米国の数十年にわたる宇宙開発競争の過程、そしてその後の長年にわたって、NASA 関連の多くのイノベーションがここ地球上で役立つことが証明されてきました。医薬品から公共の安全、スポーツ用品、輸送機器に至るまで、 NASA の研究者や彼らがプロジェクトで契約しているさまざまな企業の研究によって発明または改良された製品の例は、あらゆる種類があります。
この記事では、NASA の取り組みによって推進され、その過程で地球の緑化にも貢献した 5 つのテクノロジーについて詳しく学びます。
5: 太陽光発電の推進
NASA の研究者は太陽電池を発明したわけではありませんが、NASA は、まだほとんど経済的ではなかった時代にこの技術を存続させるのに貢献しました。太陽光発電は、太陽電池を動力源として地球の周回を開始した最初の人工衛星であるヴァンガード 1 号から始まって、NASA において長い間関心を集めてきました。最初の近代的な太陽電池が登場してからわずか 4 年後の 1958 年に発売されましたが、1964 年には沈黙していました。
1970 年代のエネルギー危機の後、太陽光発電に対する一般の関心は薄れましたが、NASA は依然として有料顧客であり、より効率的で手頃な価格の太陽電池の開発を推進していました。こうした継続的な研究活動から生まれた多くのスピンオフ製品の中には、太陽光発電冷蔵庫、太陽光発電エアコン、長寿命かつ低エネルギーの照明オプション、太陽光発電空気監視システム、太陽光発電給湯器などがあります。
4：断熱性の向上
NASA は、アポロ宇宙船と宇宙服が宇宙飛行士の居住に適していることを確認する方法を探していたとき、断熱分野での実験を開始しました。宇宙飛行士が保護されていない場合、宇宙の極寒と大気圏再突入時に発生する熱の両方が致命的であることが判明し、この必要性から生まれた応用例の一例が、アポロ司令船の放射熱シールドでした。
断熱材の進歩により、放射バリアやその他の改良された断熱方法についての意識が高まり、その結果、今日あらゆる種類の用途に使用されるスピンオフ製品が誕生しました。その一例が建設現場にあります。過去 15 年間に建設された住宅および商業ビルの多くには、NASA の先導に従って開発された断熱材が組み込まれています。優れた断熱性はエネルギーコストの節約に役立ち、Energy Star の建築認証資格要件の基礎の 1 つです。
3: 水のろ過の改善
NASA の宇宙飛行士は淡水の継続的な供給を必要とするため、NASA の研究者の研究が水の濾過方法に頻繁に焦点を当ててきたことは驚くべきことではありません。実際、1988 年に宇宙技術の殿堂入りを認められた人の 1 人は、その栄誉が与えられた最初の年であり、この分野で進行中の研究に従事しました。
1970 年代と 80 年代の研究者は、ホテイアオイが持つ独特の特性を利用した水の濾過技術を発見、開発しました。ほとんどの場合、ホテイアオイは外来種であると考えられていますが、この植物は廃水処理の分野でも大きな可能性を示しています。
従来の水処理プラントは、運転に高価な設備と貴重なエネルギーを必要としますが、ホテイアオイを使用する処理プラントではどちらもほとんど必要ありません。ヒヤシンスには人工的な加熱や通気はほとんど必要ありません。ひどく汚染された廃水の中でも問題なく生き続けることができます。そしてそれらは非常に速い速度で成長します。これが機能するのは、ヒヤシンスがその多くの根毛に生息する特定の細菌と相利関係を持っているためです。バクテリアは老廃物を分解し、植物が消化できる栄養素に変えます。ヒヤシンスは、他の処理方法では効果のない重金属や有毒化学物質を水から除去するのにも優れているため、最終結果は信じられないほどきれいになります。
2: 土壌浄化の成功
NASA 研究者の焦点がどれだけ空に向けられているかを考えると、これは奇妙に思えるかもしれませんが、彼らは時々、ここ地球上の土壌状態を改善する方法も研究しています。 (公平を期すために言うと、少なくとも 1 つの重要なイノベーションの背後にある主な動機は、そもそも NASA が引き起こした汚染を除去することでした。)
アポロ計画中、NASA の職員は発射台で待機しているロケットを洗浄するために有毒な化学溶剤を使用しました。これらの溶剤は、ドライクリーニング液の製造や作物の成長から害虫を遠ざけるなど、さまざまな製造プロセスでも使用されます。残念なことに、それらは地中に放出されると遠くまで広がり、長期間持続し、最終的に分解されると他の有害物質を生成することがよくあります。
そこで、ケネディ宇宙センターの科学者はセントラルフロリダ大学の研究者と協力し、既存のいくつかの方法よりも迅速かつ費用対効果の高い溶媒を修復する方法を開発しました。結果として得られたプロセスは、NASA の 2005 年度発明賞を政府部門と商業部門の両方で受賞しました。これは、水滴中に懸濁した乳化ゼロ価鉄(またはEZVI ) の小さな粒子を使用して機能し、植物油中で乳化されます。鉄は化学反応を引き起こし、溶媒のレベルを下げます。植物油が発酵するときに放出される水素により、土壌中の環境汚染物質の量がさらに減少します。
1: 基板の進歩
植物は宇宙飛行の長期化を実現するために不可欠であると考えられているため、NASA では長年にわたって水耕栽培に重点を置いて研究が行われてきました。植物が繁茂すれば、食糧生産、酸素の放出、廃棄物のリサイクルなど、多くの重要なプロセスにおいて宇宙飛行士を助けることができるでしょう。しかし、水耕栽培システムは伝統的に複雑であるため、NASA の研究者は、それらの煩わしさの多くを解消する基材を探し始めました。このため、彼らはゼオライトとして知られる選択肢を検討することになりました。ゼオライトは、植物が必須栄養素を摂取する準備が整うまで必須栄養素を収容するように変更できるハニカム構造を持つ天然鉱物です。
この緩効性肥料の開発は現在、ゴルフ場や運動場などで商業的に応用されています。ジオポニック製品は植物への栄養素の供給に優れているため、周囲の土壌や地下水への失われる量ははるかに少なくなります。ゼオライトが存在すると植物もより生育するため、植物バイオマスの生産量が増加します。
他のグリーンテクノロジーについては、次のページで詳しくご覧ください。
