Костюми плавців і тенісні ракетки: п’ять інновацій NASA у спорті

Автомобільна індустрія й авіація. Екологія та медицина. Предмети нашого повсякденного побуту та гаджети. Все це — галузі, на які вплинули технології, що з’явилися на світ завдяки зусиллям фахівців NASA. Ми вже розповідали про них. Сьогодні поговоримо про спорт. З цього матеріалу ви дізнаєтеся про п’ять найцікавіших спортивних інновацій, у яких можна знайти сліди технологій космічної ери.

Костюми плавців

За роки свого існування NASA впровадила безліч інновацій в авіаіндустрію — від нових форм крил до спеціального програмного забезпечення, яке підвищує керованість повітряними суднами. Ключем до більшості з них стало використання аеродинамічної труби — пристрою, що дозволяє швидко та дешево проводити тести експериментальних дизайнів.

Але аеродинамічна труба може слугувати не лише для покращення конструкцій літальних апаратів, а й для тестування матеріалів і форм, призначених для використання у водному середовищі. Саме випробування, проведені в аеродинамічній трубі у дослідницькому центрі NASA в Ленглі, відіграли ключову роль у розробці знаменитого костюма Speedo LZR Racer. Завдяки йому дизайнери зрозуміли, які матеріали та шви найкраще знижують опір плавця у воді, зумівши досягти максимальної ефективності.

LZR Racer дебютував на Пекінській олімпіаді 2008 року, здійснивши справжній фурор. Спортсмени у цих костюмах виграли 94% усіх запливів і вибороли 89% можливих медалей. Загалом 23 з 25 побитих тоді світових рекордів, були встановлені плавцями, які виступали в LZR Racer.

Результативність костюма виявилася настільки високою, що надалі Міжнародній федерації плавання навіть довелося заборонити його використання на офіційних спортивних змаганнях. Утім, модифікована версія LZR Racer, як і раніше, має велику популярність серед професійних спортсменів.

Спортивне взуття

У 2003 році NASA втратила космічний корабель Columbia та сім астронавтів. Причиною катастрофи став удар шматка теплоізоляційної піни по крилу «човника». Намагаючись зрозуміти, як саме такий легкий матеріал призвів до критичного пошкодження, організація звернулася по допомогу до системи ARAMIS, що складалася з високошвидкісних камер і спеціального програмного забезпечення. Вона використовувалася й раніше, але для розслідування загибелі шатла до неї довелося внести безліч серйозних змін, що суттєво збільшили швидкість зйомки.

Під час наступних експериментів NASA змогла не лише відтворити фатальний удар, але й використати цю систему для того, щоб виявити інші потенційно вразливі місця космічних «човників» і зміцнити їх.

Надалі технологію задіяли в інших галузях, які потребують дослідження поведінки різних матеріалів на високих швидкостях — від автомобільної промисловості до військової індустрії. Вона знайшла застосування у спорті. Компанія Adidas використовувала систему для зйомки професійних спортсменів. Згодом отримані дані допомогли у створенні нового, більш зручного й ефективного взуття, призначеного для легкоатлетів.

Дахи спортивних споруд

Після пожежі, що забрала життя екіпажу місії Apollo 1, NASA суттєво переглянула стандарти безпеки. Зокрема, організація розпочала пошуки нового, міцнішого та більш вогнетривкого матеріалу для скафандрів. Зрештою вона обрала так звану бета-тканину, що складається з покритого тефлоном кварцевого волокна. Її використали для створення зовнішнього шару скафандрів, у яких астронавти Apollo висаджувалися на Місяць.

Як і у випадку з іншими згаданими прикладами, надалі ця інновація знайшла застосування на Землі. Компанія Birdair Structures Inc. вирішила використати покриту тефлоном склотканину для створення дахів великих споруд. Вперше новинка була продемонстрована широкому загалу 1970 року, коли скловолоконний навіс укрив американський павільйон на Всесвітній виставці в Осаці.

Ще більшої популярності технологія набула у будівництві спортивних споруд. У наші дні скловолоконні дахи використовуються на багатьох аренах. Конструкції з цього матеріалу відрізняються невеликою вагою, високою міцністю та вологостійкістю. Також вони несприйнятливі до забруднювачів, але при цьому пропускають ультрафіолетові промені, що дає можливість розміщувати під ними газони з натуральною травою.

Захисне екіпірування

Наприкінці 1960-х NASA сформувала спеціальну дослідницьку групу. Її метою було створення нового сидіння для авіалайнерів, яке б забезпечило ефективніший захист пасажирів від вібрацій і навантажень, що виникають під час надзвичайних ситуацій. Результатом цих досліджень стала поява нового полімерного матеріалу, що отримав назву Memory Foam (піна з пам’яттю форми). Він мав як високі енергопоглинальні характеристики, так і ефект пам’яті. 

Спочатку Memory Foam використовувалася винятково в авіаіндустрії, покращуючи комфорт пасажирів. Але згодом вона знайшла широке застосування і в інших сферах діяльності — медицині, автомобільній промисловості та спорті.

Новий матеріал почали активно використовувати для створення сидінь автогонщиків, що допомогло знизити навантаження під час заїздів і зменшити ризик серйозних травм унаслідок аварій. Іншою сферою застосування стало захисне екіпірування. З Memory Foam тепер виготовляють захисні накладки, наколінники та шоломи, які використовуються у таких популярних видах спорту, як хокей, бейсбол і футбол.

Тенісні ракетки

Наприкінці 1990-х фахівці NASA розробили новий матеріал, створений на основі керамічних волокон. Він отримав назву «макроволоконний композит» (MFC). Спочатку основною сферою його застосування були аеродинамічні дослідження. MFC використовували для вивчення поведінки лопатей вертолітних гвинтів і моніторингу вібрацій, що виникають в опорних конструкціях стартових майданчиків під час запусків космічних «човників». Також його залучили для виявлення тріщин у трубопроводах, тестування лопатей вітряних турбін та експериментів у сфері створення сонячного вітрила.

Згодом для нового матеріалу знайшлося й більш «приземлене» застосування. Його почали використовувати гіганти автомобільної індустрії. За ними були й спортивні виробники. У наші дні MFC активно застосовується для покращення характеристик такого спортивного інвентарю, як лижі, сноуборди, бейсбольні біти, хокейні ключки та тенісні ракетки. Також його використовують у виробництві мікрофонів і аудіоспікерів.