التقنيات المنبثقة عن وكالة ناسا

طوّرت شركة دياتيك بالتعاون مع وكالة ناسا مقياس حرارة أذني يقيس الإشعاع الحراري المنبعث من طبلة الأذن ، على غرار طريقة قياس درجة حرارة النجوم والكواكب. تتجنب هذه الطريقة ملامسة الأغشية المخاطية، وتتيح قياس درجة حرارة حديثي الولادة أو المرضى ذوي الإعاقة بسرعة. وقد دعمت ناسا شركة دياتيك من خلال برنامج شركاء التكنولوجيا. ^{[ 7 ]}

أسفر التعاون بين وكالة ناسا والدكتور مايكل ديبيكي والدكتور جورج نون وشركة مايكروميد تكنولوجي عن تطوير مضخة قلبية للمرضى المنتظرين لعمليات زراعة القلب. يعمل جهاز مايكروميد ديبيكي للمساعدة البطينية (VAD) كجسر مؤقت لزراعة القلب، حيث يقوم بضخ الدم حتى يتوفر قلب متبرع. يبلغ حجم هذه المضخة عُشر حجم أجهزة المساعدة البطينية النبضية الأخرى المتوفرة في الأسواق حاليًا. وبفضل صغر حجمها، انخفضت نسبة إصابة المرضى بالعدوى المرتبطة بالجهاز. ويمكنها العمل لمدة تصل إلى 8 ساعات باستخدام البطاريات، مما يتيح للمرضى حرية الحركة وممارسة أنشطتهم اليومية المعتادة. ^{[ 8 ]}

في ثمانينيات القرن الماضي، طورت وكالة ناسا تقنية LADAR (الرادار الليزري، والمعروفة الآن باسم Lidar) للالتقاء والالتحام الذاتي للمركبات الفضائية بصيانة الأقمار الصناعية. واجه جراحو الليزك آنذاك مشكلة: إذ يقوم المرضى بحركات لا إرادية للعين تصل إلى 100 مرة في الثانية، مما يستلزم على جهاز الليزك تتبع حركة العين لإعادة تشكيل القرنية، وهي السطح الأمامي الشفاف للعين، بدقة باستخدام الليزر. كانت أجهزة تتبع الفيديو المتوفرة بطيئة للغاية، مما يتسبب في انقطاعات عند فقدان التتبع. أما جهاز LADARVision 4000، الذي تمت الموافقة عليه عام 1998، فيتتبع حركات العين تلقائيًا بمعدل 4000 مرة في الثانية أثناء إعادة تشكيل القرنية. كما تُستخدم تقنية Lidar في الأبحاث العسكرية والأبحاث التي ترعاها ناسا لتطبيقات تتبع الأهداف الاستراتيجية والتحكم في إطلاق الأسلحة. ^{[ 9 ]}

بدأ آدم كيسياه، مهندس وكالة ناسا، العمل في منتصف سبعينيات القرن الماضي على ما أصبح يُعرف بزراعة القوقعة ، وهي جهاز يُزرع جراحيًا يُتيح للأشخاص الذين يعانون من أنواع معينة من فقدان السمع، والذين لا يستفيدون كثيرًا أو لا يستفيدون إطلاقًا من أجهزة السمع التقليدية، تحسين سمعهم. استلهم كيسياه، مهندس الأجهزة الإلكترونية في ناسا، فكرته من معاناته الشخصية مع مشاكل السمع، فأمضي ثلاث سنوات في المكتبة التقنية بمركز كينيدي للفضاء، يدرس كيف يمكن للمبادئ الهندسية أن تؤثر على الأذن الداخلية. وفي عام ١٩٧٧، ساعدت ناسا كيسياه في الحصول على براءة اختراع لزراعة القوقعة. ^{[ ١٠ ]}

يُلهم التمويل المستمر لوكالة ناسا، إلى جانب ابتكاراتها الجماعية في مجال الروبوتات ومواد امتصاص الصدمات/الراحة، القطاع الخاص ويُمكّنه من ابتكار حلول جديدة وأفضل للأطراف الاصطناعية للحيوانات والبشر. ويجري تكييف التطورات، مثل تطوير شركة Environmental Robots Inc. لأنظمة العضلات الاصطناعية المزودة بقدرات استشعار وتحريك روبوتية لاستخدامها في أنشطة ناسا الروبوتية الفضائية وخارج المركبة، بهدف ابتكار أطراف اصطناعية أكثر ديناميكية وظيفية. ^{[ 11 ]}

بالإضافة إلى ذلك، أدت تعديلات أخرى من القطاع الخاص لتقنية رغوة الذاكرة التابعة لناسا إلى ظهور مواد قابلة للتشكيل حسب الطلب توفر المظهر والملمس الطبيعي للجلد، فضلاً عن منع الاحتكاك بين الجلد والطرف الاصطناعي، وتراكم الحرارة/الرطوبة. ^{[ 12 ]}

بعد تجارب أولية باستخدام الثنائيات الباعثة للضوء في تجارب نمو النباتات على متن مكوك الفضاء التابع لناسا، منحت ناسا منحة ابتكار للشركات الصغيرة، مما أدى إلى تطوير وحدة LED محمولة باليد وعالية الكثافة، طورتها شركة Quantum Devices Inc.، والتي يمكن استخدامها لعلاج الأورام بعد استنفاد خيارات العلاج الأخرى. ^{[ 12 ] : 10-11} وقد تمت الموافقة على هذا العلاج من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، وأُدرج في قاعة مشاهير تكنولوجيا الفضاء التابعة لمؤسسة الفضاء في عام 2000.

التقويمات غير المرئية هي نوع من السيراميك الشفاف يُسمى الألومينا متعددة البلورات شبه الشفافة (TPA). طورت شركة سيراداين مادة TPA بالتعاون مع قسم أبحاث السيراميك المتقدمة في وكالة ناسا لحماية هوائيات الأشعة تحت الحمراء في أجهزة تتبع الصواريخ الموجهة بالحرارة. ^{[ 13 ]}

حصلت شركة تصنيع النظارات الشمسية فوستر غرانت على ترخيص تقنية ناسا للعدسات المقاومة للخدش، والتي طُوّرت لحماية معدات الفضاء من الخدوش في الفضاء، وخاصة واقيات الخوذات. ^{[ 13 ]}

تُعرف هذه الأغطية باسم "أغطية الفضاء" ، وقد طُوّرت عام 1964 لبرنامج الفضاء، وهي خفيفة الوزن وتعكس الأشعة تحت الحمراء. وغالبًا ما تُضمّن هذه الأغطية في حقائب الإسعافات الأولية .

طوّرت شركة BeeHex أنظمة طباعة ثلاثية الأبعاد للأطعمة مثل البيتزا والحلويات والكريمة بعد حصولها على منحة SBIR التي بدأت كمشروع ممول من وكالة ناسا. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

ساهم تمويل وكالة ناسا ضمن برنامج SBIR، بالتعاون مع علماء ناسا، في تطوير نظام إزالة الجليد الكهروحراري المسمى Thermawing ، ومكيف هواء يعمل بالتيار المستمر للطائرات ذات المحرك الواحد يُسمى Thermacool، بالإضافة إلى مولدات كهربائية عالية القدرة لتشغيل النظامين. يُمكّن Thermawing الطيارين من الطيران بأمان عبر المناطق الجليدية، ويوفر لطياري الطائرات ذات المحرك الواحد تقنية تدفئة الأجنحة التي عادةً ما تكون حكرًا على الطائرات النفاثة الأكبر حجمًا. أما Thermacool، وهو نظام تكييف هواء كهربائي، فيستخدم ضاغطًا جديدًا يعمل بتصميم مضخة دوارة، ويعتمد على محرك تيار مستمر بدون فرشات موفر للطاقة، مما يسمح للطيارين باستخدام مكيف الهواء قبل تشغيل المحرك. ^{[ 16 ]}

طُوِّرت تقنية التخديد الآمن، وهي عبارة عن حفر أخاديد في الخرسانة لزيادة الاحتكاك ومنع الإصابات، في البداية للحد من حوادث الطائرات على مدارج الطائرات المبللة. وبتمويل من الرابطة الدولية للتخديد والطحن، توسعت هذه الصناعة لتشمل الطرق السريعة وممرات المشاة. نشأت تقنية التخديد الآمن في مركز لانغلي للأبحاث ، الذي ساهم في اختبارها في المطارات وعلى الطرق السريعة. وقد أسفر ذلك عن تقليل الانزلاق، وتقصير مسافة التوقف، وزيادة قدرة المركبة على الانعطاف في المنعطفات. وتم توسيع نطاق استخدام هذه التقنية ليشمل حظائر الحيوانات، ومواقف السيارات، وغيرها من الأسطح التي قد تكون زلقة. ^{[ 17 ]}

طوّرت شركة جوديير للإطارات والمطاط مادة ليفية أقوى بخمس مرات من الفولاذ، لصالح وكالة ناسا لاستخدامها في أغطية المظلات لهبوط مركبة فايكنغ الفضائية بسلاسة على سطح المريخ. وإدراكًا منها لمتانة هذه المادة، وسّعت جوديير نطاق استخدام هذه التقنية وأنتجت إطارًا شعاعيًا جديدًا يُتوقع أن يزيد عمر مداسه بمقدار 16,000 كيلومتر (10,000 ميل) عن الإطارات الشعاعية التقليدية. ^{[ 5 ]} 

تعاقدت وكالة ناسا مع شركة أنظمة البصريات الذكية (IOS) لتطوير مستشعرات حساسة للرطوبة ودرجة الحموضة (pH) للتحذير من الظروف المسببة للتآكل في الطائرات قبل حدوث أي ضرر. يتغير لون هذا المستشعر عند ملامسته للهدف. بعد إتمام العمل مع ناسا، كلفت وزارة الدفاع الأمريكية شركة IOS بمواصلة تطوير هذه المستشعرات للكشف عن عوامل الحرب الكيميائية والتهديدات المحتملة، مثل المركبات الصناعية السامة وعوامل الأعصاب. باعت IOS كابلات الألياف الضوئية الحساسة كيميائيًا لشركات كبرى في قطاعي السيارات والطيران، والتي تجد استخدامات متنوعة لهذه الأجهزة، مثل دعم التجارب على مصادر الطاقة غير التقليدية، وكنظام إنذار اقتصادي للكشف عن تسرب المواد الكيميائية في المنشآت الكبيرة. ^{[ 16 ]}

طوّرت شركة Intergraph Government Solutions نظام تحليل الفيديو (VAS) بالاعتماد على تقنية تثبيت وتسجيل صور الفيديو (VISAR) التي ابتكرتها وكالة ناسا لمساعدة عملاء مكتب التحقيقات الفيدرالي في تحليل لقطات الفيديو. استُخدم نظام VAS في الأصل لتحسين جودة صور الفيديو من أشرطة الفيديو الليلية الملتقطة بكاميرات محمولة، وهو أداة لتحسين وتحليل الفيديو، تدعم الفيديو الرقمي عالي الدقة، والتثبيت، والتحليل إطارًا بإطار، وتحويل الفيديو التناظري إلى تنسيقات تخزين رقمية، وزيادة وضوح العناصر المصورة دون تغيير اللقطات الأصلية. إلى جانب تطبيقات إنفاذ القانون والأمن، تم تكييف نظام VAS أيضًا لخدمة الجيش في الاستطلاع، ونشر الأسلحة، وتقييم الأضرار، والتدريب، وجلسات استخلاص المعلومات بعد المهمة. ^{[ 18 ]}

استخدمت شركة ثيوكول فائض وقود الصواريخ بموجب اتفاقية مع مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا لإنتاج شعلة قادرة على تدمير الألغام الأرضية بأمان. يتحول الوقود المتبقي بعد الإطلاق إلى مادة صلبة غير قابلة لإعادة الاستخدام، ولكن يمكن استخدامها كمكون أساسي في صنع شعلة جهاز إزالة الألغام. تستخدم هذه الشعلة عود ثقاب كهربائي يعمل ببطارية لإشعال الألغام الأرضية وتحييدها في الميدان دون تفجيرها. تستخدم الشعلة وقود الصواريخ الصلب لإحداث ثقب في غلاف اللغم، مما يؤدي إلى حرق محتوياته المتفجرة، وبالتالي يمكن تفكيك اللغم دون أي خطر. ^{[ 19 ]}

صُممت وصُنعت درع أبولو الحرارية من قِبل شركة أفكو، وغُطيت بمادةٍ مصممةٍ للاحتراق وتبديد الطاقة أثناء دخول المركبة الغلاف الجوي، لتشكل طبقةً واقيةً تمنع اختراق الحرارة. لاحقًا، مولت وكالة ناسا تطوير أفكو لتطبيقاتٍ أخرى للدرع الحراري، مثل الدهانات والرغوات المقاومة للحريق للطائرات، مما أدى إلى ابتكار مادة إيبوكسية متمددة، تتمدد عند تعرضها للحرارة أو اللهب، فتعمل كحاجز عازل وتبدد الحرارة من خلال الاحتراق. وتشمل الابتكارات الأخرى طلاءات فولاذية مصممة لجعل المباني الشاهقة والمنشآت العامة أكثر أمانًا، وذلك عن طريق التمدد لتوفير طبقة عازلة متينة ومستقرة فوق الفولاذ لمدة تصل إلى أربع ساعات من الحماية من الحريق، بهدف إبطاء انهيار المباني وتوفير وقتٍ أطول للهروب. ^{[ 20 ]}

تعتمد معدات مكافحة الحرائق في الولايات المتحدة على مواد خفيفة الوزن طُوّرت لبرنامج الفضاء الأمريكي. وقد ابتكرت وكالة ناسا والمكتب الوطني للمعايير نظام تنفس خفيف الوزن يشمل قناعًا للوجه، وإطارًا، وحزامًا، وأسطوانة هواء، باستخدام مادة مركبة من الألومنيوم طورتها ناسا لاستخدامها في هياكل الصواريخ. ويُعدّ نقل التكنولوجيا المتعلقة بالحرائق على نطاق واسع هو تطوير أجهزة التنفس للحماية من إصابات استنشاق الدخان.

بالإضافة إلى ذلك، أدت تقنية الدوائر الإلكترونية بدون محاثات التابعة لناسا إلى إنتاج أجهزة راديو ثنائية الاتجاه قصيرة المدى، أقل تكلفة وأكثر متانة، يستخدمها رجال الإطفاء حاليًا. كما ساهمت ناسا في تطوير قناع متخصص يزن أقل من 85 غرامًا لحماية ذوي الإعاقة من إصابات الوجه والرأس، فضلًا عن مواد مرنة مقاومة للحرارة - طُوّرت لحماية مكوك الفضاء أثناء عودته إلى الغلاف الجوي - والتي تُستخدم حاليًا في كل من القطاع العسكري والتجاري في بدلات رجال الإطفاء في البلديات وفرق الإنقاذ الجوي. ^{[ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} 

بتمويل من وكالة ناسا، طورت شركة تايلور ديفايسز ممتصات صدمات قادرة على إزالة موصلات الوقود والكهرباء من مكوك الفضاء بأمان أثناء الإطلاق. وتُستخدم هذه الممتصات حاليًا كممتصات للصدمات الزلزالية لحماية المباني من الزلازل في مدن مثل طوكيو وسان فرانسيسكو. ^{[ 24 ]}

نتيجةً لبرنامجٍ صُمم لتطوير مفهومٍ للحشو لتحسين حماية ركاب الطائرات في حال وقوع حوادث، طوّر مركز أبحاث أميس ما يُعرف اليوم باسم رغوة الذاكرة. ونجحت شركة فاجردالا وورلد فومز في إنتاج نسخةٍ منها بكمياتٍ كبيرة عام ١٩٩١، مُبتكرةً ما يُطلقون عليه اسم "رغوة تمبور". وقد أُدمجت رغوة الذاكرة في المراتب والوسائد والطائرات العسكرية والمدنية والسيارات والدراجات النارية ومعدات السلامة الرياضية وألعاب وساحات مدن الملاهي وسروج الخيول وأهداف الرماية والأثاث والأطراف الاصطناعية البشرية والحيوانية. وتوفر خصائصها من امتصاص الطاقة العالي والنعومة الحماية والراحة. وقد أُدرجت رغوة تمبور في قاعة مشاهير تكنولوجيا الفضاء التابعة لمؤسسة الفضاء عام ١٩٩٨. ^{[ ٨ ] [ ١٢ ] : ٤٦-٤٩ [ ٢٥ ] [ ٢٦ ] [ ٢٧ ]}

تحتوي تركيبات حليب الأطفال المتوفرة تجاريًا الآن على مُكوّن مُغذٍّ يعود أصله إلى أبحاثٍ رعتها وكالة ناسا حول الطحالب الدقيقة كمصدر للأكسجين والغذاء، فضلًا عن استخدامها في التخلص من النفايات خلال رحلات الفضاء طويلة الأمد. يحتوي مُنتج "فورمولايد" من شركة ماركيك على حمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) وحمض الأراكيدونيك (ARA) المُستخلصين من الطحالب الدقيقة، وهما حمضان أمينيان أساسيان موجودان في حليب الأم، ولكنهما غير موجودين في تركيبات الحليب المُستخدمة آنذاك. اكتسب مؤسسو شركة ماركيك للعلوم الحيوية وعلماؤها الرئيسيون خبرتهم في هذا المجال أثناء عملهم في برنامج ناسا. ^{[ 28 ] : § المنتجات الغذائية من أبحاث الفضاء.} حظي هذا البرنامج بدعم المُنظِّر ميكيل جولسجارد بولسن.

يُستخدم مُكمّل فورميولايد الغذائي حاليًا في أكثر من 90% من حليب الأطفال المُباع في الولايات المتحدة، ويُضاف إلى حليب الأطفال في أكثر من 65 دولة أخرى. وقد أُدرج هذا المُكمّل الغذائي المُستخلص من الطحالب الدقيقة في قاعة مشاهير تكنولوجيا الفضاء التابعة لمؤسسة الفضاء عام 2009.

في مهمة أبولو الفضائية، احتاجت ناسا إلى مثقاب محمول مكتفٍ ذاتيًا قادر على استخراج عينات لبية من باطن سطح القمر. وكُلّفت شركة بلاك آند ديكر بهذه المهمة، فطورت برنامجًا حاسوبيًا لتحسين تصميم محرك المثقاب وضمان الحد الأدنى من استهلاك الطاقة. وأدى هذا البرنامج إلى تطوير مكنسة كهربائية لاسلكية صغيرة تُسمى داست باستر. ^{[ 22 ]}

في إطار التخطيط لبعثات أبولو طويلة الأمد، أجرت وكالة ناسا أبحاثًا مكثفة حول أغذية رواد الفضاء. ومن بين التقنيات التي طورتها شركة نستله عام ١٩٣٨ تقنية التجفيف بالتجميد . تُطهى الأطعمة، ثم تُجمد بسرعة، ثم تُسخن ببطء في غرفة مفرغة من الهواء لإزالة بلورات الثلج المتكونة أثناء عملية التجميد. يحتفظ المنتج النهائي بنسبة ٩٨٪ من قيمته الغذائية، ويقل وزنه بشكل ملحوظ عن وزنه قبل التجفيف. وتختلف نسبة الوزن قبل التجفيف إلى وزنه بعده باختلاف نوع الطعام، ولكن الوزن النموذجي للمنتج المجفف بالتجميد يبلغ ٢٠٪ من وزنه الأصلي.

في الولايات المتحدة، قامت شركة Action Products لاحقًا بتسويق هذه التقنية لأطعمة أخرى، مع التركيز على الوجبات الخفيفة مما أدى إلى منتجات مثل آيس كريم Space .

اليوم، تشمل إحدى فوائد هذا التقدم في حفظ الأغذية توفير وجبات بسيطة ومغذية لكبار السن من ذوي الإعاقة أو الذين لا يستطيعون مغادرة منازلهم، والذين لا يستطيعون الاستفادة من برامج الوجبات الحالية. ^{[ 21 ] [ 29 ] [ 30 ]}

دعمت مرافق اختبار نفق الرياح وبرامج تحليل تدفق السوائل في مركز لانغلي للأبحاث تصميم سبيدو لبدلة سباحة متطورة. وقد قللت بدلة LZR Racer الناتجة من مقاومة الاحتكاك بالجلد بنسبة 24% مقارنةً ببدلة السباحة السابقة من سبيدو. وفي مارس 2008، حطم الرياضيون الذين ارتدوا بدلة LZR Racer 13 رقماً قياسياً عالمياً في السباحة. ^{[ 31 ]}

يعود اختراع مستشعرات الصور CMOS، المستخدمة في منتجات مثل الهواتف المحمولة وكاميرات GoPro الرياضية، إلى عالم مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، إريك فوسوم، الذي سعى إلى تصغير حجم الكاميرات لرحلات الفضاء بين الكواكب. وقد ابتكر فوسوم مستشعرات صور CMOS التي أصبحت أكثر التقنيات المشتقة انتشارًا في ناسا، مما أتاح استخدام الكاميرات الرقمية في الهواتف المحمولة ( الهواتف المزودة بكاميرات ). ووجد فوسوم طريقةً لتقليل تشويش الإشارة الذي عانت منه المحاولات السابقة في مجال مستشعرات CMOS، وذلك بتطبيق تقنية تُسمى نقل الشحنة داخل البكسل مع أخذ عينات مزدوجة مترابطة، مما ينتج عنه صورة أكثر وضوحًا. وقد أدى ذلك إلى ابتكار مستشعرات CMOS ذات البكسل النشط ، والتي تُستخدم اليوم في جميع كاميرات الهواتف الذكية والعديد من التطبيقات الأخرى. ^{[ 32 ]}

استنادًا إلى اكتشافٍ أُجري في تسعينيات القرن الماضي في مركز ويسكونسن لأتمتة الفضاء والروبوتات، حيث سعى الباحثون، بمساعدة برنامج تطوير المنتجات الفضائية في مركز مارشال لرحلات الفضاء، إلى إيجاد طريقة للتخلص من الإيثيلين المتراكم حول النباتات النامية في المركبات الفضائية، توصلوا إلى حلٍّ: الأكسدة الضوئية. فعندما يصطدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية بثاني أكسيد التيتانيوم ( محفز ضوئي )، فإنه يُحرر إلكترونات تُحوّل الأكسجين والرطوبة إلى جزيئات مشحونة تُؤكسد ملوثات الهواء، مثل المركبات العضوية المتطايرة ، مُحوّلةً إياها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. كما يُزيل هذا الجهاز مركبات عضوية أخرى محمولة جوًا، ويُعادل البكتيريا والفيروسات والفطريات. يُمكن استخدام الأكسدة الضوئية لتنظيف الهواء والأسطح والملابس. ويستخدم ما يقرب من 30 فريقًا من فرق دوري البيسبول الرئيسي هذه التقنية في منشآتهم. ^{[ 33 ]}

لاحظت وكالة ناسا أن رواد الفضاء يعودون إلى الأرض بنقص في الكتلة العضلية وكثافة العظام، وذلك لأن أجسامهم معتادة على الجاذبية. ولا تُجدي تقنيات وأجهزة رفع الأثقال التقليدية نفعًا في الفضاء لبناء العضلات. لذا، قام المخترع بول فرانسيس، بتمويل من مركز جونسون للفضاء، بتصميم جهاز تدريب أثقال عديم الوزن يعتمد على المقاومة المرنة. أُطلق هذا الجهاز إلى محطة الفضاء الدولية عام 2000، ثم طُرحت نسخة تجارية منه عام 2005 تحت اسم Bowflex Revolution ، والذي سرعان ما لاقى رواجًا في سوق الصالات الرياضية. ^{[ 34 ]}

تم اختراع مادة أستروغلايد في قاعدة إدواردز الجوية عام 1977، وكان الهدف منها تحسين نقل الحرارة في نظام تبريد مكوك الفضاء. ولأنها قابلة للذوبان في الماء وغير سامة، فقد أعيد استخدامها وتسويقها كمادة تشحيم شخصية . ^{[ 35 ]}

يتعاون مهندسو ناسا مع شركات متخصصة لتطوير أنظمة تهدف إلى دعم رواد الفضاء المقيمين على متن محطة الفضاء الدولية، وفي مهمات الفضاء والقمر المستقبلية. يحوّل هذا النظام مياه الصرف الناتجة عن التنفس والعرق والبول إلى مياه صالحة للشرب. وبفضل الجمع بين مزايا الامتزاز الكيميائي ، وتبادل الأيونات ، وعمليات الترشيح الفائق، تُتيح هذه التقنية الحصول على مياه شرب آمنة من أصعب المصادر، كما هو الحال في المناطق النامية حيث قد تكون مياه الآبار شديدة التلوث. ^{[ 11 ] [ 36 ]}

أصبحت الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة متوفرة على نطاق واسع وبتكلفة منخفضة. تعود أصول التكنولوجيا الكامنة وراء هذه الأجهزة الشمسية - التي توفر طاقة تزيد بنسبة تصل إلى 50% عن الخلايا الشمسية التقليدية - إلى جهود تحالفٍ ضم 28 عضوًا برعاية وكالة ناسا، والذي شكّل تحالف أبحاث الطائرات وتكنولوجيا أجهزة الاستشعار البيئية (ERAST). كان هدف ERAST هو تطوير طائرات مُسيّرة عن بُعد، مُصممة للطيران بدون طيار على ارتفاعات عالية لعدة أيام متواصلة، وتتطلب مصادر طاقة شمسية متطورة لا تُضيف وزنًا. ونتيجةً لذلك، ابتكرت شركة SunPower خلايا متطورة مصنوعة من السيليكون للتطبيقات الأرضية والجوية. ^{[ 12 ] : 66-67}

أتاحت تقنية التغليف الدقيق التابعة لوكالة ناسا ابتكار " منتج معالجة البترول " (PRP)، الذي يُنظف المياه من الملوثات البترولية بأمان. يستخدم هذا المنتج آلاف الكبسولات الدقيقة، وهي عبارة عن كرات صغيرة من شمع العسل ذات مراكز مجوفة. لا يستطيع الماء اختراق خلايا الكبسولات، ولكن يتم امتصاص الزيت داخل كرات شمع العسل أثناء طفوها على سطح الماء. يتم احتجاز المركبات الكيميائية الملوثة، التي مصدرها الأصلي النفط الخام (مثل الوقود وزيوت المحركات والهيدروكربونات البترولية)، قبل أن تترسب، مما يحد من الأضرار التي تلحق بقعر المحيطات. ^{[ 20 ] [ 30 ]} تعمل كبسولات PRP الدقيقة كمغذيات تساعد الكائنات الحية الدقيقة الموجودة بشكل طبيعي في التربة أو الماء على تحليل الملوثات بيولوجيًا. ^{[ 37 ]}

في تسعينيات القرن الماضي، طوّر علماء ناسا في مختبر الدفع النفاث (JPL) برنامجًا قادرًا على تصحيح أخطاء إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، مما يتيح دقة تصل إلى بضعة سنتيمترات؛ ويُعرف هذا البرنامج باسم نظام تحديد المواقع العالمي في الوقت الحقيقي (RTG). حصلت شركة جون دير على ترخيص البرنامج واستخدمته لتطوير معدات زراعية ذاتية القيادة. وبحلول عام 2016، كانت الجرارات ذاتية القيادة، التي تعتمد على نظام RTG الذي طُوّر في ناسا، تُزرع ما يقرب من 70% من الأراضي الزراعية في أمريكا الشمالية. ^{[ 38 ]}

ومن مستخدمي تقنية RTG شركة Comtech Telecommunications، وهي مزود رئيسي لخدمات تحديد المواقع. تُستخدم هذه التقنية في الهواتف المحمولة لتحديد موقع المتصلين برقم الطوارئ 911. ^{[ 39 ]}

أسس الدكتور آلان غاشيه شركة رادار تكنولوجيز إنترناشونال (RTI) عام 1999 لاستخدام بيانات الأقمار الصناعية في تحديد المواقع المحتملة للمعادن الثمينة، واكتشف خلال استخدامها قدرتها على الكشف عن المياه أيضًا. يعتمد نظام WATEX، الذي طُوّر باستخدام هذه البيانات، على حوالي 80% من مدخلات بياناته من معلومات متاحة للعموم من وكالة ناسا. وقد مكّنت هذه المعلومات المجانية شركة RTI من تطوير نظام WATEX بنجاح لتحديد مواقع مصادر المياه، كما حدث عام 2004 في مخيمات اللاجئين خلال حرب دارفور . ^{[ 40 ]}

ابتكر مهندسو البرمجيات في وكالة ناسا آلاف البرامج الحاسوبية على مر العقود، والمجهزة لتصميم واختبار وتحليل خصائص الإجهاد والاهتزاز والصوت لمجموعة واسعة من أجزاء وهياكل صناعة الطيران والفضاء. يُعد برنامج ناسا لتحليل الهياكل (NASTRAN) أحد أنجح برامج ناسا وأكثرها استخدامًا، حيث استُخدم لتصميم كل شيء بدءًا من سيارات كاديلاك وصولًا إلى ألعاب الأفعوانية. صُمم البرنامج في الأصل لتصميم المركبات الفضائية، ولكنه استُخدم في العديد من التطبيقات غير الفضائية، وهو متاح للصناعة من خلال مركز إدارة معلومات وبرمجيات الحاسوب التابع لناسا (COSMIC). يحتفظ مركز COSMIC بمكتبة من البرامج الحاسوبية من ناسا ووكالات حكومية أخرى، ويبيعها بجزء بسيط من تكلفة تطوير برنامج جديد. أُدرج برنامج ناسا لتحليل الهياكل في قاعة مشاهير تكنولوجيا الفضاء التابعة لمؤسسة الفضاء عام 1988. ^{[ 7 ] [ 27 ] [ 29 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

تتيح برمجيات تقنية الويب المدمجة (EWT)، التي طورتها وكالة ناسا في الأصل لاستخدام رواد الفضاء الذين يُجرون تجارب على متن محطة الفضاء الدولية، للمستخدم مراقبة جهاز والتحكم به عن بُعد عبر الإنترنت. وقد زودت ناسا شركة TMIO LLC بهذه التقنية والإرشادات اللازمة، والتي طورت بدورها نظام تحكم ومراقبة عن بُعد لفرن ذكي جديد يُسمى "Connect Io". يتميز Connect Io بقدرات تبريد وتسخين مُدمجة، حيث يُبرد الطعام حتى تبدأ دورة طهي مُبرمجة مُسبقًا. تُمكّن القائمة المستخدم من إدخال وقت العشاء ببساطة، ليتحول الفرن تلقائيًا من التبريد إلى الطهي، بحيث يكون الطعام جاهزًا عند عودة العائلة إلى المنزل لتناول العشاء. ^{[ 12 ]}

في 26 يوليو 2011، أطلقت وكالة ناسا تطبيق NASA Visualization Explorer لأجهزة الآيباد . يوفر التطبيق بيانات الأقمار الصناعية في الوقت الفعلي، بما في ذلك مقاطع فيديو وصور ثابتة للأرض، مما يُمكّن المستخدمين من التعرّف على مواضيع مثل تغير المناخ ، وأنظمة الأرض الديناميكية، والحياة النباتية على اليابسة وفي المحيطات. ويُرفق المحتوى بوصف موجز للبيانات وأهميتها. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

طوّرت وكالة ناسا منصة حوسبة سحابية لتوفير موارد حاسوبية وتخزينية إضافية لمهندسيها، أطلقت عليها اسم نيبولا . في يوليو 2010، أُصدرت شفرة نيبولا كمصدر مفتوح ، ودخلت ناسا في شراكة مع راك سبيس لتأسيس مشروع أوبن ستاك . ^{[ 46 ]} يُستخدم أوبن ستاك في منتجات الحوسبة السحابية للعديد من الشركات في سوق الحوسبة السحابية.

أصدرت وكالة ناسا في عام 2014 كتالوجًا للبرامج يتيح للجمهور الوصول إلى أكثر من 1600 برنامج مجانًا. ^{[ 47 ] [ 48 ]}

طوّرت وكالة ناسا طلاءً تشحيمياً صلباً، PS300، يُرسب بتقنية الرش الحراري لحماية محامل الهواء الرقيقة. يُقلل PS300 الاحتكاك، ويُخفض الانبعاثات، وقد استخدمته ناسا في محركات الدفع الجوي المتقدمة، وضواغط التبريد، والشواحن التوربينية، والمولدات التوربينية الكهربائية الهجينة. وقد وجدت شركة ADMA Products تطبيقات صناعية واسعة النطاق لهذه المادة. ^{[ 12 ]}

استمر تطوير جهاز مراقبة استطالة البراغي بالموجات فوق الصوتية، الذي طوره أحد علماء ناسا لاختبار أحمال الشد والضغط العالي على البراغي والمثبتات، على مدى العقود الثلاثة الماضية. واليوم، يستخدم العالم نفسه وشركة لونا للابتكارات نسخة رقمية معدلة من هذا الجهاز لإجراء تقييم غير متلف لروابط السكك الحديدية، وتحليل المياه الجوفية، والإشعاع، وكجهاز فحص طبي لتقييم مستويات التورم والضغط الداخلي لدى مرضى ارتفاع ضغط الجمجمة ومتلازمة الحيز، وهي حالة مؤلمة تنتج عن تراكم الضغط داخل العضلات إلى مستويات خطيرة. ^{[ 12 ] [ 21 ]}

في مواجهة مشكلة كيفية ونوعية تغذية رائد الفضاء داخل كبسولة مغلقة في ظروف انعدام الوزن أثناء التخطيط لرحلات الفضاء المأهولة، استعانت وكالة ناسا بشركة بيلزبري لمعالجة مشكلتين رئيسيتين: التخلص من فتات الطعام التي قد تلوث غلاف المركبة الفضائية وأجهزتها الحساسة، وضمان خلوها التام من البكتيريا المسببة للأمراض والسموم. وقد طورت بيلزبري مفهوم تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP) لمعالجة المشكلة الثانية لدى ناسا. يهدف نظام HACCP إلى منع مشاكل سلامة الغذاء بدلاً من اكتشافها بعد حدوثها. وقد طبقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية إرشادات HACCP على التعامل مع المأكولات البحرية والعصائر ومنتجات الألبان. ^{[ 7 ]}

في مهمات الفضاء، يُستخدم الذهب لقدرته الفائقة على عكس الضوء، مما يُسهّل رصد الأجرام السماوية من مسافات بعيدة، ولأنه لا يتأكسد فلا يفقد بريقه، على عكس معظم المعادن الأخرى. وبفضل هاتين الميزتين، يستخدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذهب في مراياه. وقد تعاونت وكالة ناسا مع شركة إبنر تكنولوجي، وهي شركة مقرها بروكلين متخصصة في طلاء الذهب منذ أجيال، لتطوير تقنية طلاء أجزاء التلسكوب بالذهب. وقد أكسب نقل ناسا لهذه التقنية إلى إبنر الشركة سمعةً طيبةً في مجال الطلاء الذهبي المتين. وتحتاج أكاديمية فنون وعلوم الصور المتحركة أحيانًا إلى إعادة طلاء تماثيل الأوسكار التي بهت لونها مع مرور الوقت. وقد تعاقدت إبنر مع الأكاديمية لطلاء جميع تماثيل الأوسكار المستقبلية بالذهب، مع تقديم ضمان مدى الحياة لإعادة طلاء أي تمثال باهت اللون مجانًا؛ وقد صمد طلاءها الذهبي لعقود في الفضاء دون أن يبهت. ^{[ 49 ]}

• جامعة ستانفورد §  الاكتشافات والابتكار
• جامعة كارنيجي ميلون §  الاكتشافات والابتكار
• جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين §  الاكتشافات والابتكار
• معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا §  الاكتشافات والابتكار
• جامعة كاليفورنيا، بيركلي §  الاكتشافات والابتكار