116. 10 космических вещей, которые прочно вошли в нашу жизнь
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.
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 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.
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.
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.
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.
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 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.
Источник
Что дало человечеству освоение космоса
Стоит признать, в современном мире космонавтика рассматривается как обыденное явление. Мы уже не удивляемся тому, что большее количество процессов не обходится без участия спутников. Это и мобильная связь, и телевизионный сигнал, и прогнозирование погоды, и спутниковые фотографии. Спутниковой системой определения местоположения (GPS-навигация, спутниковая система навигации) успешно пользуются моряки, пилоты, автомобилисты, шахтеры, туристы. Около 1000 людей посетили просторы Вселенной к началу 21-ого века. На астероидах и кометах перебывали космические аппараты. Автоматический зонд под названием Вояжер1, преодолев миллиарды километров, достиг края Солнечной системы. Первый турист космоса Деннис Тито побывал на орбите.
С возникновением адаптированного и ориентированного на простого обывателя пути в космос, более эффективного, чем нынешние космические корабли, осуществится мечта использовать вселенную в привычной для нас форме. Станет возможным путешествие и отдых на орбите нашей планеты или другой. Сейчас это звучит фантастически, согласитесь? Как для Средневекового жителя казалось бы сказкой любое устройство из нашей бытовой техники, которую мы используем ежедневно.
А еще, сегодняшние ученые ставят в планы запустить проект по строительству лифта в космос. Это возможно воплотить в реальность с технологиями, которыми располагает человечество уже сейчас. Не секрет, что в определенных кругах продумывают альтернативу извлечения ресурсов с Луны и астероидов, ведь там существуют полезные ископаемые, которые отсутствуют в недрах нашей планеты, например, вещество гелий3. Его используют для топлива в термоядерной энергетике. Предположительно, что для обеспечения всей Земли энергией достаточно 100 тонн гелия3 в год.
Согласитесь, но даже перечисленное выше наглядно показывает, насколько необходимо было проникновение в космос и то, как оправдали и продолжают оправдывать себя затраченные на то ресурсы.
А посему, предлагаю вспомнить всех тех, кто работал и продолжает работать в этом направлении, ибо вклад их в нашу с Вами жизнь огромен!
Источник
Космос как продолжение экспансии человечества
Экспансией начали заниматься биологические организмы с самого своего зарождения на планете Земля. Сначала клетка, обнаружив необходимую среду обитания и ресурсы, начала преобразовываться. Затем был первый выход существа на сушу, завоевание всех лакомых её участков динозаврами…
Примечание. Экспансия (от лат. expansio – распространение, расширение) – территориальное, географическое или иное расширение зоны обитания. Или зоны влияния отдельного государства, народа, культуры или биологического вида.
Первые завоевания ресурсов одних племен другими. Древнеримские завоевания. Экспансия Чингисхана. Продвижение Российской Империи на Дальний Восток, Кавказ и в Среднюю Азию. Первый полет человека на околоземную орбиту, а затем и на Луну. Нужно провести немало часов над учебниками, чтобы хотя бы вкратце ознакомиться со значимыми расширениями зон влияния, которые происходили в истории человеческой цивилизации в обозримом прошлом.
Человеческой цивилизации необходимо идти дальше, развиваться. Но вот каким образом прогрессировать, по какому пути двигаться?
Экспансия в космос
Для своего дальнейшего успешного развития человечеству в ближайшие десятилетия следует сосредоточиться на экспансии нашей цивилизации в космос.
Безусловно, это предложение не является каким-то откровением.
Об этом говорили и говорят многие. Еще сто лет назад наш отечественный ученый-самоучка и провидец Константин Циолковский призвал человечество, наконец, покинуть свою «колыбель» и выйти на путь освоения космического пространства и в итоге – всей Вселенной. На эту тему написаны тысячи книг, сняты сотни фильмов.
Направление будущей экспансии – это проблема дальнейшего развития человечества в целом, а не только отдельно взятых стран.
Если смотреть на природу человека, то можно сказать, что почти каждый из нас в отдельности и человечество в целом развиваются только тогда, когда осуществляют экспансию.
Раньше, то есть до середины ХХ века экспансию можно было осуществлять в пределах планеты Земля. Но в августе 1945 года после применения США атомных бомб на территории Японии, стало понятно, что в борьбе за территории и ресурсы государств между собой можно разрушить наш общий дом – планету Земля.
И поэтому в настоящее время направление для экспансии человечества, кроме откровенно людоедских идей по уничтожению его «ненужной части» (так называемая теория «золотого миллиарда» и другие аналогичные ей, по сути), возможно только одно – это освоение сначала ближнего, а потом и дальнего космоса.
Жаль, что это понимают сегодня немногие.
А ещё меньше людей, которые что-либо делают для того, чтобы воплотить эту мечту в жизнь.
СССР мог бы быть локомотивом всего человечества в борьбе за космос.
Но, к сожалению, по ряду причин (как внешних, так и внутренних) Советский Союз ушел в прошлое. А нынешняя Россия такую цель пока не потянет. Прежде всего, из-за отсутствия какой-либо идеологии и нынешнего капиталистического устройства общества, направленного только на извлечение прибыли (хотя экономику при существовании внятной и справедливой идеологии можно было бы достаточно быстро восстановить).
Опустим технические возможности освоения космоса, имеющиеся у человечества сегодня.
Уверен, что пройдет совсем немного времени, и всё то, что сегодня считается технически невозможным, будет восприниматься людьми как само собой разумеющееся. С одним только условием – если к тому времени человечество само себя не уничтожит.
Для любых действий необходимы мотивы и побудительные причины. Без них практическая деятельность по освоению космоса не станет массовой и не приведет к выдающимся результатам.
Полагаю, что основным и главным мотивом для освоения космоса человеческой цивилизацией является тот факт, что человечество смертно. Причём конец его может наступить уже не в столь отдалённой перспективе. Например, не от естественного угасания звезды по имени Солнце (которого ждать ещё миллиарды земных лет), а от более прозаичных и скоротечных причин, которые могут случиться в ближайшее время.
Альтернатива – тупик и вымирание
Вот ряд основных причин тому.
Угроза из космоса: резкое изменение режима светимости Солнца, падение достаточно крупного астероида на Землю, взрыв сверхновой звезды.
Природные явления нашей планеты: возможная смена магнитного поля Земли, извержение супервулканов, ледниковый период или, наоборот, глобальное потепление.
И многое другое.
Всё это тоже может произойти когда угодно. И что именно может послужить спусковым крючком для такого рода событий – точно не известно.
Есть и ещё одна группа причин антропогенного характера.
Влияние на планету человеческого фактора: нехватка пригодных для жизни территорий и пресной воды. Кстати, это ощущается уже сейчас при населении Земли почти восемь миллиардов человек.
И наконец, причиной вымирания человечества могут стать пределы возможностей иммунной системы человека. Что косвенно доказывает наблюдающаяся в настоящее время пандемия коронавируса (есть вполне правдоподобные версии об искусственном происхождении вируса).
А также уничтожение большей части человечества может произойти в результате применения оружия массового поражения. Увы, но подобные сценарии вероятны уже сейчас.
И даже если все вышеперечисленные угрозы (если они осуществятся) нас не убьют совсем, то они могут как минимум отбросить развитие человеческой цивилизации на много веков или даже тысячелетий назад.
Есть мнение ряда ученых-историков о том, что такие крупные природные катаклизмы уже происходили ранее в истории человечества. К примеру, практически во всех эпосах древности упоминается о всемирном потопе, практически уничтожившем человечество.
Цивилизация эгоизма
Мы сами себя называем человеком разумным, хозяином Земли, венцом творения природы или Бога – это уже кто как считает. На самом деле нам просто хочется быть лучше, чем мы есть. Но слова не главное, главное – это дела.
А дела, которые творит человечество, свидетельствуют о том, что в действительности мы живём на своей планете неразумно. Так ведут себя только завоеватели, временщики. Мы постепенно превращаем прекрасную планету Земля в выгребную яму. Живем в основном в загазованных городах, рядом со свалками и вредными производствами. Человеческая цивилизация в целом страдает крайними формами эгоизма, жадности, пресыщения и желания комфорта.
И многие предводители стран очень часто ведут себя соответственно.
Причём у подавляющего большинства из них превалирует линейно-двоичное мышление:
Однако в огромных и сложных системах такой подход работает примитивно. Это то же самое, что пытаться делать нейрохирургическую операцию на мозге человека с помощью кувалды и топора.
А ведь чуть что – подобные демократы сразу вспоминают про самый радикальный способ врачевания международных вопросов – это локальные или глобальные войны. Что может значить гибель миллионов соотечественников? Мелочи! Амбиции и материальные выгоды важнее. Тем более, эти амбиции поддерживают часть тех самых соотечественников, пока они ещё живы.
И до тех пор, пока человечество заперто в рамках одной маленькой (в масштабах Вселенной) планеты, будут существовать все вышеперечисленные риски. В настоящий момент мы все – отдельно взятые люди, малые и большие народы, крохотные государства и сверхдержавы, будем напоминать собой поедающих друг друга пауков в банке. Только с тем отличием: пауки банку разбить не могут. А вот мы (то есть человечество) – можем сделать свой дом (планету Земля) малопригодным для жизни.
Всегда были, есть и будут скептически настроенные люди, не понимающие ценности того, зачем людям осваивать космос. Они все время пытаются доказать, что это лишь бесполезная трата денег налогоплательщиков. И что на самом деле исследования не нужны.
Однако если самый яростный скептик начинает детально изучать вопрос, то, скорее всего, он уже очень скоро поймет необходимость шага человечества за пределы своей колыбели – планеты Земля, а в более далёкой перспективе – и за пределы Солнечной системы.
Дело в том, что многое из того, что является уже сегодня неотъемлемой частью жизни, стало возможным благодаря именно космическим исследованиям.
Большинство из нас даже не догадываются, что самые привычные окружающие нас вещи используются лишь благодаря космическим программам.
Зачем человеку космос?
Зачем человеческой цивилизации нужно освоение космоса?
На этот вопрос существует много ответов.
Вот только некоторые из них.
— Развитие технологий, часть из которых уже нашли применение и в повседневной жизни. Это информация о штормовых предупреждениях и погоде, телефонные разговоры по спутниковому телефону, спутниковое телевидение и т.д. Все это было достигнуто уже сейчас с помощью исследования космоса. Навигаторы в автомобилях, самолеты и суда получают информацию напрямую оттуда.
— Научные открытия, которые пополнят наши знания о Вселенной и продвигают фундаментальные науки. Здесь зависимость одного от другого прямо пропорциональна. Чем выше уровень развития науки, тем космос, возможно, будут больше осваивать и наоборот, чем глубже космические исследования, тем больше появится научных открытий.
— Решение энергетических и ресурсных проблем, благодаря залежам полезных веществ на других планетах и небесных телах.
— Вопросы трудоустройства населения. Благодаря развитию космической индустрии, сотни тысяч (а в дальнейшем и миллионы людей) будут обеспечены работой.
— Перенос экологически вредных производств за пределы Земли. Почти вся промышленность не является экологически безопасной. А перспектива того, что она снизит свои темпы в будущем, равны нулю.
— Развитие космического туризма, который в перспективе обещает стать одним из самых крупных и прибыльных направлений.
— Развитие военных технологий, создание космического оружия (спорный, но все же необходимый пункт).
— Разработка космических технологий, направленных на защиту нашей планеты от «вторжения» небесных тел. Защита человечества от участи динозавров.
— Создание колоний на Луне и Марсе, а в дальнейшем и на других небесных телах Солнечной системы. При необходимости и строительство крупных искусственных сооружений, на случай земных катаклизмов и (или) неизбежного перенаселения планеты.
— Поднятие престижа своей страны, который зависит от успеха космических программ.
— Объединение. Космос может стать единой целью, вокруг которой сплотится все человечество, невзирая на национальную или религиозную принадлежность. (Вероятность такого развития событий, особенно при нынешнем капиталистическом строе, конечно, очень мала. Но надеяться на это хочется).
— И самый главный ответ на вопрос,
Космос – это знания и красота. Он позволит нам заглянуть в прошлое, понять настоящее и увидеть будущее. Кроме этого, космос – это очень интересно, необычайно и прекрасно.
Вывод
Есть очень известная русская поговорка:
Именно так мы и живём, похоже.
Пока перенаселение, голод, нехватка пресной воды и неблагоприятная экологическая обстановка не превратились в наиболее существенные и определяющие жизнь каждого человека факторы, человечество не спешит задумываться над вопросом освоения космического пространства.
Но в любом случае наступит время, когда жизнь заставит.
И тогда человечеству придется двигаться вперёд – в Космос.
Источник