Космічні технології майбутнього. Як передові космічні технології допомагають людям

Проект запропонованої системи космічних запусків Startram, для старту будівництва та реалізації якого знадобиться, за попередніми мірками, близько 20 мільярдів доларів, обіцяє можливість доставки на орбіту вантажів вагою до 300 000 тонн з дуже демократичною ціною 40 доларів за кілограм корисного навантаження. Якщо врахувати, що зараз вартість доставки 1 кг корисного навантаження в космос становить у кращому разі 11 000 доларів, проект виглядає дуже цікавим.

Для реалізації проекту Startram не потрібні ракети, паливо чи іонні двигуни. Натомість тут буде використовуватися технологія магнітного відштовхування. Варто зазначити, що концепт поїзда на магнітній подушці далеко не новий. На Землі вже функціонують склади, які рухаються магнітним полотном зі швидкістю близько 600 кілометрів на годину. Однак на шляху всіх цих маглевів (що використовуються переважно в Японії) є одна серйозна перешкода, яка обмежує їх максимальну швидкість. Для того, щоб такі поїзди змогли розкрити свій повний потенціал і досягати максимально можливої швидкості, нам необхідно позбавитися атмосферного впливу, який уповільнює їх рух.

Проект Startram пропонує вирішення цього питання шляхом будівництва довгого навісного вакуумного тунелю на висоті близько 20 км. На такій висоті опір повітря стає менш вираженим, що дозволить здійснювати космічні запуски на більш високих швидкостях і з меншим опором. Космічні апарати буквально вистрілюватимуться в космос, без необхідності подолання атмосфери. такої системи вимагатиме близько 20 років роботи та інвестицій на загальну суму в 60 мільярдів доларів.

Ловець астероїдів

Серед любителів наукової фантастики свого часу палко горіли суперечки про антинауковий спосіб і явно недооцінену складність посадки на астероїд, показану у знаменитому американському фантастичному трилері «Армагеддон». Навіть у NASA якось зазначили, що знайшли б кращий варіант (і реальніший), щоб спробувати врятувати Землю від неминучої загибелі. Більше того, аерокосмічне агентство нещодавно виділило грант на розробку та будівництво «ловця комет та астероїдів». Космічний апарат спеціальним потужним гарпуном чіплятиметься до обраного космічного об'єкта і за рахунок сили своїх двигунів відтягуватиме ці об'єкти від небезпечної траєкторії зближення із Землею.

Крім того, апарат можна буде використовувати для лову астероїдів з прицілом подальшого видобутку корисних копалин на них. Космічний об'єкт притягуватиметься гарпуном і відводитиметься у потрібне місце, наприклад, на орбіту Марса або Місяця, де розташовуватимуться орбітальні або наземні бази. Після чого до астероїда відправлятимуться групи видобутку.

Сонячний зонд

Як і на Землі, на Сонці теж є свої вітри та шторму. Однак на відміну від земних, сонячні вітри здатні не просто зіпсувати вашу зачіску, вони здатні вас буквально випарувати. На багато питань про Сонце, відповідей на які немає і досі, на думку аерокосмічного агентства NASA, зможе відповісти «Сонячний зонд», який вирушить до нашого світила у 2018 році.

Космічний апарат має наблизитися до Сонця на відстань близько 6 мільйонів кілометрів. Це призведе до того, що зонду доведеться випробувати на собі вплив радіаційної енергії такої потужності, яку не відчував жоден рукотворний космічний апарат. Захиститися від впливу згубної радіації зонду, на думку інженерів та вчених, допоможе карбоно-композитний тепловий екран завтовшки 12 сантиметрів.

Однак NASA не може просто направити зонд одразу до Сонця. Космічному апарату доведеться зробити щонайменше сім орбітальних прольотів навколо Венери. А на це у нього піде близько семи років. Кожен оборот прискорюватиме зонд і підлаштовуватиме траєкторію для правильного курсу. Після останнього обльоту зонд попрямує до орбіти Сонця, на відстань 5,8 мільйона кілометрів від поверхні. Таким чином, він стане найбільш наближеним до Сонця рукотворним космічним об'єктом. Цьогорічний рекорд належить космічному зонду «Геліос-2», що на відстані приблизно 43,5 мільйона кілометрів від Сонця.

Марсіанський форпост

Перспективи майбутніх польотів на Марс і Європу, що відкриваються, грандіозні. У NASA вірять, що якщо їм не завадять жодні світові катаклізми та падіння вбивчих астероїдів, то агенція відправить людину на марсіанську поверхню протягом найближчих двох десятиліть. У NASA навіть уже встигли уявити концепт майбутнього марсіанського форпосту, будівництво якого планується розпочати десь наприкінці 2030-х років.

Радіус запланованої дослідницької області складатиме близько 100 кілометрів. Тут розташовуватимуться житлові модулі, наукові комплекси, стоянка марсіанських роверів, а також гірничо-шахтне обладнання для команди з чотирьох осіб. Енергія для комплексу частково добуватиметься завдяки декільком компактним ядерним ректорам. Крім цього, електрику видобуватимуть сонячні панелі, які, звичайно ж, ставатимуть малоефективними на випадок марсіанських піщаних бур (звідси й потреба у компактних реакторах).

Згодом у цій галузі оселиться безліч наукових команд, яким доведеться самостійно вирощувати їжу, збирати марсіанську воду та навіть створювати на місці ракетне паливо для польотів назад на Землю. На щастя, безліч корисних та необхідних матеріалів для будівництва марсіанської бази міститься прямо в марсіанському ґрунті, тому везти деякі речі для заснування першої марсіанської колонії не доведеться.

Ровер NASA ATHLETE

Ровер ATHLETE (All-Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer), схожий на павука, якось займеться колонізацією Місяця. Завдяки своїй особливій підвісці, що складається з шести незалежних ніг, здатних повертатися на всі боки, ровер може пересуватися по ґрунту будь-якої складності. При цьому наявність коліс дозволяє йому швидше рухатися більш рівною поверхнею.

Цей гексопод може оснащуватися найрізноманітнішим науковим та робочим обладнанням і при необхідності легко справляється з роллю пересувного крана. На фото вище, наприклад, на ATHLETE встановлений житловий модуль. Іншими словами, ровер можна ще й використовувати як пересувний будинок. Висота ATHLETE складає близько 4 метрів. При цьому він здатний піднімати та перевозити об'єкти вагою до 400 кілограмів. І це за земної гравітації!

Найважливіша перевага ATHLETE полягає в підвісці, яка наділяє його неймовірною рухливістю та здатністю виконувати складну роботу з доставки важких об'єктів, на відміну від нерухомих посадкових модулів, які використовувалися в минулому та використовуються зараз. Одним із варіантів використання ATHLETE є і 3D-друк. Установка на нього 3D-принтера дозволить використовувати ровер як мобільне друкарське обладнання місячних жител.

3D-надруковані марсіанські будинки

Щоб наблизити момент початку підготовки польоту людини на Марс, NASA організувало архітектурний конкурс, завданням якого є розробка та спонсорування технологій 3D-друку, які дозволять методом тривимірного друку будувати марсіанські будинки.

Єдиною умовою конкурсу було використання матеріалів, які широко доступні для видобутку на Марсі. Переможцями стали дві дизайнерські компанії з Нью-Йорка, Team Space Exploration Architecture та Clouds Architecture Office, що запропонували свій концепт марсіанського будинку ICE HOUSE. Як основа концепт пропонує використання льоду (звідси і назва). Будівництво будівель проводитиметься в крижаних зонах Марса, куди будуть відправлятися посадкові модулі, завантажені безліччю компактних роботів, які збиратимуть бруд і лід для спорудження довкола цих модулів.

Стінки споруд будуть виконані із суміші води, гелю та кремнезему. Як тільки матеріал замерзне завдяки низьким температурам на поверхні Марса, вийде дуже придатне для житла приміщення з подвійними стінами. Перша стінка складатиметься з крижаної суміші і надаватиме додатковий захист від радіації, роль другої стінки виконуватиме сам модуль.

Просунутий коронограф

Глибокому вивченню сонячної корони (зовнішній шар атмосфери зірки, що з заряджених частинок) заважає одна обставина. І цією обставиною, хоч би як іронічно це звучало, є саме Сонце. Вирішенням проблеми може бути так званий об'ємний сонячний затемнювач, куля розміром трохи більше тенісного м'яча, виконана з надтемного сплаву титану. Суть затемнювача полягає в наступному: він встановлюється перед спектрографом, спрямованим на Сонце, і створює тим самим мініатюрне сонячне затемнення, залишаючи тільки сонячну корону.

На даний момент аерокосмічне агентство NASA на своїх космічних апаратах SOHO і STEREO використовує плоскі сонячні затемнювачі, проте плоский дизайн таких пристроїв створює деяку розпливчастість зображення та зайві спотворення. Вирішення цієї проблеми підказав сам космос. Земля, як відомо, має свій власний сонячний затемнювач, що знаходиться приблизно в 400 000 кілометрах від нас. Цим затемнювачем, звичайно ж, є Місяць, завдяки якому ми час від часу стаємо свідками сонячного затемнення.

Об'ємний затемнювач NASA повинен буде відтворювати ефект місячного затемнення, звичайно ж, тільки для космічного апарату, який досліджуватиме Сонце, проте перебуваючи на відстані двох метрів від його спектрографа, затемнювач допоможе досліджувати сонячну корону без будь-яких проблем, перешкод та спотворень.

Технології Honeybee Robotics

Невелика західна приватна компанія Honeybee Robotics, що займається розробкою та виробництвом різних космічних технологій, нещодавно отримала від аерокосмічного агентства NASA замовлення на проведення двох нових технологічних розробок для космічної програми Asteroid Redirect System. Основна мета програми полягає у вивченні астероїдів та пошуку способів боротьби з можливими загрозами їх зіткнення із Землею у майбутньому. Крім цього, компанія займається розробкою та інших не менш цікавих речей.

Наприклад, однією з таких розробок є космічна гармата, яка випускатиме по астероїдах спеціальні снаряди та відстрілюватиме шматки від космічного об'єкта. Відстріливши таким чином шматочок астероїда, спеціальний космічний апарат упіймає його своїми роботизованими клешнями і переправить на місячну орбіту, де дослідженням його структури вчені зможуть зайнятися вже докладніше. NASA планує випробувати цей пристрій на одному із трьох астероїдів: Ітокава, Бенну або 2008 EV5.

Другою розробкою є так званий космічний нанобур для збирання зразків ґрунту з астероїдів. Вага бура складає всього 1 кілограм, а за розмірами він трохи більший за середньостатистичний смартфон. Бур буде використовуватись або роботами, або астронавтами. За допомогою нього проводитиметься забір необхідної кількості ґрунту для його подальшого аналізу.

Сонячний супутник SPS-ALPHA

SPS-ALPHA є орбітальним космічним апаратом, що працює на сонячній енергії і складається з десятків тисяч тонких дзеркал. Енергія, що накопичується, конвертуватиметься в мікрохвилі і відправлятиметься назад на спеціальні земні станції, де звідти вже передаватиметься на лінії електропередач для харчування цілих міст.

Цей проект є, мабуть, одним із найскладніших у плані реалізації серед представлених у сьогоднішній добірці. По-перше, описувана платформа SPS-ALPHA буде за розмірами набагато більшою за Міжнародну космічну станцію. Її будівництво вимагатиме дуже багато часу, цілу армію астронавтів-інженерів та вкладення колосальних засобів. Зважаючи на гігантські розміри, платформу доведеться будувати прямо на орбіті. З іншого боку, елементи платформи будуть вироблятися з відносно дешевих і нескладних з точки зору масового виробництва матеріалів, а значить, проект автоматично переходить з «неможливого» в «дуже складний», що, у свою чергу, відкриває надію на те, що одного разу його реалізацією справді займуться.

Проект «Objective Europa»

Проект «Objective Europa» є найбожевільнішою із колись запропонованих ідей космічних досліджень. Його головною метою є відправка людини на Європу, один з місяців Юпітера, на борту спеціальної субмарини, завдяки якій буде здійснюватися пошук можливого життя в підлідному океані супутника.

Безумства цьому проекту додає ще й той факт, що ця місія в один кінець. Будь-якому астронавту, який вирішить вирушити на Європу, фактично доведеться погодитися пожертвувати своїм життям на благо науки, отримавши при цьому можливість відповісти на найпотаємніше питання сучасної астрономії: чи є в космосі життя, крім земного?

Ідея проекту «Objective Europa» належить Христині фон Бенгстону. Наразі Бенгстон проводить краудсорсингову компанію із залучення коштів у цей проект. Сама субмарина буде оснащена найсучаснішими технологіями. Тут буде і надпотужний бур, і багатовимірні тягові двигуни, і найпотужніші прожектори, і, можливо, пара багатофункціональних роботизованих рук. Підводному човну, як і космічному апарату, який доставить його до Європи, буде потрібний потужний захист від радіації.

Вибір місця посадки гратиме вирішальне значення. Товщина льоду Європи практично по всій її поверхні становить кілька кілометрів, тому апарат найкраще садитиме поряд з розломами та тріщинами, де крижана кірка не така міцна і товста. Проект, звичайно, викликає дуже багато питань, у тому числі морального характеру.

Олександр Володимирович Фролов

Нові космічні технології

Існує лише один істинний закон – той, що допомагає стати вільним.

Річард Бах

«Чайка на ім'я Джонатан Лівінгстон»

Передмова

Рух – це зміна місця становища об'єкта, процес, що у просторі, і у часі. Ми існуємо в русі завдяки тому, що знаходимося на поверхні планети, що летить у космосі навколо Сонця, і разом з ним у Галактиці. З іншого боку, кожна частка речовини матеріальних об'єктів є ефіродинамічним процесом, більш менш стійким вихровим потоком ефірного середовища. Таким чином, у реальному світі немає нічого нерухомого, всі об'єкти перебувають у русі. Ми помічаємо рух, як зміна місця становища, чи інше зміна параметрів процесу існування матерії. Процес руху неспроможна зупинятися до того часу, поки матерія існує. З цієї точки зору, ми розглядатимемо способи створення рушійної сили, що діє на тіло, не забуваючи про те, що всі матеріальні об'єкти складаються з мікрочастинок, і знаходяться на поверхні нашої планети. Говорячи про переміщення тіл, необхідно розуміти, що при цьому так чи інакше починає рухатися комплекс частинок матерії, що існує за певних умов.

Практичне застосування процесу руху полягає в тому, щоб переміщати об'єкт, наприклад, пасажирів і вантаж, з однієї точки простору до іншої, по можливості, з мінімальними витратами часу. Процес руху зазвичай відбувається з деякою швидкістю, але, як будь-яке інше явище, має два «граничні випадки»: в одному з них, тіло миттєво змінює місце розташування в просторі, а в другому, тіло миттєво змінює своє положення на осі часу. Перший випадок відноситься до телепортації, а другий – до переміщень у часі, без зміни положення у просторі. Ми розглянемо різні напрями розвитку технологій переміщення у просторі та часі, включаючи і ці два граничні випадки.

Звичайні способи переміщення добре відомі, основний їх – реактивний. Пішохід відштовхується від опори ногами, автомобіль відштовхується від опори при обертанні колеса, і при цьому опора відштовхується назад, а транспорт отримує реактивний імпульс, і рухається вперед. Човен може рухатися веслами, водометом або гвинтом, відштовхуючи назад воду, створюючи реактивний ефект. При такому способі суворо виконується закон збереження імпульсу, який всім нам добре знайомий: в результаті реактивної взаємодії, кожне з тіл отримує однаковий імпульс, який дорівнює добутку маси і швидкості, для кожного з двох тіл, що взаємодіють. Ракетні рушії, гвинтові або турбореактивні літаки та інша техніка працює в точній відповідності з цим законом збереження імпульсу.

Прискорення літального апарату, наприклад, ракети залежить від того, як багато, і з якою швидкістю, паливо викидатиметься через сопло ракети у зовнішнє середовище. Зазначимо, що для створення рушійної сили будь-який реактивний апарат витрачає енергію, щоб надати прискорений рух реактивній масі. При цьому, паливо, що викидається в зовнішнє середовище, збільшує кінетичну енергію молекул середовища, в кінцевому підсумку, збільшуючи температуру навколишнього середовища, нагріваючи її. У такому випадку, можна сказати, що збільшення теплової енергії, кінетичної енергії молекул навколишнього середовища, еквівалентно збільшенню кінетичної енергії літального апарату, або іншого тіла, що рухається, використовує реактивний принцип. У цьому виявляється закон збереження імпульсу та енергії.

Існують інші давно відомі методи, схожі на реактивний принцип. Ці методи також працюють у суворій відповідності до закону збереження імпульсу, але в зворотному напрямку,а саме, за рахунок зменшення теплової енергії довкілля. Наприклад, вітрильник наводиться в рух не так, як човен або катер: він гальмує потік середовища (повітря), що рухається, своїм вітрилом, що змінює (зменшує) кінетичну енергію потоку частинок навколишнього середовища, для того, щоб збільшити швидкість (кінетичну енергію) парусника.

Оскільки термін "реактивний" означає "протидіючий", то принцип, протилежний реактивному, можна називати "активним", тобто "діючим". У реактивних рушіях сила, що діє на транспортний засіб, створюється як реакція на збільшення енергії навколишнього середовища. Реактивні рушії вимагають джерело енергії для своєї роботи. В активних рушіях діюча сила створюється за рахунок поглинання енергії навколишнього середовища. Завдяки цій властивості, активні рушії можуть бути джерелами енергії, при своїй роботі.

У розділі про нанотехнології ми розглянемо метод, що дозволяє створити рушійну силу без витрат палива, за рахунок спеціального рельєфу поверхні наноматеріалу, що забезпечує відбір кінетичної енергії молекул повітря або іншого навколишнього середовища. Цей матеріал названий «силовий активний матеріал». Наявність вітру, у разі, немає значення, оскільки за масштабах близько 100 нанометрів, можна сказати, що «вітер є завжди». Молекули повітря, при звичайному атмосферному тиску та кімнатній температурі, хаотично рухаються зі швидкістю 500 метрів за секунду, але кожна з них рухається прямолінійно, без зіткнень, лише на невеликих ділянках своєї траєкторії, довжиною приблизно 50 – 100 нанометрів. Цей рух можна використовувати, створивши за допомогою сучасних нанотехнологій спеціальний упорядкований рельєф поверхні.

Отже, відомі нам принципи створення рушійної сили для прискорення транспортного засобу працюють за рахунок взаємодії з навколишнім середовищем відповідно до законів збереження імпульсу та енергії та іншого не дано. Окремо можна відзначити, що виконання цих законів не вимагає викиду реактивної маси за межі корпусу транспортного засобу, у тому числі й у ракетній та космічній техніці. Існують відомі технічні рішення, що дозволяють отримати реактивний макроімпульс, що діє на корпус транспортного засобу, при викиді палива з рушія, що згоряється, в своєрідний «глушник», що знаходиться всередині корпусу транспортного засобу. У цьому «глушнику», мікроімпульси частинок реактивного струменя палива втрачають свою кінетичну енергію, і вона перетворюється на довкілля як теплового випромінювання. При такому способі створення рушійної сили охолоджена робоча реактивна маса речовини може бути повернена в камеру згоряння, де вона буде використовуватися в нових циклах «нагріву – викиду – охолодження – повернення».

Розглядаючи рух у повітрі, у воді чи поверхні опори (дороги), ми можемо описати майже всі відомі нам конструкції рушіїв транспортних засобів. Усі вони є реактивними чи активними рушіями. Не є винятком і так звані інерціоїди – пристрої, що використовують для створення рушійної сили властивість тіл, яку ми називаємо «інерціальною масою». У розділі про інерціоїди ми розглянемо фізичний механізм виникнення інерції при прискореному русі тіл і варіанти його практичного використання з погляду ефірної теорії.

Окремо від активних та реактивних методів, має сенс показати такі способи створення рушійної (підйомної) сили, які обумовлені градієнтом тиску середовища. Перепад тиску змушує повітряну кулю підніматися вгору. Теорія повітроплавання проста: навколишнє середовище має градієнт щільності, а оскільки щільність середовища всередині кулі менша, ніж зовні, тиск навколишнього середовища витісняє кулю вгору. Аналогічно, сила Архімеда змушує випливати тіла меншої щільності, ніж вода. Градієнт тиску середовищі, у разі, створює гравітаційне полі планети. З цієї причини ці сили діють у вертикальному напрямку.

Різниця тиску середовища виникає також за відносного руху крила, що має профіль Жуковського – Чаплигіна, та навколишнього середовища, що створює підйомну силу, що діє на крило з боку середовища. Градієнт тиску середовища працює схожим чином у відомому ефекті Магнуса, який буде розглянутий в окремому розділі. Сили такої природи можуть бути спрямовані у будь-який бік, що вигідно відрізняє цей метод від методів повітроплавання.

Фізика, як і все природознавство, є спроба вивчити і зрозуміти, яким чином улаштований, тобто, створений, наш світ. У теології багато сказано про потрійну природу всього сущого. Використовуючи метод аналогій між явищами у трьох фізичних середовищах, переходячи від гідродинаміки та аеродинаміки до ефіродинаміки, ми можемо зберігати термінологію, і говорити про ефір різної температури, різної щільності, яка зумовлює певний статичний тиск. Як і в газодинаміці, в ефіродинаміці зручно також використовувати поняття про «динамічний тиск», яке також залежить від швидкості потоку. Вважаючи, що в ефіродинаміці виконується закон Бернуллі про повний тиск, ми маємо можливість конструювати технічні пристрої – рушії, які працюють не в повітрі чи воді, а у вакуумі (ефірному середовищі). При такому підході від повітроплавання ми можемо перейти до ефіроплавальних апаратів.

У світі останніми роками стрімко розвивається космічна галузь. Незважаючи на багато проблем, людство вкладає щороку багато коштів на вивчення космосу. Країн, які це роблять можна порахувати на пальцях. Велика частка посідає американський «NASA».

Розглянемо основні технології майбутнього у космічній галузі:

Вчені NASA інтенсивно працюють над майбутніми технологіями, які дозволять людству швидко і дешево дослідити космос. Агентство обрало у 2017 році вісім пропозицій щодо майбутніх космічних технологій, які фахівці зможуть використати найближчими роками.

У рамках програми II фази «NASA», безумовно, всі пропозиції зможуть отримати дворічне фінансування у розмірі 500 000 доларів США. Кошти будуть використані для підготовки концепції та її подання для агентства.

1. Підходи до створення в космосі зростаючого довкілля

Ідея створення модуля корпусу, що обертається, який генеруватиме власну гравітацію і забезпечуватиме захист від космічних променів. Така станція може бути розширена при необхідності в космічному просторі. Такі цікаві концепції спостерігалися у багатьох науково-фантастичних фільмах.

2. Просування житла людства на Марс

Це проект Джона Бредфорса із Spaceworks Engineering. Передбачається створення передової житлової системи та транспортування людей на Марс. Система доставить екіпаж у заціпенінні, тобто у стані зниженої температури та активності.

Ця інноваційна концепція релятивістського руху. Його автори знають, що його реалізація буде проблематичною, але водночас вони стверджують про цю можливість. Завдяки цьому корабель зможе досягти швидкості, яка потрібна для міжзоряної подорожі.

4. Розробка плазмового приводу

Ще один цікавий проект щодо будівництва нового космічного приводу. На цей раз це буде плазмовий привід, призначений для невеликого транспортного засобу, що вільно переміщається у космосі.

5. Демонстрація польоту нової супутникової системи

Передбачає використання двох надлегких літаків, з'єднаних тонким кабелем. Літаки, що використовують сонячну енергію та вітер, що високо піднімаються в атмосфері, можуть залишатися в повітрі протягом дуже довгого часу. Інструменти, що виконують різні завдання, від спілкування до наукових досліджень, розміщуватимуться на їх бортах. За словами авторів, таке рішення буде альтернативою супутникам, а також набагато дешевше, ніж вони.

6. Аеродромне захоплення магнітосферних ядер для пілотованих польотів та планетарні глибинні орбітальні системи

Ця система використовуватиме дипольне магнітне поле, що містить намагнічену плазму. В результаті взаємодії з атмосферою планет таке поле гальмуватиме посадковий носій, роблячи цей маневр набагато безпечнішим. Ця технологія також дозволяє уповільнити роботу автомобіля без нагріву, оскільки він буде захищений плазмою. Магнітний бар'єр, що захищає транспортний засіб, може досягати діаметра 100 метрів.

7. Кріогенна поверхня

Являє собою спеціальне покриття товщиною 10 міліметрів, яке відбиває понад 99,9 відсотка сонячної радіації. Якщо його розмістити на відстані однієї астрономічної одиниці від Сонця і Землі, всередині такої оболонки буде постійна температура нижче 50 Кельвінів.

Таким чином, можна легко транспортувати, наприклад рідкий кисень на Марс. Завдяки цьому колонізація планети стане набагато простішою.

8. Подальша технологія апертури, точного дуже великого відбивного телескопа.

Це проект, створений для великих телескопів. В останні роки дзеркала таких пристроїв мали надзвичайно точно бути встановлені на Землі. У складеному вигляді вони мали вписатися в багажне відділення, а потім розгорнуті вже в космосі, що є складною та ризикованою операцією.

Завдяки цьому проекту будуть створені дзеркала, подібні до діафрагми, що означає, що вони займатимуть багато місця, щоб їх можна було переносити на велику орбіту. Ці конструкції вже були б ідеально сформовані у просторі.

Космічні туманності

У 2017 році виповнюється 60 років від початку практичного освоєння космічного простору людиною. За ефектними стартами космічних кораблів стоять високі технології та сміливі інженерні рішення, які уможливлюють все більш далекі та тривалі космічні експедиції. Готуються пілотовані польоти на Місяць та Марс, а автоматичні станції вже досягли меж Сонячної системи. Про деякі передові космічні розробки читачам РІА "Новости" розповідає фотострічка.

Фотострічку підготовлено за підтримки Національного дослідницького технологічного університету "МІСіС".

© РІА НовиниУспішне освоєння космосу неможливе без надійних космічних кораблів. У Росії розробляється пілотований транспортний корабель нового покоління (ПТК) «Федерація». На борту "Федерації" можуть досить комфортно розміститися до шести членів екіпажу.

1 із 11

Успішне освоєння космосу неможливе без надійних космічних кораблів. У Росії розробляється пілотований транспортний корабель нового покоління (ПТК) «Федерація». На борту "Федерації" можуть досить комфортно розміститися до шести членів екіпажу.

На ефективність роботи космонавтів значно впливає правильна організація простору. У відсіку «Федерації», крім систем управління, є кухонний блок, медичний пункт, туалет і приміщення для усамітнення. Дизайн та ергономіка інтер'єру ПТК «Федерація» створені в Інжиніринговому центрі прототипування високої складності НДТУ «МІСіС».

2 з 11

Новий корабель отримає нові польотні крісла із вуглепластику. Вперше у російській космонавтиці передбачено регулювання розмірів, що дозволяє підігнати крісло під космонавта будь-якого зростання. Таким чином, крісла стають багаторазовими та їх більше не потрібно відливати окремо під кожного члена екіпажу.

3 із 11

Новий корабель отримає нові крісла з вуглепластику. Вперше у російській космонавтиці передбачено регулювання розмірів, що дозволяє підігнати крісло під космонавта будь-якого зростання. Таким чином, крісла стають багаторазовими та їх більше не потрібно відливати окремо під кожного члена екіпажу.

© НІТУ "МІСіС", Сергій ГнусковУ космічній техніці використовуються найсучасніші матеріали. Один з них – гібридна метал-органічна сполука – перовскіт. Перовскіти можуть застосовуватись у гнучких сонячних батареях, світлодіодах, лазерах, моніторах та фотодекторах високої чутливості. Ряд вчених навіть передбачає найближчим часом «перовскітову революцію», яка кардинально змінить багато технологій.

4 із 11

У космічній техніці використовуються найсучасніші матеріали. Один з них – гібридна метал-органічна сполука – перовскіт. Перовскіти можуть застосовуватись у гнучких сонячних батареях, світлодіодах, лазерах, моніторах та фотодекторах високої чутливості. Ряд вчених навіть передбачає найближчим часом «перовскітову революцію», яка кардинально змінить багато технологій.

© РІА НовиниУ космосі немає «станцій підзарядки», тому для далеких експедицій потрібні джерела енергії, здатні без заміни та обслуговування працювати десятки років. На фото бетавольтаїчний перетворювач («ядерна батарейка») – джерело електроенергії, яка отримується за рахунок перетворення енергії розпаду радіоактивних матеріалів.

6 з 11

У космосі немає «станцій підзарядки», тому для далеких експедицій потрібні джерела енергії, здатні без заміни та обслуговування працювати десятки років. На фото бетавольтаїчний перетворювач («ядерна батарейка») – джерело електроенергії, яка отримується за рахунок перетворення енергії розпаду радіоактивних матеріалів.

© РІА НовиниУ різних пристроях корабля – від двигунів до систем навігації – необхідні потужні та ефективні джерела магнітного поля. Такими джерелами є постійні магніти на основі рідкісноземельних магнітотвердих матеріалів. Вони здатні працювати за екстремальних температур відкритого космосу (від – 180 до +150 градусів Цельсія).

МКС - місце, де проводяться експерименти та наукові дослідження

Багато хто з нас замислюється, для чого країни вкладають сотні мільйонів і мільярдів у дослідження космосу та фундаментальних засад Всесвіту? Вигода не очевидна, ось ми і постараємося розповісти, яку користь приносять нові космічні технології.

Всім нам знайома технологія GPS. Яка напевно не раз рятувала водіїв, що заблукали, в нетрях кам'яних джунглів. Це найочевидніший приклад космічних технологій у повсякденному житті. Практично не один смартфон не випускається без GPS/Глонасс.

Ви будете здивовані, але настільки банальна річ, як липучка і блискавка, теж з'явилися і були затребувані спочатку в космосі, а потім уже перекочували в наше повсякденне життя.

Кожен, хто займається приготуванням їжі не з чуток знає про тефлон, який є антипригарним покриттям. Спочатку він був винайдений як теплоізоляційний матеріал для космічних кораблів, а вже після цього перекочував до нас на кухню.

Сучасні фотоапарати використовують так звану ПЗЗ-матрицю, горезвісні мегапікселі у всіх на слуху. Але мало хто знає, що ці мікросхеми із світлочутливих фотодіодів із кремнію були створені при розробці нових електронних телескопів та вдосконаленні астрономічних спостережень, оскільки навіть найкраща плівка не може дати й половини переваг цифрових камер.

Сучасний широкосмуговий інтернет та супутникове телебачення, це пряме використання космічних технологій буквально у кожному будинку.

Супутниковий зв'язок дозволяє з'єднувати далекі регіони, де немає можливості встановити базові станції стільникових операторів.
Космічні технології проникли у всі галузі життя.

Навіть у стоматології використовуються передові матеріали, створені космічною промисловістю.

Коронки з оксиду цирконію, передовий напрямок у протезуванні зубів, використовує матеріал, що застосовується для виготовлення теплоізоляційної обшивки кораблів.

Тому дослідження космосу це один із найперспективніших напрямів, що дозволяє на основі фундаментальних досліджень впроваджувати в життя кожного з нас фантастичні технології.