Что подарил нам космос

В День космонавтики мы расскажем о нескольких изобретениях, которые стали возможны благодаря стремлению человека к звездам. Некоторые из этих вещей настолько укоренились в быту, что об их космическом происхождении помнят немногие.

Космическая навигация и связь

Это, наверное, —  самое очевидный пример присутствия космоса в нашем быту. Мы смотрим спутниковое телевидение, используем спутниковый интернет, и ориентируемся по навигаторам. Еще 50 лет назад перед человечеством встала одна большая проблема – передача сигнала на большие расстояния. Различные попытки использовать наземные передатчики не привели к успеху и только с появлением искусственных спутников земли удалось обеспечить передачу информации практически в любую точку нашей планеты.

Технология достаточно проста — в космос запускается специальный спутник, который выполняет функции информационного моста. Проще говоря, после запуска он будет находиться на фиксированном расстоянии от Земли и вращаться с той же скоростью, что и сама планета. То есть, относительно наблюдателя на земле спутник всегда будет в одном и том же месте. Так как спутник находится на значительном удалении от Земли, диаметр его «луча» на земле может быть очень большим и охватывать целые материки.

Лечебные костюмы

Исследования изменений в организме человека в космосе, вызванные невесомостью, малоподвижностью, позволили создать не только специальные тренажеры для космонавтов, но и костюмы «Адели» – для реабилитации детей, больных церебральным параличом. Напрягая мышцы в таком «скафандре», ребята учатся двигаться активнее.

Нагрузочные костюмы «Пингвин», «Регент» созданы по той же методике для взрослых с болезнью Паркинсона, нарушениями центральной нервной системы. Российские ученые погружали испытателей-добровольцев в ванны, на непромокаемый материал, чтобы имитировать условия невесомости, а теперь такой метод применяется для борьбы с отеками. А еще опыт космических полетов дал возможность разработать средства от декомпрессии, что уже позволило вылечить сотни людей. В российском Институте медико-биологических проблем был создан препарат, помогающий от головокружения и укачивания, уже испытано другое лекарство – для профилактики инфекции верхних дыхательных путей. Давно получили известность препараты, восстанавливающие работу кишечника. И это – лишь часть земной отдачи космоса. Так что ученые заняты не только здоровьем десятков космонавтов, но и десятков, сотен тысяч взрослых и детей в нашей стране.

Тефлон

Тефлон был создан еще в 1938 году, но только его использование в качестве теплоизоляции космических кораблей, открыло материал как отличное покрытие для сковородок. Благодаря уникально низкому коэффициенту трения, тефлон охотно начали использовать при производстве подшипников и прокладок. Тефлоновая  электроизоляция защищает электрические схемы космических кораблей.

Ткани, покрытые тефлоном, используют для кровли крыш стадионов, тефлоновые пленки покрывают сотни километров нефтепроводов. Из тефлона уже сейчас делают суставы и изучают возможность создания искусственных нервов: тефлон был выбран в качестве синтетической основы для выращивания искусственных нейронов. Но широкой публике этот материал известен, прежде всего, благодаря своим уникальным антипригарным свойствам, сделавшим его совершенно незаменимым в быту.

«Молнии» и «липучки»

Эти элементы одежды вполне могла постигнуть судьба тефлона, ведь «молния» была изобретена еще в 1914 году, а «липучка» —  в 1948. Оба изобретения так и пылились бы на полках патентных бюро, если бы их не начали активно использовать в одежде космонавтов, после чего они стремительно вошли в повседневный обиход. «Космическое измерение» в истории липучек началось в тот момент, когда астронавты обнаружили, что при передвижении в открытом космосе именно «липучки» позволяют быстро и эффективно застегнуться и расстегнуться. Затем липучки стали использовать горнолыжники, обнаружившие, что у их костюмов не так уж много отличий от костюмов астронавтов. За ними последовали и аквалангисты…

Настоящая же популярность пришла к «липучкам» после того, как в одной из телепередач с околоземной орбиты зрители увидели астронавтов, прикреплявших с их помощью продукты к стенам и к тому же демонстрирующих стояние вверх ногами в состоянии невесомости. Именно после этого «липучки» стали привычным элементом детской одежды. Поскольку в космических проектах используются наиболее ценные «земные» изобретения, то в данном случае телереклама «липучек» (скорее всего непреднамеренная) оказалась социально значимой: благодаря ей было существенно ускорено продвижение на рынок крайне полезного изобретения.

«Рука Терминатора»

В Ракетно-космической корпорации «Энергия» совместно с МГТУ имени Баумана разработали «руку Терминатора» — протез кисти, чувствующий нужную силу сжатия. Речь идет о создании протеза кисти, очень напоминающего кибернетическую руку героев «Терминатора» и «Звездных войн». Безрукие инвалиды, подключившись к устройству, смогут не просто шевелить несколькими искусственными пальцами, но и сжимать их точно в зависимости от мысленного усилия, как если бы сжимались пальцы собственной руки. Эти же технологии могут найти применение при создании экзоскелетов для мощных боевых машин, повторяющих движения человека.

Беспроводные инструменты

Тут все просто и понятно: изначально они понадобились в космосе, и некоторые из таких инструментов были разработаны для лунной миссии корабля Apollo. Астронавтам требовался инструмент без проводов, которым бы они могли проводить бурение на Луне грунта на глубину до трех метров. В процессе разработки специнструментов были решены не только вопросы «беспроводности», но и эргономичного расхода энергии. Так что, слушая, как соседи делают ремонт с помощью перфоратора, можно «благодарить» космических инженеров.

Солнечные батареи

Строительство спутников дало огромный толчок к развитию технологии производства солнечных батарей. Теперь они есть в каждом калькуляторе, их устанавливают на крышах зданий для автономного энергоснабжения. Идея применять солнечные батареи в космосе впервые появилась больше полувека назад, во время первых запусков искусственных спутников земли. В тот период, в СССР, профессор и специалист в области физики, особенно в сфере электричества – Николай Степанович Лидоренко, обосновал необходимость применения бесконечных источников энергии на космических аппаратах.

Такой энергией могла быть только энергия Солнца, которая добывалась с помощью солнечных модулей. В настоящее время все космические станции функционируют исключительно за счет солнечной энергии. Большим помощником в этом деле является сам космос, так как солнечные лучи, так необходимые для процесса фотосинтеза в солнечных модулях, в избытке имеются в космическом пространстве, и нет никаких помех для их потребления.

Искусственное сердце

Та же самая технология, по которой созданы огромные насосы, в считанные минуты переправляющие сотни тонн топлива в двигатели космических кораблей, помогает детям, которые нуждаются в пересадке сердца, выжить в ожидании донорского органа. Принцип действия и общие детали конструкции главных топливных насосов «Шаттла» оказались пригодными для дублирования в миниатюрном устройстве, подключаемом к сердцу больного человека.

Идея ультралегкого кровяного насоса родилась в сотрудничестве всемирно известного кардиохирурга Майкла Дебейки и инженеров космического центра Джонсона. Прежде всего — Дэвида Сокира, которому Дебейки много лет назад пересадил донорское сердце. Устройство уже было имплантировано более двум сотням взрослых. А теперь американские власти одобрили его использование в детях возрастом от 5 до 16 лет.

Огнестойкая ткань

Огнестойкая ткань для костюмов пожарных впервые была использована при разработке скафандров астронавтов. Чтобы скафандр для программы «Аполлон» выдерживал все эти воздействия, его изготавливали из высокопрочных синтетических тканей, металла и пластмасс. Наружный слой скафандра защищает космонавта от температурных воздействий и от микрометеоритных частиц. Эта оболочка сделана из огнестойкой ткани (бета-ткань). В наиболее сильно стирающихся местах спереди и сзади сделаны накладки из металлизированной стальной ткани. Между двумя слоями бета-ткани находятся чередующиеся слои бета-маркизета и алюминизированного пластика, которые способны поглотить энергию микрометеоритов в случае пробоя ими скафандра и отразить лучистое тепло.

Прозрачные зубные скобы

Впервые прозрачные зубные скобы (брекеты)  появились на рынке в 1987 году, и теперь их выпускают самые разные фирмы. Брекеты – это механические приспособления для исправления врожденной кривизны зубов. Зубы, зажатые в специальным образом установленные скобы, выравниваются. Изначально, металлические «тиски», или брекеты, изготовлялись только из металла. Это было не эстетично, но весьма практично, — спустя некоторое время людям, привыкшим с детства скрывать свою «неровную» улыбку, возвращалась возможность широко улыбаться. В основе прозрачных зубных скоб — прозрачный поликристаллический оксид алюминия, который изначально предназначался для защиты инфракрасных антенн станций сопровождения боевой ракеты с тепловой системой самонаведения.

Эта разработка появилась в результате сотрудничества одной из западных оружейных компаний с группой космических исследователей NASA. В то же время другой производитель, раздумывал над тем, как усовершенствовать брекеты. Оказалось, что прозрачный поликристаллический оксид  алюминия отлично подходит в роли базового материала. Сегодня прозрачные скобы — один из самых успешных товаров в стоматологической индустрии. Выходит, что космос «подарил» миллионам землян красивую улыбку.

Автор: Олег Горюнов

Фото: Роскосмос

Гости выпуска:

Иван Моисеев, руководитель Института космической политики. Иван объяснил, что мешает России стать лидером в области космонавтики и как искажается время в космосе.

Научный журналист Михаил Котов рассказал, как действуют гипотетические кротовые норы и как ученые обнаруживают объекты из других галактик.

Ведущий подкаста — Макс Ефимцев — адепт современных технологий, инфлюенсер, SMM-специалист.

Самые важные космические открытия за последние годы

Иван: Громкие события, которые произошли недавно — это высадка Perseverance на Марс, сбор грунта с поверхности Луны и с астероида Рюгу. Но об открытиях пока говорить рано — ученые будут изучать привезенные образцы годами. К тому же, зачастую открытия остаются в научных журналах и статьях и попадают в СМИ спустя время.

Михаил: Среди важных событий в астрономии можно выделить российско-немецкий проект Спектр-РГ. Это обсерватория, оснащенная двумя рентгеновскими телескопами, которые составляют карту всей Вселенной. Телескопы уже прошли все небо дважды, всего будет 4 таких прохода. В конце проекта ученые будут лучше понимать космологию всего, что нас окружает.

Два года назад впервые был обнаружен межзвездный объект в Солнечной системе. Это астероид, который пролетает сквозь всю систему и отправляется дальше. Ученые пока не могут сказать, откуда он появился и сколько летел. Спустя год ученый в Крымской обсерватории обнаружил комету Борисова — второй межзвездный объект, который находится в Солнечной системе. Сейчас астрономы спорят, насколько часто такие объекты попадают в Солнечную систему и что делать, если они будут лететь в сторону Земли. Иван добавляет, что существует проект Лира, который направлен на то, чтобы успеть перехватить эти объекты.

Какие бывают телескопы и как далеко можно заглянуть с их помощью

Иван: Телескопы различаются по длине волны, которую изучают. Существуют оптические телескопы, рентгеновские, изучающие гамма-диапазон, инфракрасные диапазоны. То, как далеко можно заглянуть, зависит от того, на что смотреть. Самая большая звезда находится на расстоянии в 9 млрд световых лет — для сравнения, вся вселенная имеет размер 13,4 млрд световых лет. На краю наблюдаемой вселенной находится самая крупная галактика — достаточно яркий объект там можно увидеть даже невооруженным взглядом.

Почему марсоход Perseverance вернется на Землю только через 15 лет?

Михаил: Персеверанс собирает грунт в герметичные емкости, которые он будет возить на себе. В конце своего пути он выложит образцы грунта в специальном посадочном месте, куда могут сесть следующие миссии. Чтобы доставить образцы на Землю, прилетит небольшой марсоход, который будет складывать образцы в отлетный модуль. Добираться до Земли модуль с ракетой будут около трех лет, а к 2031 году они выйдут на орбиту Земли. Там произойдет проверка герметичности колб, и только после этого космический аппарат сможет приземлиться. Иван объясняет, что это очень сложный и дорогой процесс, но техника сейчас достаточно надежна, чтобы рассчитывать на успех.

Почему многие страны стремятся отправить космические миссии на Марс?

Иван: Наша главная задача — понять, как появилась Солнечная система, зная, чем отличаются друг от друга планеты и как они устроены. Все планеты, кроме Марса, уже изучены аппаратами, поэтому на самом деле ничего специального с Марсом не происходит. Человеку там делать нечего — со сбором образцов хорошо справляются марсоходы. Колония на Марсе невозможна — там нет света и много радиации — это все равно что заставить человека жить в метро. В качестве ресурса Марс также неудобен из-за его тяжести, так что люди высадятся туда только ради спортивного интереса.

Проблемы космического направления в России

Иван: У нас есть необходимые материальные и технические ресурсы, которые могли бы обеспечить нам первое-второе место. Мешает этому плохая организация труда: все страны резко ускорили свое продвижение в космос, но мы регулярно его снижаем.

Михаил: Космонавтика — это производная от экономики, поэтому без финансирования мало что получится. Не могу сказать, что у нас катастрофически все плохо, хотя Илон Маск и забрал у нас все коммерческие запуски. На самом деле есть и успехи и достижения, например проект РадиоАстрон.

Что такое кротовые норы и возможна ли телепортация сквозь них?

Иван: В 1919 году ученые выяснили, что Солнце искажает пространство вокруг себя. Тогда возникла гипотеза о том, что пространство можно искривить так, чтобы путь, который занимает условно сотни световых лет, можно было уложить в один световой год. Чтобы получить такое искажение, как в кротовой норе, нужны две черные дыры, расположенные рядом — тогда математически возможно превысить скорость света. Практических доказательств этого нет.

Михаил: Если представить наше пространство как лист бумаги, то на нем нужно нарисовать две точки, а потом сложить лист так, чтобы эти две точки соприкоснулись. Теоретически это схлопывание пространства между двумя точками — это и есть кротовая нора.

Что почитать и посмотреть о космосе: советы гостей

Иван: Книги Артура Кларка приближены к реальности. Писатель работал военным инженером, а затем стал председателем Британского межпланетного общества. Среди наших авторов достойны внимания Айзек Азимов и Александр Беляев.

Михаил: «Пространство» Джеймса Кори — очень интересная книжная серия, по которой сняли сериал. В нем впервые за долгое время показали, что космические корабли долго разгоняются и долго тормозят, чтобы сохранять нужное ускорение, да и сами космические корабли там гораздо реалистичнее. Еще есть сериал «Во славу человечества» — альтернативная история, рассказывающая о том, что произошло бы с космонавтикой, если бы СССР первым высадился на Луну.

Как течет время в космосе?

Иван: Скорость света составляет 300 тыс. км/с. До ближайшей звезды — 4,3 световых года: когда мы смотрим на звезду, мы видим то, как она выглядела 4,3 года назад. В черных дырах время искажается настолько, что если вы будете падать в черную дыру, вы будете падать вечно. Также существует Парадокс близнецов — это эффект времени, связанный с теорией относительности. Если вы полетите к ближайшей звезде на большой скорости, для вас пройдет около десяти лет. На Земле в это время пройдет 20-30 лет. Этот парадокс широко обыгрывается в научной фантастике.

Как влияют космические успехи на обычных людей?

Иван: Люди, которые занимаются строительством ракет, иногда попутно изобретают что-то полезное для Земли. Это называется «эффект спин-оффа» — он очень слабый, потому что для космоса делаются уникальные сложные вещи, которые вряд ли пригодятся на Земле. А основной эффект — появляется больше знаний и развивается умение соображать.

Михаил: Самое очевидное использование космических возможностей — навигаторы, связь, спутниковое ТВ, широкополосный интернет. Мы перестали удивляться тому, как много нам дает в повседневной жизни космос, но на самом деле вся наша повседневная жизнь пропитана космонавтикой.

Следите за новыми эпизодами и подписывайтесь на нас на любой удобной платформе: Apple Podcasts, CastBox, Яндекс Музыке, Google Podcasts, Spotify и ВК Подкасты. А еще следите за нами в Telegram и Instagram «Что изменилось?» — там мы подробно обсуждаем то, что не успели проговорить в выпуске, и делимся интересными материалами по теме.

МОСКВА, 21 мар — РИА Новости. Начало космической эры открыло людям глаза на Вселенную и саму нашу Землю — выход за пределы атмосферы привел к настоящей революции в науке, считают российские ученые, опрошенные РИА Новости в преддверии 50-летия первого полета человека в космос.

Многие из них, однако, сомневаются в необходимости пилотируемых полетов и считают, что в космосе должны работать только автоматы.

Выглянуть в окошко

Люди, живущие на дне воздушного океана, надежно защищены атмосферой и магнитным полем планеты от жесткого излучения и высокоэнергетичных частиц из космоса. Для астрономов это создает существенные затруднения, поскольку мы можем видеть только несколько фрагментов спектра электромагнитного излучения — видимый диапазон и часть радиодиапазона. Космические аппараты позволили впервые увидеть весь спектр — от гамма-излучения до длинных радиоволн.

«Раньше мы не видели, как выглядит Вселенная в рентгеновском, ультрафиолетовом, гамма-, а на некоторых частотах — и в радиодиапазонах. Появление этих технологий дало возможность сделать множество открытий, обнаружить в космосе то, о чем мы даже не могли подозревать», — сказал старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН Сергей Язев.

В свою очередь, заведующий Лабораторией космической гамма-спектроскопии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов отметил, что космическая эра произвела «вторую революцию» в астрономии и астрофизике после первой — изобретения оптического телескопа Галилео Галилеем 400 лет назад. «Возникла внеатмосферная астрономия. Оказалось, что в космосе существуют источники рентгеновского и гамма-излучения, и межзвездное пространство заполнено космическими лучами», — говорит Митрофанов.

Заместитель директора Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ (ГАИШ) Сергей Ламзин назвал в числе объектов, открытых только благодаря космическим исследованиям — гамма-всплески, черные дыры (которые «видны» по их рентгеновскому излучению).

Выход за пределы атмосферы дал вторую жизнь и «обычным» оптическим телескопам — вывод их на орбиту позволил резко улучшить их разрешающую способность. «Знаменитый телескоп Хаббла позволил детально рассмотреть то, что с большим трудом удается или совсем не удается проанализировать с Земли», — отметил Язев.

Митрофанов добавляет, что это позволило существенно расширить границы наблюдаемой Вселенной, а также вести успешный поиск планетных систем у других звезд.

В гости к соседям

Начало эры космических полетов полностью перевернуло планетологию. Люди впервые смогли «пощупать» планеты, которые до этого могли видеть только в телескоп, что привело к множеству удивительных открытий — от вечной мерзлоты на Луне до океана на спутнике Юпитера Европе.

«Космические аппараты побывали у всех планет Солнечной системы, осуществляют изучение небесных тел «на месте», берут пробы, фотографируют поверхность планет с сантиметровым разрешением, ведут метеонаблюдения — об этом раньше можно было только мечтать», — сказал Язев.

Вход только для автоматов?

Многие из опрошенных РИА Новости ученых считают, что для исследования космоса достаточно беспилотных миссий, а человеку нечего делать в этом крайне опасном месте.

«У жителей большинства развитых стран пилотируемая космонавтика уже не вызывает тот патриотический пафос, который был присущ ей в 1960-70-е годы (исключением, возможно, является Китай). Сегодня космонавтика — это экстремальная, весьма опасная профессия, сродни профессиям военного, летчика-испытателя, пилота глубоководного аппарата, горновосходителя… Общее направление эволюции этих профессий в последние годы — отказ от присутствия человека в опасной зоне. Глубоководные роботы, беспилотные самолеты, танки и боевые машины… Они дешевле и надежнее пилотируемых человеком», — считает старший научный сотрудник ГАИШ Владимир Сурдин.

По его мнению, человек не может конкурировать с автоматами в космосе. Например, марсоход «Оппортьюнити» работает на Марсе уже седьмой год, орбитальный зонд «Марс-Одиссей» — почти десять лет, а межпланетные аппараты «Вояджер» — более 30 лет.

«Эффективность их работы по параметру «информация/деньги» в сотни раз превосходит показатели пилотируемой космонавтики», — говорит ученый.

Сурдин подчеркнул, что влияние космических условий на организм человека за прошедшие 50 лет в целом изучено. «Так стоит ли тратить огромные деньги на изучение деталей, если уже понятно, что полет человека на Луну практически выполним, а уже на Марс — практически невыполним?», — спрашивает он.

Астроном считает неразумным тратить колоссальные деньги на полеты людей в космос. Все важнейшие задачи решают беспилотные аппараты, их развитие идет в сторону миниатюризации, но пилотируемая космонавтика не способна двигаться в этом направлении.

«Человек по-прежнему хочет есть, пить, дышать и не способен стать мальчиком-с-пальчик. Поэтому я считаю, что эпоха пилотируемой космонавтики близка к завершению», — уверен Сурдин.

Он считает, что присутствие человека в космосе может иметь смысл для науки только в рамках медико-биологических исследований.

Когда в космосе нужно думать

Многие коллеги Сурдина согласны с мнением, что во многих случаях исследования с помощью автоматов значительно дешевле и проще. Однако они все же не согласны с мыслью, что человеку в космосе делать нечего — способность людей быстро ориентироваться в ситуации, гибкость человеческого ума в некоторых случаях могут оказаться незаменимыми.

Митрофанов говорит, что для измерения давления и температуры на поверхности Марса достаточно направить туда автоматическую станцию, однако «по мере усложнения решаемых в космосе задач человек станет необходим». «Поэтому будущие программы освоения Луны и Марса будут строиться на основе оптимального сочетания автоматических и пилотируемых полетов», — считает ученый.

Заведующий лабораторией сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Александр Базилевский полагает, что человек незаменим там, где надо на месте «искать нетривиальные решения» или в роли детектива.

«Например, хорошо подготовленный астробиолог, работая на обнажениях древнейших пород Марса, может увидеть нечто, что явится признаком былой жизни. Человек незаменим, если надо на месте разбираться с какими-то трагедиями, случившимися на базе или колонии на другой планете», — говорит он.

Сергей Ламзин полагает, что только человек в космосе может заниматься ремонтом и заменой вышедшей из строя аппаратуры.

«Со временем в космос будут выводиться все более и более сложные (и дорогостоящие) устройства, которые придется собирать на орбите в единый комплекс, проводить отладку и настройку. Здесь в обозримом будущем без человека не обойтись», — говорит он.

Ученый считает, что «погоня за ресурсами» рано или поздно заставит человечество осваивать Луну, Марс и другие небесные тела, а полеты человека во все более и более далекий космос будут происходить независимо от того, сочтут ли эксперты это целесообразным с утилитарной точки зрения.

«Просто потому, что это — безумно интересно, — говорит он. «В любом случае, не следует противопоставлять полеты человека и автоматов — это должны быть взаимодополняющие программы. Как делить финансы между этими программами — другой вопрос, который, безусловно, зависит от экономической и политической конъюнктуры», — считает Ламзин.

Директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Пушкова (ИЗМИРАН) Владимир Кузнецов уверен, что пилотируемая космонавтика не должна быть свернута.

«Участие человека в освоении космоса (пилотируемые программы), как и сама возможность в любой момент послать человека в космос, являются необходимыми составляющими космической доктрины. Достижения и технологии пилотируемой космонавтики за прошедшие пятьдесят лет не должны быть утеряны, они должны совершенствоваться и развиваться, а для этого необходимо, чтобы пилотируемые полеты планировались и осуществлялись», — считает ученый.

По его мнению, человек в космосе будет незаменим, если дело дойдет до освоения Луны, до разворачивания там исследовательских баз, промежуточных перелетных баз.

Сергей Язев вспоминает точку зрения Циолковского, который еще в начале 20 века полагал, что человечеству настало время покинуть колыбель — Землю.

«Мы должны осваивать новую среду обитания, чувствовать там себя уверенно, поскольку дальнейшее развитие человечества непосредственно связано с этими технологиями. Поэтому постоянное присутствие человека в космосе — сначала на орбитальных станциях, потом на постоянных базах на Луне и Марсе, думается, необходимы, и отдача (на первый взгляд, неочевидная) от этих работ будет громадной», — говорит Язев.

По его мнению, политики не всегда адекватно оценивают такие сферы, как космос. «Ссылки на отсутствие средств мне кажутся неубедительными: даже косвенные плюсы такой программы могут превысить, с моей точки зрения, отдачу от вложений в Олимпиаду-2014 и чемпионата мира по футболу в 2018 году», — говорит он. Он напоминает, что для пилотируемых полетов создаются новые высокотехнологичные производства, рабочие места, новые возможности в области технологий, ядерной энергетики, новых материалов, новых систем жизнеобеспечения, связи, прорывов в области экологии.

«Все это могло бы вывести Россию на передовые позиции в мире, не говоря уже о новых уникальных технологических возможностях страны, а также гордости за страну. Репортажи с Луны и Марса могли бы стать более интересными, чем репортажи с Олимпиады, а значит, экономически оправданными», — считает астроном.

История покорения космоса — самый яркий пример торжества человеческого разума над непокорной материей в кратчайший срок. С того момента, как созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и развил достаточную скорость, чтобы выйти на орбиту Земли, прошло всего лишь чуть более пятидесяти лет — ничто по меркам истории! Большая часть населения планеты живо помнит времена, когда полёт на Луну считался чем-то из области фантастики, а мечтающих пронзить небесную высь признавали, в лучшем случае, неопасными для общества сумасшедшими.

Сегодня же космические корабли не только «бороздят просторы», успешно маневрируя в условиях минимальной гравитации, но и доставляют на земную орбиту грузы, космонавтов и космических туристов. Более того — продолжительность полёта в космос ныне может составлять сколь угодно длительное время: вахта российских космонавтов на МКС, к примеру, длится по 6-7 месяцев.

А ещё за прошедшие полвека человек успел походить по Луне и сфотографировать её тёмную сторону, осчастливил искусственными спутниками Марс, Юпитер, Сатурн и Меркурий, «узнал в лицо» отдалённые туманности с помощью телескопа «Хаббл» и всерьёз задумывается о колонизации Марса.

Зачем нужно покорять космическое пространство

В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:

• Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.

• Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах. Таким образом, это позволит решить множество проблем.

• Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.

Этапы освоения космоса

Мечты о космосе 

Впервые в реальность полёта к дальним мирам прогрессивное человечество поверило в конце 19 века. Именно тогда стало понятно, что если летательному аппарату придать нужную для преодоления гравитации скорость и сохранять её достаточное время, он сможет выйти за пределы земной атмосферы и закрепиться на орбите, подобно Луне, вращаясь вокруг Земли. Загвоздка была в двигателях.

Существующие на тот момент экземпляры либо чрезвычайно мощно, но кратко «плевались» выбросами энергии, либо работали по принципу «ахнет, хряснет и пойдёт себе помаленьку».  Вдобавок регулировать вектор тяги и тем самым влиять на траекторию движения аппарата было невозможно.

Наконец, в начале 20 века исследователи обратили внимание на ракетный двигатель, принцип действия которого был известен человечеству ещё с рубежа нашей эры: топливо сгорает в корпусе ракеты, одновременно облегчая её массу, а выделяемая энергия двигает ракету вперёд.

Первую ракету, способную вывести объект за пределы земного притяжения, спроектировал Циолковский в 1903 году.

VI этап – человечество выходит за пределы Солнечной системы

Начало XXI века отмечается дальнейшим интенсивным покорением космического пространства человеком. Продолжается работа и эксперименты на МКС, изучаются и анализируются снимки с телескопа «Хаббл».  Открытие новых космических явлений и объектов поражает воображение.

Продолжается изучение нашей Солнечной системы:

• 24 июня 2000 года — станция NEAR Shoemaker стала первым искусственным спутником астероида (433 Эрос).
• 30 июня 2004 года — станция «Кассини» стала первым искусственным спутником Сатурна.
• 15 января 2006 года — станция «Стардаст» доставила на Землю образцы кометы Вильда 2.
• 17 марта 2011 года — станция Messenger стала первым искусственным спутником Меркурия.

«Новые рубежи»

Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» в рамках программы NASA «Новые рубежи» была запущена в 2006 году. Её цель — изучение Плутона и других объектов пояса Койпера. Пояс Койпера — это область Солнечной системы, похожая на пояс астероидов между Марсом и Юпитером, только этот пояс находится на дальних границах Солнечной системы и состоит из карликовых планет вроде Плутона. Кроме этого, аппарат «Новые горизонты» стал самым быстрым в истории.

«Чанъэ-4»

В 2019 году китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-4» впервые в истории совершила мягкую посадку на обратной стороне Луны. В ходе миссии была опробована новая система связи, и впервые на спутнике Земли проросли семена хлопка. Они вместе с другими культурами были помещены в контейнер, предназначенный для тестирования возможности формирования замкнутой биосферы.

Коммерческое освоение космоса

Без космоса человечество уже себя не представляет. Кроме всех плюсов практического освоения космического пространства, развивается и коммерческая составляющая.

Частные космические компании:

• SpaceX (основана в 2002 году) и её космодром
• Blue Origin — создана в 2000 году.
• Virgin Orbit — компания, созданная Virgin Group в 2017 году. Готовится проект воздушного старта[1]
• Суборбитальные КК SpaceShip компании Scaled Composites: SpaceShipOne — первый в мире частный космический корабль; SpaceShipTwo — туристический суборбитальный КК, дальнейшее развитие SpaceShipOne.
• Interstellar Technologies — первая японская фирма в области частной космонавтики; создана в 2003 году.
• S7 Space — российская компания, основным видом деятельности которой является запуск ракет космического назначения и выведение космических объектов на орбиту.

С 2005 года ведется строительство частных космодромов в США (Мохава), ОАЭ (Рас Альм Хаймах) и в Сингапуре. Корпорация Virgin Galactic (США) планирует космические круизы для семи тысяч туристов по доступной цене в 200 тысяч долларов. А известный космический коммерсант Роберт Бигелоу, владелец сети отелей Budget Suites of America, заявил о проекте первого орбитального отеля Skywalker.

За 35 миллиардов долларов компания Space Adventures (партнер корпорации «Роскосмос») уже завтра отправит вас в космическое путешествие на срок до 10 суток. Доплатив еще 3 миллиарда, вы сможете выйти в открытый космос.

Планы по колонизации Марса от Илона Маска

SpaceX — частная компания, основанная Илоном Маском с амбициозной целью ни много ни мало колонизировать Марс. Самым важным достижением на данный момент является не возвращение и посадка первой ступени Falcon и не запуск автомобиля в сторону Марса, а возобновление интереса к космосу в широких массах. Маск вместе со SpaceX вернул человечеству великую мечту.

Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства.

10 интересных фактов про освоение космоса

1. Отцы современной космонавтики — «враг народа» и эсэсовец. Вернер фон Браун — немецкий, а с конца 1940-х годов — американский конструктор ракетно-космической техники. В США он считается «отцом» американской космической программы. Он сдался американским войскам в 1945 году в Германии, после чего стал работать на США. В фашистской Германии был членом национал-социалистической партии и штурмбаннфюрером СС.

   

   Королев Сергей Павлович

   Сергей Королев — советский ученый, конструктор, главный организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР и основоположник практической космонавтики. Он в 1938 году был арестован по обвинению во вредительстве. По некоторым данным, он был подвергнут пыткам — ему сломали обе челюсти. 27 сентября 1938 года Королев был приговорен Военной Коллегией Верховного Суда СССР к 10 годам в трудовых лагерях и к 5 годам поражения в правах. В 1940 году срок сократили до 8 лет ИТЛ (Севжелдорлаг), а в 1944 Королева освободили. Отца отечественной космонавтики полностью реабилитировали лишь в 1957 году.

2. Секретные слова. Во время первых полетов космонавты общались с Землей с помощью секретных слов, чтобы никто не мог догадаться, как все проходит. Такими словами служили названия цветов, фруктов и деревьев. Например, космонавт Владимир Комаров в случае повышения радиации должен был сигналить: «Банан!». Для Валентины Терешковой (первой женщины-космонавта) пароль «Дуб» означал, что тормозной двигатель работает хорошо, а «Вяз» — что двигатель не работает.
3. Самый дорогой дефис в истории обошелся в $135 млн. В 1962 году американцы запустили первый космический аппарат для изучения Венеры «Маринер-1», потерпевший аварию через несколько минут после старта.

   

   Маринер-1

   Сначала на аппарате отказала антенна, которая получала сигнал от наводящей системы с Земли, после чего управление взял на себя бортовой компьютер. Он тоже не смог исправить отклонение от курса, так как загруженная в него программа содержала единственную ошибку — при переносе инструкций в код для перфокарт в одном из уравнений была пропущена черточка над буквой, отсутствие которой коренным образом поменяло математический смысл уравнения. Журналисты вскоре окрестили эту черточку «самым дорогим дефисом в истории». В пересчете на сегодняшний день стоимость утерянного аппарата составляет $135 млн.

4. Первый памятник пилотируемой космонавтике. На месте приземления Юрия Гагарина около деревни Смеловка в Саратовской области 12 апреля 1961 года прибывшие военные установили знак. Точнее — вкопали столб с табличкой, где было написано: «Не трогать! 12.04.61 г. 10 ч 55 м. моск. врем».
5. Сигарета спасла жизнь. Фaкт тpагедии скрывался дo 90-x годов XX столетия. Из-за неё 24 октября не осyществляются старты. В этот день в 1960 году на старте взорвалась ракета Р-16. По официальной версии погибли 76 человек, в том числе Главнокомандующий ракетными войсками маршал М.И. Неделин. При взрыве, все кто находился в 100-метровой зоне от ракеты, выжить было невозможно. Это была ракета конструктора Янгеля. За несколько минут до старта он отошел покурить. Это спасло ему жизнь. Никита Хрущев бесцеремонно потом спросил его по телефону: «А почему вы не погибли?..». С Янгелем отошел покурить и заместитель начальника полигона генерал-майор Мрыкин. Он заверил конструктора, что сейчас выкурит с ним сигарету и бросит курить. После взрыва Генерал-майор до конца жизни так и не бросил курить. Всех погибших похоронили, как жертв авиакатастрофы.
6. Сухой закон. С сaмoго пеpвого дня своего сyществования да и при строительстве, на космодроме Байконур и в городе Ленинск был введен суxой закон.

   

   Космодром Байконур

   Ведь на космодроме не только корабли в Космос запускали, а и создавали ядерный щит страны. Каждый год по разнарядке на полигон поставляли определенное количество спирта для промывки систем. В 1957 году заказали 12 тонн, а использовали только 7 тонн. Остатки слили в вырытую яму. Информация быстро разлетелась среди рабочих, и яму вскрыли, нарушив сухой закон. Однако там выставили конвой солдат, а на следующий день оставшийся спирт выжгли. Королев же заметил с сожалением: «Вот стыд-то какой, такое добро и в землю!».

7. Астронавты-рекордсмены. Обеспечить существование космонавта на орбитальной станции очень сложно. На первых станциях экипажи находились не больше месяца, а на МКС живут теперь полгода. Самый длительный в мире полет совершил Валерий Поляков — 438 суток (14 месяцев) подряд на станции «Мир». А мировой рекорд пребывания в космосе принадлежит Геннадию Падалке — за пять полетов он провел на орбите 878 суток (2 года и 5 месяцев).
8. Обратный отсчет придумали киношники. Обратный отсчет, который неизменно сопровождает запуск космических ракет, был придуман не учеными и не космонавтами, а кинематографистами. Впервые обратный отсчет был показан в немецком фильме «Женщина на луне» 1929 года для нагнетания напряжения. Впоследствии при запуске настоящих ракет конструкторы просто переняли этот прием.
9. На соборе XII века есть фигура космонавта. В резьбе кафедрального собора испанского города Саламанка, построенном в 12 веке, можно обнаружить фигуру космонавта в скафандре. Никакой мистики здесь нет: фигура была добавлена в 1992 году при реставрации одним из мастеров в качестве подписи. Он выбрал космонавта как символ ХХ века.
10. Послание для инопланетян. В 1977 году были запущены американские космические аппараты «Вояджер I» и «Вояджер II». Тридцать лет они летели по Солнечной системе, изучая планеты, а в 2007 году покинули ее пределы и продолжают лететь дальше. К каждому «Вояджеру» прикрепили алюминиевую коробку с посланием для инопланетян в виде позолоченного диска. На диске записана информация о нас и нашей планете: музыка, приветствия на разных языках, фотографии с видами Земли, научные данные о человеке.

Видео

Источники

https://kosmik2016.wordpress.com/история/

Освоение космического пространства

https://www.syl.ru/article/346263/nachalo-kosmicheskoy-eryi-osvoenie-kosmosa-pervyie-kosmicheskie-poletyi

https://weekend.rambler.ru/read/42979356-fakty-pro-osvoenie-kosmosa-o-kotoryh-ne-vse-znayut/

http://topsweet.ru/top-10-interesnye-fakty-pro-osvoenie-kosmosa/

https://www.rosbalt.ru/like/2017/04/12/1606730.html

16 самых важных событий в истории освоения космоса

https://ru.wikipedia.org/wiki/Освоение_космоса

https://www.istmira.com/novosti-istorii/13319-etapy-osvoeniya-kosmosa.html

Их на самом деле намного больше, но мы выделили наиболее значимые для современного общества изобретения.

Фото: «Роскосмос»

фото: Татьяна Петунина

— Мы каждый день пользуемся космическими технологиями, даже не задумываясь об этом. Например, звоним со смартфона или используем интернет в гаджетах. Skype — это ведь тоже космическая технология. Связь осуществляется с помощью искусственных спутников. Так, сигнал от абонента идет на спутник, потом передается ретрансляторам, которые доводят его до другого абонента. В интерактивном медиапроекте музея «Карманный космос» моделируются реальные ситуации, которые показывают, как работают спутники связи и навигации. 

фото: pixabay.com

— Ученые создали новые композитные материалы для космической отрасли, которые выдерживают нагрузки полётов (экстремальные температуры и давление, вибрацию, глубокий вакуум) и имеют достаточно низкую массу. Применение композитов позволяет снизить вес ракеты или космического корабля на 10-50 % в зависимости от типа конструкции. В настоящее время такие материалы для космической промышленности представлены углепластиками, которые обладают низкой теплопроводностью. Углепластики используются в авиации, ракетостроении, машиностроении, производстве космической техники, медтехники, протезов, при изготовлении лёгких велосипедов и другого спортивного инвентаря.

фото: pixabay.com

фото: Татьяна Петунина

фото: pixabay.com 

.
фото: pixabay.com 

фото: pixabay.com 

Беспроводные электроинструменты

Представьте себе, что космонавты работают в открытом космосе или на Луне с инструментами, от которых тянется длинный кабель. Сомнительная история? Не то слово. Чтобы решить эту проблему, космонавтам предложили очередную инновацию: создали инструменты с мотором на базе электромагнита. Это позволило им работать максимально долго на одном заряде аккумулятора. Теперь рабочие со всего мира благодарны космическим изобретателям за этот комфорт. Таким же образом появились и портативные вакуумные пылесосы. 

фото: pixabay.com 

фото: pixabay.com 

фото: pixabay.com

фото: pixabay.com

фото: pixabay.com