Технологии из космоса

0

У вас есть тефлоновая сковородка? Снимаете цифровой камерой? Носите брюки на молнии, а куртку на липучках? В машине используете спутниковую навигацию GPS? Если да, то вы достойный представитель космической эры. Эти и многие другие технологии являются продуктом космоса. Все они были либо специально созданы в ходе развития космических программ, либо получили широкое распространение именно после того, как их довели до ума ученые, работающие на космос.

Все это позволяет сегодня с полной уверенностью причислить космос к фундаментальным наукам и заставить умолкнуть скептиков, которые с завидной регулярностью задаются вопросом: «А зачем нам, собственно, нужны дорогостоящие космические исследования?».

В действительности, в годы «холодной войны» у космической гонки были простые стимулы — престиж страны и военное превосходство над врагом. Оба фактора кажутся все менее значимыми сегодня, когда все страны стараются сотрудничать в космосе. Исключение составляет лишь Китай, власти которого, как бы примеряя на себя роль ушедшего в историю СССР, считают успехи в космосе доказательством превосходства коммунистической идеологии.

Однако и без всякого патриотизма огромные усилия и колоссальные расходы, которых требует освоение космоса, многократно окупаются. Космосу требуются все более совершенные микросхемы, огнестойкие краски, прочные пластики, вечные клеи и многое другое. Над этими направлениями в мире ежегодно трудятся миллионы людей.

За последние полвека благодаря космической отрасли было запатентовано более 50 тыс. различных изобретений, начиная с таких фундаментальных, как спутниковая и сотовая связь, заканчивая пришедшими в каждый дом тефлоновыми сковородками.

По оценкам независимых исследователей, рынок космических технологий ежегодно составляет около $170 млрд. В дальнейшем он будет только расти. В перспективе возникнет новый колоссальный сектор мировой экономики под названием «космический туризм». Но самое главное — космические технологии помогут защитить Землю от следующего тунгусского метеорита и спасут от энергетических проблем благодаря поставкам термоядерного топлива с Луны.

Тефлон, одежда на молнии и липучках из космоса

О том, что есть технологический уровень отдачи от космоса, который может ощутить едва ли не каждый житель Земли, свидетельствуют как минимум три вещи. Все они широко распространены в быту, но об их «космическом» происхождении мало кто подозревает. Это тефлон, молнии и липучки на одежде.

Скептики, конечно, могут сказать, что все три вещи были придуманы и запатентованы во вполне земных условиях. Это действительно так, однако поначалу наиболее широко востребованными они оказались именно в космосе, и в широкий обиход попали лишь после того, как были обкатаны на орбите.

Тефлон, лучший друг домохозяек и кулинаров, был запатентован американской компанией DuPont и представляет собой изначально белое вещество, по внешнему виду напоминающее полиэтилен. Тефлон оказался очень полезен в космических условиях, поскольку обладает фантастической тепло- и морозоустойчивостью, а также сохраняет эластичность при температурах от минус 70 до 270 градусов. Он не смачивается ни водой, ни органическими растворителями. Лучшего материала для обеспечения теплоизоляции на космических кораблях и не придумать. В широкую коммерческую эксплуатацию тефлон попал после того, как его широко применяли на американских шаттлах Apollo, летавших к Луне.

Молния для одежды была запатентована еще в 1914 году американцем Гидеоном Сундебеком, но была по-настоящему востребована лишь после того, как ученые стали трудиться над экипировкой космонавтов. Молния оказалась намного практичнее, чем обыкновенные пуговицы и застежки. То же самое можно сказать и о «липучках» (в оригинале Velcro), запатентованных швейцарским инженером Жоржем де Местрелем в 1948 году. «Липучки» очень пригодились космонавтам, но лишь после того, как эта технология была опробована в космосе, она смогла получить широкое распространение на Земле.

«Тефлон и “липучки” появились до начала программы Apollo, — говорит Юрий Караш, член-корреспондент Российской академии наук. — Именно благодаря ей они были представлены на широкий рынок. Теперь сложите стоимость всех изделий, изготовленных с применением тефлона и Velcro, общий объем продаж этих изделий уже многократно окупил программу Apollo, которая стоила порядка $100 млрд.».

Безопасность: спасение от метеоритов

Сто лет назад на Земле случилась чудовищная катастрофа, о природе которой ученые спорят до сих пор. Некоторые утверждают, что это была комета, другие говорят об астероиде. Как бы то ни было, важно, что чудовищный взрыв в 1908 году произошел над пустынной Сибирью, а не, скажем, над Европой или Северной Америкой.

Тунгусский метеорит — ярчайший пример того, какую опасность таит космос. В следующий раз человечеству может повезти гораздо меньше. Тут уместно вспомнить о Мексиканском заливе, который, по предположению некоторых ученых, является кратером от того самого метеорита, погубившего динозавров 70 млн. лет назад.

Чтобы уберечься от подобных катаклизмов, необходимо развивать космические технологии — как те, которые могут заранее обнаруживать опасные объекты, так и те, которые смогут воздействовать на них. У NASA уже сегодня есть несколько проектов, посвященных поиску небесных тел, имеющих хотя бы гипотетические шансы на столкновение с Землей. Среди проектов их уничтожения, которые обсуждаются сегодня, самыми перспективными считаются зонды с ядерными бомбами и орбитальные лазерные установки, могущие сжигать приближающиеся астероиды, производя лучи энергии с помощью зеркал, улавливающих солнечный свет.

Энергетика: надежда на гелий-3

В научном мире хватает скептиков, которые не верят в то, что нефть заканчивается. Возможно, они правы, и волноваться о том, что в один прекрасный день бензин на заправках закончится, не стоит. И даже в этом случае термоядерная энергетика не теряет своей актуальности. Пожалуй, не найдется в научном мире человека, который отрицал бы, что с момента, когда мы овладеем термоядерной энергией, об энергетическом кризисе человечество может забыть.

И здесь нам тоже поможет космос. А точнее, Луна, на поверхности которой благодаря отсутствию атмосферы, солнечное радиационное излучение в огромных количествах образовало вещество, известное, как изотоп гелия-3. Специалисты NASA считают, что на Луне есть не менее 10 млн. тонн этого вещества, в то время как на Земле не наберется и тонны.

Гелий-3 может использоваться в термоядерных реакторах, выделяя при этом просто фантастическое количество энергии. 1 кг изотопа может произвести не меньше 19 мегаватт-часов энергии. Этого хватит для того, чтобы несколько лет освещать крупный город. Таким образом, нескольких десятков тонн изотопа хватит для обеспечения всех энергетических запросов планеты на протяжении года. Вот вам и польза от гипотетической промышленной базы на Луне.

Коммуникации: спутники-связные

В 1947 году офицер британских ВВС Артур Кларк впервые высказал идею размещения на орбите планеты спутников, которые могли бы ретранслировать радио- и телевизионный сигнал, а также осуществлять наблюдения за погодой. Позже Кларку, который стал одним из классиков фантастической литературы, пришлось пожалеть о том, что он не запатентовал свою идею, которую без всяких преувеличений можно назвать гениальной.

Поначалу спутники были в основном военными, их предназначение — шпионаж за наземными войсками противника. СССР и США в свое время нашпиговали орбиту этими маленькими наблюдателями до такой степени, что они порой даже сталкивались друг с другом.

По мере того, как угасала «холодная война», а себестоимость запуска в космос снижалась, на орбите стали все чаще появляться коммерческие спутники. Их предназначением были метеорология, трансляция телевизионного сигнала и геологическая разведка. Сегодня к этим функциям также добавились Интернет и спутниковая навигация — тоже, между прочим, технология, некогда созданная военными для своих нужд. Каждый день миллионы автомобилистов выбирают путь благодаря космическим разработкам.

Фото и видео: галактические мегапиксели

Три, пять, восемь мегапикселей… Цифровой фотоаппарат сегодня есть у каждого, кто хоть как-то причастен к фотографии. Никто уже не хочет возиться с пленкой, если можно снимать на цифру — это дешевле и удобнее. Даже Голливуд переходит на съемку цифровыми камерами, которые уже ни в чем не уступают пленочным.

И здесь снова не обошлось без космоса, ведь в основе цифровых камер лежат ПЗС-матрицы. Так называют микросхемы из светочувствительных фотодиодов на основе кремния. Они впервые были созданы в 1960-х. И толчком к их развитию послужили именно космические исследования. Наиболее активно разработки цифровых оптических систем велись для создания электронных телескопов, необходимых для исследования космоса, и космических фотокамер для создания снимков Земли, а также различных космических объектов. Венцом творения в этой области стал орбитальный телескоп Hubble, работающий на благо науки с 1991 года. Сегодняшние цифровые фотоаппараты, видеокамеры, цифровое телевидение и цифровые микроскопы, получившие широкое применение в медицине, — прямые потомки космических фототехнологий.

10 причин исследовать космос

1. Развитие технологий. Сотни технологических разработок уже перекочевали из космоса на Землю и стали частью повседневной жизни миллионов людей.

2. Научные открытия, совершаемые с помощью космических исследований, позволяют пополнить наши знания о природе Вселенной и продвигают фундаментальные области науки.

3. Космос может помочь решить энергетические проблемы человечества. На данный момент наиболее перспективным вариантом является добыча изотопа гелия-3 на Луне.

4. Космическая индустрия дает работу сотням тысяч людей во многих странах. Ежегодный оборот мировой космической индустрии составляет $170 млрд.

5. Прямым развитием космической программы является космический туризм, с годами он станет крупной отраслью, обеспечивая работой многих людей и принося большие прибыли.

6. Космос неразрывно связан с военными технологиями, в перспективе возможно создание космических видов оружия, которые будут многократно превосходить существующие ныне. Например, кинетическое оружие. Запущенный с орбиты небольшой астероид будет во много раз страшнее любой атомной бомбы.

7. Только располагая мощными космическими технологиями, можно обеспечить защиту планеты от астероидов, подобных тем, которые уничтожили динозавров 70 млн. лет назад.

8. Создание баз на Луне и Марсе станет подготовкой резервных убежищ для человечества на случай катаклизмов на Земле. Эти колонии также спасут планету от практически неизбежного перенаселения.

9. Космос имеет огромное политическое значение, успехи во внеземном пространстве поднимают престиж страны.

10. Космос является глобальной целью, вокруг которой со временем может объединиться все человечество, навсегда позабыв о внутренних межнациональных и религиозных распрях.

Алексей Бондарев,
«Сегодня»

Поделиться.

Комментарии закрыты