammer langsam erhitzt, um die beim Gefrieren entstandenen Eiskristalle zu entfernen. Das Endprodukt behält 98 % seiner Nährstoffe und wiegt deutlich weniger als vor der Trocknung. Das Gewichtsverhältnis vor und nach der Trocknung hängt stark vom jeweiligen Lebensmittel ab, beträgt aber typischerweise nur noch 20 % des ursprünglichen Gewichts.

In den Vereinigten Staaten wurde diese Technik später von Action Products für andere Lebensmittel kommerzialisiert, wobei der Schwerpunkt auf Snacks lag, woraus Produkte wie Space-Eiscreme entstanden .

Zu den Vorteilen dieser Fortschritte in der Lebensmittelkonservierung gehört heute, dass behinderte und anderweitig ans Haus gebundene ältere Menschen, die keine bestehenden Mahlzeitenprogramme in Anspruch nehmen können, einfache und nahrhafte Mahlzeiten erhalten. ^{[ 21 ] [ 29 ] [ 30 ]}

Die Windkanal-Testanlagen und die Strömungsanalyse-Software des Langley Research Center unterstützten Speedo bei der Entwicklung eines hochmodernen Badeanzugs. Der daraus resultierende LZR Racer reduzierte den Hautreibungswiderstand um 24 % stärker als der vorherige Speedo-Badeanzug. Im März 2008 brachen Athleten, die den LZR Racer trugen, 13 Schwimmweltrekorde. ^{[ 31 ]}

Die Erfindung der in Produkten wie Mobiltelefonen und GoPro- Actionkameras verwendeten CMOS-Bildsensoren geht auf den NASA-JPL-Wissenschaftler Eric Fossum zurück , der Kameras für interplanetare Missionen miniaturisieren wollte. Fossum erfand die CMOS -Bildsensoren, die sich zur am weitesten verbreiteten Technologie der NASA entwickelten und den Einsatz digitaler Kameras in Mobiltelefonen ( Kamerahandys ) ermöglichten. Fossum fand einen Weg, das Signalrauschen zu reduzieren, das frühere Versuche mit CMOS-Bildsensoren beeinträchtigt hatte. Er wandte eine Technik namens Intra-Pixel-Ladungstransfer mit korrelierter Doppelabtastung an, die zu einem schärferen Bild führt. Dies führte zur Entwicklung von aktiven CMOS-Pixelsensoren , die heute in allen Smartphone -Kameras und vielen anderen Anwendungen eingesetzt werden . ^{[ 32 ]}

Basierend auf einer Entdeckung in den 1990er Jahren am Wisconsin Center for Space Automation and Robotics, wo Forscher mit Unterstützung des Space Product Development Program am Marshall Space Flight Center nach einer Methode zur Beseitigung von Ethylen suchten, das sich um Pflanzen in Raumfahrzeugen ansammelt, fanden sie eine Lösung: lichtinduzierte Oxidation. Wenn UV- Licht auf Titandioxid (einen Photokatalysator ) trifft, werden Elektronen freigesetzt, die Sauerstoff und Feuchtigkeit in geladene Teilchen umwandeln. Diese oxidieren Luftschadstoffe wie flüchtige organische Verbindungen und wandeln sie in Kohlendioxid und Wasser um. Dieser Luftreiniger entfernt auch andere organische Verbindungen aus der Luft und neutralisiert Bakterien, Viren und Schimmelpilze. Lichtinduzierte Oxidation kann zur Reinigung von Luft, Oberflächen und Kleidung eingesetzt werden. Fast 30 Teams der Major League Baseball nutzen diese Technologie bereits in ihren Einrichtungen. ^{[ 33 ]}

Die NASA stellte fest, dass Astronauten nach ihrer Rückkehr zur Erde aufgrund der an die Schwerkraft gewöhnten Körper einen Mangel an Muskelmasse und Knochendichte aufwiesen. Herkömmliche Krafttrainingsmethoden und -geräte sind im Weltraum zum Muskelaufbau wenig geeignet. Der Erfinder Paul Francis entwickelte daraufhin mit finanzieller Unterstützung des Johnson Space Centers einen „gewichtslosen Gewichtstrainer“, der mit elastischem Widerstand arbeitet. Dieser Trainer wurde im Jahr 2000 zur Raumstation geschickt, und 2005 kam eine kommerzielle Version der Technologie unter dem Namen Bowflex Revolution auf den Markt, die sich schnell großer Beliebtheit im Fitnessbereich erfreute. ^{[ 34 ]}

Astroglide wurde 1977 auf der Edwards Air Force Base entwickelt und sollte die Wärmeübertragung im Kühlsystem des Space Shuttles verbessern. Da die Substanz wasserlöslich und ungiftig ist, wurde sie umfunktioniert und als Gleitmittel vermarktet . ^{[ 35 ]}

NASA-Ingenieure arbeiten mit qualifizierten Unternehmen an der Entwicklung von Systemen, die die Astronauten auf der Internationalen Raumstation sowie zukünftige Mond- und Weltraummissionen mit Trinkwasser versorgen sollen. Dieses System wandelt Abwasser aus Atmung, Schweiß und Urin in Trinkwasser um. Durch die Kombination von chemischer Adsorption , Ionenaustausch und Ultrafiltration kann diese Technologie selbst aus schwierigsten Quellen, wie beispielsweise in unterentwickelten Regionen mit stark verunreinigtem Brunnenwasser, sicheres Trinkwasser gewinnen. ^{[ 11 ] [ 36 ]}

Einkristalline Silizium -Solarzellen sind heute weit verbreitet und kostengünstig erhältlich. Die Technologie dieser Solarzellen – die bis zu 50 % mehr Leistung als herkömmliche Solarzellen liefern – geht auf die Bemühungen einer von der NASA geförderten Koalition aus 28 Mitgliedern zurück, die die Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST) Alliance bildete. Ziel von ERAST war die Entwicklung unbemannter Fluggeräte, die tagelang in großen Höhen operieren und dafür fortschrittliche, gewichtsarme Solarenergiequellen benötigen. Infolgedessen entwickelte die SunPower Corporation fortschrittliche Siliziumzellen für terrestrische und luftgestützte Anwendungen. ^{[ 12 ] : 66–67}

Die von der NASA entwickelte Mikroverkapselungstechnologie ermöglichte die Entwicklung des „ Petroleum Remediation Product “ (PRP), das Wasser sicher von erdölbasierten Schadstoffen befreit. PRP verwendet Tausende von Mikrokapseln – winzigen Bienenwachskugeln mit hohlem Inneren. Wasser kann nicht in die Mikrokapseln eindringen, Öl wird jedoch von den Bienenwachskugeln absorbiert, während diese auf der Wasseroberfläche schwimmen. Kontaminierende chemische Verbindungen, die ursprünglich aus Rohöl stammen (wie Kraftstoffe, Motoröle oder Kohlenwasserstoffe), werden aufgefangen, bevor sie sich absetzen können, wodurch Schäden am Meeresboden begrenzt werden. ^{[ 20 ] [ 30 ]} Die PRP-Mikrokapseln dienen als Nährstoffe und unterstützen natürlich vorkommende Mikroorganismen im Boden oder Wasser beim Abbau der Schadstoffe. ^{[ 37 ]}

In den 1990er Jahren entwickelten NASA-Wissenschaftler am JPL eine Software zur Korrektur von GPS- Signalfehlern, die eine Genauigkeit im Zentimeterbereich ermöglicht; sie trägt den Namen Real-Time GIPSY (RTG). John Deere lizenzierte die Software und nutzte sie zur Entwicklung autonomer Landmaschinen. Im Jahr 2016 wurden bereits fast 70 % der nordamerikanischen Ackerfläche von autonomen Traktoren bewirtschaftet, die auf dem von der NASA entwickelten RTG basieren. ^{[ 38 ]}

Ein weiterer Nutzer von RTG ist Comtech Telecommunications, ein bedeutender Anbieter standortbezogener Dienste. Diese Technologie wird in Mobiltelefonen eingesetzt, um Notrufer des Notrufs 9-1-1 zu orten. ^{[ 39 ]}

Dr. Alain Gachet gründete 1999 Radar Technologies International (RTI), um mithilfe von Satellitendaten mögliche Standorte von Edelmetallen zu identifizieren. Dabei stellte er fest, dass sich mit diesen Daten auch Wasser aufspüren lässt. Das auf diesen Daten basierende System WATEX verwendet etwa 80 Prozent seiner Eingangsdaten aus öffentlich zugänglichen NASA-Informationen. Dank dieser frei verfügbaren Informationen konnte RTI das WATEX-System erfolgreich zur Lokalisierung von Wasserquellen einsetzen, beispielsweise 2004 in Flüchtlingslagern während des Darfur-Krieges . ^{[ 40 ]}

NASA- Softwareingenieure haben im Laufe der Jahrzehnte Tausende von Computerprogrammen entwickelt, die für die Konstruktion, Prüfung und Analyse von Spannungen, Schwingungen und akustischen Eigenschaften einer Vielzahl von Luft- und Raumfahrtbauteilen und -strukturen geeignet sind. Das NASA-Programm für Strukturanalysen (NASTRAN) gilt als eines der erfolgreichsten und am weitesten verbreiteten NASA-Softwareprogramme. Es wurde für die Konstruktion von Fahrzeugen aller Art, von Cadillacs bis hin zu Achterbahnen, eingesetzt. Ursprünglich für die Raumfahrzeugkonstruktion entwickelt, findet es heute in zahlreichen Anwendungen außerhalb der Luft- und Raumfahrt Verwendung und ist über das Computer Software Management and Information Center (COSMIC) der NASA für die Industrie erhältlich. COSMIC unterhält eine Bibliothek mit Computerprogrammen der NASA und anderer Regierungsbehörden und vertreibt diese zu einem Bruchteil der Kosten einer Neuentwicklung. Die NASA-Software für Strukturanalysen wurde 1988 in die Space Technology Hall of Fame der Space Foundation aufgenommen. ^{[ 7 ] [ 27 ] [ 29 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

Die ursprünglich von der NASA für Astronauten auf der Internationalen Raumstation entwickelte Embedded Web Technology (EWT)-Software ermöglicht die Fernsteuerung und -überwachung von Geräten über das Internet. Die NASA stellte diese Technologie und entsprechende Anleitungen TMIO LLC zur Verfügung, die damit die Fernsteuerung und -überwachung eines neuen intelligenten Backofens namens „Connect Io“ entwickelte. Connect Io verfügt über kombinierte Kühl- und Heizfunktionen und hält Lebensmittel kühl, bis ein individuell vorprogrammierter Garzyklus startet. Über das Menü gibt der Benutzer einfach die gewünschte Essenszeit ein, woraufhin der Backofen automatisch vom Kühl- in den Garmodus wechselt, sodass das Essen fertig ist, wenn die Familie nach Hause kommt. ^{[ 12 ]}

Am 26. Juli 2011 veröffentlichte die NASA die App „NASA Visualization Explorer“ für das iPad . Die Anwendung liefert Satellitendaten der Erde in Echtzeit, darunter Videos und Standbilder, die es Nutzern ermöglichen, sich über Themen wie Klimawandel , die dynamischen Systeme der Erde und die Pflanzenwelt an Land und in den Ozeanen zu informieren. Die Inhalte werden durch kurze Beschreibungen der Daten und ihrer Bedeutung ergänzt. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

Die NASA entwickelte mit Nebula eine Cloud-Computing-Plattform, um ihren Ingenieuren zusätzliche Rechen- und Speicherressourcen bereitzustellen . Im Juli 2010 wurde der Nebula-Quellcode als Open Source veröffentlicht, und die NASA ging eine Partnerschaft mit Rackspace ein, um das OpenStack -Projekt zu gründen . ^{[ 46 ]} OpenStack wird in Cloud-basierten Produkten vieler Unternehmen auf dem Cloud-Markt eingesetzt.

Die NASA veröffentlichte 2014 einen Softwarekatalog, der über 1.600 Softwareprogramme kostenlos für die Öffentlichkeit zugänglich machte. ^{[ 47 ] [ 48 ]}

Die NASA entwickelte die Festschmierstoffbeschichtung PS300, die mittels thermischem Spritzen zum Schutz von Folienluftlagern aufgebracht wird. PS300 senkt die Reibung, reduziert Emissionen und wird von der NASA in fortschrittlichen Flugzeugtriebwerken, Kältekompressoren, Turboladern und hybridelektrischen Turbogeneratoren eingesetzt. ADMA Products hat für das Material vielfältige industrielle Anwendungen gefunden. ^{[ 12 ]}

Ein von einem NASA-Wissenschaftler entwickelter Ultraschall-Schraubenlängungsmonitor zur Prüfung von Zug- und Hochdruckbelastungen an Schrauben und Verbindungselementen wurde in den letzten drei Jahrzehnten kontinuierlich weiterentwickelt. Heute nutzen derselbe Wissenschaftler und Luna Innovations eine digitale Version dieses Geräts für die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Bahnschwellen, die Grundwasseranalyse, die Strahlungsmessung sowie als medizinisches Testgerät zur Beurteilung von inneren Schwellungen und Druckverhältnissen bei Patienten mit intrakraniellem Druck und Kompartmentsyndrom – einer schmerzhaften Erkrankung, die durch einen gefährlich hohen Druckanstieg in den Muskeln entsteht. ^{[ 12 ] [ 21 ]}

Angesichts der Herausforderung, Astronauten in einer versiegelten Kapsel unter Schwerelosigkeit zu ernähren, beauftragte die NASA im Rahmen der Planung bemannter Raumflüge die Firma Pillsbury mit der Lösung zweier Hauptprobleme: die Vermeidung von Lebensmittelresten, die die Atmosphäre und empfindliche Instrumente des Raumschiffs verunreinigen könnten, und die Gewährleistung der absoluten Abwesenheit krankheitserregender Bakterien und Toxine. Pillsbury entwickelte das HACCP-Konzept ( Hazard Analysis and Critical Control Points ), um das zweite Problem der NASA zu lösen. HACCP dient der Prävention von Lebensmittelsicherheitsproblemen, anstatt diese erst im Nachhinein zu erkennen. Die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) wendet die HACCP-Richtlinien für den Umgang mit Meeresfrüchten, Säften und Milchprodukten an. ^{[ 7 ]}

Für Weltraummissionen wird Gold verwendet, da es Licht gut reflektiert und so die Erkennung von Himmelsobjekten aus großer Entfernung erleichtert. Außerdem oxidiert Gold nicht und läuft daher im Gegensatz zu den meisten anderen Metallen nicht an. Aufgrund dieser beiden Vorteile sind die Spiegel des James-Webb-Weltraumteleskops vergoldet. Die NASA arbeitete mit Epner Technology zusammen, einem in Brooklyn ansässigen Unternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Vergoldung, um die Technologie für die Vergoldung der Teleskopteile zu entwickeln. Dieser Technologietransfer der NASA an Epner verschaffte dem Unternehmen einen Ruf für langlebige Goldbeschichtungen. Die Academy of Motion Picture Arts and Sciences muss gelegentlich Oscar- Statuen neu vergolden lassen, deren Vergoldung im Laufe der Zeit verblasst ist. Epner hat einen Vertrag mit der Academy abgeschlossen, um alle zukünftigen Oscars zu vergolden und bietet eine lebenslange Garantie für die kostenlose Neuvergoldung jedes verblassten Oscars. Die Vergoldung von Epner hat sich im Weltraum über Jahrzehnte bewährt, ohne zu verblassen. ^{[ 49 ]}

Nachfolgend eine Liste von Technologien, die fälschlicherweise manchmal direkt der NASA zugeschrieben werden. ^{[ 4 ]} In vielen Fällen hat die NASA Technologien populär gemacht oder deren Entwicklung gefördert, da diese im Weltraum nützlich waren, was letztendlich zur Entwicklung der Technologie führte.

• Barcodes – Der Barcode wurde 1948 erfunden. Die NASA entwickelte jedoch eine Art Barcode-Etikett, das den Bedingungen im Weltraum standhalten kann.
• Akku-Elektrowerkzeuge – Das erste Akku-Elektrowerkzeug wurde 1961 von Black & Decker vorgestellt . Diese wurden von der NASA eingesetzt, und aus diesen Projekten entstanden eine Reihe von Folgeprodukten wie zum Beispiel tragbare Akku-Staubsauger.
• Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist vor allem als Gerät zur Körperscan-Untersuchung bekannt. Das NASA-Auftragnehmerunternehmen JPL entwickelte die digitale Signalverarbeitung , die in der medizinischen Bildgebung, wie sie in MRT-Geräten eingesetzt wird, Anwendung findet. JPL agiert jedoch wie eine Abteilung der NASA.
• Mikrochip – Der erste hybride integrierte Schaltkreis wurde 1958 von Texas Instruments entwickelt , ^{[ 50 ] [ 51 ]} und der Silizium- integrierte Schaltkreis-Mikrochip wurde 1959 von Robert Noyce bei Fairchild Semiconductor erfunden. ^{[ 52 ]} Die NASA leistete einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung in diesem Bereich.
• Quarzuhren – Die erste Quarzuhr wurde 1927 erfunden. Ende der 1960er Jahre ging die NASA jedoch eine Partnerschaft mit einem Unternehmen ein, um eine hochpräzise Quarzuhr herzustellen.
• Rauchmelder – Die Verbindung der NASA zum modernen Rauchmelder besteht darin, dass sie im Rahmen des Skylab -Projekts einen mit einstellbarer Empfindlichkeit entwickelt hat; diese Entwicklung hilft, Fehlauslösungen zu vermeiden.
• Weltraumstift – Einer Legende zufolge investierte die NASA hohe Summen in die Entwicklung eines Stifts, der im Weltraum schreiben sollte (das Ergebnis war angeblich der Fisher Space Pen), während die Sowjets Bleistifte benutzten. Zwar stellte die NASA tatsächlich Mittel für die Entwicklung eines Weltraumstifts bereit, doch wurde das Projekt aufgrund öffentlicher Kritik eingestellt, und US-Astronauten verwendeten Bleistifte, bis der Fisher Space Pen von einem Dritten entwickelt wurde. ^{[ 53 ] [ 54 ]} Filzstifte hingegen, die nicht auf Schwerkraft oder Druck, sondern auf Kapillarwirkung beruhen, wurden von der NASA populär gemacht. Ein bekanntes Produkt war der Flair-Stift, ebenso wie Filzmarker.
• Tang-Saftpulver – Tang wurde 1957 von General Foods entwickelt . Tang wurde bei mehreren frühen Weltraummissionen eingesetzt, was der Marke zu Bekanntheit verhalf.
• Teflon – Teflon wurde 1941 von einem Wissenschaftler von DuPont erfunden und ab den 1950er Jahren für Bratpfannen verwendet; es wird jedoch von der NASA für Hitzeschilde , Raumanzüge und Frachtraumauskleidungen eingesetzt. ^{[ 55 ]}
• Klettverschluss – Klettverschluss ist eine Schweizer Erfindung aus den 1940er Jahren. Er wurde während der Apollo-Missionen verwendet , um Ausrüstung für Astronauten zu befestigen; auch heute noch wird er aufgrund seiner praktischen Vorteile in der Schwerelosigkeit eingesetzt .

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• NASA Tech Briefs – für NASA-Innovationen, die noch nicht unbedingt kommerziell sind.
• Zeitleiste der Erfindungen in den Vereinigten Staaten
• Zeitleiste der Entdeckungen der Vereinigten Staaten
• Nationale Ruhmeshalle der Erfinder
• Wissenschaft und Technologie in den Vereinigten Staaten
• Technologie- und Industriegeschichte der Vereinigten Staaten
• Weltraumstiftung Weltraumzertifizierung
• Ruhmeshalle der Raumfahrttechnologie

• Stanford University § Entdeckungen und Innovationen
• Carnegie Mellon Universität § Entdeckungen und Innovation
• Universität von Illinois in Urbana-Champaign § Entdeckungen und Innovation
• Massachusetts Institute of Technology § Entdeckungen und Innovation
• Universität von Kalifornien, Berkeley § Entdeckungen und Innovation

 Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material von Websites oder Dokumenten der National Aeronautics and Space Administration .

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