С космонавтами и астронавтами, живущими и работающими на борту Международной космической станции, мы учимся создавать и тестировать важные технические системы, поддерживать эффективную связь на расстоянии, а также защищать человеческий организм во время дальних космических путешествий. Однако, вместе с пониманием всей важности данных исследований для будущих путешествий человека к Марсу, они также вносят весомый вклад в развитие технологий и у нас на Земле.
Коммерческая привлекательность Низкой околоземной орбиты
Новые технологии позволили создать все условия для развития коммерчески выгодных полетов в космос. Впервые в истории, частные компании доказали, что в состоянии самостоятельно, без поддержки правительства, проводить и выступать спонсорами проведения исследований в условиях космоса. Одним из лидеров в сфере частного освоения космоса можно назвать американскую компанию NanoRacks, которая первой стала доставлять на околоземную орбиту миниатюрные искусственные спутники Земли, получившие общее название CubeSats. Тем самым компания сделала космические исследования более дешевыми и доступными. К примеру, NASA вкладывает большие средства в разработку систем по доставке грузов и людей на МКС, в будущем данные системы будут поставлены на коммерческую основу, тем самым у американского космического агентства появится дополнительный источник финансирования для исследования глубинного космоса.
Помощь в очищении питьевой воды в мире
Как в замкнутом пространстве МКС, так и в отдаленных деревнях Африки чистая вода играет наиважнейшую роль для здоровья человека. Увы, во многих уголках нашей планеты люди не имеют доступа к чистой воде. Однако применяя технологии, разработанные для очистки воды на МКС, люди уже сейчас на Земле могут очищать воду с помощью современных систем фильтрации. Это один из многих примеров, когда технология, изначально разрабатываемая для космоса, впоследствии, также успешно была применена и на Земле.
Выращивание кристаллов белка наивысшего качества
В человеческом теле насчитывается более чем 100 тысяч видов белка, тогда как в природе это количество исчисляется десятками миллиардов. Каждый вид имеет свои особенности, и несет в себе информацию, связанную с человеческим здоровьем и мировой окружающей средой. Наиболее подходящее место для изучения белковых видов – космос.
Микрогравитация создает оптимальные условия для роста уникальных и сложных структур белковых кристаллов, что позволяет разрабатывать новые способы лечения различных болезней. Примером созданного белка в космических условиях является кроветворный простагландин D синтазы (анг. hematopoietic prostaglandin D synthase) или сокращенно H-PGDS, который может стать отправной точкой в разработке медицинских препаратов для лечения мышечной дистрофии.
Использование ультразвука в медицинских целях
Быстрая, неотложная и эффективная медицинская помощь является ключевым фактором в спасении здоровья человека. Для людей на Земле находящихся вне зоны быстрого доступа к медицинской помощи, данная проблема перерастает в вопрос жизни и смерти. Та же самая проблема, стояла и перед космонавтами и астронавтами МКС, для ее решения была разработана Улучшенная диагностика ультразвуком в микрогравитации (анг. Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity или ADUM). После успешного применения данной технологии в космосе, один из ее разработчиков доктор медицины Скот Дульчавский (Scott Dulchavsky, M.D.) решил адаптировать ADUM для использования на Земле. На данный момент земной вариант ADUM с успехом применяется в отдаленных уголках нашей планеты, где при помощи небольших ультразвуковых приборов диагностирование и лечение болезней стало намного эффективней.
Операции на глазах и космические технологии
Сейчас корректировка зрения при помощи современных технологий – обычное дело, однако мало кто знает, что технология позволяющая отслеживать движение человеческого глаза и точно направлять хирургический лазер в нужном направлении была создана в космических условиях. Космонавты провели целый ряд экспериментов, в которых изучили поведение человеческого глаза в условиях невесомости при помощи специального устройства. Для лазерной хирургии очень важно, чтобы отслеживание движения глаза не отвлекало хирурга от основной работы. Технология, разработанная в космосе, с успехом справилась с этой задачей, что привело к массовому применению данной инновации по всему миру при проведении лазерной корректировки зрения.
Удаление опухолей при помощи руки-робота
Деликатное прикосновение механической руки позволило успешно удалить опухоль мозга размером с яйцо у американки Пэйдж Никасон (Paige Nickason). Заметим, что до применения данной технологии такие опухоли были неоперабельными и вели к смерти пациента. Изначально механическая рука была разработана для применения на МКС, где было необходимо точно передвигать большие и тяжелые грузы, однако впоследствии, как и с большинством других космических разработок, ей нашлось применение и на Земле. С момента проведения первой успешной операции по удалению опухоли у Пэйдж Никасон в 2008 году, neuroArm помогла спасти жизни еще 35 пациентам, опухоли которых ранее считались неоперабельными.
Препятствование потери костной массы за счет диеты и упражнений
В первые дни существования МКС, космонавты теряли в среднем около 1,5% от общей плотности их костной ткани в течении каждого месяца пребывания на орбите. Исследователи нашли способ контроля потери костной ткани на клеточном уровне. В частности они обнаружили, что высокоактивные тренировки, прием с пищей витамина D, а также специально подобранная диета помогают полностью избавиться от проблемы хрупкости костей. Такое открытие позволит в будущем не только увеличить время пребывания космонавтов на МКС, а также сделать доступными полеты к другим планетам (в частности на Марс), но и поможет людям, страдающим на Земле от тех же недугов. К примеру, людям пожилого возраста.
Понимание причин появления остеопороза
Несмотря на то, что большинство людей никогда не попадет в космос, изучение в условиях невесомости потери костной плотности и мускульной атрофии имеет огромные преимущества для жителей Земли. Все исследования в этой области проводятся на мышах, которые очень легко поддаются размножению в неволе. В частности на МКС был проведен целый ряд исследований на мышах, по изучению появления остеопороза. В результате этих исследований, на Земле ученым удалось создать препарат Пролиа (анг. Prolia), который эффективно борется с остеопорозом. Это яркий пример того, как фармацевтические компании, используя возможность проведения исследований в космосе, смогли создать лекарство одинаково полезное, как космонавтам, так и простым жителям нашей планеты.
Отслеживание качества воды из космоса
На МКС установлена специальная гиперспектральная матрица по исследованию океана (анг. Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean), которая помогает определить параметры качества воды, в частности: чистоту воды, концентрацию фитопланктона, поглощение света, а также распространение цинобактерии.
Улучшение качества воздуха в помещении
Решения, изначально принимаемые для выращивания урожаев на МКС, нашли свое применение и на Земле: к примеру, теперь мы знаем, как предотвращать распространение плесени в винных погребах, жилых домах, медицинских учреждениях и в любых других помещениях. На МКС изучают выращивание овощей в условиях невесомости, чтобы в будущем у космонавтов была возможность собирать свой собственный урожай в долгом пути к Марсу.
Ученые заметили, что с накоплением большого количества природного растительного гормона этилен, растения, помещенные в специальные закрытые отсеки для выращивания, стали погибать. Это, конечно, не устраивало исследователей, поэтому они создали и успешно протестировали специальную систему по удалению этилена в космосе, названную Advanced Astroculture (ADVASC). Это позволило сохранить жизнь растений, а также избавить их от воздействия вирусов, бактерий и появления плесени. Впоследствии ученые совместили ADVASC с системой очищения воздуха. Теперь данная технология активно используется в супермаркетах для продления срока годности фруктов и овощей, а также виноделами для хранения своей продукции в винных погребах.
- Tweet
Добавить комментарий