Космос рядом: технологии, которые создавали для полетов на орбиту, работают на земле
Работа в космосе и для космоса, которая продолжается уже больше полувека, привела к заметным изменениям здесь, на земле. Интересные эксперименты на орбите идут и сейчас.
Ракеты, спутники, орбитальные станции — кажется, все это так недосягаемо для большинства людей. Но космические разработки ближе, чем мы думаем. На самом деле мы пользуемся ими каждый день. Например, когда пылесосим. Если бы человечество не отправилось к звездам, не видать бы нам беспроводных пылесосов и даже обычного шуруповерта. Технология беспроводных электроинструментов создана в 60-х специально для космической работы — не мучиться же с вилкой и розеткой в невесомости.
Современные системы фильтрации питьевой воды также оттачивались на орбитальных станциях. И, наверное, самое приятное — подушки. Материал с памятью формы — детище космической отрасли. Первоначально его использовали для кресел, поглощающих ударную нагрузку.
«Кажется, что это обычные вещи. Они классные! Подушка, когда ее трогаешь, не мнется, то есть обратная форма», — говорит Кристина Нагуманова.
Что общего между обычной, земной одеждой и космическим скафандром? Многие инновации этих суперкостюмов перекочевали в повседневность. Впервые выйдя в открытый космос, Алексей Леонов описывал — жар от солнечных лучей обжигал лицо, светофильтр шлема еле справлялся. Ученым пришлось придумать множество технологий для стекол скафандров: защита от ультрафиолета, бликов, царапин. На земле это все взяли на вооружение производители… солнцезащитных очков.
А еще именно космонавты и астронавты были одними из первых, кто использовал застежки-липучки. Современной спортивной обуви также не было бы без скафандров. Амортизирующие подошвы и стельки — это тоже космические технологии.
Настоящими земными скафандрами можно назвать оборудование, которое используют пожарные. Материалы, устойчивые к экстремальным температурам, подача, охлаждение и фильтрация дыхательной смеси. В 70-х годах все это перешло из космической отросли в пожарную. В основе технологии, которые разрабатывались именно для скафандров.
«У космонавтов и у нас это защищает от агрессивной окружающей среды. У них — вакуум низкой температуры, у нас, наоборот, высокая температура и непригодная для дыхания среда», — говорит старший инструктор 2-й пожарно-спасательной части имени героя Российской Федерации В.М. Максимчука Павел Иванов.
Спасательные одеяла, сохраняющие и отталкивающие тепло, тоже созданы для космоса. Сначала ими окутывали орбитальные станции. А знаменитые «крылья» космических аппаратов — это солнечные батареи. Сегодня они используются по всей планете. В СССР их впервые установили на «Спутник-3».
«Николай Степанович Лидоренко, основоположник фотовольтаики, создатель нашего научно-производственного предприятия "Квант", обосновывает возможность и целесообразность создания солнечных батарей для космических аппаратов. И сейчас это используется в нашей жизни повседневно», — говорит исполнительный директор по перспективным программам и науке госкорпорации «Роскосмос» Александр Блошенко.
Сегодня на орбите около трех тысяч действующих спутников. И мы выходим на связь с космосом каждый раз, когда берем в руки смартфон узнать погоду, заказать такси или просто посмотреть карты.
«Высокодетальная съемка земли с космоса — это на самом деле основа всей карты. И по изображениям, полученным с ресурсных спутников, с высоты тысячи километров, мы обновляем дорожную сеть, добавляем дома, картируем природные объекты», — говорит руководитель службы картографического производства сервиса «Яндекс.Карты» Илья Власюк.
На спутниковых системах ГЛОНАСС и GPS строится само понимание движения в городе. Это и пробки, и расписание общественного транспорта. Вот так выглядит система контроля за автобусами в Москве — словно в гигантском муравейнике, каждую секунду движение по сотням маршрутов.
«Каждая точка, которую вы видите на карте, — это реальный автобус, который передвигается по городу, Таких точек у нас, то есть автобусов, более 10 000 в Москве. Самое важное в этом деле — получить координаты автобуса. Это мы получаем именно с помощью космических технологий», — говорит заместитель руководителя ЦОДД, начальник Ситуационного центра Александр Евсин.
Российские беспилотные автомобили уже проехали больше 10 миллионов километров без водителя. Их можно заказать как такси в Сколково и Иннополисе, но в ближайшие годы они могут появиться и на обычных дорогах.
Беспилотная технология не могла бы существовать без космических спутников. Но даже если связь с орбитой пропадет, например в тоннеле, машина все равно будет ориентироваться в пространстве благодаря другой космической разработке — лидарам.
«Благодаря тому, что они посылают импульсы света вокруг, постоянно вращаясь, и сканируют пространство, они создают трехмерный слепок окружающей среды, в котором можно увидеть силуэты зданий, людей, автомобилей. Лидары — это не какой-то новый сенсор, он пришел к нам еще из космических исследований. Еще в 60-е годы в СССР лидары использовались для изучения космоса, для изучения состава атмосферы», — говорит представитель пресс-службы компании «Яндекс» Юлия Швейко.
Эти загадочные круги на полях в Екатеринбурге тоже космического происхождения. Но пришельцы ни при чем. Так тестируют беспилотный трактор. Сельскохозяйственная техника благодаря использованию спутниковой навигации также в ближайшие годы может стать полностью автономной.
«Труд фермера из труда шахтера превращается в труд творца, становится инженерным трудом. Он управляет целым облаком, роем машин, которые выполняют задачи», — отметил заместитель генерального директора по продукции гражданского назначения НПО Автоматики им. Н.А. Семихатова Евгений Шароварин.
В екатеринбургском НПО Автоматики разработали набор из всего нескольких приборов, можно установить на любую сельхозтехнику, ожидаемое появление на рынке — в следующем году.
Космос влияет и на медицину. Новые лекарства, новые методы лечения. Российский биопринтер, который сейчас находится на МКС, по сути, открывает новую сферу трансплантологии. В условиях невесомости можно печатать сложные живые ткани.
«Был напечатан хрящ человека, щитовидка мыши. Эксперимент мы планируем в ближайшее время провести на животных — впервые пересадить материал, привезенный из космоса», — сказал главный конструктор лаборатории 3D Bioprinting Solutions Станислав Петров.
После первых длительных полетов на орбиту советские ученые поняли — возвращаясь, космонавты буквально заново учатся ходить. Поэтому был разработан костюм «пингвин». Система тяг имитирует гравитацию. На основе такого космического тренажера сегодня создаются костюмы для реабилитации при ДЦП и других заболеваниях опорно-двигательного аппарата.
«Костюм создает эластичную тягу, при этом дает нам возможность формировать в правильную позу ребенка, выводить суставы в более физиологичное положение», — говорит невролог детского центра реабилитации «Родник» Юлия Яковлева.
«Когда я была маленькая, делала маленьких человечков, которые сидят в ракете и летают. Я представляла, что один из человечков — это я», — рассказывает Софья Абдулаева.
Стремление к звездам подарило человечеству здесь, на земле, изобретения, без которых мы уже и не мыслим себя. Мы ближе к космическому, даже когда делаем селфи. Камера на смартфоне маленькая и удобная, потому что такой ее создали ученые для космических нужд. Но пригодилось и понравилось всем.