Что дало человеку освоение космоса
Перейти к содержимому

Что дало человеку освоение космоса

  • автор:

10 важных причин освоения космоса

К моменту высадки на Луну в 1969 году многие люди думали, что к началу 21 века космические путешествия станут обычным делом, мы сможем посещать другие планеты в нашей Солнечной системе и, возможно, даже рискнем отправиться в межзвездное пространство. К сожалению, такое будущее еще не наступило. Более того, люди вообще стали задаваться вопросом, нужны ли нам космические путешествия. Может быть, стоит оставить освоение космоса частным компаниям?

10 важных причин освоения космоса. Осваивать космос нужно не только для «галочки». Фото.

Осваивать космос нужно не только для «галочки»

Но те, кто долгое время мечтал о том, что люди станут космической цивилизацией, утверждают, что освоение космоса предоставит хорошие преимущества и здесь, на Земле, в областях вроде здравоохранения, горнодобывающей промышленности и безопасности. Вдохновение тоже будет. Вот несколько наиболее убедительных аргументов для продолжения освоения космоса.

Защита от разрушительного астероида

Защита от разрушительного астероида. Брюс Уиллис нас не спасёт. Фото.

Брюс Уиллис нас не спасёт

Если мы не хотим однажды встретить судьбу динозавров, нам нужно защитить себя от угрозы попадания большого астероида. По данным NASA, примерно раз в 10 000 лет каменный или железный астероид размером с футбольное поле может врезаться в поверхность нашей планеты и вызвать цунами, возможно, достаточно большие, чтобы затопить прибрежные районы.

Но на деле бояться нужно настоящих монстров — астероидов в 100 метров в поперечнике или больше. Столкновение с таким гигантом вызовет огненный шторм из нагретых осколков и заполнит атмосферу пылью, блокирующей свет солнца, что уничтожит наши леса и поля. Если кто и выживет, он будет серьезно голодать. Мудро финансируемая космическая программа позволила бы нам обнаружить опасный объект задолго до того, как он поразит Землю, и отправить космический аппарат, который смог бы с помощью направленного взрыва направить астероид на другой курс.

Оно приведет к великим изобретениям

Оно приведет к великим изобретениям. Космос позволит создать невероятные вещи. Фото.

Космос позволит создать невероятные вещи

Очень много устройств, материалов и процессов, изначально разработанных для космической программы, нашли применение на Земле — их было так много, что у NASA появился офис, который ищет способы перепрофилирования космических технологий в продукты. К примеру, все мы знакомы с сухой заморозкой еды, но есть и другие варианты. В 1960-х ученые NASA разработали пластик, покрытый металлическим отражающим материалом. При использовании в одеяле он отражает 80% тепла тела его хозяину — это помогает жертвам катастрофы и пост-марафонцам оставаться в тепле.

Еще более интересной и ценной новинкой стал нитинол — гибкий, но упругий сплав, разработанный для того, чтобы спутники могли расправляться после того, как их упаковали в ракету. Сегодня ортодонты оснащают пациентов скобами, сделанными из этого материала.

Космос полезен для здоровья

Космос полезен для здоровья. Возможно, нам даже удастся победить рак. Фото.

Возможно, нам даже удастся победить рак

Международная космическая станция породила множество медицинских инноваций, которые нашли применение на Земле, например, способ доставки противораковых лекарств непосредственно к опухоли; устройство, которое позволяет медсестре проводить УЗИ и передавать результаты врачу за тысячи километров; роботизированный манипулятор, который может выполнять сложную операцию внутри аппарата МРТ.

Ученые NASA, стремясь защитить астронавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации космоса, также помогли фармацевтической компании испытать Prolia, препарат, который сегодня может спасти пожилых людей от остеопороза. Легче было испытать лекарство на астронавтах, которые теряют 1,5% костной массы каждый месяц, нежели на пожилой женщине на Земле, которая теряет 1,5% ежегодно из-за остеопороза.

Исследование космоса — источник вдохновения

Если мы хотим, чтобы наши дети в этом мире стремились стать великими учеными и инженерами, а не рэперами, ведущими реалити-шоу или финансовыми магнатами, очень важно вдохновить их на правильную деятельность.

Астроном и автор телевизионной программы «Космос» Нил де Грасс Тайсон недавно рассказал следующее:

«Я могу стоять перед восьмиклассниками и говорить: кто хочет стать аэрокосмическим инженером, который построит самолет на 20% более энергоэффективный, чем тот, на котором летали ваши родители? Но это не работает. Однако если я спрошу: кто хочет быть аэрокосмический инженером, который спроектирует самолет, который будет ориентироваться в разреженной атмосфере Марса? Я получу лучших учеников в классе».

Это важно для государственной безопасности

Это важно для государственной безопасности. Не зря мы выводим в космос сотни спутников. Фото.

Не зря мы выводим в космос сотни спутников

Ведущие мировые страны должны обнаруживать и предотвращать враждебные намерения или террористические группы, которые могут развернуть оружие в космосе или атаковать навигационные, коммуникационные спутники и спутники наблюдения. И хотя США, Россия и Китай в 1967 году заключили договор о неприкосновенности территории в космосе, на нее могут позариться другие страны. И не факт, что договоры прошлого можно пересмотреть.

Даже если эти ведущие страны в большей части освоят ближайший космос, им нужно будет быть уверенными в том, что компании могут добывать полезные ископаемые на Луне или астероидах, не переживая, что их будут терроризировать или узурпировать. Очень важно настроить дипломатические каналы в космосе, с возможным военным использованием.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Нам нужно космическое сырье

Нам нужно космическое сырье. Когда на Земле закончатся ресурсы, их можно будет взять в космосе. Фото.

Когда на Земле закончатся ресурсы, их можно будет взять в космосе

В космосе есть золото, серебро, платина и другие ценные вещества. Много внимания привлекли мероприятия частных компаний, которые предусматривают добычу полезных ископаемых на астероидах, но космическим шахтерам не придется далеко ходить, чтобы найти богатые ресурсы.

Луна, к примеру, является потенциально прибыльным источником гелия-3 (используется для МРТ и в качестве потенциального топлива для атомных электростанций). На Земле гелий-3 настолько редкий, что его цена достигает 5000 долларов за литр. Также Луна может быть потенциально богатой редкоземельными элементами вроде европия и тантала, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, солнечных панелях и других продвинутых устройствах.

Государства могут мирно работать вместе

Ранее мы уже упомянули о зловещей угрозе международного конфликта в космосе. Но все может быть и мирно, если вспомнить о сотрудничестве разных стран на Международной космической станции. Космическая программа США, например, позволяет другим странам, большим и не очень, объединять свои усилия в исследовании космоса.

Международное сотрудничество на поле космоса будет исключительно взаимовыгодным. С одной стороны, большие расходы были бы распределены на всех. С другой — это помогло бы установить тесные дипломатические отношения между странами и создать новые рабочие места для обеих сторон.

Есть ли жизнь в космосе?

Почти половина людей на Земле считает, что где-то в космосе есть жизнь. Четверть из них думает, что инопланетяне уже посещали нашу планету.

Однако все попытки найти в небе признаки других существ оказывались бесплодными. Возможно, потому что земная атмосфера мешает сообщениям доходить до нас. Вот почему те, кто занимается поиском внеземных цивилизаций, готовы разворачивать еще больше орбитальных обсерваторий вроде космического телескопа Джеймса Уэбба. Этот спутник будет запущен в 2018 году и сможет искать химические признаки жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы. Это только начало. Возможно, дополнительные космические усилия помогут нам, наконец, ответить на вопрос, одиноки ли мы.

Людям нужно утолять жажду исследований

Наши первобытные предки распространились из Восточной Африки по всей планете, и с тех пор мы не останавливаем движением. Мы ищем свежие территории за пределами Земли, поэтому единственный способ утолить это первобытное желание — отправиться в межзвездное путешествие на несколько поколений.

В 2007 году бывший администратор NASA Майкл Гриффин (на фото выше) провел различие между «приемлемыми причинами» и «реальными причинами» освоения космоса. Приемлемые причины могли бы включать экономические и национальные преимущества. Но реальные причины будут включать такие понятия, как любопытство, соревнование и создание наследия.

«Кто из нас не знаком с этим чудесным волшебным трепетом, когда мы видим что-нибудь новое, даже по телевизору, что никогда не видели раньше? — говорил Гриффин. — Когда мы делаем что-то ради реальных причин, не довольствуясь приемлемыми, мы производим наши лучшие достижения».

Нам нужно колонизировать космос, чтобы выжить

Нам нужно колонизировать космос, чтобы выжить. Колонизация космоса — реальность, но не сейчас. Фото.

Колонизация космоса — реальность, но не сейчас

Наша способность выводить спутники в космос помогает нам наблюдать и бороться с насущными проблемами на Земле, от лесных пожаров и разливов нефти до истощения водоносных горизонтов, которые нужны людям для снабжения питьевой водой.

Но наш рост населения, жадность и легкомыслие приводят к серьезным экологическим последствиям и повреждениям нашей планеты. Оценки 2012 года говорили о том, что Земля сможет выдержать от 8 до 16 миллиардов человек — а ее население уже перешагнуло отметку в 7 миллиардов. Возможно, нам нужно быть готовыми к колонизации другой планеты, и чем быстрее, тем лучше.

Из истории освоения космоса Текст научной статьи по специальности «История и археология»

Текст научной работы на тему «Из истории освоения космоса»

ИЗ ИСТОРИИ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА Н.А. Душкова

Статья посвящена характеристике основных этапов освоения космоса. В ней подчеркивается значимость нашей страны в этом деле, раскрываются дальнейшие перспективы

Ключевые слова: космос, ракета, полет, спутник, Циолковский, Королев, Гагарин, Луна, Марс, Венера

Среди выдающихся научно-технических

достижений ХХ века освоение человеком космического пространства, несомненно, вошло в историю как событие эпохальное. Оно означает качественно новую ступень развития цивилизации -прорыв человечества в просторы Вселенной, открывающий перед ним захватывающие перспективы в сфере научных исследований, в экономике, в решении социальных проблем.

Однако всему этому предшествовала долгая история рождения и развития идеи полета в космос. А началось все с фантазии, и только затем появились первые теоретические работы и эксперименты. Первоначально в мечтах человека полет в космические просторы осуществлялся с помощью сказочных средств или сил природы (смерчей, ураганов).

Первые шаги научного познания Вселенной следует, вероятно, связывать с периодом систематических наблюдений движения небесных тел, начатых 3-4 тысячелетия назад. На основе этих наблюдений были установлены закономерности сезонных колебаний, крайне важные для земледелия и скотоводства, разработаны первые календари, составлены первые астрономические таблицы, пригодные для навигации. Период накопления знаний о Вселенной находился под контролем церкви, и среди древних астрономов Китая, Египта, Вавилонии доминировали служители религиозных культов. В связи с этим картина мироздания базировалась не столько на объективных методах познания Вселенной, сколько на идеалистических версиях.

О формировании материалистического представления о мире огромную роль сыграли труды таких астрономов, философов и мыслителей, как Гераклита Эфесского, Демокрита, Пифагора, Аристотеля, Аристарха Самосского, Клавдия Птолемея, Николая Коперника, Джордано Бруно, Галилео Галилея, Иоганна Кеплера и др.

Но творческая мысль ученых не могла удовлетвориться наблюдением и описанием лишь характера движения планет во Вселенной. Идея полета в космос настойчиво пробивала себе дорогу. Для этих целей в описаниях фантастов уже

Душкова Наталия Александровна — ВГТУ, д-р ист. наук, профессор, е-шай: Dushkova_vstu@mail.ru

присутствовали технические средства: воздушные шары, сверхмощные пушки и, наконец, ракетные двигатели и собственно ракеты. Не одно поколение молодых романтиков выросло на произведениях Ж. Верна, Г. Уэллса, А. Толстого, А. Казанцева, в основе которых было описание космических путешествий. Все изложенное фантастами будоражило умы ученых. Так, К.Э. Циолковский говорил: «Сначала неизбежно идут: мысль,

фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет». Для полетов в мировое пространство нужно было понять и использовать на практике принцип реактивного движения, научиться делать ракеты, создать теорию межпланетных сообщений и т.д.

Можно считать, что отечественная ракетная техника берет начало с XVII века, когда в 1680 г. Петр I организовал первое в мире государственное предприятие по производству ракет для фейерверка — Московское ракетное заведение, после чего фейерверочное искусство в России достигло поразительного размаха.

Особое место среди русских проектов применения реактивного принципа полета занимает проект Н. И. Кибальчича, известного русского революционера, оставившего несмотря на короткую жизнь (1853-1881), глубокий след в истории науки и техники. Имея обширные и глубокие знания по математике, физике и особенно химии, Кибальчич изготовлял самодельные снаряды и мины. Его «Проект воздухоплавательного прибора» был результатом длительной исследовательской работы над взрывчатыми веществами. Он, по существу, впервые предложил не ракетный двигатель, приспособленный к какому-либо летальному аппарату, как это делали другие изобретатели, а совершенно новый (ракетодинамический) аппарат, прообраз современных пилотируемых космических средств, у которых тяга ракетных двигателей служит для непосредственного создания подъемной силы, поддерживающей аппарат в полете. Летательный аппарат Кибальчича должен был функционировать по принципу ракеты.

Свой проект Кибальчич завершил в тюрьме. А так как он был приговорен к смертной казни за покушение на царя Александра II, то его проект летательного аппарата был обнаружен только в 1917 году в архиве департамента полиции.

К тому времени уже были созданы русские боевые ракеты К. И. Константинова и других

изобретателей, что явилось вершиной европейской ракетной техники XIX века. Их развитие в 20-30-е годы ХХ века привело к созданию в нашей стране «катюш», сыгравших существенную роль в Великой Отечественной войне.

И тем не менее, извечная мечта человечества о полетах в космос так и оставалась уделом фантастов до тех пор, пока на рубеже XIX и XX веков не расцвел талант великого ученого К.Э. Циолковского, заложившего основы современной космонавтики. Разработав теорию реактивного движения, ряд принципиальных требований к созданию ракетной техники, к системам, обеспечивающим жизнедеятельность экипажа, К. Э. Циолковский гениально предвосхитил реальные пути, методы и стратегию освоения человеком космического пространства.

Продолжателями дела К.Э. Циолковскго стали С.П. Королев, Ф.А. Цандер, В.П. Вечинкин, Ю.А. Победоносцев, М.К. Тихонравов, Н.К. Федоренков, Б.И. Черановский, И.П. Фортиков. С их именами связано начало практических работ по космическим программам. Первым конкретным делом, сплотившим их в Группе изучения реактивного движения (ГИРД, создана в Москве в сентябре 1931 г.), стала работа по созданию самолета с жидкостным ракетным двигателем.

В конце 1930-х годов ракеты начинают применяться для практических целей, сначала в боях на реке Халхин-Гол, а позже в Финляндии. В начале 1941 г. идет подготовка серийного производства боевых машин БМ-13-16 —

многозарядных пусковых установок («катюш») с ракетными снарядами М-13.

По завершении Великой Отечественной войны работы в данном направлении были продолжены. При этом изучался и проводился сравнительный анализ ракетной техники Германии. В частности, советские специалисты по крохам воспроизвели всю документацию и конструкцию трофейной ракеты «Фау-2», собрали более десятка этих ракет и провели в 1947 г. их летные испытания на специально созданном полигоне Капустин Яр.

В мае 1946 года было принято постановление правительства о создании в стране современной ракетостроительной промышленности, главным конструктором РКТ был назначен С.П. Королев -начальник отдела ракет дальнего действия НИИ-88, «пионер» практического ракетостроения. Конструкторские коллективы смежных предприятий возглавили крупные специалисты в области ракетной техники: В.П. Глушко, Н.А. Пилюгин, М. С. Рязанский, В.И. Кузнецов, В.П. Бармин, А.М. Исаев, получившие опыт при изучении ракетной техники в Германии.

Результатом работы стало создание баллистической ракеты Р-1, стратегических ракет Р-5М, Р-12.

4 октября 1957 г. рев реактивных двигателей известил мир о запуске первого спутника в космос.

Затем последовали второй, третий спутники, в том числе с животными. 1959 г. — стал годом изучения естественного спутника Земли. К Луне последовательно отправилось три космических аппарата, которым удалось не только сфотографировать ее обратную сторону, но и оставить свой след на ее поверхности.

В феврале 1961 г. впервые космический аппарат отправился к Венере.

И, наконец, 12 апреля 1961 г. в космос был запущен космический корабль «Восток», пилотируемый первым космонавтом планеты Ю.А. Гагариным.

Таким образом во второй половине ХХ в. человечество ступило на порог Вселенной — вышло в космическое пространство. И мы гордимся, что дорогу в космос открыла именно наша Родина.

Затем последовали другие достижения: вывод на орбиту первого экипажа в составе нескольких человек, первый выход человека в космическое пространство, полет в космос женщины, полеты космических аппаратов к другим планетам, вывод на орбиту первой орбитальной станции и т. д.

Начало освоения космоса, наравне с другими открытиями, такими как, использование атомной энергии в мирных целях, внедрение ЭВМ в производство, послужило основанием для всеобщего признания того факта, что СССР выиграл первый этап современной научно-технической революции. Дальнейшей успешной работе по всем этим направлениям способствовала и благоприятная международная обстановка. В 70-е годы ХХ в. была достигнута политическая международная разрядка. Как символ разрядки и укрепления международного сотрудничества в области космических исследований с США был воспринят во всем мире совместный полет советского и американского космических кораблей «Союз» и «Аполлон» в июле 1975 г.

Далее среди наиболее значимых событий можно выделить: полет международного экипажа (1978 г.), первый наиболее продолжительный полет космонавтов — 236 суток 22 час. 49 мин (1984 г.), осуществление первого и, как оказалось, последнего запуска многоразовой космической системы «Энергия-Буран» (1988 г.), завершение работ по развертыванию космической навигационной системы ГЛОНАСС, которая будет включать в конечном итоге 24 спутника (1995 г.), участие в международных программах, в том числе

изготовление, запуск и сборка на орбите Международной космической станции.

За рубежом начало освоения космоса было положено запуском в 1958 г. американского КА «Эксплорер-1». Возглавлял американскую космическую программу Вернер фон Браун,

являвшийся до 1945 г. одним из ведущих

специалистов в области ракетной техники в Германии, а затем работавший в США.

В 1962 г. ракетой-носителем «Атлас», разработанной под руководством К. Боссарта, на

орбиту был выведен космический корабль «Меркурий», пилотируемый первым астронавтом США Дж. Гленном. Однако все эти достижения не были полноценными, так как повторяли шаги, уже пройденные советской космонавтикой. Исходя из этого правительство США предприняло усилия, направленные на завоевание лидирующего положения в космической гонке. И в отдельных областях космической деятельности, на отдельных участках космического марафона им это удалось. Речь идет о доставке американских астронавтов к Луне на космическом корабле «Аполлон-11» и выход первых людей на ее поверхность. Большим достижением в развитии американской космической техники стало создание многоразовой космической системы «Спейс Шаттл».

Первые успехи СССР и США побудили и другие страны к активизации своих усилий в космической деятельности. В настоящее время более 30 государств имеют космические программы.

Решение разнообразных задач исследования космоса — от запусков искусственных спутников Земли до запусков межпланетных космических аппаратов и пилотируемых кораблей и станций -дало много бесценной научной информации о Вселенной и планетах Солнечной системы и значительно способствовало научно-техническому прогрессу человечества. Спутники Земли совместно с зондирующими ракетами позволили получить детальные данные об околоземном космическом пространстве. Межпланетные космические полеты помогли нам глубже понять природу многих планетарных явлений — солнечного ветра, солнечных бурь, метеоритных дождей, приступить к изучению Луны, Венеры, Марса.

С помощью спутников было получено более точно изображение Земли, что способствовало совершенствованию картографии.

Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и других природных ресурсов Земли.

Развитие работ в области космической техники привело к созданию систем космического метеообеспечения. С использованием космических средств появилась уникальная возможность решения задач экологического мониторинга Земли и глобального контроля природных ресурсов. Результаты космических съемок оказались эффективным средством наблюдения за развитием посевов сельскохозяйственных культур, выявления заболеваний растительности, измерения некоторых почвенных факторов, состояния водной среды и т.д.

Использование космической техники дает уникальную возможность для организации технологических производств, невозможных в земных условиях, играет определяющую роль в расширении сети Интернет, обеспечении глобальности телекоммуникаций и т. п.

Использовался космос и в военных целях. Успешным запуском в 1962 г. «Космоса-4» началось использование космоса в интересах обороны нашей

страны. Эта задача решалась в специальном НИИ МО. Здесь обосновывалось создание космических систем военного и двойного назначения, в развитие которых определяющий вклад внесли известные военные ученые Т.И. Левин, Г.П. Мельников, И.В. Мещеряков, Ю.А. Мозжорин и др. Общепризнанно, что применение космических средств позволяет в 1,5-2 раза повысить эффективность действий вооруженных сил.

Особенно активизировалось военное соперничество в космосе с конца 70-х годов ХХ в. в условиях срыва международной разрядки и возобновления холодной войны. И хотя в конце прошлого века она, как условно считается себя исчерпала, противостояние тем не менее продолжается.

Особенности ведения войн и вооруженных конфликтов в современных условиях показали, что роль космоса при решении задач военного противостояния постоянно возрастает. Только космические средства разведки, навигации, связи обеспечивают возможность видения противника на всю глубину его обороны, глобальную связь, высокоточное оперативное определение координат любых объектов, что позволяет вести боевые действия практически «с ходу» на необорудованных в военном отношении территориях и удаленных театрах военных действий. Только использование космических средств позволит обеспечить защиту территорий от ракетно-ядерного нападения любого агрессора. Космос становится основой военного могущества каждого государства — это яркая тенденция нового тысячелетия. В перспективе планируется создание многофункциональных космических аппаратов на базе негерметичных платформ модульной конструкции, разработка унифицированного ряда средств выведения с малозатратной высокоэффективной системой их эксплуатации. Только в этом случае, опираясь на созданный в ракетно-космической отрасли потенциал, Россия, по мнению специалистов, в XXI веке сможет значительно ускорить процесс развития своей экономики, обеспечить качественно новый уровень научных исследований, международного сотрудничества, решения социально-экономических проблем и задач укрепления обороноспособности страны, что в конечном счете укрепит ее позиции в мировом сообществе.

Решающую роль в создании российской ракетно-космической науки и техники играли и играют ведущие предприятия ракетно-космической отрасли: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, РКК

«Энергия», ЦСКБ, КБОМ, КБТМ и др. Руководство этой работой осуществляется Росавиакосмосом.

И хотя российская космонавтика испытала немало трудностей в связи с современными реформами, тем не менее, она сохранила свой научно-технический потенциал и высокую конкурентоспособность. Поэтому даже в сложных условиях российские ученые продолжают творческий поиск, проектируют космические

системы XXI века, внедряют в жизнь новшества. В феврале текущего года с российского космодрома в Плесецке стартовала ракета-носитель «Союз-2-1Б» с космическим аппаратом нового поколения «Глонасс-К», при этом новый ракетный двигатель РФ-0124 был разработан и произведен Воронежским КБХА. Достиг своей кульминации уникальный научный эксперимент «Марс-500», который проходит в институте медико-биологических проблем РАН. Следует сказать, что американцы провели опрос своих специалистов о наиболее значимых проектах в СССР и России в области космонавтики. На 1-ое место они поставили первый спутник, на 2-ое — полет Ю. Гагарина, а на 10-ое -проект «Марс-500».

Согласно планам, в 2025 г. Россия построит ядерную установку на Луне, начнется добыча сверхгорючего — гелия-3 и его доставка на Землю.

Затем сбудется мечта Циолковского: появится космический лифт высотой 40 тыс. километров. Это позволит дешево доставлять на орбиту многотонные грузы.

В 2035-2040 гг. наши космонавты высадятся на Марсе. А воплотить мечты позволит «универсальная космическая платформа». В 2020 г. на ней, прямо на орбите, начнут собирать межпланетные корабли.

Продолжается разработка ракетоносителя «Ангара», «Русь-М» и др. проекты.

Воронежский государственный технический университет

Реализация задуманного во многом будет зависеть от благоприятной международной обстановки, от взаимоотношений между Россией и США. Этим объясняется такое важное значение, которое придается подписанному и ратифицированному договору СНВ.

Таким образом, человечество вступило на путь ведущий в загадочные космические дали, покоряя которые оно расширит сферу своей деятельности. Космическое будущее человечества -залог его непрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали и которое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики и других отраслях экономики.

1. Барсуков В. Л. Освоение космического пространства в СССР / В. Л. Барсуков. М., 1982.

2. Бендиков М. Проблемы и перспективы космической деятельности России / М. Бендиков, И. Фролов // Мировая экономика и международные отношения. 2004. № 2.

3. Коваль А. Д. Космос далекий и близкий / А. Д. Коваль, В.П. Сенкевич. М., 1977.

4. Космическая техника / Под ред. К. Гэтланда. М.,

5. Ячменникова Н. Долетели до самого Марса / Н. Ячменникова // Российская газета. 2011. № 28.

FROM THE HISTORY OF LEARNING OF COSMOS N.A. Dushkova

The article is devoted to elucidation of the main stages of beaming of cosmos, the importance of our country, problems in the future

Key words: cosmos, rocket, flight, sputnik, Tsiolkovskiy, Korolev, Gagarin, Moon, Mars, Venera

что нам дало освоение космоса?

4 октября 1957 года в Советском Союзе был осуществлен успешный запуск первого искусственного спутника Земли. Сообщение об этом молниеносно достигло всех уголков земного шара. Полет спутника был зарегистрирован многими обсерваториями и наблюдался десятками тысяч людей на всех континентах нашей планеты.

Значение этого события трудно переоценить. История изучения и освоения космического пространства знает уже сегодня и будет знать в будущем много смелых решений и блестящих открытий, но все они были бы невозможны без запуска искусственного спутника, первого практического шага на пути человечества к звездам.

Небывалым событием, потрясшим весь мир, также стал первый в истории человечества пилотируемый полет в космос, который совершил 12 апреля 1961 года на космическом корабле «Восток» гражданин СССР майор Юрий Алексеевич Гагарин. В ознаменование первого в мире полета человека в космос Указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 апреля 1962 года эта дата ежегодно отмечается как День космонавтики.

Что же дало нам освоение космоса? Стоило ли оно усилий тысяч людей?
Сейчас космонавтика стала настолько обыденной, что порой мы не отдаем себе отчета, что смотрим телевизионные программы благодаря спутниковым антеннам, ведем через спутники телефонные переговоры, слушаем составленные на основе данных из космоса прогнозы погоды, получаем со спутников фотографии о распространении лесных пожаров и других стихийных бедствий. Космические системы позиционирования используются самолётами, морскими судами, автомобилями и туристами. И это только практические результаты.

К началу XXI-го века сотни людей побывали в космосе; человек высадился на Луне, автоматические аппараты побывали на многих планетах Солнечной системы, астероидах и кометах. Автоматический зонд Вояджер-1 пролетел более 14 миллиардов километров и приближается к границе Солнечной системы. В изучении космоса уже активно используются современные роботы, а также искусственный интеллект, хотя ему пока редко доверяют дорогие аппараты. В последние годы были найдены десятки планет, сверхмощные телескопы заглянули в глубины космоса более чем на 10 млрд световых лет.

Человечество уже выросло из своей колыбели — без космоса наша жизнь уже немыслима. Поэтому сегодня многие страны начинают собственные космические программы, а в начале 21 века началось и частное освоение космоса. В 2001 году отправился на орбиту первый космический турист Деннис Тито. А владелец крупнейшей сети мотелей Роберт Биголоу планирует открыть первый орбитальный отель Skywalker уже в 2010 году.

космический лифт

Всё это и даже большее станет возможным с появлением нового пути в космос, более эффективного даже, чем современные корабли многоразового использования. С участием NASA разрабатываются планы строительства космического лифта! Ввиду малой силы притяжения Луны, строительство такого лифта из точек Лагранжа (Л-1 или Л-2), где уравновешены силы тяготения Луны, Земли и Солнца, до поверхности Луны возможно даже с помощью сегодняшних технологий! Потребуется лишь кабель из сверхпрочного волокна «M5», общим весом 7 тонн, который может быть поднят в космос за один запуск.

Также сейчас серьезно рассматриваются планы (НАСА) по добыче ресурсов на Луне и астероидах. Один из видов полезных ископаемых, добыча которого в космосе может быть экономически оправдана — это гелий-3. На Земле его нет, на Луне он присутствует в избытке (собранный Луной из солнечного ветра за миллиарды лет). А он, в то же время, является отличным топливом для термоядерной энергетики. При этом, чтобы обеспечить всей нашей планете потребление энергии, потребуется в год доставлять на Землю лишь около 100 тонн гелия-3!

Но и это — не последние достижения! Освоение космоса открыло перед наукой безграничные возможности изучения Вселенной.

Какие технологии из космической отрасли мы используем ежедневно

Фото: Shutterstock

Благодаря изучению космоса в нашей жизни появились новые технологии: например, камера с CMOS-матрицей и кроссовки с амортизацией. И подобных изобретений десятки. Подробнее о них — в материале РБК Трендов

Хайлайты:

  • Луноходы — вовсе не прототип удобной спортивной обуви. На эволюцию кроссовок повлияли герметичные скафандры и шлемы космонавтов, а еще стереофотограмметрическая система, которую в космосе использовали для оценки расстояния до объектов.
  • Технология лазерного радара стала популярна после миссии «Аполлон-15». Теперь ее используют в смартфонах, беспилотниках, а также для определения глубины водоемов, поиска археологических улик, предупреждения лесных пожаров и при лазерной коррекции зрения.
  • NASA помогло разработать плавательный костюм, в котором спортсмены на Олимпиаде в 2008 году побили 25 мировых рекордов.
  • Техника с дистанционным управлением, которая открыла эру умного дома, тоже результат освоения космического пространства.
  • В космосе переработкой пластика занимается 3D-принтер. Скоро перерабатывать пластик и создавать из него новые предметы с помощью этой технологии можно будет и на Земле.

Путешествия в космос не только открыли нам возможность видеть пространство за пределами земной атмосферы, но и стали причиной появления новых технологий, которыми мы теперь пользуемся каждый день. Компания NASA даже разработала специальный сайт, чтобы показать, какие космические технологии стали частью обычной жизни.

Выпуск YouTube-канала «Индустрия 4.0», посвященный космическим технологиям в быту

Найти достоверную информацию о том, какие технологии действительно появились благодаря освоению космоса, непросто. Вокруг этой темы существует много мифов — например, есть достаточно правдоподобная легенда о том, что луноходы — это прототипы беговых кроссовок.

В 1969 году Нил Армстронг и Базз Олдрин впервые ступили на поверхность Луны в ботинках, созданных компанией General Electric — крупным подрядчиком NASA в подготовке миссии «Аполлон-11». Стоит заметить, что космическая обувь никак не меняла походку космонавтов. «Летящей» ее делала гравитация, которая на Луне в шесть раз слабее, чем на Земле. Особенность ботинок космонавтов заключалась в силиконовой подошве, и будто бы именно она стала прародительницей кроссовок с полыми подошвами. Но это не совсем правда. Космос действительно повлиял на эволюцию спортивной обуви, но не луноходами, а скафандрами и шлемами.

Еще одно изобретение, которое часто приписывают к заслугам космических исследований, — липучка для одежды. На орбите их использовали для того, чтобы не потерять ничего в условиях невесомости. Вот только появились липучки задолго до появления человека в космическом пространстве — в 1955 году благодаря Жоржу де Местралю. Космическая гонка повлияла только на рекламу изобретения, которая вдохновила людей на создание детской одежды с липучками, а позже — экипировки для горнолыжников и дайверов.

Так какие изобретения действительно появились благодаря исследованиям космоса, а какие стоит ожидать в скором будущем?

Космические технологии, которые мы используем уже сейчас

Кроссовки с инновационной подошвой

В 1970-е годы инженер NASA Фрэнк Руди придумал, что одежду космонавтов можно сделать более герметичной за счет воздушных прослоек. Разработка Руди стала толчком для создания обуви с полыми подошвами, в которых амортизация снижает нагрузку на суставы во время движения. Происходит это за счет расположенных под пяткой и передней частью стопы подушечек с взаимосвязанными воздушными ячейками. Свою идею инженер начал предлагать производителям кед и ботинок, но откликнулись на космическую разработку только в компании Nike. Дизайнеры Nike решили выставить технологию напоказ и поместили воздушную капсулу в «окошке» прямо под пяткой — так появились Nike Air.

Но кроссовки Nike Air — не единственная модель спортивной обуви, которая появилась благодаря освоению космоса. В 2003 году за несколько минут до приземления разбился шаттл NASA «Колумбия». Установили, что причиной аварии было падение куска теплоизоляционного кислородного бака еще при старте. Это произошло из-за разрушения наружного теплозащитного слоя на левой части крыла.

Во время расследования NASA использовало стереофотограмметрическую систему ARAMIS. Суть ее в следующем. Две синхронизированные камеры снимают процесс столкновения двух материалов. Далее программное обеспечение анализирует их деформацию. Технология похожа на человеческое зрение, которое видит окружающий мир в трехмерной плоскости. «С помощью двух камер мы можем точно понять, приближается или удаляется объект, и оценить расстояния, которые оно преодолевает», — объяснил Джон Тайсон, президент компании, которая построила стереофотограмметрическую систему, используемую NASA.

Такую же технологию решила использовать Adidas для создания новой модели кроссовок AlphaBOUNCE, которые презентовали в 2016 году. Для этого были проанализированы движения ног марафонцев босиком и в обуви. Выяснили, что во время бега кроссовок сжимает сухожилие. Поэтому решили сделать v-образное отверстие в задней части ботинка, чтобы нога могла свободно двигаться. Также разработчики создали материал под названием Forgedmesh, который обеспечивает опору ноги и гибкость движения одновременно.

Фото: NASA

Плавательный костюм

В 2008 году NASA совместно со спортивным брендом Speedo разработало плавательный костюм для спортсменов. Он снижает сопротивление воды на 38%. Это увеличивает скорость пловцов примерно на 4%. Более того, он максимально поддерживает мышцы и не ограничивает движения.

Бесшовный костюм производят из высокотехнологичной сверхлегкой водоотталкивающей ткани. Ткань состоит из переплетенных нитей эластана-нейлона и полиуретана.

Производители утверждают, что благодаря этому костюму у спортсменов на 1,9-2,2% выше вероятность победить. Американские пловцы Натали Кафлин и Майкл Фелпс уверены, что стали олимпийскими чемпионами в 2008-м в том числе благодаря костюму от NASA. На Олимпиаде в Пекине 98% медалистов по водным видам спорта были именно в этом костюме, побив заодно 25 мировых рекорда.

Фото: NASA

Цифровая фотография

Техническим оборудованием для съемки высадки на Луну «Аполлон-11» обеспечила шведская компания Hasselblad. Полвека спустя производители фотоаппаратов снова вернулись к космической теме и сделали камеру для смартфона OnePlus 9 Pro, которая позволяет снимать Луну, используя ночной режим, суперзум и другие инструменты.

По сути, все, что теперь умеют делать камеры, — результат освоения космоса. Это относится не только к профессиональной оптике, но и к матрице, которую используют для компактных девайсов. Чтобы улучшить качество изображения и уменьшить размеры камер для межпланетных миссий придумали технологию CMOS-матриц.

CMOS в цифровых устройствах

Это устройство визуализации на основе полупроводниковых приборов и оксида металла, которое может принимать и обрабатывать световые импульсы и переводить их в изображение. Ее преимущество заключается в низком энергопотреблении, возможности захватывать и обрабатывать изображение. CMOS-матрицы начали создавать еще в 1960-х годах, а в 1990-е их начали использовать в различных цифровых устройствах.

Лазерный радар

Еще одно космическое достижение — лидар. LIDAR — технология, которая посредством активных оптических систем получает информацию об удаленности объектов с точностью до миллиметра. Эта технология изначально была изобретена для военных целей. Первый прототип построила американская военно-промышленная авиастроительная компания Hughes Aircraft Company в 1961 году. Но широкое применение технология нашла после использования в рамках миссии «Аполлон-15» для картографирования Луны.

LIDAR состоит из трех основных компонентов: сканер, лазер и GPS-приемник. Другими элементами, играющими важную роль в сборе и анализе данных, являются фотоприемник и оптика. Суть технологии заключается в том, что система вычисляет, сколько времени требуется лучам света, чтобы попасть на объект или поверхность, отразиться от него или нее и «долететь» обратно к лазерному сканеру. Затем расстояние вычисляется с помощью формулы скорости света.

Сегодня LIDAR применяется для определения глубины водоема, поиска археологических улик на поверхности и в воде, предупреждения лесных пожаров, при лазерной коррекции зрения, в беспилотниках и iPhone 12.

Фото:youtube.com

Техника с дистанционным управлением

В 1996 году в институте Гленна, исследовательском центре NASA, разработали встраиваемую сетевую технологию Embedded Web Technology, чтобы космонавты могли дистанционно управлять экспериментами на борту шаттлов и МКС. Благодаря программному обеспечению члены экипажа подключались к приборам в любой части станции. Для NASA это была возможность не устанавливать программное обеспечение пользовательского интерфейса на каждый космический прибор, что сэкономило около $150 млн. В итоге Embedded Web Technology приспособили не только для космоса, но и для земной жизни. Система позволяла пользователю управлять устройством, например, кухонным прибором, автомобилем, DVD-плеером или факсом удаленно через интернет.

Популяризатором этой технологии в 1990-х годах стал бизнесмен Дэвид Мэнсбери. Ему надоело питаться фастфудом, а на приготовление домашней еды не было времени. Он подумал, что будет здорово, если духовка сама приготовит ужин к его приезду с работы. Мэнсбери обратился к инженерам исследовательского центра Гленна, которые разрабатывали удаленную систему управления для космонавтов на МКС.

Как работает Embedded Web Technology

Получив доступ к технологии Embedded Web Technology, Дэвид Мэнсбери основал компанию TMIO для реализации своей идеи. В итоге была разработана духовая печь Connect to Intelligent Oven. Она работала следующим образом: пользователь помещал в нее свежие продукты, где они хранились, как в холодильнике, до тех пор, пока не запускался процесс приготовления. Для этого с любого устройства, которое имело выход в интернет, нужно было ввести время старта, длительность и температуру. Сделать это можно было удаленно с любого устройства, где был интернет. Программа также позволяла регулировать настройки, когда процесс приготовления уже запущен. Духовая печь имела два отделения, так что готовить можно было сразу два блюда.

В 2003 году журнал TIME признал «умную» духовку изобретением года. С этой духовой печи началась эра «умного» дома. Однако после 2007 года модель, похоже, сняли с производства и никакой новой информации о ней не появлялось.

Фото:Xiaomi, «Яндекс»

Фильтры для воды

Технология фильтрации воды известна человечеству еще со времен Древнего Египта. Но фильтр в привычном нам виде появился недавно. В 1960-х годах NASA поставило на космический корабль «Аполлон» принципиально новую легкую модель очистителя воды. В отличие от существовавших в то время фильтров, модель NASA чистила воду не хлором, а ионами серебра, которые не вредят здоровью и не придают воде неприятный вкус. Ионизация воды понравилась не только космонавтам. Такой способ фильтрации стал популярен на Земле. Причем ионизатор начали использовать и для отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Со временем фильтры модернизировали. В 2000 году обнаружили, что нанокерамические волокна отлично фильтруют воду. Частицы, в том числе вирусы и бактерии, проходят через сплетенные волокна, притягиваются к ним и застревают, оставляя воду чистой. Это происходит благодаря тому, что волокна нанокерамики производят положительный электрический заряд, когда через них проходит вода, в то время как у многих примесей заряд отрицательный.

NASA участвует в разработке фильтров для воды

На этом модернизация очистителей воды не закончилась. В 2008 году на МКС доставили фильтр с системой The Water Recovery System. Вода, попадая в коллектор фильтра, проходит через специальные фильтры, после чего образуется небольшое гравитационное поле. Примеси остаются на стенках резервуара, а очищенная вода — внутри. Далее она испаряется при температуре 131 °C, чтобы образовался конденсат. В конце жидкость повторно прогоняется через фильтры.

Японский астронавт рассказывает о переработке воды на МКС

Оптические линзы

Миф о том, что космические технологии коснулись и солнцезащитных очков, можно объяснить тонким золотистым отражающим фильтром на шлеме у космонавтов. Именно он стал причиной слухов о родстве скафандра с очками-авиаторами. На самом деле освоение космоса действительно повлияло на изменения аксессуара — но только на эволюцию линз обычных очков для зрения.

В 1972 году по указу Минздрава США линзы начали делать из пластика. Преимущество материала заключалось в том, что его почти невозможно было разбить. Но поцарапать пластиковые линзы можно было запросто. Решение нашел инженер NASA Тед Уайдевен.

Уайдевен занимался системами очистки воды на космических кораблях и придумал технологию, которая позволяла наносить тонкую защитную пластиковую пленку на поверхность мембраны фильтров для воды с помощью электрических разрядов. Позже разработку начали применять для защиты забрала шлема скафандров, а в 1983 году компания-изготовитель очков Foster-Grant получила лицензию на создание оптики по той же технологии.

Автомобильные шины

Компании по производству автомобильных шин тоже заняли свое место в улучшении космического оборудования. В 1970-х годах разработчики Goodyear создали волокнистый материал для парашютных строп «Викинга-1» — космического корабля, который в августе 1975 года совершил первую успешную посадку на Марсе в рамках исследовательской миссии «Красная Планета». Позже компания начала применять технологию в производстве автомобильных шин, увеличив ресурс резины на 16 тыс. км.

Еще одно достижение принадлежит Michelin. В 2004 году компания разработала безвоздушную покрышку, которую впоследствии стали использовать для луноходов и марсоходов. Такие шины держат форму за счет сложной структуры ребер жесткости, а не за счет давления. Сейчас такую покрышку уже можно встретить на гражданских автомобилях, вот только покататься на общественных дорогах с такими шинами не удастся — пока только по треку.

Матрасы с эффектом памяти

Во время полета космонавты и летчики испытывают сильные перегрузки. Именно поэтому в 1960-х годах NASA решило разработать индивидуальные кресла для космонавтов. Но это оказалось очень дорого, поэтому придумали более универсальный вариант — пену, которая принимает форму тела. Так появился модифицированный пенополиуретан низкой упругости Memory Foam. Этот материал состоит из множества ячеек, которые под действием человеческого веса и тепла сжимаются, принимая форму тела. В итоге в ракетах и самолетах начали делать кресла из пенополиуретана. Они лучше защищают от ударов в случае аварии, повышают комфорт экипажа и пассажиров (если речь о самолетах) за счет равномерного распределения давления.

Позже пенополиуретан стали использовать в массовом производстве матрасов. Матрас из полиуретана хорошо поддерживает позвоночник, в нем не заводятся грибки и плесень, он не накапливает пыль, долго служит.

Космические технологии, которые мы будем использовать в ближайшие годы

Биопринтер

Российские ученые в 2016 году создали рабочий прототип биопринтера «Орган.Авт», который может печатать микроорганы и ткани. В 2018 году его решили запустить в космос. На МКС напечатали хрящевую ткань человека, а также ткань щитовидной железы мыши. Результаты признали успешными

Создание новых клеток и тканей в космосе понадобилось по нескольким причинам. Во-первых, отсутствие гравитации позволяет печатать объект сразу со всех сторон, а не послойно, как на Земле. Во-вторых, не приходится использовать токсичные соли гадолиния, которые обычно используются в экспериментах в земных лабораториях. Это повышает выживаемость создаваемых клеточных структур.

Когда такой принтер войдет в повседневность и людям смогут пересаживать органы, напечатанные на орбите, пока неизвестно.

Переработка пластика

Для переработки пластика в космосе используют 3D-принтер Refabricator. Он разработан компанией Tethers Unlimited и уже работает на МКС. Принтер-гибрид может как перерабатывать пластиковые отходы, так и отпечатывать новые предметы. Как это происходит? Использованный во время экспедиции пластик загружают в принтер. Далее он плавит мусор и делает из него волокна для дальнейшей 3D-печати инструментов и пластиковых запчастей. В дальнейшем этот прибор пригодится не только космонавтам в длительных полетах, но и людям на Земле.

3D-принтер на МКС

Фотобиореактор

В Москве команда инженеров в 2018 году создала фотобиореактор, который умеет выращивать водоросли. Это прозрачный сосуд с лампочками, насосом и датчиками. В нем растут одноклеточные водоросли. Внешне аппарат похож на большой блендер. Разработка может пригодиться в космосе для путешествий на большие расстояния для жизнеобеспечения членов экипажа. Например, водоросли можно использовать как корм для рыб, которых тоже можно выращивать на борту корабля.

На Земле выращенными в фотобиореакторе водорослями можно кормить не только рыб, но и скот. Также растения можно использовать для очистки сточных вод и создания биотоплива.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *