Использование космических изобретений в повседневной жизни. Модели ракетных двигателей и пересадка сердца
Современные космические изобретения в быту применяются довольно часто. Хотя часто можно услышать рассуждения на тот счет, что изучение космоса – выбрасывание огромных денег в пустоту. Мол, практической отдачи для самих землян тут нет. Но при этом критики забывают поинтересоваться тем, какими «космическими» изобретениями в быту мы уже пользуемся?
Вот небольшой перечень того, что пришло в нашу жизнь с орбиты.
Бытовые изобретения из космической отрасли
Очки не боящиеся царапин
Сейчас очень многие пользуются очками. На наше зрение негативно влияют плохо настроенные мониторы компьютеров. Понижают нам зрение и очень мелкие шрифты в печатных изданиях, а особенно – на упаковках с товарами. Влияет на зрение и повышенная запыленность атмосферы выбросами промышленности. По статистике, у каждого четвертого жителя планеты – проблема со зрением. Решение проблемы есть – нужно приобрести очки. И тут вы столкнетесь с тем, что производятся линзы двух типов – из оптического стекла и из прозрачной пластмассы. Первые стоят дорого, но они легко бьются. Вторые линзы намного дешевле, но через некоторое время они покрываются царапинами и становятся мутными.
С такой же проблемой столкнулись и специалисты американского космического агентства (NASA). И нашли решение. А первыми «позаимствовали» космическое изобретение (купив лицензию) производители пластмассовых линз для очков в компании «Foster-Grant». Если вам предложат или для работы с компьютером с этой маркировкой (с прозрачным защитным слоем), знайте, что они не боятся царапин и срок их службы в десять раз превышает срок службы обычных линз.
Матрасы из вспененного полиуретана
В продаже давно уже можно увидеть матрасы из вспененного полиуретана. Но мало кто знает, что такие матрасы были придуманы для космонавтов. Особенность матрасов в том, что они равномерно распределяют вес тела по всей своей поверхности. Хотя в космосе невесомость, но во время сна астронавты и космонавты пристегиваются ремнями. При довольно длительном периоде сна на обычном матрасе происходит отек тела. Полиуретановый матрас как раз и способствует тому, что кровь обращается равномерно.
«Быстрый» термометр для измерения температуры тела
Как известно, температуру звезд измеряют с помощью инфракрасного космического оборудования. Специалисты компании «Diatek» (производство медицинских термометров) столкнулись с проблемой необходимости повысить точность измерений температуры у больных и сократить время, требующее на процесс измерения. долгая. Широко распространенные сейчас в быту ртутные термометры требуют довольно значительного времени при измерении и к тому же столбик ртути плохо виден под стеклом. Специалисты указанной компании за основу своей разработки взяли технологии NASA по измерению температуры звезд.
Внешне все просто. Известно, что части тела человека постоянно излучают тепло которое благодаря космическим изобретениям можно измерить. Организм человека излучает тепло в инфракрасной области спектра, а некоторые части тела, как барабанная перепонка относительно точно. Был разработан электронный термометр, который инфракрасное излучение «переводит» в показания цифр на мини-дисплее. Весь процесс измерения температуры тела занимает менее минуты. Точность показаний достаточная для определения состояния человека. Сейчас такие термометры имеются во многих больницах, есть они и в свободной продаже. Это простой пример как применяются космические изобретения в быту. 
Технология лунной обуви
Американцы для полетов на Луну придумали скафандр с ботинками особой конструкции. Они амортизировали, помогая астронавтам не падать при более низкой силе тяжести, чем на Земле. Проще говоря, ботинки пружинили внутри, гася резкие движения. Эту технологию лунной обуви использовали производители спортивной обуви. Приятно чувствовать, как стопа «танцует» внутри такой обуви. А значит, мы меньше устаем во время ходьбы или бега.
Таким образом, благодаря особым технологиям космические изобретения в быту применяются достаточно широко.
Кстати, благодаря разработкам для обитаемых космических кораблей, появились на Земле детекторы дыма (сигнализаторы возгораний), носимые электрические инструменты с мощными аккумуляторами, фильтры для очистки и обеззараживания питьевой воды.
Цитирование из дневника Тесла: Когда я еще был студентом я спроектировал летательную машину, отличающуюся от всех известных сегодня. В ней был заложен мой собственный основополагающий принцип работы, но в те времена мне не хватало лишь двигателя достаточной мощи. В последние годы я решил эту проблему.
Летающая машина будущего, моя летающая машина.
Она будет тяжелее воздуха но это не будет самолёт, у неё не будет крыльев.
Вопрос Тесле
— вы получаете стабилизацию через гироскоп?
— Посредством гироскопического действия моего двигателя, которому помогают некоторые устройства, но я еще не готов говорить об этом.
Так как его технологии могли обеспечить безопасное пребывание людей на кораблях в меж планетарном пространстве. Создавая защитные энергетические щиты вокруг кораблей, тем самым защищая людей от чрезмерно высокой губительной радиации и других угроз.
Сейчас вакуумонавтов (себя называют космонавты) на МКС защищает магнитное поле земли, так как они находятся в термосфере им незачем опасаться высокой радиации, да уровень радиации у них выше, чем на земле но не смертелен.
При полётах на самолётах радиация тоже выше. За границей магнитного поля земли человек, с учётом нынешних официальных технологий, находится, просто физически не может.
Поэтому всякие полёты на луну и другие планеты для современной науки не осуществимы.
Из-за этого Россия уже 10 лет всё откладывает полёт на Луну ровно как и Америка, а NASA готовит новый всемирный голливудский блокбастер о высадке на Марс.
Хотя Росскосмос и проектирует энергетические щиты, проблема остаётся в источнике питания, так источник как нужен очень мощный.
К примеру ядерный реактор установить на корабль не могут, потому что это дополнительный вес и пространство, а нынешние ракеты, спроектированные более 50 лет назад имеют ограниченную грузоподъемность. Тем более как им создать мощное электромагнитное поле и при этом не сжечь мозги космонавтам. Поэтому всё остаётся на стадии проектов и теорий.
Хотя по моему мнению некоторая каста людей под тип масоснов и томплиэ уже в начале 20 века достигли Марса и, вот почему.
1901 публикуется статья с заявлением Тесла под заголовком «Разговаривая с планетами.»
Тесла заявляет, что общение с жителями других миров с других планет для него — научная реальность.
Тесла заявил, что получил сообщения созданные инопланетным разумом, он предположил, что они возможно приходили с Марса. Сигналы он получал находясь в своей лаборатории в Колорадо в 1899 году.
Из некоторых источников известно, что Тесла разработал прибор для передачи сигналов на другие планеты со скоростью превышающей скорость света обычных радиосигналов. Таким образом, как заявлял Тесла на одной из конференций, обмен сообщениями между Землёй и Марсом был бы мгновенным.
«Я думаю, ничего не может быть более важным, чем межпланетная коммуникация. Я уверен однажды это осуществится. И уверенность того, что есть другие люди во вселенной, которые так же работают и радуются как мы, окажут волшебное влияние на человечество и сформируют универсальное братство, которое продлится на всё время существования человечества… »
Гулье́льмо Марко́ни итальянский учёный изобретатель, бизнесмен. Один из первопроходцев в области беспроводной связи. Итальянский Нацист.
Маркони принял сигналы из космоса.
Вырезка статьи из газеты с откровениями Matilda Millo di Suvaro, дочери итальянского адмирала Мило.
Когда Маркони поймал на свою аппаратуру сигналы, которые как он определил, исходили из космоса.
Маркони был уверен, что сигналы пришли из космоса по двум причинам.
Во-первых.
На Земле в то время не было радиопередатчиков достаточной силы, чтобы отправлять такие мощные сигналы.
Во – вторых.
Приборы, принявшие сигнал, были спроектированы лично Маркони, он знал их схему работы и с точностью определил, что сигнал пришел из космоса.
Что касается того, какая планета хотела войти в контакт, то Маркони лишь предполагал, что это мог быть Марс.
В 1899 Маркони послал мощный сигнал, содержащий букву V на расстояние рекордное для тех лет — 80 км.
И Маркони был очень удивлён, когда 21 год спустя этот самый сигнал содержащий букву V, вернулся к нему в месте другими сигналами, которые он не смог расшифровать.
Единственное что он понял так это то, что сигнал, ушедший в космос был кем то пойман и его переслали на Землю, то есть он вернулся на Землю спустя 11 лет путешествия в бескрайнем космосе.
Получается, что Маркони принял сигнал с планеты или корабля примерно в 11 световых годах от Земли.
Harry Grindell Matthews, британский ученый изобретатель, проектирует лучевое оружие — лучи смерти.
После чего его прозвали Доктор луча смерти.
Он демонстрирует прибор, испускающий странные лучи.
Лучи способны на расстоянии отключать топливные моторы, зажигать порох в пушках, плавить метал, за секунды убивать мышей.
Лучи были способны выводить и строя все электротехнические приборы. По странному стечению обстоятельств, все исследования и работы были утрачены в послевоенные годы.
Известно, что он проектировал системы вооружения для британского правительства, такие как системы ПРО. При наведении его лучей, самолёты, либо сгорали, либо падали.
Вы когда-нибудь задавались вопросом, какое влияние может оказать на нашу повседневную жизнь освоение космоса? По сути, довольно много вещей, окружающих нас, существуют целиком благодаря научным исследованиям и технологиям, разработанным NASA. Именно они позволяют нам ощутить, какой вклад в нашу повседневную жизнь вносит освоение космоса.
Хотя основной целью NASA всегда было изучение Вселенной, тем не менее, большая часть технологий, разработанных агентством, были внедрены на Земле и теперь кажутся просто незаменимыми. Более того, используя большинство вещей, появившихся на свет благодаря NASA, мы даже не догадываемся об их подлинном происхождении.
Ни для кого не секрет, что ряд стран вкладывает огромные суммы (в основном, это деньги налогоплательщиков) в развитие космических программ, и время от времени многие задаются вопросом: не лучше ли пустить эти деньги на другие цели, чем тратить их на инвестирование в освоение космоса? Но они не совсем правы, большая часть изобретений NASA на сегодняшний день нашла свое применение и на нашей планете, улучшив качество нашей жизни и простимулировав экономику. NASA обладает более 6300 патентами, и сегодня мы ознакомим вас с двадцатью самыми интересными из них.
20. Водяной пистолет Super Soaker
Лонни Джонсон, инженер NASA, чьи исследования помогли отправить астронавтов в космос и создать стелс-бомбардировщик, также стал изобретателем водяного пистолета Super Soaker. Он был впервые представлен в 1989 году, и позволял стрелять более быстрыми и мощными струями воды по сравнению с моделями, которые уже были на рынке. С момента выпуска Super Soaker, этот водяной пистолет вошел в 20 самых продаваемых игрушек в мире.
19. Memory Foam (модифицированный пенополиуретан низкой упругости)
Все верно, в NASA заботятся о вашем сне. Материал, используемый в производстве ортопедических матрасов и подушек, был изначально разработан для полетов в космос. Пенополиуретан был создан для минимизации последствий столкновения с поверхностью при посадке. Это вещество обладает уникальным компонентом, который позволяет ему распределять силу удара по всей поверхности, после чего возвращает его прежнюю форму. Многие современные коммерческие самолеты также оснащены такого рода защитой. Что касается повседневной жизни, то пенополиуретан также используется в медицине, позволяя врачам уменьшить давление на определенные части тела пациентов, а также является составной частью протезов.
18. Теплоизоляция
Еще в те дни, когда в NASA искали способ обезопасить шаттл Apollo и костюмы астронавтов, и сделать их пригодными для обеспечения жизнедеятельности человека, некоторые исследователи начали экспериментировать с теплоизоляцией. Возникла необходимость защитить астронавтов от резких и губительных перепадов температур. Здесь на помощь пришла отражающая теплоизоляция. На сегодняшний день эту технологию иногда используют в строительстве коммерческих и жилых зданий.
17. Водоотталкивающий гидрокостюм
Главным вкладом в усовершенствование гидрокостюма послужило изобретение технологии, при которой для него создавалась специальная «ребристая» ткань, состоящая из неразличимых невооруженным глазом бороздок. Подобная технология также используется при изготовлении материала, покрывающего поверхность самолетов и гоночных яхт, которая позволяет существенно уменьшить трение. NASA совместно со Speedo был разработан гидрокостюм, который позволял плыть на 10-15% быстрее, чем обычный. Этот гидрокостюм был запрещен для ношения во время соревнований после Олимпиады 2008 года в Пекине.
16. Беспроводной пылесос
Вряд ли вы подозревали, что пользуясь беспроводным пылесосом, вы пользуетесь технологией, разработанной для астронавтов, высадившихся на Луну. Дело в том, что во время миссии Apollo, NASA потребовалась портативная дрель, способная отколоть образцы из лунной породы. И хотя первой, кто изобрел беспроводные устройства, была компания Black and Decker в 1961 году, именно исследования NASA позволили развить технологию до того уровня, на котором она находится сейчас, подарив нам беспроводные пылесосы, медицинские инструменты и многое другое.
15. Фильтры для воды
Всем известно, что вода – источник жизни. По этой причине возможность превращать загрязненную воду в чистую невероятно ценна. Технология очистки воды известна с 1950-х годов, но NASA требовалось вывести ее на новый уровень, обеспечив астронавтов, долгое время запертых на МКС, свежей, очищенной и отфильтрованной водой. Многие компании переняли технологию очистки воды, усовершенствованную NASA, и привнесли ее в повседневную жизнь.
14. Невидимые брекеты
Компания Ceradyne, совместно с NASA, занималась разработкой невидимых брекетов в ходе программы Advanced Ceramics Research. Благодаря им, на сегодняшний день ношение брекетов уже не приносит столько дискомфорта, как раньше. Для разработки невидимых брекетов использовалась технология отслеживания теплонаводящихся ракет. В результате были получены брекеты из прозрачного поликристаллического алюминия, который изначально использовался в ракетостроении.
13. Устойчивые к царапинам линзы
Если вы уроните на землю очки, они, скорее всего, не сломаются. Все это потому, что начиная с 1972 года, одним из требований к производителям линз стало использование пластика вместо стекла. Такое требование было выдвинуто по трем причинам: пластик дешевле, легче, менее склонен к раздроблению, и лучше поглощает ультрафиолетовое излучение, чем стекло. Тем не менее, у пластика был серьезный недостаток – он легко царапался. Этим вопросом занялись в NASA, разработав линзы, устойчивые к царапинам, поскольку астронавтам требовалась особая защита. Вскоре Foster-Grant, компания по производству солнечных очков, объединилась с NASA, чтобы создать уникальное пластиковое покрытие, в десять раз более устойчивое к царапинам, чем обычный пластик.
12. Сублимационная сушка
Как и другие вещи, питание в космосе требует тщательного контроля и внимания. Астронавты, находящиеся на орбите Земли, живут и работают в условиях микрогравитации, из-за которой все окружающее пространство очень быстро заполняется летающей едой, если за ней не следить. Как раз для такого случая и была изобретена сублимационная сушка. Совместно с Nestle, NASA изобрели особый процесс замораживания продуктов, который полностью лишал их воды, делая процесс транспортировки и хранения крайне удобным. Для того, чтобы съесть такой продукт, надо просто залить его водой, и пища вновь готова к употреблению. Технологии позволили сохранить не только свойства, но и первоначальный вкус, текстуру и внешний вид продуктов.
11. Тренажеры
Изначально тренажеры были изобретены в NASA и предназначались для того, чтобы астронавты регулярно тренировались и не теряли форму в космосе из-за невесомости. Одним из долгосрочных последствий длительного времяпровождения в условиях невесомости является общее ослабление организма, снижение плотности костей и мышечной массы. Чтобы избежать деградации во время нахождения в космосе, всем астронавтам необходимо подвергать себя интенсивным тренировкам.
10. Инсулиновая помпа
Благодаря исследователям, работавшим над созданием аппарата Mars Viking, NASA помог сделать процесс контроля над сахарным диабетом более управляемым. В те времена путешествие в космос представляло серьезную проблему, особенно важен был мониторинг общего состояния здоровья астронавта. Специалисты NASA искали новые способы отследить жизненные показатели подопечных на больших расстояниях. Тогда медицинские эксперты из центра космических полетов Goddard Space Flight Center создали устройство, позволяющее контролировать уровень сахара в крови человека и, при необходимости, вводить дозу инсулина в организм. Это изобретение, известное сегодня как инсулиновая помпа, помогло контролировать уровень сахара у людей, страдающих диабетом, начиная с конца 80-х годов.
9. Инфракрасный ушной термометр
В прошлом измерение температуры тела было довольно сложной задачей. До 1991 году ее измеряли обычными ртутными термометрами, на которых не всегда можно было разглядеть точную температуру, или ректальными термометрами, которые были попросту неудобны. Компания Diatek решила разработать новые термометры, воспользовавшись технологией NASA, связанной с измерением температуры звезд на основе инфракрасного излучения. Совместно с принадлежащей NASA лабораторией Jet Propulsion Lab, компания Diatek разработала инфракрасный датчик, который должен был выступать в качестве термометра, помещаемого в ухо. Это упростило и ускорило процесс измерения температуры, сведя его к двум секундам.
8. Компьютерная томография
И хотя NASA и не изобрели саму технологию МРТ, но они внесли свой вклад в значительную часть этой области. В середине 1960-х годов, после завершения программы высадки на Луну, лаборатория Jet Propulsion Laboratory, принадлежащая NASA, разработала технологию, ныне известную, как цифровая обработка изображений, что позволило программно улучшить качество фотоснимков Луны. Цифровая обработка изображений сыграла свою роль и в медицине, позволив получать необходимые снимки человеческого тела в нужном формате. На основе этой технологии и была создана компьютерная томография и МРТ.
7. Лучшее программное обеспечение
Google и NASA сотрудничают над различными проектами уже достаточно долгое время. Среди их работ можно отметить трехмерные карты Марса и Луны, отслеживание МКС в реальном времени, а также визуализацию погоды и ее прогнозирование. Теперь эти два гиганта современных технологий занялись изучением вопроса управления данными, взаимодействия человека и компьютера, а также распределением множественных вычислений. Все это с одной лишь целью облегчить и сделать более доступным для нашего восприятия огромное количество информации и данных. На данный момент средства NASA и их партнеров тратятся на изучение вопросов виртуальной реальности, улучшения существующих программ, обучения моделированию и улучшения качества фотоснимков.
6. Противообледенительная система самолета
Компания KATS (Kelly Aerospace Therma Systems) совместно с NASA занималась разработкой механизмов интеграции термоэлектрической противообледенительной системы под названием Thermawing, которая представляет собой кондиционер, предназначенный для однодвигательных самолетов. Система использует гибкую, электропроводящую графитовую фольгу, прикрепленную к передней кромке крыла. После включения системы, фольга быстро нагревается, растапливая весь лед с крыльев.
5. Кохлеарный имплантат
Кохлеарные имплантаты были изобретены в конце 1970-х годов Адамом Киссиа младшим, инженером NASA, работавшим над программой космических челноков. И хотя у него не было медицинского образования, он решил попробовать применить все знания NASA в области телеметрии, систем электронного зондирования и звуковых и вибрационных датчиков, в надежде, что это поможет создать лучший слуховой аппарат. Тогда-то ему и пришла в голову идея создания модернизированного слухового имплантата, который будет передавать цифровые импульсы, стимулирующие слуховые нервные окончания, которые, в свою очередь, будут передавать сигналы мозгу.
4. Обезвреживатель мин
NASA совместно с компанией Thiokol Propulsion сумели создать специальную технологию, позволившую уничтожать мины на безопасном расстоянии при помощи ракетного топлива. Это устройство использует электрозажигалку, которая воспламеняет и нейтрализует мины без какой-либо детонации. Для этого используется твердое ракетное топливо, которое прожигает отверстие в стенке мины и затем выжигает внутри все взрывчатое вещество, обезвреживая ее по максимуму.
3. Солнечная энергия
В NASA была создана программа под названием ERAST, основной целью которой было создание дистанционно пилотируемых летательных аппаратов, способных летать на больших высотах несколько дней подряд, на что потребовались бы дополнительные источники питания. Но обычный подход увеличил бы вес аппарата, поэтому было решено использовать солнечные элементы на основе монокристаллического кремния, которые на сегодняшний день доступны по относительно низкой цене. Технология этих солнечных устройств обеспечила аппараты на 50% большей мощностью, чем это сделали бы обычные солнечные батареи. Благодаря этому изобретению миллионы домов были обеспечены дешевой и не загрязняющей окружающую среду энергией.
2. Детекторы дыма
На самом деле, в NASA не изобретали первый детектор дыма, но в 1970-х годах, совместно с корпорацией Honeywell, ими была разработана новая версия детектора дыма. Модернизированный детектор дыма был оснащен самоподзаряжающимися никель-кадмиевыми батареями. Все это произошло из-за того, что астронавтам, находившимся на борту первой космической станции США Skylab, было необходимо получать незамедлительное предупреждение в случае пожара или утечки вредных газов. Модифицированные NASA детекторы дыма обладали настраиваемой чувствительностью, что позволяло избегать ложных тревог.
1. Искусственные конечности
Одним из наиболее вдохновляющих изобретений NASA оказалось создание модифицированных протезов. Продолжительное финансирование этой области привело к открытию амортизирующих материалов, позволив создать улучшенные варианты протезов, как для человека, так и для животных. Постоянное развитие более качественных и функциональных динамических искусственных конечностей всецело основывалось на результатах исследований Environmental Robots Inc, связанных исследованием и разработкой искусственной мышцы и космической робототехники специалистами NASA.
Представьте мир, в котором штормы, ураганы, торнадо, наводнения и молнии больше не опасны для человека. Мир, в котором перелет от Лондона до Сиднея занимает один час. Вообразите будущее, в котором наши познания о материи настолько глубоки, что путешествия во времени становятся реальностью. Над этими технологиями уже работают ученые в Калифорнии, в Пало-Альто, в лабораториях компании Lockheed Martin - мирового гиганта в области авиакосмической техники и авиастроения.
Lockheed Martin работает бок о бок с NASA, ведущими мировыми университетами и мощными коммерческими партнерами. Ученые сосредоточены на четырех проектах, которые коренным образом изменят наш мир:
- сохранение человеческой жизни;
- открытие новых знаний о происхождении Вселенной;
- полеты со скоростью звука;
- предотвращение конца света.
Следуя за молнией
H. David Seawell/Corbisimages.comВ мае торнадо, наводнения и другие природные катастрофы обошлись экономике США в сумму более $4,5 млрд. По данным страховой компании AON, за один месяц произошло 412 торнадо. В Китае в том же месяце 81 человек погиб и 100 000 домов были повреждены и разрушены с приходом дождей Мэй-ю.
Никто не застрахован от погодных катаклизмов. В 2011 году в результате наводнения в Таиланде пострадали заводы по производству компьютерных комплектующих, в результате во всем мире поднялись цены на жесткие диски.
Точный прогноз наступающего торнадо поможет спасти жизни. Карта молний (GLM) даст людям шанс укрыться от катастрофы.
Скотт Фос (Scott Fouse), вице-президент Lockheed Martin’s Advanced Technology Center, рассказывает, что молнии формируются в облаках и только через некоторое время достигают земли, поэтому можно предугадывать бедствие. Датчики для сбора данных о молниях ученые подключат к американскому спутнику GOES-R, который запустят в следующем году.
Главный инженер спутника GOES-R Стивен Джолли объясняет, что датчики выполнены с использованием технологии телескопа «Хаббл», только теперь мы будем смотреть не на звезды, а на Землю. Торнадо начинается через 10 минут после начала активности молний, и эти 10 минут спасут множество жизней.
Погодный трекер, снимая Землю со скоростью 500 кадров в секунду, поможет самолетам пробраться сквозь бурю и пошлет предупредительный сигнал электрическим сетям, находящимся под угрозой на Земле. Ученые планируют развернуть систему GLM над всем миром.
John Agnone/Corbisimages.com
Кроме плохой погоды, угрозу для электрических систем и авиации создают корональные выбросы массы - вещества из солнечной короны. Преодолев миллиарды километров в космосе, частицы вещества достигают Земли через 1–3 дня. Даже небольшие выбросы могут ухудшить сигнал от спутников, и мы потеряем контроль над самолетами и электрическими системами.
Чем крупнее выброс, тем опаснее последствия. В зависимости от времени, когда случится выброс, от места на солнце, в котором это произойдет, и от направления движения частиц, некоторые части мира могут лишиться электроэнергии на срок до 5 месяцев. Выплаты страховых компаний, связанные с ущербом от выбросов корональных масс, составляют около $10 млрд в год. Ультрафиолетовый тепловизор, установленный на спутнике GOES-R, будет заранее предупреждать о предстоящих выбросах.
Еще один инструмент на GOES-R - geoCARB - разрабатывается совместно с университетом Оклахомы. Он измеряет уровень углекислого газа в атмосфере Земли, чтобы мы могли прогнозировать изменения, связанные с его количеством.
Путешествия во времени и съемки зарождающихся галактик
Lockheed Martin и университет Аризоны разрабатывают суперчувствительную камеру ближнего инфракрасного диапазона, которой надеются заснять свет самых ранних звезд и галактик на стадии их формирования. Астрономы установили в камеру коронограф, который делает снимки слабовидимых объектов вблизи ярких источников. Механизм работы коронографа в NIRCam похож на то, когда мы прикрываем глаза ладонью от солнечного света, чтобы разглядеть что-то.
NIRCam будет запущена в космос на борту космического телескопа имени Джеймса Уэбба в октябре 2018 года из Французской Гвианы с помощью ракеты «Ариан-5». При помощи спектрометров ученые узнают больше о природе света и увидят, как формируются газовые облака. Это поможет многое понять о происхождении Вселенной.
С NIRCam исследователи изучат темную материю и темную энергию. Сейчас они скрыты от наших телескопов, но мы знаем, что они существуют. Эти знания заложат фундамент в понимание взаимодействия пространства и времени.
Мы считаем, что время движется в одном направлении, но материя не такая, какой мы ее представляем. Существуют впадины в пространстве, вызванные крупными объектами, такими как Солнце, например. Может ли это открытие привести к путешествиям во времени? Я ничего не исключаю. В старом сериале Star Trek рассказывалось о многих подобных технологиях, и мой отец, физик, смеялся над ними. Теперь эти технологии становятся реальностью. Когда мы поймем основы происхождения Вселенной, мы сможем объяснить все явления, которые не можем осознать сейчас.
Стивен Джолли
Исследования с NIRCam важны не только для космологов, но и для всего мира: они повлияют на систему верований и изменят религиозные представления человечества.
В двадцать раз быстрее звука
Navneet Yadav/Flickr.com
Идея гиперзвуковых путешествий не нова. Термин появился в 70-е годы и обозначал скорость в 5 Махов, то есть в 5 раз превышающую скорость звука. Множество проектов посвящено попыткам преодолеть скорость звука в десятки раз. Разработчики из Германии к 2030 году планируют запустить Hypersonic SpaceLiner, который сможет долететь из Европы до Австралии за 90 минут. Компания Lockheed Martin занята разработкой технологий, позволяющих преодолеть скорость в 20 Махов - 24 498 км/ч - и скорость в 30 Махов.
Попытки достичь скорость в 20 Махов сорвались из-за отсутствия надежных материалов, которые смогли бы выдержать нагрев, возникающий на этих скоростях. Сейчас у ученых есть материал, который охлаждается самостоятельно, «проливая» электроны, как человеческое тело выделяет пот.
Компания Lockheed Martin работает совместно с Имперским колледжем Лондона, который владеет гиперзвуковой аэродинамической трубой, необходимой для испытаний материалов. Сверхзвуковые полеты нужны не только обычным пассажирам, чтобы быстро перемещаться из страны в страну. Они важны для оказания незамедлительной гуманитарной помощи или помощи жертвам стихийных бедствий, хотя в первые годы использования стоимость сверхзвуковых перелетов будет очень высокой.
Наряду с гиперзвуковыми материалами для создания машин будущего будут использоваться другие разработки. Например, углеродные нанотрубки, которые в 50 000 раз тоньше человеческого волоса, будут использоваться в аккумуляторах.
Мы используем космические технологии в авиастроении, в автомобилестроении и уже в повседневной жизни. Мы изобрели датчики с источником питания, который может самостоятельно включаться и выключаться, без проводов. Это позволит создавать спутники, в тысячи раз меньшие по размеру, чем нынешние. А какими будут автомобили? Кто знает!
Стивен Джолли
Предотвращение конца света
В 2013 году в Челябинске упал метеорит размером около 15 метров в поперечнике, пострадало около 2 000 человек. Это первый случай в новейшей истории, когда упал крупный метеорит и вызвал значительные разрушения. Небольшие метеориты постоянно падают на Землю. Глобальную угрозу может представлять метеорит размером около 400 метров в диаметре. Но такие прилетают на Землю раз в тысячу лет, по словам ученых из NASA.
В настоящее время NASA наблюдает более 1 400 астероидов, которые могут нанести значительный ущерб. Землю защищают планеты-гиганты Солнечной системы, которые «оттягивают» метеориты на себя. Поэтому последний серьезный метеорит упал на Землю в 1908 году опять же на территории России и вызвал землетрясение силой 5 баллов по шкале Рихтера. Место его падения оказалось безлюдным, только один человек погиб. Если бы метеорит упал на 4 часа и 47 минут позже, он стер бы с лица Земли Санкт-Петербург, население которого составляло на тот момент более миллиона человек.
66 миллионов лет назад, во времена Мелового периода, когда по Земле бродили динозавры, на полуостров Юкатан в Мексике упал метеорит размером около 10 км в ширину, образовав кратер Чиксулуб. Сила воздействия была эквивалентна миллиарду бомб, какие были сброшены на Хиросиму, и вызвала химическую реакцию, которая «вскипятила» Землю.
News.nationalgeographic.com
Ученые из NASA и Lockheed Martin работают над тем, чтобы предотвратить подобные катастрофы в дальнейшем. NASA ведет каталог околоземных объектов с 1998 года, а в 2016 году планирует запустить миссию, которая изменит отношения человечества с астероидами.
Беспилотная миссия OSIRIS-REX отправится к астероиду Bennu, одному из самых потенциально опасных астероидов. Высока вероятность, что он врежется в Землю в конце XXII века. OSIRIS-REX подлетит к Bennu, возьмет образец его состава и принесет на Землю. Ученые надеются понять, каким образом можно повлиять на астероид и его орбиту. Также миссия может найти на астероиде еще не известные ученым химические элементы.
Сохранение нашей планеты - это больше, чем просто ее защита от падения метеорита. Например, одна из самых больших загадок: что произошло с атмосферой на Марсе, что вызвало кардинальные изменения климата? В 2013 году был запущена миссия MAVEN, которая, возможно, даст ответы на эти вопросы и поможет понять, не уготовано ли Земле будущее красной планеты.
Некоторые даже самые привычные и приземленные вещи имеют вполне космические корни. Так, изобретательская деятельность NASA выходит за рамки «внеземных» проектов. Решения найденные в лабораториях агентства часто оказываются оптимальными для использования во множестве других сфер. Еще в 1976 году эксперты NASA начали издавать ежегодный бюллетень с указанием технологий, появление которых так или иначе связано с проводимыми ими исследованиями. И чего только там только нет...
10. Невидимые зубные скоб
Впервые они появились на рынке в 1987 году, и теперь их выпускают самые разные фирмы. В их основе - прозрачный поликристаллический оксид алюминия (translucent polycrystalline alumina - TPA), что изначально предназначался для защиты инфракрасных антенн станций сопровождения ракеты с тепловой системой самонаведения. Эта разработка появилась в результате сотрудничества компании Ceradyne и одной из группы исследователей NASA.
В то же время другой производитель, Unitek, раздумывал над тем, как усовершенствовать «брейсы». Оказалось, что TPA отлично подходит в роли базового материала. Сегодня прозрачные скобы - один из самых успешных товаров в стоматологической индустрии.
9. Линзы, устойчивые к царапинам
В 1972 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США настояло на том, чтобы производители очков обратились к пластику, что был устойчивей к ударам, дешевле, легче, и, наконец, лучше абсорбировал ультрафиолет, чем стекло. Вот только есть незадача: несмотря на многочисленные плюсы был один весомый минус — царапины. Но через какое-то время проблема была решена благодаря применению специального покрытия, разработанного NASA для того, чтобы защитить поверхность космического оборудования. Применение технологии на линзах позволило из сделать в 10 раз устойчивей к образованию царапин.
8. Эластичная «умная» пенка
Сегодня ее применяют при создании матрасов, и эта пена многим помогает спать лучше. А изначально ее придумывали для того, чтобы минимизировать чувствительность приземлений: ею обшивали сидения в космических кораблях.
По сути это - специальный пластик, который возвращается в прежний вид даже после десятикратного сжатия. Сегодня он используется также и в гражданской авиации, а также в медицине.
7. Ушной градусник
Такие инфракрасные (и, кстати, «супербыстрые») термометры появились в 1991 году. В их основе лежит технология, которую в NASA применяли для измерения температуры звезд (однако неслабо). «Инфракрасный» метод использовала компания Diatek, которая и выпустила первый такой градусник.
Изобретение ускорило и упростило процесс измерения температуры. При чем, не только для всех и каждого, но, в первую очередь, для медсестер, которые каждый день проверяли состояние десятков пациентов и, соответственно, тратили много времени только лишь на то, чтобы измерить температуру. Теперь же на одного пациента уходит несколько секунд!
6. Спортивная обувь: стельки
Когда Нил Армстронг говорил про «огромный шаг для человечества», он, пожалуй, даже не догадывался, сколько значений приобретет эта фраза. Ведь в комплект костюма, разработанного для миссии, входила также специальная обувь со стельками, уменьшающими давление на ногу и ступню, и «системой вентиляции». В скором времени примерно такую же технологию взяли на вооружение компании по производству спортивной обуви. Так, в середине 80-х это сделала фирма KangaROOS, чуть позже - AVIA. Ну а дальше, как говорится, больше.
5. Телекоммуникации на расстоянии
Сегодня возможность поговорить с человеком, что находится на другом конце планеты, мы воспринимаем как данность, хоть и понимаем: так было не всегда. Что ж, это ставшее привычным благо нельзя соотнести лишь с одной конкретной разработкой или одним именем. Задание тянет на десятилетиях работы и множестве изобретений, в частности, и тех, что были сделаны NASA. Речь, в частности, идет о совершенствовании спутников.
4. Индикатор дыма
Регулируемый детектор дыма с разными уровнями чувствительности был разработан NASA и корпорацией Honeywell для первой космической станции США: Skylab, что служила научным целям с 1973 по 1979 годы.
3. Система дренажа
На первый взгляд инновацией это не назовешь, но все же специальные узкие желобки на дорогах — штука нужная. Они предназначены для того, чтобы как можно быстрее убирать воду и «высушивать» улицы, позволяя увеличивать трение между колесами и бетоном, делать вождение безопаснее.
Впервые идея появилась в 60-х и предназначалась для повышения уровня безопасности при взлете летательных аппаратов на мокрых взлетных полосах. Когда система показала свою эффективность, ее начали использовать и на автомагистралях. Согласно информации NASA, технология помогла снизить количество ДТП на 85 процентов
2. Беспроводные инструменты
Ут все просто и понятно: изначально они понадобились в космосе и некоторые из таких инструментов были разработаны для лунной миссии корабля Apollo. В процессе работы над ними были решены не только вопросы «беспроводности», но и эргономичного расхода энергии. Так что, делая дырку в стене с помощью перфоратора, вполне можно думать о космосе.
1. Фильтры для воды
Астронавтам эта разработка в космосе очень пригодилась: ведь запасы воды минимальны, а хранится она должна довольно долго. Так что, хотя «домашняя» и сравнительно несложная система фильтрации была известна с середины прошлого века, ученым пришлось «научить» фильтры очищать воду в экстремальных космических условиях. Со временем их находки (с использованием древесного угля) были позаимствованы компаниями по производству бытовых фильтров.
