Доклад на тему космические технологии в повседневной жизни

Обновлено: 30.06.2024

Космическая индустрия кажется нам чем-то далеким и неприступным, но большинство людей и не подозревают, что ежедневно сталкиваются с “космическими” технологиями. Конечно, никто не даст простому человеку доступ к самым современным разработкам, но многие инновации прошлых лет рано или поздно начинают использоваться в бытовых вещах, которыми мы пользуемся по нескольку раз в день. В преддверии Дня Космонавтики предлагаем вам ознакомиться с пятнадцатью технологиями, пришедших в нашу жизнь прямиком из космоса.

Пеноматериал с памятью формы

Специалисты космической отрасли разработали полиуретан-силиконовый пластик для изготовления сидений, снижающих нагрузку на тело космонавта при посадке. Этот материал равномерно распределяет вес и давление, с легкостью поглощает удары и восстанавливает первоначальную форму даже после сжатия в несколько раз. Сегодня он используется, в основном, для производства матрасов.

Беспроводные электроинструменты

Представьте следующую ситуацию: вы высадились на Луну, чтобы взять пробы грунта, но к чему подключить сверлильный аппарат? Протянуть удлинитель побольше? Сомнительная затея. Чтобы избежать подобного конфуза создали дрель с мотором на базе электромагнита, позволяющего инструменту работать максимально долго на одном заряде аккумулятора. Рабочие со всего мира и по сей день благодарны космической индустрии за это изобретение. К слову, так появились и портативные вакуумные пылесосы.

Спортивные стельки

В скафандре, участвовавшем в серии миссий ‘Аполлон’ была пружинная подошва. После завершения полетов на Луну в 1972 году программа ‘Аполлон’ была свернута, а технологию переняли компании, занимающиеся выпуском беговой обуви. Она абсорбирует энергию шага, чтобы дать спортсмену дополнительный толчок при отрыве ноги от земли.

Тефлон

Тефлон был открыт еще в 1938, но лишь начав применять его в качестве теплоизоляции космических кораблей, люди поняли насколько полезным может быть этот материал в повседневной жизни – например, благодаря своим антипригарным свойствам он отлично подходит для производства сковородок. Одним из главных преимуществ тефлона стал низкий коэффициент трения, что сделало тефлон одним из главных компонентов подшипников, прокладок, изоляции электрических схем космических кораблей и даже искусственных суставов. Ткани с тефлоновым слоем широко используются для покрытия нефтепроводов и крыш стадионов.

Цифровые датчики изображений

Всякий раз, когда вы снимаете фотографии или видео на смартфон, вы пользуетесь CMOS-сенсорами. Эта технология была создана в целях уменьшения размеров камер для межпланетных полетов беспилотных аппаратов. Эти же датчики позволили уменьшить и различные оптические медицинские приборы.

Антиобледенительные системы

Инженеры долгие годы боролись с проблемой обледенения крыльев и двигателей летательных аппаратов. Сегодня же их находка не только является неотъемлемой частью авиационной промышленности, но и защищает железнодорожные пути.

Линзы с защитой от царапин и УФ-излучения

Многочисленные частички пыли, витающие в космическом пространстве, без труда могут повредить скафандр, ухудшив обзор, или, что еще хуже, пробить отверстие в стекле, вызвав разгерметизацию скафандра. Это обстоятельство вынудило инженеров космической индустрии разработать устойчивое к повреждениям стекло, которое теперь используется во множестве обычных очков. Также в 1980-х ученые задались вопросом защиты глаз космонавтов от вредного ультрафиолетового света. С этой целью в скафандры начали устанавливать стекла, защищающие от УФ-лучей, технологию тут же взяли на вооружение модницы по всему миру, которым ранее приходилось довольствоваться только пластиковыми солнцезащитными очками. В современных скафандрах применяются стекла, не только защищающие от солнечных лучей, но и улучшающие цветопередачу. На земле солнцезащитные стекла получили еще большее распространение: их можно встретить во все большем количестве очков, лыжных масках, телескопах и защитных масках для сварки.

Застежки “липучки” и “молнии”

Как и тефлон, эти незаменимые в быту вещи были изобретены довольно давно – в 1914 1948 годах соответственно, — но широкое распространение они получили только после того, как попали в космическую индустрию. Сперва астронавты обнаружили, что такие застежки имеют компактные размеры и помогают быстро и надежно застегивать далеко не самую удобную космическую одежду. Затем на это изобретение обратили внимание лыжники, чьи костюмы довольно похожи на те, что находятся под скафандром у космонавтов, а уж потом очередь дошла и до обычных людей.

Фильтры для водопроводной воды

Сегодня трудно найти дом, в котором не было бы фильтра для очистки воды, но если у нас с вами еще есть возможность найти другой источник чистой питьевой воды, то обитателям космических кораблей для этого приходится прибегать к помощи сложных очистительных систем, позволяющих повторно использовать жидкости без вреда для здоровья.

Детекторы дыма

Даже небольшой пожар в большом здании очень опасен. Что уж говорить о возгорании в условиях весьма ограниченного пространства космического корабля, когда снаружи только холодный безжизненный космос и вам некуда убежать. Проблема очевидна, поэтому впервые настраиваемые (во избежание ложных срабатываний) датчики задымления применялись достаточно давно – еще на первой американской космической станции “Скайлэб”, запущенной в 1970. Затем датчики дыма стали появляться в обычных зданиях и стали обязательной частью любого общественного заведения.

Колесо с гибкими элементами

Проект лунохода NASA был бы неосуществим без колес, способных противостоять любым погодным условиям, экстремальным температурам, проколам и механическим повреждениям. В одиночку создать такие колеса аэрокосмическое агентство США не могло, поэтому на помощь пришел мировой лидер в производстве автомобильных покрышек, Michelin. В результате появилисьTweel – покрышки, не нуждающиеся в воздухе. Теперь же Tweel устанавливаются не только на космические аппараты, но и на сельскохозяйственную технику и обычные автомобили.

Геолокационные сервисы

Жизнь современного автомобилиста сложно представить без GPS-навигации, уже никто не удивляется тому, что для нахождения нужной точки на карте необходимо просто сказать смартфону адрес точки назначения. Искусственные спутники начали запускать задолго до первого полета человека в космос. Идея спутниковой навигации родилась в 50-е годы, когда американские ученые, наблюдавшие сигнал от советского спутника, заметили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Таким образом, зная свои точные координаты на Земле становилось возможным измерить скорость и расположение спутника, и наоборот, зная местоположение спутника, можно узнать скорость и координаты того или иного объекта на Земле. Этот принцип и лег в основу современных GPS-приемников.

Плавательные костюмы

Испытания в динамическом туннеле в исследовательском центре NASA сыграли решающую роль в создании плавательного костюма Speedo LZR Racer. При его разработке были найдены материалы и типы швов, вызывающие минимальное сопротивление при плавании. По словам NASA, на Олимпиаде 2008 практически все медалисты и рекордсмены были облачены именно в эти костюмы. С тех пор модель LZR Racer запрещена к использованию на международных соревнованиях, но многие профессиональные спортсмены продолжают использовать специальную модифицированную версию костюма.

Бороздки безопасности

О происхождении данного приспособления знают далеко не все, хотя каждый из нас пользовался ею, пускай и неосознанно. Речь о длинных узких каналах, отводящих лишнюю влагу с поверхности взлетно-посадочных полос и автомобильных трасс. Впервые подобные бороздки появились на полигоне исследовательского центра NASA еще во время первых проводимых там экспериментов в шестидесятых годах прошлого века. Теперь это изобретение можно встретить даже в бассейнах, пешеходных дорожках и загонах для скота.

Телескопические подъемники

Эти механизмы спасли тысячи жизней на Земле, хотя изначально они разрабатывались для строительства крупных ракет носителей. Благодаря телескопическим подъемникам пожарные по всему миру могут добраться до верхних этажей многих зданий с высотой до 55-60 метров. Так называемые “машины-вышки” используются еще и для прокладки кабелей, подъема малогабаритных грузов, ремонтных и покрасочных работ.

Конечно, это далеко не все изобретения, которые сперва продемонстрировали свои возможности в космосе, а уже потом пришли в нашу жизнь. Существуют еще десятки менее заметных технологических (и не очень) новшеств, ежедневно упрощающих наш быт. Это и стандарты организации хранения пищевых продуктов, и улучшенные смеси детского питания, и портативные медицинские термометры, и много других замечательных вещей, без которых многие люди сегодня просто не могут представить свое существование. К счастью, космическая отрасль развивается, все новые и новые устройства перестают быть узкоспециализированными приспособлениями, а благодаря усилиям таких компаний как SpaceX, открывающих свои патенты для всех желающих, в скором времени у нас могут появиться вещи, о которых мы раньше и мечтать не могли – к примеру, это могут быть относительно доступные реактивные ранцы, аккумуляторы нового типа либо что-то еще.

В наше время человечество имеет множество возможностей, которые раньше были ему недоступны. Сферы деятельности расширяются, появляются новые, более интересные и захватывающие. Отдельно для каждого вида деятельности человек создает наиболее походящие условия, инструменты, одежду. Однако, чаще всего, используя тот или иной предмет, мы даже не задумываемся, как он был изобретен, когда, кем, и при каких условиях. А между тем многие вещи, используемые нами даже в повседневной жизни, имеют вовсе не обычное происхождение.

Человека всегда интересовал космос. Постепенно, изучая его, мы добивались определенных успехов, поднимая уровень знаний о нем все выше и выше. Для освоения космоса начали требоваться новые технологии и приспособления. Естественно, их создавали. Позже, люди поняли, что некоторые предметы, сделанные для космических нужд, отлично служат человеку и на Земле, с успехом заменяют или дополняют привычные нам вещи. Часто после испытаний в космической промышленности, созданное учеными творение переходит в наш быт, и мы до сих пор пользуемся этими вещами, даже не подозревая об их космическом происхождении.

Своими задачами мы поставили:

1. Познакомиться с литературой и интернет - источниками на данную тему;

2. Отобрать и выстроить нужный материал, провести его анализ;

3. Провести соцопрос сверстников и проанализировать его результаты;

4. Попробовать перенести ещё какую-то космическую технологию в нашу повседневную жизнь (исследовать технологии космоса и предложить варианты для земли);

Актуальностью темы мы определили то, что космическая индустрия все больше развивается, и многие наболевшие проблемы Земли уже можно решить с помощью космических технологий, что, действительно, важно.

Вложение	Размер
kosmicheskie_tehnologii.docx	347.45 КБ

Предварительный просмотр:

Своими задачами мы поставили:

Познакомиться с литературой и интернет - источниками на данную тему;
Отобрать и выстроить нужный материал, провести его анализ;
Провести соцопрос сверстников и проанализировать его результаты;
Попробовать перенести ещё какую-то космическую технологию в нашу повседневную жизнь (исследовать технологии космоса и предложить варианты для земли);

1. Космические технологии, используемые в быту

Постепенно человечество развивалось, приборы для изучения космоса становились все совершеннее: сложнее, мощнее, эффективнее. Были изобретены более прочные и стойкие краски и пластики, специальные клеи, микросхемы, телескопы, спутники, зонды. С их помощью люди узнавали все больше и больше, раскрывали многие тайны и загадки.

Современные научные разработки для целей освоения космического пространства едва ли не ежедневно пополняются новыми изобретениям, которые по прошествии иногда очень небольшого отрезка времени начинают использоваться в быту, значительно упрощая нашу жизнь.

1.1 Спутниковые возможности

Сегодня спутниковые системы используются повсеместно - в метеорологии, геологической разведке, для передачи телевизионного и интернет-сигнала, в телефонии. Одной из самых востребованных космических технологий сейчас является система глобального позиционирования GPS. Спутниковая навигация помогает ориентировать на незнакомых дорогах, а также заблаговременно предсказывать наводнения и выявлять значительные загрязнения окружающей среды. GPS не уникальна, есть еще и российская система ГЛОНАСС. Параллельно идет разработка сугубо гражданской европейской спутниковой системы Galileo.

Современный широкополосный интернет и спутниковое телевидение, это прямое использования космический технологий буквально в каждом доме.

1.2 Продукты питания

Космические разработки подарили человечеству также и некоторые продукты питания. Например, биопродукты - йогурты, соки и сыры, обогащенные бифидобактериями, появились на полках магазинов в 1990-е гг. прошлого века. Однако еще в 1963г. микробиологи обнаружили бактерии, подавлявшие развитие гнилостных и болезнетворных микробов, и продукты, с их добавлением стали необходимой частью трапезы космонавта.

Космос не только изобретал, но и переосмысливал уже привычные предметы. Например, упаковка туба (она же тюбик) первоначально использовалась для хранения зубной пасты и кремов. Но когда возникла необходимость кормить космонавтов в невесомости, пастообразные борщи и котлеты стали расфасовывать в тубы. В них хранилась вся космическая еда до 1982г., когда были внедрены и другие способы длительного сохранения продуктов. Сегодня любой землянин найдет в ближайшем к дому магазине десятки продуктов в тубах.

Так же В 60 годах XX века для космонавтов были изобретены лeгкие сублимированные, т.е. обезвоженные продукты, так как поднять в космос 1 кг стоит от 5 до 10 тысяч долларов. А теперь и мы можем наслаждаться быстрозавариваемыми супами, кашами, лапшой, растворимым кофе. Это заметно экономит наше время.

Огнестойкая ткань для костюмов пожарников сначала использовалась в скафандрах. Также скафандр для выхода в открытый космос стал прототипом нового поколения защитных костюмов со встроенной системой охлаждения, разработанных итальянской компанией D'Appolonia для пожарных и автогонщиков.
Термобелье, в которое облачаются любители зимних видов спорта, первоначально было разработано как элемент гардероба астронавтов. Благодаря особым технологиям пряжи оно способствует испарению избытка влаги, выделяемой телом при нагрузках, и сохранению тепла.

При изготовлении беговых кроссовок применяется трехмерная ткань с полиуретановой пеной: она правильно распределяет нагрузку по ноге во время движения. Идея была заимствована у лунных ботинок, разработанных для лунной миссии Apollo. Ботинки лунных пионеров пружинили шаг и обеспечивали вентиляцию.

Настолько банальная вещь как липучка и молния появились и были востребованы вначале в космосе, а потом уже

перекочевали в нашу повседневную жизнь.

Застежки-липучки получили широкую популярность

благодаря телепрограмме с околоземной орбиты,

в которой зрители увидели, что в невесомости

астронавты фиксируют предметы к стенам при помощи липучек. Застежки, позволяющие быстро и прочно застегнуться, быстро перекочевали на костюмы горнолыжников, аквалангистов, а затем и на детскую одежду. Однако придуманы липучки были еще в докосмическую эру - патент на них был получен в 1955г.

Молния для одежды была запатентована еще в 1914 году американцем Гидеоном Сундебеком, но была по-настоящему

востребована лишь после того, как ученые стали

трудиться над экипировкой космонавтов. Молния

оказалась намного практичнее, чем обыкновенные

пуговицы и застежки, которые могли оторваться,

и на их закрытие/открытие требовалось больше времени.

1.4 Бытовая техника

А портативные беспроводные пылесосы, идеально подходящие для уборки автомобиля, сделаны по принципу магнитно-бурильного аппарата, разработанного NASA для забора лунного грунта.

В качестве следующего примера внеземной продукции приведем давно известные и пользующиеся популярностью и спросом сковородки, имеющие тефлоновое покрытие. Они стали распространенным и желанным на каждой кухне предметом благодаря тому, что позволяют

готовить вкусные блюда, сохраняя

естественность вкусовых качеств и полезные

свойства исходных продуктов. И вряд ли

кто-нибудь из нас задумывается, что материал

с загадочным названием тефлон также

впервые был применен в пошиве скафандров.

Говоря об этом материале немного более широко, следует упомянуть, что однозначно не рекомендуется допускать соприкасание тефлонового покрытия сковороды с предметами из металла – это может просто испортить достаточно тонкое покрытие. Так космическая технология способствует развитию народных, исключительно земных промыслов – почти забытого ремесла изготовления специальных кухонных предметов из дерева.

Необходимо также следить за тем, чтобы при приготовлении пищи не использовались сковороды, на которых потрескалось тефлоновое внутреннее покрытие – материал способен выделять вредные вещества, которые могут впитываться в пищу.

Особенно много космического используется в медицине. Так, костюмы, позволяющие учиться ходить детям с церебральным параличом, используются космонавтами на орбите для поддержания в тонусе мышц, которые атрофируются от бездеятельности в невесомости.

Современные фотоаппараты используют так называемую ПЗС-матрицу, пресловутые Мегапиксели у всех на слуху. Но мало кто знает, что эти микросхемы из светочувствительных фотодиодов из кремния были созданы при разработке новых электронных телескопов и совершенствования астрономических наблюдений, поскольку даже лучшая пленка не может дать и половину преимуществ цифровых камер.

Космические технологии проникли во все отрасли жизни. Даже в стоматологии используются передовые материалы, созданные космической промышленностью. Коронки из оксида циркония, передовое направление в протезировании зубов, использует материал, применяемый для изготовления теплоизоляционной обшивки кораблей.

2. Космические технологии – польза или вред человечеству.

Диаграмма 1. Отношение опрошенных к проблеме

затрат на космическую индустрию

Мы тоже заинтересовались, какую пользу приносит космос лично нам. Исследовав много литературы, поняли, что огромную. Многие изобретения, созданные для космоса, впоследствии перешли и в нашу повседневную жизнь. Мы очень удивились, узнав, что ежедневно пользуемся космическими разработками.

Почему же все-таки эти вещи разрабатывали для космоса? Почему нельзя было разработать их для Земли? Или допустить их до использования в повседневной жизни без долгих космических испытаний? Эти вопросы волнуют около 54% опрошенных ( диаграмма 2 ) нами людей.

Диаграмма 2. Отношение опрошенных к вопросу:

Мы видим, как важны эти технологии в нашей жизни, и можем с уверенностью сказать, что огромные усилия и колоссальные расходы, которых требует освоение космоса, многократно окупаются.

Благодаря изучению космоса в нашей жизни появились новые технологии: например, камера с CMOS-матрицей и кроссовки с амортизацией. И подобных изобретений десятки. Подробнее о них — в материале РБК Трендов

Хайлайты:

Путешествия в космос не только открыли нам возможность видеть пространство за пределами земной атмосферы, но и стали причиной появления новых технологий, которыми мы теперь пользуемся каждый день. Компания NASA даже разработала специальный сайт, чтобы показать, какие космические технологии стали частью обычной жизни.

Найти достоверную информацию о том, какие технологии действительно появились благодаря освоению космоса, непросто. Вокруг этой темы существует много мифов — например, есть достаточно правдоподобная легенда о том, что луноходы — это прототипы беговых кроссовок.

Еще одно изобретение, которое часто приписывают к заслугам космических исследований, — липучка для одежды. На орбите их использовали для того, чтобы не потерять ничего в условиях невесомости. Вот только появились липучки задолго до появления человека в космическом пространстве — в 1955 году благодаря Жоржу де Местралю. Космическая гонка повлияла только на рекламу изобретения, которая вдохновила людей на создание детской одежды с липучками, а позже — экипировки для горнолыжников и дайверов.

Так какие изобретения действительно появились благодаря исследованиям космоса, а какие стоит ожидать в скором будущем?

Космические технологии, которые мы используем уже сейчас

Кроссовки с инновационной подошвой

Такую же технологию решила использовать Adidas для создания новой модели кроссовок AlphaBOUNCE, которые презентовали в 2016 году. Для этого были проанализированы движения ног марафонцев босиком и в обуви. Выяснили, что во время бега кроссовок сжимает сухожилие. Поэтому решили сделать v-образное отверстие в задней части ботинка, чтобы нога могла свободно двигаться. Также разработчики создали материал под названием Forgedmesh, который обеспечивает опору ноги и гибкость движения одновременно.

Плавательный костюм

В 2008 году NASA совместно со спортивным брендом Speedo разработало плавательный костюм для спортсменов. Он снижает сопротивление воды на 38%. Это увеличивает скорость пловцов примерно на 4%. Более того, он максимально поддерживает мышцы и не ограничивает движения.

Бесшовный костюм производят из высокотехнологичной сверхлегкой водоотталкивающей ткани. Ткань состоит из переплетенных нитей эластана-нейлона и полиуретана.

Цифровая фотография

По сути, все, что теперь умеют делать камеры, — результат освоения космоса. Это относится не только к профессиональной оптике, но и к матрице, которую используют для компактных девайсов. Чтобы улучшить качество изображения и уменьшить размеры камер для межпланетных миссий придумали технологию CMOS-матриц.

Это устройство визуализации на основе полупроводниковых приборов и оксида металла, которое может принимать и обрабатывать световые импульсы и переводить их в изображение. Ее преимущество заключается в низком энергопотреблении, возможности захватывать и обрабатывать изображение. CMOS-матрицы начали создавать еще в 1960-х годах, а в 1990-е их начали использовать в различных цифровых устройствах.

Лазерный радар

Сегодня LIDAR применяется для определения глубины водоема, поиска археологических улик на поверхности и в воде, предупреждения лесных пожаров, при лазерной коррекции зрения, в беспилотниках и iPhone 12.

Техника с дистанционным управлением

В 1996 году в институте Гленна, исследовательском центре NASA, разработали встраиваемую сетевую технологию Embedded Web Technology, чтобы космонавты могли дистанционно управлять экспериментами на борту шаттлов и МКС. Благодаря программному обеспечению члены экипажа подключались к приборам в любой части станции. Для NASA это была возможность не устанавливать программное обеспечение пользовательского интерфейса на каждый космический прибор, что сэкономило около $150 млн. В итоге Embedded Web Technology приспособили не только для космоса, но и для земной жизни. Система позволяла пользователю управлять устройством, например, кухонным прибором, автомобилем, DVD-плеером или факсом удаленно через интернет.

Популяризатором этой технологии в 1990-х годах стал бизнесмен Дэвид Мэнсбери. Ему надоело питаться фастфудом, а на приготовление домашней еды не было времени. Он подумал, что будет здорово, если духовка сама приготовит ужин к его приезду с работы. Мэнсбери обратился к инженерам исследовательского центра Гленна, которые разрабатывали удаленную систему управления для космонавтов на МКС.

Получив доступ к технологии Embedded Web Technology, Дэвид Мэнсбери основал компанию TMIO для реализации своей идеи. В итоге была разработана духовая печь Connect to Intelligent Oven. Она работала следующим образом: пользователь помещал в нее свежие продукты, где они хранились, как в холодильнике, до тех пор, пока не запускался процесс приготовления. Для этого с любого устройства, которое имело выход в интернет, нужно было ввести время старта, длительность и температуру. Сделать это можно было удаленно с любого устройства, где был интернет. Программа также позволяла регулировать настройки, когда процесс приготовления уже запущен. Духовая печь имела два отделения, так что готовить можно было сразу два блюда.

Фильтры для воды

Со временем фильтры модернизировали. В 2000 году обнаружили, что нанокерамические волокна отлично фильтруют воду. Частицы, в том числе вирусы и бактерии, проходят через сплетенные волокна, притягиваются к ним и застревают, оставляя воду чистой. Это происходит благодаря тому, что волокна нанокерамики производят положительный электрический заряд, когда через них проходит вода, в то время как у многих примесей заряд отрицательный.

На этом модернизация очистителей воды не закончилась. В 2008 году на МКС доставили фильтр с системой The Water Recovery System. Вода, попадая в коллектор фильтра, проходит через специальные фильтры, после чего образуется небольшое гравитационное поле. Примеси остаются на стенках резервуара, а очищенная вода — внутри. Далее она испаряется при температуре 131 °C, чтобы образовался конденсат. В конце жидкость повторно прогоняется через фильтры.

Оптические линзы

Миф о том, что космические технологии коснулись и солнцезащитных очков, можно объяснить тонким золотистым отражающим фильтром на шлеме у космонавтов. Именно он стал причиной слухов о родстве скафандра с очками-авиаторами. На самом деле освоение космоса действительно повлияло на изменения аксессуара — но только на эволюцию линз обычных очков для зрения.

В 1972 году по указу Минздрава США линзы начали делать из пластика. Преимущество материала заключалось в том, что его почти невозможно было разбить. Но поцарапать пластиковые линзы можно было запросто. Решение нашел инженер NASA Тед Уайдевен.

Уайдевен занимался системами очистки воды на космических кораблях и придумал технологию, которая позволяла наносить тонкую защитную пластиковую пленку на поверхность мембраны фильтров для воды с помощью электрических разрядов. Позже разработку начали применять для защиты забрала шлема скафандров, а в 1983 году компания-изготовитель очков Foster-Grant получила лицензию на создание оптики по той же технологии.

Автомобильные шины

Еще одно достижение принадлежит Michelin. В 2004 году компания разработала безвоздушную покрышку, которую впоследствии стали использовать для луноходов и марсоходов. Такие шины держат форму за счет сложной структуры ребер жесткости, а не за счет давления. Сейчас такую покрышку уже можно встретить на гражданских автомобилях, вот только покататься на общественных дорогах с такими шинами не удастся — пока только по треку.

Матрасы с эффектом памяти

Во время полета космонавты и летчики испытывают сильные перегрузки. Именно поэтому в 1960-х годах NASA решило разработать индивидуальные кресла для космонавтов. Но это оказалось очень дорого, поэтому придумали более универсальный вариант — пену, которая принимает форму тела. Так появился модифицированный пенополиуретан низкой упругости Memory Foam. Этот материал состоит из множества ячеек, которые под действием человеческого веса и тепла сжимаются, принимая форму тела. В итоге в ракетах и самолетах начали делать кресла из пенополиуретана. Они лучше защищают от ударов в случае аварии, повышают комфорт экипажа и пассажиров (если речь о самолетах) за счет равномерного распределения давления.

Позже пенополиуретан стали использовать в массовом производстве матрасов. Матрас из полиуретана хорошо поддерживает позвоночник, в нем не заводятся грибки и плесень, он не накапливает пыль, долго служит.

Космические технологии, которые мы будем использовать в ближайшие годы

Биопринтер

Создание новых клеток и тканей в космосе понадобилось по нескольким причинам. Во-первых, отсутствие гравитации позволяет печатать объект сразу со всех сторон, а не послойно, как на Земле. Во-вторых, не приходится использовать токсичные соли гадолиния, которые обычно используются в экспериментах в земных лабораториях. Это повышает выживаемость создаваемых клеточных структур.

Когда такой принтер войдет в повседневность и людям смогут пересаживать органы, напечатанные на орбите, пока неизвестно.

Переработка пластика

Для переработки пластика в космосе используют 3D-принтер Refabricator. Он разработан компанией Tethers Unlimited и уже работает на МКС. Принтер-гибрид может как перерабатывать пластиковые отходы, так и отпечатывать новые предметы. Как это происходит? Использованный во время экспедиции пластик загружают в принтер. Далее он плавит мусор и делает из него волокна для дальнейшей 3D-печати инструментов и пластиковых запчастей. В дальнейшем этот прибор пригодится не только космонавтам в длительных полетах, но и людям на Земле.

Фотобиореактор

В Москве команда инженеров в 2018 году создала фотобиореактор, который умеет выращивать водоросли. Это прозрачный сосуд с лампочками, насосом и датчиками. В нем растут одноклеточные водоросли. Внешне аппарат похож на большой блендер. Разработка может пригодиться в космосе для путешествий на большие расстояния для жизнеобеспечения членов экипажа. Например, водоросли можно использовать как корм для рыб, которых тоже можно выращивать на борту корабля.

На Земле выращенными в фотобиореакторе водорослями можно кормить не только рыб, но и скот. Также растения можно использовать для очистки сточных вод и создания биотоплива.

Камера в вашем телефоне, изоляция в стенах и тот удобный матрас, которым вы наслаждаетесь по ночам, – за это и многое другое вы можете поблагодарить космическую отрасль. Она оказала большее влияние на нашу повседневную жизнь, чем вы думаете.

Несмотря на то что мы никогда не почувствуем, чем пахнет космическое пространство и не увидим нашу крошечную планету издалека своими глазами (но вы можете посмотреть на эти фотографии Земли из космических глубин), прямо в вашем доме может находиться небольшой кусочек космоса, о котором вы даже не знали.

1. Лечебные костюмы

Наши ученые имитировали для больных условия невесомости, погружая их в ванны на непромокаемый материал. Сейчас этим методом пользуются в борьбе с отеками.

Кроме того, благодаря космическим разработкам были созданы средства от декомпрессии, за счет которых смогли вылечиться сотни людей. В российском Институте медико-биологических проблем был разработан препарат от головокружения и укачивания, уже испытано лекарство для профилактики инфекций верхних дыхательных путей.

Хорошо зарекомендовали себя препараты, восстанавливающие работу кишечника. И это лишь часть вклада космической науки в земную жизнь. Так что ученые озабочены поддержанием здоровья не только космонавтов, но и обычных людей.

2. Солнечные батареи

Это сейчас солнечными батареями никого не удивишь. А лет 50 назад о них никто и не слышал.

Началось же все с запуска первых искусственных спутников в космос, давшего мощный толчок производству солнечных батарей. Советский ученый, профессор и специалист в области физики, особенно в сфере электричества, Николай Степанович Лидоренко , обосновал необходимость применения бесконечных источников энергии на космических аппаратах.

Эту энергию могло давать только Солнце при помощи солнечных модулей. Современные космические станции функционируют исключительно за счет солнечной энергии, поскольку космос дает для этого все необходимое: солнечные лучи, за счет которых происходит процесс фотосинтеза в солнечных модулях, в изобилии имеются в космическом пространстве, и для их потребления нет никаких препятствий.

3. Пена с эффектом памяти

Вы знаете, что именно внутри вашего матраса делает ваш отдых более комфортным, подстраивая его под рельеф вашего тела? Это пена с эффектом памяти, разработанная НАСА в 1987 году. Несмотря на то что сегодня ею пользуются люди во всем мире, эта модифицированная разновидность полиуретана изначально была создана исследователями космических программ, искавшими способ создать для летчиков-испытателей мягкие условия во время полета.

4. Цифровые датчики изображения

Именно НАСА интегрировало цифровые датчики изображения, чипы, в ваш смартфон, GoPro и ту цифровую зеркальную фотокамеру, которая стоила вам целого состояния. В середине 1990-х годов в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, ученые открыли технологию создания особых датчиков. Они потребляли мало энергии, и их было легче производить в массовом порядке, чем позволяли технологии того времени. Это помогло открыть новый мир цифровой фотосъемки.

5. Точность GPS

6. Светодиодные лампы Am/Pm

Эти двухцветные лампы предназначены для повышения освещенности в то время, когда требуется бдительность, и приглушенного света в периоды расслабления. В 2015 году в рамках Национальной программы космических биомедицинских исследований команда инженеров-разработчиков создала прототип такой лампы и обнаружила, что разные цвета (или длина волн) света могут помочь людям сохранять внимание или переходить в сонливое состояние.

7. Здоровая детская смесь

8. Хранение пищевых продуктов

НАСА в партнерстве с Pillsbury разработало новый стандарт лиофилизации – сублимационной сушки для сохранения продуктов безопасными и здоровыми. Нынче эта методика разошлась по всему миру и приносит пользу всем, кто ею пользуется. Она продлевает сроки хранения и снижает риск заражения бактериями и химическими веществами.

9. Невидимые брекеты

Если вы интересуетесь стоматологическими технологиями , то, несомненно, слышали о системах Invisalign и Direct Smile Club: эти невидимые скобы – отличный способ избежать насмешек и обидных прозвищ. Спасибо НАСА, которое помогло разработать прозрачную керамику в партнерстве с 3M Products!

10. Купальник Speedo LZR

TORU YAMANAKA/GETTY IMAGES

В 2008 году Исследовательский центр НАСА в Лэнгли помог компании Speedo испытать материалы и швы на сопротивление в аэродинамической трубе NASA. В результате появились купальники Speedo LZR Racer, в которые облачались многочисленные призеры Олимпийских игр того года. В том числе Кэти Хофф, отдельно похвалившая создателей спортивного плавательного костюма за его элегантный дизайн и отличную обтекаемость.

11. Очистители воздуха для растительных ферм

ALIAKSANDRA IVANOVA/EYEEM/GETTY IMAGES

Газ, выделяемый растительными колониями, имеет тенденцию накапливаться в закрытой среде космической станции. Вот почему ученые НАСА разработали специальный скруббер для международной космической базы – устройство для очистки газовоздушной среды от этилена. Теперь та же технология используется в продуктовых магазинах, чтобы избежать порчи продукции и дольше сохранять ее свежей, и в виноделии среди множества других применений.

12. Очки, устойчивые к царапинам

ANDREA COLARIETI/EYEEM/GETTY IMAGES

Некоторые из первых исследований в области прозрачных покрытий для очков, которые мы считаем само собой разумеющимися, были в свое время проведены в Исследовательском центре Эймса при НАСА. Их целью было усовершенствование шлемов астронавтов и мембран, входящих в систему очистки воды. В 1980-х годах ученые применили эти идеи к очкам (от корректирующих зрение до солнечных и плавательных) и всевозможным защитным маскам, чтобы обеспечить защиту и улучшить зрительное восприятие окружающего мира.

13. Пылеуловитель

Всем известный портативный пылесос тоже был предоставлен НАСА. Он появился после того, как агентство заключило партнерское соглашение с Black & Decker для создания инструментов с батарейным питанием для сбора образцов с поверхности во время исследования Луны.

Устройство настолько хорошо справлялось с собиранием образцов грунта и было настолько удобно, что быстро разошлось по отелям, больницам, офисам, производственным помещениям и нашим домам. Дальнейшим шагом было применение этой идеи к портативным аккумуляторным инструментам.

14. Космические одеяла

Термоизоляционные космические одеяла НАСА каждый год спасают жизни людей в дикой природе. Они были впервые разработаны в 1973 году, когда для миссии Skylab-3 потребовался солнцезащитный экран, способный изолировать сам спутник. Теперь их можно найти в каждом приличном наборе для чрезвычайных ситуаций и спасательных операций.

15. Кохлеарные имплантаты

CAVAN IMAGES/GETTY IMAGES

В конце 1970-х годов Адам Киссия-младший, слабослышащий инженер, работавший в знаменитом Космическом центре Кеннеди при НАСА, был разочарован эффективностью слуховых аппаратов. Устройства того времени могли лишь усиливать звук, но не делали его четче. Изобретатель использовал передовые технологические достижения в области электронных систем зондирования, телеметрии, звуковых и вибрационных датчиков и др. для разработки особых кохлеарных имплантатов. Они производят цифровые импульсы для стимуляции окончаний слухового нерва и отправки более четких и точных слуховых сигналов обратно в мозг.

16. Амортизация для кроссовок

Стремясь облегчить одежду и оборудование астронавтов, НАСА разработало костюмы с формованием из выдувной резины, в том числе с уникальным резиновым молдингом для космических шлемов и амортизирующими ботинками. Новые материалы не только облегчили на треть 14-килограммовые изделия и придали им огнеупорности, но и стали основой для удобной подошвы современных спортивных кроссовок. Еще один большой шаг для всего человечества.

17. Блестящая строительная изоляция

Читайте также: