Градусники и пена с эффектом памяти: как освоение космоса повлияло на быт. Детали

Человечество десятилетиями исследует космос, обогащаясь полученными в процессе этого знаниями. Не всегда результаты этой работы бывают заметны, однако именно благодаря космосу произошли революционные изменения во многих сферах жизни — от коммуникаций до исправления зубного прикуса. Что принесло людям освоение космоса — в материале «Известий».

Как космос работает на человека

• Освоение космоса сделало возможным создание спутниковых систем навигаций. Когда в 1957 году СССР запустил на орбиту первый искусственный спутник, американские ученые поймали его сигнал и смогли точно рассчитать его местоположение. Им помог эффект Доплера — частота излучения со спутника менялась при его приближении и отдалении относительно приемника, что позволяло путем простых подсчетов определять координаты.

• Вскоре ученые поняли, что расчеты могут работать и в обратную сторону — по заранее известным координатам спутника можно обнаружить, где находится приемник сигнала на земле. Спустя 20 лет началось создание первой навигационной системы, получившей в итоге название GPS. В декабре 1976 году была начата разработка советской системы ГЛОНАСС. Эти и другие системы упростили навигацию на земле, на воде и в воздухе, сделали возможным определение координат любых объектов, где установлен передатчик.

• Похожий принцип действия используется в глобальной поисково-спасательной системе Коспас-Сарсат. Ее аварийные радиобуи устанавливаются на морские и воздушные суда. В случае аварии система передает через спутник сигнал бедствия и координаты на спасательную станцию. Уже в 1982 году на стадии отработки была спасены три человека, разбившиеся на самолете в Канаде. Всего до 2022 года, пока велась статистика, Коспас-Сарсат спасла более 60 тыс. человек в 18 тыс. авариях.

• Космические спутники сделали возможным дистанционное зондирование Земли — сбор оперативной информации о состоянии атмосферы, мирового океана, верхнего слоя земной коры. Такие данные полезны во многих сферах экономики, от сельского хозяйства до энергетики. Особенно важен мониторинг со спутников для оценки стихийных бедствий и их последствий. Этим занимается большинство космических агентств мира, объединенных Международной Хартией по космосу и крупным катастрофам.

• В отдельную категорию выделяются метеорологические спутники. Запуск космических аппаратов позволяет ученым собирать информацию для прогнозирования погоды, что особенно важно для тех территорий, где сложно заниматься наблюдением с Земли. Также метеоспутники позволяют отслеживать изменения климата и предупреждать о формировании ураганов.

• Спутники стали еще одним способом передачи телефонной и интернет-связи. Хотя их пропускная способность и надежность не так высоки, как у кабельных и сотовых сетей, у космических аппаратов есть другое преимущество — они обеспечивают связью в любой, самой труднодоступной точке Земли.

Какие технологии подарил космос

• В процессе освоения космоса ученые иногда создавали технологии, которые потом оказывались полезны в обычной жизни. Например, пена с эффектом памяти. Космонавтам в космических кораблях требуются индивидуально спроектированные кресла, в которых проще переносить перегрузку, но каждый раз проектировать новое сидение было бы крайне дорого. Инженеров выручил специально обработанный полиуритан, который принимает форму тела, которое на него давит. Материал с таким свойством стал основой для ортопедических подушек и матрасов, а также для спортивных шлемов.

Внеземное притяжение: космическая обсерватория займется поиском жизни во Вселенной

Сможет ли телескоп «Миллиметрон» с помощью уникальных детекторов найти разумные существа на других планетах

• Отсутствие гравитации в космосе создает проблему с доставкой жидкого топлива в камере сгорания — в невесомости оно просто не течет туда, куда требуется. Решением стало создание ферромагнитной жидкости, которая способна притягиваться к магниту и следовать в нужном направлении. Помимо космической отрасли эта технология также используется в громкоговорителях, жестких дисках и других электронных устройствах.

• Попытки создания питательной и удобной для космонавтов еды оказали влияние и на земной рацион. Исследователи NASA в ходе экспериментов нашли питательные вещества, которые оказались безопасными также для детских смесей, и развили технологию сублимационной сушки, при которой масса еды уменьшается в пять раз почти без потери пищевой ценности.

• Космическая отрасль всегда была заинтересована в том, чтобы иметь максимально компактные и качественные камеры для съемок в космосе. Для этого инженеры развили CMOS-матрицы, которые стали применяться в цифровых фотоаппаратах вместо старых CCD-матриц. Когда технология попала в гражданскую отрасль в начале 2000-х, она радикально уменьшила размеры камер и позволила им попасть в корпус телефонов.

Как космос повлиял на медицину

• Большое влияние оказало освоение космоса и на медицину. Побочным результатом создания приборов для измерения температуры далеких звезд и планет стало появление инфракрасного электронного термометра. С помощью него стало гораздо проще измерять температуру младенцев и взрослых, которым неудобно пользоваться обычными градусниками.

• Когда перед NASA встала задача разработать подходящий материал для защиты инфракрасных антенн своих ракетных систем, ученые синтезировали поликристаллический оксид алюминия, который по сути является полупрозрачной керамикой. Ее гипоаллергенные свойства и прочность оказались подходящими для создания невидимых зубных брекетов, ставших приятной альтернативой классическим металлическим.

Спутник с жизнью: мыши и мухи помогут подготовить человека к полетам на Луну и Марс

Почему миссия «Бион-М2» — необходимое звено в подготовке межпланетных путешествий

• Наибольшую опасность для космонавтов в невесомости представляет мышечная атрофия. Без гравитации тело не получает достаточную нагрузку и постепенно слабеет. Для решения этой проблемы были спроектированы специальные нагрузочные костюмы, которые вызывает у космонавтов ощущение веса и оказывает необходимое для тонуса давление. Костюмы с таким же принципом работы используются и в медицинской реабилитации, помогая пациентам с детским церебральным параличом и травмами центральной нервной системы.

• Невесомость в космосе может сыграть и хорошую службу человечеству. Ученые заметили, что в условиях микрогравитации рост клеток отличается от того, как это происходит на Земле. Клетки делятся быстрее и более объемно. Это позволяет не только их лучше изучать, но и открывает новые возможности в деле искусственного выращивания тканей и органов, что может стать прорывом в трансплантологии.