Исследования космоса народному хозяйству

Но помере того, как увеличивалось количество искусственных небесных тел, совершенствовалась техника и люди все увереннее чувствовали себя на космических орбитах, космическая техника стала постепенно «заземляться». И теперь, пожалуй, трудно назвать отрасль науки, техники или народного хозяйства, которые в той или иной степени не пользовались бы результатами полетов в космос.

Первыми на службе в народном хозяйстве нашей Родины стали спутники связи. И это не случайно. Огромные пространства страны, отдаленность и труднодоступность многих населенных пунктов были когда-то главным препятствием при внедрении в практику многих средств связи, в частности, телевидения.

Вот уже полтора десятилетия успешно функционирует космическая метеорологическая система. Наблюдения с метеоспутников позволяют детально изучать картину распределения облачности по земной поверхности, уверенно определять положение, активность и направление перемещения циклонов и атмосферных фронтов, прослеживать влияние рельефа местности на образование облачности и многое другое.Главное достоинство космической информации — оперативность и глобальность. Особенно важна информация об атмосферных процессах над океанами и труднодоступными районами, которую традиционными методами получить невозможно, несмотря на то, что на земном шаре работает около десяти тысяч метеостанций и станций высотного зондирования. Метеонаблюдения с орбиты оказались очень эффективными при изучении ледовой обстановки в морях и океанах.

Наблюдения и фотографирование из космоса оказывают уже неоценимую помощь при прогнозировании районов, перспективных для поисков тех или иных месторождений полезных ископаемых. Надежность выявления перспективных районов при этом зачастую оказывается выше, чем при использовании традиционных наземных методов.

Космическая информация позволяет постоянно следить за состоянием лесов, которые занимают у нас огромные территории. Изучение лесов, наблюдение за ними — работа очень трудоемкая и дорогостоящая. Космические снимки, обработанные на быстродействующих ЭВМ, позволяют составлять нужные карты лесов на громадных территориях, обновлять их с любой периодичностью и эффективно следить за лесным фондом.

Дистанционные методы изучения Мирового океана с орбиты находятся в экспериментальной стадии, поскольку еще мало известно о природных образованиях океана, его течениях и вихревых образованиях, участках перемешивания и районах подъема глуьинных вод. Ведь океан — это постоянное движение, где изменения происходят как во времени, так и в пространстве. Сейчас изучается взаимосвязь различных явлений. Только наблюдения с орбиты дают возможность систематически и многократно просматривать весь Мировой океан, составлять карты физических характеристик акваторий, искать связь этих характеристик с биологической продуктивностью и, соотвектственно, выявлять районы, наиьолее перспективные для образования промысловых скоплений рыбы.
Начинается систематическое использование космической информации и в сельском хозяйстве страны. Эта информация, соответствующим образом дешифрованная, позволит прогнозировать урожаи различных культур в масштабах страны, своевременно выявлять очаги заболеваний растений, определять эффективность использования всех земельных ресурсов.

Сложность использования космической информации — в ее дешифровке. Огромную помощь специалистам оказывают космонавты — ведь чувствительность человеческого глаза и способность воспринимать цветовые оттенки у человека значительно выше, чем у самых совершенных приборов. Проводя визуальные наблюдения с орбиты, космонавты помогают ученым корректировать ту или иную интерпретацию дешифрованной информации, идентифицируют виденные объекты с изображением на снимках. Тем самым они помогают и совершенствовать аппаратуру, которая устанавливается на автоматических спутниках для исследования природных ресурсов Земли. Особенно много в этом направлении было сделано во время длительных экспедиций на советских орбитальных станциях «Салют». Например, космонавты выявили визуально около ста геологических структур, четверть которых не была известна геологам.

Широкое применение космической техники в народном хозяйстве уже сейчас дает значительный экономический эффект, а в будущем ее значение будет постоянно возрастать.

Космическая тема в искусстве возникла еще в далекое утро человечества и сохраняет свою привлекательность до сих пор. В эпоху выхода в космос человек по-новому взглянул на свою родную планету, сместились многие понятия. Земля оказалась не такой уж большой, космонавты облетают ее всего за полтора часа. Впервые не на карте, а воочию люди увидели очертания материков. Проступили сквозь толщу воды подводные хребты. Но первое, что замечает человек на орбите, — это удивительная красота нашей планеты. Наверное, невозможно подобрать земные аналогии космическим пейзажам, настолько ярче, контрастнее, красочнее цвета в космосе.

В картинах художников А.А. Леонова и А.К. Соколова отражены космическая техника сегодняшнего дня, работа космонавтов на орбите, виды Земли из космоса, будущее космонавтики, Первый искусственный спутник Земли, пилотируемые корабли и орбитальные станции, автоматические межпланетные станции — «герои» многих полотен. Уже сейчас в проектах конструкторов, а иногда и в материалах разрабатываются самые разнообразные объекты, которые в недалеком будущем будут функционировать на околоземных орбитах, где их предстоит монтировать, обслуживать, инспектировать. Это будут все более крупные орбитальные станции, солнечные электростанции, передающие вырабатываемую энергию на Землю, навигационные спутники, обсерватории, платформы для проведения различных научных экспериментов, спутники связи, лаборатории-заводы, а в дальнейшем — крупные, постоянно действующие космические поселения и базы на других планетах.

Космическая тема в искусстве очень популярна, она привлекает внимание самого широкого круга людей, и, что особенно важно, в первую очередь молодежи, создателей того будущего, о котором сегодня только мечтается.

Источник

Космические технологии в народном хозяйстве

Советская программа освоения космоса в свое время обеспечила нашей стране высокий уровень технологического развития, способствовали созданию новых отраслей науки и техники. Достаточно сказать, что технологии с применением композиционных материалов, создававшиеся для космического корабля многоразового использования «Буран», предопределили развитие многих перспективных направлений, связанных с использованием композитов. Обнинское предприятие «Полет» первым в России начало внедрять ракетно-космические материалы и технологии в народное хозяйство, в основном, на железнодорожном транспорте.

Группа специалистов во главе с доктором технический наук, профессором Валерием Тихоновичем Щербаковым организовали НПП «Полет» на базе ОНПП «Технология» в далеком 1990 году. Это были те самые специалисты, которые в свое время принимали участие в создании космического корабля «Буран», а также интерьеров пассажирских самолетов.Занимаясь композиционными материалами и конструкциями, предприятие «Полет» начало искать им применение в народном хозяйстве,первым в России взялось за внедрение композиционных материалов на железнодорожном транспорте в оформлении интерьеров вагонов,задав тон в этой сфере на долгие годы вперед.

«Пригодился наш опыт применения композиционных материалов в интерьерах самолетов, где эти конструкции давно заняли лидирующие позиции благодаря своей легкости, прочности, долговечности и возможности придавать им любую форму», — рассказывает Валерий Тихонович. От железнодорожных вагонов благодаря накопленному опыту постепенно перешли к применению композитов в кабинах управления тепловозов и электровозов.Активно развивать эти направления позволило наличие собственной производственной базы.

Помимо двух зданий в промзоне Мишково, НПП «Полет» располагает площадями в Ермолино, Белоусово. Основные же производственные площади, где осуществляется серийное производство, компания стремится приблизить к заводам, которым поставляет свои изделия. Крупный цех по производству модульных кабин для электровозов размещен в Шахтах Ростовской области, а также в Воронежской области. Создан филиал в 40 км от Новочеркасского электровозостроительного завода.

В целом на сегодняшний день в группу предприятий «Полет» входят 4 предприятия общей площадью 20 тыс. кв.м., в них трудится около 600 человек. (НПП «Полет», ООО «Полет-сервис», «Обнинский центр модульных конструкций» и «Инженерный центр композиционных материалов»).

Их создание обусловлено расширением деятельности компании, появлением новых направлений. В частности, сейчас ведутся новые разработки, связанные с использованием композиционных материалов и конструкций в изготовлении модулей для пожарных машин. В сотрудничестве с зарубежной компанией «Альстом» разрабатываются конструкции для трамвайных вагонов. Осваивается новое направление, связанное с разработкой конструкций для вагонов метрополитена и изделий для электротехнической промышленности.

Одна из последних разработок компании «Полет» — гибридный тепловоз, оснащенный двумя источниками питания — дизель-генератором и силовыми аккумуляторными батареями, что позволяет существенно экономить топливо. Первый такой тепловоз уже можно увидеть в действии здесь же, рядом – на площадке металлургического завода в Ворсино. Наличие двух источников питания обеспечивает его бесперебойную работу все 24 часа в сутки.

Вся продукция НПП «Полет» основана на собственных инженерно-конструкторских разработках. Поэтому с самого начала на предприятии был создан конструкторский отдел, своего рода «мозговой центр» предприятия, где ведутся новые разработки, которые затем внедряются на производство. Теперь имеется целое подразделение – «Инженерный центр композиционных конструкций», возглавляемый Онегой Владимировичем Легостаевым. «Работаем в современной системе проектирования 3D, — поясняет он. — Созданная трехмерная модель передается на станки с ЧПУ, изготавливаются мастер-модели, по которым делаются матрицы, на основе которых уже идет изготовление конструкций из композиционных материалов».

Активное сотрудничество с крупными иностранными фирмами помогло предприятию провести сертификацию производства по международным стандартам, выйти на новый уровень качества продукции и обеспечило выход на зарубежный рынок. Как раз в тот день, когда мы беседовали с Валерием Тихоновичем, на предприятие приехали представители французской компании, заинтересованные во внедрении композиционных конструкций НПП «Полет» при производстве кабин электровозов.

Деятельность компании «Полет» на отечественном рынке – уникальное явление, поскольку в целом Россия пока заметно отстает от запада в масштабах применения композиционных материалов. Стремясь сократить разрыв, Правительством РФ принята программа, предусматривающая расширение применения композиционных материалов и рассчитанная до 2020 года. Заметное внимание отрасли, связанной с композиционными материалами, уделяют и областные власти. В нашем регионе формируется кластер композиционных материалов и конструкций, в который компания «Полет» намерена войти всеми четырьмя своими предприятиями. Уже сегодня НПП «Полет» вносит весомый вклад в экономику Калужской области, сотрудничая с Людиновским машиностроительным заводом, с предприятием «Калугапутьмаш», с заводом «Ремпутьмаш».

Создание в Калужской области кластера композиционных материалов и конструкций, по мнению Валерия Щербакова, будет способствовать объединению усилий всех его участников, созданию новых рынков сбыта композиционной продукции, среди которых и автомобильная промышленность, и коммунальная сфера, и строительство. И, наконец, необходимо сообща позаботиться о будущей смене.

Страна испытывает острую нехватку квалифицированных инженеров, конструкторов. НПП «Полет» имеет огромный опыт по их подготовке. Более того, именно Валерий Тихонович Щербаков в свое время создал в ОНПП «Технология» модель целевой подготовки кадров, начиная со школьной скамьи: в обнинской школе №12 формировали подшефный класс с авиационным уклоном, откуда ребятам прямиком лежал путь в ОНПП «Технология», на базе которого действовал филиал кафедры композиционных материалов Харьковского авиационного института. Валерий Тихонович прорабатывает возможность вернуться к этой модели и создать кафедру или филиал кафедры композиционных материалов, технологий и конструкций для подготовки кадров кластера предприятий Калужской области.

Источник

Роль освоения космоса для сельского хозяйства

В свое время Константин Эдуардович Циолковский писал, что овладение космосом принесет человечеству «горы хлеба и бездну могущества».

Сегодня это образное выражение находит свое конкретное воплощение. Уже первые полеты наших космонавтов показали, что космическая техника может быть успешно применена и для решения многих задач, стоящих перед сельским хозяйством.

С каждым новым полетом в космос приобретается все больший опыт наблюдения за сельскохозяйственными угодьями, а в программу подготовки теперь включен инструктаж космонавтов специалистами агрономической науки. Это позволяет экипажам современных орбитальных станций не только постоянно следить за ходом созревания урожая и вовремя информировать о его готовности в тех или иных районах страны, но и своевременно сообщать о появлении на полях сорняков и насекомых-вредителей, а также определять степень заболоченности местности, содержание влаги и солей в почве. Из космоса можно вести наблюдение и за освобождением территории страны от снежного покрова, за вскрытием рек и паводком, за оттаиванием почвы и даже за ее температурой, за состоянием грунта и подготовкой полей к севу, за всходами культур, их цветением, созреванием и уборкой. С борта космических кораблей удобно определять степень готовности высокогорных пастбищ к выгулу сельскохозяйственных животных, а также следить за их передвижением. Применение космической техники может значительно облегчить поиск новых площадей пахотных земель, пастбищ, разведку водных ресурсов, что в конечном счете благотворно скажется на развитии сельского хозяйства.

Важно и то, что подобную информацию можно получить и с автоматических спутников, установив на них специальные дистанционные датчики, направленные на поверхность Земли. Действие таких датчиков основано на том принципе, что каждый наземный объект отражает или излучает в данном диапазоне длин волн присущее лишь ему количество энергии. Приборы для дистанционного измерения, так называемые сенсорные системы, бывают либо пассивные (фото-, кино — и телекамеры, большинство сканеров), способные лишь улавливать естественно отраженную и излучаемую радиацию в различных областях спектра электромагнитного излучения, либо активные (радары), которые сами излучают радиационные сигналы и фиксируют их отражение земной поверхностью.

Коль скоро речь зашла о спектральных особенностях объектов земной поверхности, наверное, необходимо хотя бы кратко напомнить здесь основы спектрометрии. Как известно, белый свет состоит из цветных лучей различной длины волны — красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового — которые, проходя сквозь призму, неодинаково отклоняются ею и, падая на различные места экрана, образуют спектр. Первые опыты по разложению белого света на составные цветные лучи были проведены еще И. Ньютоном в 1666 году. Позже он, помещая на пути этих цветных лучей призмы, доказал, что одноцветный луч разложить уже нельзя. Ньютон показал также, что, соединяя все эти цветные лучи, снова получают белый свет.

Для изучения оптических спектров в лабораториях пользуются особыми приборами — спектроскопами и спектрометрами, которые позволяют не только наблюдать число и расположение линий спектра, но и измерять длину волны соответствующего луча. Длины световых волн столь малы, что для их измерения существуют особые единицы длины — ангстрем (А°). 1 А°=10 -10 м. Часто длины световых волн измеряют также в микронах (мк) и миллимикронах (ммк). За фиолетовыми лучами в спектре расположены невидимые глазом еще более короткие ультрафиолетовые лучи. Их можно обнаружить по почернению фотографической пластинки, на которую они падают. Эти лучи оказывают биологическое действие — вызывают загар, вредно действуют на сетчатую оболочку глаза. За красными лучами расположены в спектре невидимые глазом еще более длинные инфракрасные лучи. Существует непрерывный переход от видимого света к электромагнитным волнам любой длины. Поэтому можно говорить, что длинноволновые инфракрасные лучи граничат с еще более длинными радиоволнами, а за коротковолновой частью оптического спектра — ультрафиолетовыми лучами находятся лучи еще меньшей длины волны — рентгеновские лучи.

В СССР для космической съемки применяют следующие сенсорные средства:

фотокамеры, в том числе и стационарные МКФ-6М и КАТЭ-140, с полосой обзора соответственно 220 и 440 километров. Камера МКФ-6М, имеющая 6 независимых каналов съемки, работающих синхронно, позволяет получать изображения в узком интервале спектра от 0,4 до 0,84 миллимикрона;

фототелевизионные системы, с помощью которых фотоизображения при считывании преобразуются в форму, удобную для передачи по радиоканалу;

телевизионные кадровые системы, состоящие из трех высокочувствительных телекамер, каждая из которых дает изображение в одной из зон спектра;

телевизионные системы с механическим сканированием, с помощью которых сразу получают информацию об отражательной (излучательной) способности элементов ландшафта в нескольких спектральных диапазонах.

Видеоинформацию от этих систем передают на Землю по радиоканалам в аналоговой или цифровой форме (последняя особенно удобна для ввода в ЭВМ). Применяемая аппаратура позволяет проводить съемку посевных площадей, выделяя определенный вид растительности, либо при одновременной работе всех датчиков во многих спектрах получать многозональные цветные снимки сельскохозяйственных культур. По небольшому изменению цвета природных объектов на снимках можно предсказывать урожай, планировать его распределение и находить участки, где ему грозят засуха или болезни. Ну, а непрерывность наблюдений, которая достигается проведением съемок с помощью спутников, позволяет одновременно выявлять, например, участки, пораженные вредителями или болезнями, что, естественно, способствует более успешному «лечению». Полученные сведения передаются наземному решающему и анализирующему устройству для оперативного принятия неотложных мер. Анализ соответствующей космической сельскохозяйственной информации наземные диспетчеры могут проводить с учетом сведений, поступающих с метеорологических и гидрологических спутников, от службы Солнца, аэрофотонаблюдений и соответствующих наземных органов. Это позволит работникам сельского хозяйства оперативно получать информацию и своевременно намечать наиболее рациональные мероприятия с учетом всех внешних факторов, в том числе и прогнозов погоды. Специальные системы отображения, оснащенные современной электронно-вычислительной техникой, будут хранить в «памяти» самые разнообразные сведения о сельскохозяйственных районах (участках) и их производственных возможностях, в частности, материальных и людских ресурсах, поэтому ЭВМ смогут сопоставлять вновь поступающие данные с уже известными характеристиками и быстро выдавать результаты — основу для тех или иных рекомендаций, которые по системам космической связи будут незамедлительно доводиться до заинтересованных организаций. Сейчас, конечно, трудно делать какие-либо точные экономические подсчеты, однако уже первые результаты оказались весьма обнадеживающими.

Расчеты ученых показывают, что экономический эффект от применения космической техники в сельском хозяйстве чрезвычайно велик: в среднем 7 рублей прибыли на каждый затраченный рубль. Использование космических данных, по мнению специалистов, поможет увеличить в мире урожай хлопка до 10 процентов, поголовье скота — на 3,5 миллиона голов и снизить потери урожая только от сорняков на 10—15 процентов. Одно лишь точное регулирование начала сельскохозяйственных работ, по данным зарубежных ученых, даст в масштабе всей планеты ежегодную прибыль в 15 миллиардов долларов. Так что уже сегодня можно говорить, что пророческие слова К. Э. Циолковского сбываются.

Космонавтика еще очень молода — первый искусственный спутник Земли был выведен на орбиту лишь в 1957 году — а XXVI съездом КПСС уже поставлена задача «…дальнейшего изучения и освоения космического пространства в интересах науки, техники и народного хозяйства». Так, в ближайшие пятилетия предусмотрено строительство крупных ГЭС на реках Сибири, Дальнего Востока, Средней Азии. При реализации этих планов непременно будут использованы прогрессивные научно-технические средства и в первую очередь аэрофотосъемка и космическая съемка. Космонавтике предстоит сыграть важную роль и в осуществлении многих других предначертаний в промышленности, сельском хозяйстве, культурном строительстве.

Космическая техника поможет строителям провести первые разведывательные прикидки наиболее выгодных участков для будущих строек. Не обойтись без космической разведки нефтяникам, газовикам, шахтерам, которым предстоит осваивать новые месторождения нефти и газа как в Западной Сибири и Казахстане, так и на севере европейской части страны.

Или еще пример. Пятилетним планом экономического развития страны намечен подъем производства проката черных металлов, увеличение производства алюминия и меди, никеля и кобальта, цинка, свинца. А для этого нужно обеспечить опережающее развитие рудной сырьевой базы этих металлов, в поисках которой космонавтике будет принадлежать особое место.

Какую бы отрасль хозяйства ни взять, везде космонавтика оказывается более дешевым, быстрым и информативным подспорьем, чем многие исконные наземные средства. Думается, что в будущем при составлении экономических планов выгодам применения космических средств будет уделено еще большее внимание, а при выдаче плановых заданий тем или иным отраслям промышленности будет специально оговорено обязательное использование возможностей космической техники.

Продовольственной программой определены темпы роста среднегодового объема валовой продукции сельского хозяйства. В РСФСР намечается добиться прироста сельскохозяйственной продукции на 12—14 процентов, для чего за десятилетие необходимо ввести в севооборот 3,3 миллиона гектаров орошаемых земель и осушить 3,7 миллиона гектаров переувлажненных земель. На Украине при том же плане роста продукции необходимо дополнительно ввести в эксплуатацию свыше 1 миллиона гектаров орошаемых земель и осушить 1,3 миллиона гектаров переувлажненных. В Белоруссии для получения дополнительной продукции предстоит осушить 970 тысяч гектаров. А всего же по стране за десятилетие площади угодий для нужд земледелия и животноводства должны возрасти за счет орошения и осушения более чем на 32 миллиона гектаров. Использование информации, получаемой с искусственных спутников Земли, может ускорить и удешевить проведение соответствующих изыскательских работ.

Неоценимую помощь, как уже отмечалось в книге, окажет космонавтика и подъему культуры на селе. В ближайших пятилетках, как это предусмотрено планами социального и культурного развития, в сельской местности будет продолжено широкое культурно-бытовое строительство: появятся сотни новых школ, дошкольных детских учреждений, клубов, библиотек. А через них в массы придет вдохновенное партийное слово, которое, как сказал на июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС товарищ Ю. В. Андропов, всемерно поможет добиться, «чтобы человек воспитывался у нас не просто как носитель определенной суммы знаний, но прежде всего как гражданин социалистического общества, активный строитель коммунизма, с присущими ему идейными установками, моралью и интересами, высокой культурой труда и поведения».

А в арсенале пропагандистских средств одно из ведущих мест по праву принадлежит радио и телевидению. Многообразные средства космической связи донесут эти передачи до самых удаленных уголков нашей страны.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник