火星を飛行するヘリコプターは、農家が土地を監視するのを支援するドローンと、技術的なDNAを共有しています。
再生水システムは、地球上で最も乾燥した地域のいくつかに飲料水を供給するのに役立つ可能性があります。
環境に有害な汚染物質の除去は、NASAの発明のおかげで可能になりました。
宇宙探査は、刺激的であると同時に革新的でもあり得ます。NASAは、宇宙への旅をより容易に、より安全に、より長く行えるようにする過程で、技術開発の主導的な担い手になってきました。そして、その技術の多くは、現在地球上でも活用されています。
以下は、NASAが宇宙開発計画の一環として当初開発し、現在では私たちが直面する最も重大な環境問題のいくつかへの対応に役立っている技術の5つの事例です。
1. アルゴリズムによる世界の作物生産量の予測
農業分野では、作物の生産性についてより正確な予測を提供できるデータが求められています。農産物の輸出に携わる組織にとって、そのようなデータは、販売の促進、価格設定、そして国際的な顧客の獲得に役立てることができます。
米国では、衛星画像内の雲を検出するために作成されたアルゴリズムが、この業務を商業的に提供するために活用されています。このアルゴリズムは当初、衛星画像データ内の雲を除去するために設計されました。雲は、「森林や作物の健康状態、氷冠や氷河の被覆、地表の水分、その他多数の地表状況」を監視するために行われる計算の一部を妨げるため、NASAによると、除去する必要があるということです。
このシステムは、世界の主要16作物を対象としたリアルタイムの画像データを作成します。データには、作物の被覆、地表状況、作物の健康状態、および世界の生産予測の地図が含まれます。また、データは国や地域ごとに細分化し、過去の数値も提供することができます。
2. レーザーの精度によるハリケーンの追跡
米国の大西洋岸では、6月から11月にかけて、ハリケーンによる被害が日常的に発生しています。アジアでは、サイクロンは一年中いつでも発生する可能性がありますが、5月から10月にかけて多く見られます。こうした壊滅的な暴風雨を発見し追跡することは、文字通り生死を分けることになり得ます。
極軌道衛星に搭載された「クロストラック赤外線分光計」と呼ばれる装置は、レーザーを使用して大気を走査し、気温と湿度に関する正確なデータを提供します。この情報は気象学者が暴風雨の強さや進路を予測するのに役立ち、強力な嵐の進路上にいる可能性のある人々に、適切なタイミングで警報を発することができます。
2017年9月には、この装置を用いてハリケーン・アーマがカリブ海および米国南東部を横断する様子が追跡され、住民が重要な備えを行えるようになりました。
3. 環境ハザードの除去
ロケット打ち上げ時に発生する猛烈な熱に耐えられるよう開発された塗料は、フロリダ州にあるNASAのケネディ宇宙センターの建物や構造物に大量に塗布されました。
ポリ塩化ビフェニル（PCB）と呼ばれる物質は、不燃性で、非常に高温にも耐えられます。しかし、PCBは人や動物の身体的および精神的な発達に害を及ぼすことも分かっています。この物質は1976年に使用が禁止されましたが、埋立地や建物などには今も残っており、環境に影響を与え続けています。
PCBは水に強く、分解が非常に遅く、除去することが極めて困難です。NASAの科学者ジャッキー・クインが、安全な化学反応を利用してPCBを集めて捕捉するという着想を得るまでは、そうでした。
この技術は、海洋生態系など、PCBが検出された除去が困難な多くの環境で導入されています。スポンジのように機能する反応剤を取り付けたチューブがPCBを吸収し、周囲の環境を乱すことなく水中から除去します。
4. 農家に鳥の目線の視点を提供
2021年4月19日、NASAは火星でドローン・ヘリコプターを飛行させました。もちろん、どのようなドローンでもよいというわけではありません。厳しく容赦のない地形に耐えるように設計されたものです。さらに、空気が非常に薄く火星の大気に似ている、地球上の非常に高い高度でも試験されたものでした。
ドローン専門企業のAeroVironmentは、1990年代からNASAとドローンの開発で協力してきました。特に、火星の大気密度に相当する高度で確実に運用できるドローンのシリーズを開発しています。同社の技術は、火星で飛行するヘリコプターであるインジェニュイティに採用されました。
地球に戻ると、まさにその同じ技術が、Quantixと呼ばれる圃場走査用ドローンに使用されています。このドローンは非常に高い高度まで上昇し、対象地域の上を往復しながら飛行し、眼下の地表の高品質な合成画像を連続して提供します。調査対象となる土地の正確な評価やGPSデータと組み合わせることで、あらゆる問題を調査することができます。ある事例では、カリフォルニア州中部のクルミ農家が、1シーズンで5万ドル以上も収穫量を増やすことができました。
5. 宇宙では、その水がどこから来たのかを気にしないこと
水を宇宙に送ることは、非常にコストのかかる作業です。ロケット燃料よりもはるかに重いのです。では、国際宇宙ステーション（ISS）の宇宙飛行士は、飲料水をどこから得ているのでしょうか。
その問いに対する端的な答えは、彼らが再生された尿、そして汗や宇宙飛行士の呼気から空気中に入る水分を飲んでいるということです。無駄になるものは何もありません。聞くと魅力的ではないかもしれませんが、実際にはISSの飲料水は、多くの人々の家庭の水道水よりも清潔である可能性があると、NASAは見積もっています。
スウェーデンの大学と協力し、NASAは水を再利用するシャワーの開発を支援しました。このシャワーは、「正に帯電した微細なアルミナ繊維（これにより）細菌やウイルスを含め、事実上すべての汚染物質を除去できる」とされています。
NASAによると、この新しいシャワーは、他のシステムと比べて再生水の流量を高速化できるとのことです。水を安全かつ効果的に再利用できれば、水が乏しい地域にあっても、世界中の人々が水を利用できるよう支援できる可能性があります。
