Ook Japanners op weg naar de maan: wat leveren al die ruimtemissies ons eigenlijk op?

Wellicht de meest zichtbare voordelen die de ruimtevaart ons dagelijks oplevert, zijn afkomstig van satellieten, kunstmanen die in een baan rond de aarde hangen. In 1957 werd de eerste gelanceerd, de Russische Spoetnik 1, en momenteel hangen er vele duizenden, een aantal dat in de komende jaren alleen zal oplopen.

"Onder meer de GPS, het navigatiesysteem van je wagen, heb je volledig te danken aan satellieten", zegt ruimtevaartexpert Koen Geukens van Volkssterrenwacht Urania. Twee Amerikaanse fysici kwamen op het idee door te luisteren naar de radiotransmissies van de Spoetnik-satellieten. 

Al snel realiseerden ze zich dat ze de exacte locatie van de satelliet konden vaststellen op basis van het Doppler-effect, de verandering van het geluid op basis van het snelheidsverschil tussen de zender en de ontvanger. Een jaar later wisten ze dat principe om te draaien en konden de locatie op aarde bepalen via een satelliet. Dat leidde uiteindelijk tot het Amerikaanse TRANSIT-systeem, de voorloper van de GPS.

"Maar ook het weerbericht kan niet zonder informatie van satellieten", vult Geukens aan. "Aardobservatie in het algemeen - bijvoorbeeld om bebossing of plantengroei op te volgen - steunt volledig op historische satellietdata."

Ook de selfies en foto's die je dagelijks maakt, heb je te danken aan ruimtevaartonderzoek. Dan hebben we het niet over je mooiste duckface, wel over de CMOS-beeldsensoren die vandaag gebruikt worden in je smartphone. 

"Oorspronkelijk werden in de ruimtevaart zelfs nog filmrolletjes gebruikt, die dan terug naar de aarde moesten geraken", weet Geukens. "Nadien gebruikte men een soort faxsysteem. Uiteindelijk evolueerde dat naar digitale foto's." 

Maar wetenschappelijk bruikbare digitale foto's maken en doorsturen, was aanvankelijk zwaar en slorpte veel energie op. Toen de NASA in de jaren 80 en 90 op zoek was naar een goedkopere, compactere, minder energievretende technologie daarvoor kwam het uit op CMOS.

CMOS-technologie bestond al langer, maar het was de NASA die ze met succes verder ontwikkelde. Toen de smartphone opgang maakte - een toestel waarin batterijleven en de compactheid van componenten cruciaal zijn - maakte de industrie dankbaar gebruik van de NASA-bevindingen.

CT- en MRI-scans zijn vandaag niet meer weg te denken uit de medische wetenschap. Maar de beeldverwerkingstechnologie waar zulke medische scanners gebruik van maken, is rechtstreeks afkomstig van de ruimtevaart.

De NASA ontwikkelde in de jaren 60 een manier om digitale afbeeldingen en signalen te verwerken voor wetenschappelijke doeleinden. Die technologie belandde uiteindelijk ook in geavanceerde medische scanners die we vandaag kennen.

"Heel vaak is het zo dat een bepaalde technologie of een materiaal in de ruimtevaart een specifieke toepassing krijgt, maar dat er op aarde vooral afgeleiden of 'spin-offs' van ontstaan", zegt Geukens. "De NASA en de ESA vinden die ook almaar belangrijker. Er bestaan dan ook ettelijke programma's om je te helpen hun technologie in producten voor het dagelijkse leven toe te passen."

Traagschuim, of visco-elastisch schuim, is een materiaal dat geleidelijk zijn oorspronkelijke vorm weer aanneemt nadat het is ingedrukt. De NASA ontwikkelde het in de jaren 60 om de lancering van de Saturnus V-raketten wat comfortabeler te maken voor astronauten en de G-krachten beter over het lichaam te verdelen. 

Het materiaal werd uiteindelijk niet eens gebruikt door de NASA, maar drong in de jaren 80 wel door in het dagelijkse leven toen het Zweedse matrassen- en kussenbedrijf Tempur het verwerkte in zijn producten. Aanvankelijk dienden die vooral voor ziekenhuizen en rusthuizen, maar sinds ruim 20 jaar worden kussens en matrassen van traagschuim breed verkocht als consumentenproducten.

De technologie voor de allereerste kruimeldief voor consumenten, de Black & Decker DustBuster, uit 1979, werd oorspronkelijk bedacht voor een toestel voor de Apollo-ruimtemissies. Het bedrijf Black & Decker kreeg in de jaren 70 van de NASA de opdracht om een draagbare boor te ontwikkelen, die astronauten konden gebruiken om materiaal vanop de maan te verzamelen. 

De ontwerpers schakelden een computerprogramma in om de motor op punt te stellen en het energieverbruik zo laag mogelijk te krijgen. Black & Decker verwerkte die bevindingen later in een innovatief, mobiel handstofzuigertje, de Dustbuster of kruimeldief. Sindsdien werden er meer dan 100 miljoen exemplaren van het toestel verkocht.

Een thermometer die op basis van infraroodtechnologie de lichaamstemperatuur meet in het oor: het toestelletje bestaat sinds 1991 en heeft al heel wat jonge ouders geworstel met hun zieke koters bespaard. 

Het Amerikaanse bedrijf Diatek baseerde de technologie van zijn thermometer op infraroodtechnologie van de NASA. Het Amerikaanse ruimteagentschap gebruikte die om de temperatuur van sterren en planeten te meten op basis van de infraroodstraling.

NASA-wetenschappers hebben de voorbije jaren volop gewerkt aan Kilopower, een soort compacte kernreactor die kan meegenomen worden op ruimtemissie om een langdurig verblijf op andere planeten (in de eerste plaats Mars) mogelijk te maken. 

De eerste ontwikkelingen van Kilopower worden alvast beschouwd als "hoogst succesvol". "Een veilige, transporteerbare reactor: de technologie die daar ontwikkeld wordt, kan mogelijk op termijn weer van belang worden hier op aarde", concludeert Geukens.