Обычные вещи, которые появились благодаря полетам в космос
Приходится слышать мнение о том, что пилотируемые полеты в космос якобы бесполезны. На самом деле обыватель даже представить себе не может, как много в его жизни вещей, появление которых стало возможным благодаря космическим полетам. И речь не только о спутниковой связи, GPS-навигации, телевидении и метеорологии, но и о простых вещах вроде фильтра для воды, очков, кроссовок, мобильных устройств. Мы решили напомнить вам, какие именно технологии пришли на Землю после того, как побывали в космосе.
Инфракрасный термометр
Опция измерять температуру бесконтактным способом сегодня не кажется чудом. Инфракрасный термометр есть почти в каждом доме, а благодаря пандемии он, вероятно, побил все рекорды продаж: закупились школы, детские сады, транспортные и авиакомпании, заводы и предприятия. Но не все знают, что изначально этот прибор был изобретен в космических целях и применялся для измерения температуры звезд и планет. В быт обычного человека инфракрасный термометр вошел в начале 1990-х годов.
Фильтры для воды
Каждая капля воды, отправленная в космос, стоит огромных денег. Поэтому инженеры первым делом задумались о переработке воды на космической станции. Были разработаны фильтры, которые делают пригодными для питья сточные воды, пот и даже мочу. Эти разработки перешли в нашу повседневную жизнь, и теперь почти в каждом доме есть система очищения воды. Бактериологические умягчители воды тоже изначально создавались для космоса: технология ионов серебра НАСА подавляла рост бактерий и смягчала воду для астронавтов «Аполлона», а теперь работает и в обычных домах.
Нецарапающийся пластик
В США в 1972 году было выпущено постановление о том, что очки и линзы, продаваемые в стране, должны быть ударопрочными. В ответ производители стали использовать пластик. Однако у этого материала был существенный недостаток: он легко царапался. Эту проблему решил Тед Видевен из Исследовательского центра Эймса НАСА. Работая над системой очистки воды для космического корабля, он покрыл мембрану фильтра тонкой пластиковой пленкой и обнаружил, что это увеличивает износостойкость материала. Вскоре эта технология стала применяться для защиты шлемов космонавтов и других пластиковых поверхностей аэрокосмического оборудования от возможных повреждений.
Производитель очков Foster-Grant потратил десять лет на исследования, пытаясь сделать идеальные линзы — прочные, как пластик, и не подверженные царапинам, как стекло. Только в 1983 году эта компания наконец получила от НАСА лицензию на использование технологии защиты от царапин. Линзы, изготовленные по космическим канонам, служат в десят раз дольше, чем обычные пластиковые оптические линзы. Сегодня они используются в большинстве солнцезащитных очков и линз, продаваемых в США.
WD-40
Легенда гласит, что известный аэрозольный препарат WD-40 был изобретен с сороковой попытки. Именно поэтому в названии появилось это число, а аббревиатура образована от слов Water Displacement — вытеснение воды. Сегодня это средство, получившее в народе прозвище «вэдэшка», используется повсеместно как смазочно-проникающий материал: для откручивания гаек, смазки деталей и велосипеда, размораживания замков, удаления ржавчины и даже жвачки из волос. И мало кто помнит исконное предназначение аэрозоля WD-40, который в 1953 году был изготовлен в лаборатории в Сан-Диего для компании Rocket Chemical Company. Предназначался он для использования в аэрокосмической промышленности.
Американский химик Норман Ларсен экспериментировал с составом, подбирая вещество, которое будет вытеснять воду в ракетах «Атлас». После того как аэрозоль был изобретен, опробован, попал на полки магазинов в 1958 году и широко разошелся по миру, компания Rocket Chemical Company сменила название на WD-40, а Норман Ларсен вошел в историю как изобретатель «вэдэшки», формула которой до сих пор остается секретом.
Одежда
Многие технологии изготовления космической одежды перешли в нашу земную жизнь. Например, огнестойкая ткань, из которой «шили» скафандры астронавтов, пригодилась для защитной одежды пожарных и военных. Гидродинамические исследования НАСА помогли создать суперкупальник без швов из инновационной ткани, в котором теперь плавают олимпийские чемпионы. Ткань, получившая называние LZR Pulse, снижает сопротивление, отталкивает воду и почти не имеет веса. Также от астронавтов к спортсменам пришло термобелье, отводящее влагу и сохраняющее тепло.
Система охлаждения скафандров была позаимствована европейскими инженерами для создания спецодежды для пожарных и промышленно-производственного персонала, которые сталкиваются с проблемой перегрева и теплового удара на работе. Эта работа, получившая название Safe & Cool, является частью усилий Европейского космического агентства (ЕКА) по передаче технологий. Компании, занимающиеся производством беговой обуви, позаимствовали идею пружинной подошвы из ботинок астронавтов, участвовавших в миссии «Аполлон». Она возвращает энергию от каждого шага и дает спортсмену дополнительный толчок при отрыве ноги от земли. Молнии и липучки хоть и не были изобретены специально для космоса, но стали популярны после трансляций, рассказывающих о быте астронавтов.
Сублимированная еда
Длительные полеты человека в космос требовали нового метода приготовления пищи. Ингредиенты должны были быть компактными, иметь длительный срок хранения и легко превращаться во вкусное и полезное блюдо: например, с помощью холодной воды. Специалисты годами совершенствовали космическую кухню, пробуя обезвоживание, сублимационную сушку, пастеризацию облучением, азотную упаковку и пр. В итоге сублимированная пища оказалась самым лучшим изобретением — при такой обработке сохраняется 98% пищевой ценности и только 20% изначального веса. Сегодня сублимированная пища по технологии НАСА — обычное дело. Многие компании предлагают разнообразные сублимированные блюда — от борща до мороженого. Это удобно для холостяков, туристов, спортсменов, в детском питании. Метод включает замораживание и сушку в вакууме, при этом срок хранения увеличивается в разы без всяких вредных добавок.
Камеры мобильных устройств
CMOS-матрицы используются везде и всюду: в мобильных телефонах, камерах автомобилей, медицинских приборах. Перевороту в мире цифровой фотографии посодействовал инженер лаборатории реактивного движения НАСА Эрик Фоссум. Он представил новый сенсор CMOS Active-Pixel Sensors, который оказался недорогим в производстве и подарил возможность минимизировать камеры, поместив их в сотовый телефон. Изобретатель получил медаль имени Эдвина Лэнда за «огромную научную работу, которая привела к созданию новых изобретений, технологий и продуктов», а мы получили возможность делать селфи.
Материалы
Ортопедические подушки, матрасы и даже бюстгальтеры делаются с применением материала Memory Foam, который изначально придумывался в рамках космической программы НАСА для снижения нагрузки на космонавтов. Пенополиуретан состоит из ячеек: под тяжестью человеческого тела они сжимаются и принимают удобную форму.
Тефлоновое покрытие, без которых сегодня не может обойтись даже сковородка, изначально применялось как теплоизоляционный материал для космических кораблей.
Из оксида циркония раньше делали теплоизоляционную обшивку космического корабля, а сегодня — брекеты.
Аэрогель, который используется как эффективный изолятор в холодном космосе, на Земле применяется в куртках, стельках, ботинках, одеялах. Так называемые материалы с фазовым переходом были разработаны специально для астронавтов, чтобы защитить их от экстремальных температур. Теперь их можно встретить в постельных принадлежностях и детских одеялах.
Если вам мало этих примеров, зайдите на специальный сайт НАСА и устройте себе экскурсию по дому и городу. Вам встретится много вещей, которые были изобретены для космических целей, но со временем стали частью земной жизни.
Источник
20 вещей, которые пришли к нам из космоса
Их на самом деле намного больше, но мы выделили наиболее значимые для современного общества изобретения.
Фото: «Роскосмос»
Системы связи и навигации, цифровые технологии, композитные материалы, фильтры для воды, подгузники, влажные салфетки. Все эти привычные для нас вещи объединяет их космическое происхождение. О том, что они пришли на Землю прямиком из космоса, многие даже не догадываются.
Космос под рукой
В музейно-выставочном центре «Самара Космическая» создали отдельную экспозицию, которая так и называется «Карманный космос». На мультимедийном экране можно узнать, как работают искусственные спутники Земли, благодаря которым мы пользуемся средствами связи, интернетом, системами навигации, спутниковым телевидением, то есть всем тем, без чего уже сложно представить нашу жизнь. Прогнозы погоды и штормовые предупреждения тоже поступают из космоса, с метеорологических спутников. Большую часть этих аппаратов вывели на орбиту российские ракеты «Союз», запущенные с космодрома Байконур.
Искусственные спутники начали запускать задолго до первого полета человека в космос. В этой экспозиции можно узнать о самом первом спутнике и о разнообразии этих аппаратов, которые окружают Землю.
фото: Татьяна Петунина
Как рассказала экскурсовод музея «Самара Космическая» Лариса Маркелова, здесь можно увидеть спутники связи, навигации, дистанционного зондирования Земли. Среди них есть и самарские. Спутники находятся как на низких орбитах (на высоте от 250 км), так и в далеком космосе на расстоянии около 19 тысяч километров над Землей.
Лариса Маркелова пояснила:
— Мы каждый день пользуемся космическими технологиями, даже не задумываясь об этом. Например, звоним со смартфона или используем интернет в гаджетах. Skype — это ведь тоже космическая технология. Связь осуществляется с помощью искусственных спутников. Так, сигнал от абонента идет на спутник, потом передается ретрансляторам, которые доводят его до другого абонента. В интерактивном медиапроекте музея «Карманный космос» моделируются реальные ситуации, которые показывают, как работают спутники связи и навигации.
На большом экране можно увидеть, к примеру, как спасают яхту, потерпевшую бедствие в Тихом океане. Спутник принимает сигнал бедствия от моряков и передает его в службу спасения. Таких случаев — около 20 тысяч в год в мире. Так спутники спасают жизни людей изо дня в день. Или, например, метеорологический спутник передает сигнал наземным службам о тайфуне в океане в определенных координатах. Команду корабля предупреждают об урагане, и судно меняет курс.
Вот еще одна ситуация: в Гималаях случилась снежная буря. Руководитель группы туристов определяет место нахождения с помощью спутников навигации и прокладывает маршрут. Геолокационные сервисы работают благодаря спутникам. Сегодня сложно представить нашу жизнь без GPS-навигации. Никто не удивляется тому, что для создания маршрута достаточно сказать смартфону адрес точки назначения.
Весь транспорт в России, как наземный, так и воздушный и водный, работает, используя Глобальную навигационную спутниковую систему (ГЛОНАСС). Она позволяет в абсолютно любой точке земного шара, а также в космическом пространстве вблизи планеты определять местоположение и скорость объектов. Эта система используется и в сельском хозяйстве, например, при посадках зерновых культур.
фото: pixabay.com
Лариса Маркелова обратила внимание на то, что теплозащитные покрытия нашей кухни (и даже антипригарные поверхности сковородок) тоже снабжены космическими технологиями. Она отметила:
— Ученые создали новые композитные материалы для космической отрасли, которые выдерживают нагрузки полётов (экстремальные температуры и давление, вибрацию, глубокий вакуум) и имеют достаточно низкую массу. Применение композитов позволяет снизить вес ракеты или космического корабля на 10-50 % в зависимости от типа конструкции. В настоящее время такие материалы для космической промышленности представлены углепластиками, которые обладают низкой теплопроводностью. Углепластики используются в авиации, ракетостроении, машиностроении, производстве космической техники, медтехники, протезов, при изготовлении лёгких велосипедов и другого спортивного инвентаря.
фото: pixabay.com
Оптика для карт
В музее «Самара Космическая» представлен один из первых космических спутников дистанционного зондирования Земли «Ресурс», выпущенный в столице региона.
В его задачи входило фотографирование земной поверхности при помощи мощных фотоаппаратов с линзами высокого качества. Оптику для космической промышленности изготавливали на Красногорском заводе имени С.А. Зверева в Подмосковье. 95 % всей фотоинформации из космоса добыта именно «Ресурсами» разной модификации. Спутниковые фотографии «Ресурса» положили начало Яндекс.Картам и Google Maps.
В музейной экспозиции «Карманный космос» можно увидеть фотографии, сделанные с искусственных спутников в разных уголках Земли, в том числе снимок из космоса музейной ракеты-носителя Р-7 «Союз».
фото: Татьяна Петунина
Ноу-хау в гигиене и быту
Ничего необычного во влажных салфетках нет, кроме того, что созданы они были специально для космонавтов. Российский космонавт Валерий Поляков, врач по образованию, в конце 1980-х годов во время своего пребывания на орбитальной станции «Мир» в течение 240 суток в качестве эксперимента пользовался только влажными салфетками. Современные космонавты тоже не моются водой. Они берут шарики с водой и с помощью салфеток приводят себя в порядок.
Детские подгузники, оказывается, тоже появились благодаря космическим исследованиям. Их придумали для запуска в космос собак. Экспериментальные полеты с участием собак на геофизических ракетах, искусственных спутниках и кораблях-спутниках проводились Советским Союзом в 1950-1960-х годах для подготовки будущих пилотируемых космических полетов.
Блистерная упаковка для таблеток тоже пришла в нашу жизнь из космоса. Ее создали для космонавтов, чтобы им удобно было принимать лекарства.
Сублимированные продукты тоже из космоса, их также придумали для питания сотрудников космической станции. Эти продукты сегодня прочно вошли в рацион спортсменов и приверженцев здорового питания.
фото: pixabay.com
Какие еще привычные для нас «космические» вещи стали вполне земными? Вот некоторые из них:
Цифровые датчики изображений
Когда мы фотографируем или снимаем видео на смартфон, то пользуемся CMOS-сенсорами. Эту технологию создали для уменьшения размеров камер беспилотных аппаратов для межпланетных полетов. Эти же датчики позволили уменьшить и различные оптические медицинские приборы.
. 
фото: pixabay.com
Мало кто знает, что гибкий пеноматериал, который сейчас используется в основном для производства матрасов, изначально придумали для космонавтов. Специалисты космической отрасли разработали специальный полиуретан — силиконовый пластик, который использовали для изготовления сидений для космонавтов. Благодаря новому материалу снижалась нагрузка на тело при посадке: он равномерно распределял вес и давление, эффективно смягчал удары. Помимо этого, обладал свойством восстанавливать первоначальную форму после сжатия. В дальнейшем именно это качество привлекло к нему внимание производителей матрасов во всём мире.
фото: pixabay.com
Представьте себе, что космонавты работают в открытом космосе или на Луне с инструментами, от которых тянется длинный кабель. Сомнительная история? Не то слово. Чтобы решить эту проблему, космонавтам предложили очередную инновацию: создали инструменты с мотором на базе электромагнита. Это позволило им работать максимально долго на одном заряде аккумулятора. Теперь рабочие со всего мира благодарны космическим изобретателям за этот комфорт. Таким же образом появились и портативные вакуумные пылесосы.
фото: pixabay.com
Американский инженер Фрэнк Руди при проектировании скафандров для лунной программы «Аполлон» США предложил использовать стельки из пористой резины. Это стало прорывом в индустрии спортивной обуви для бега. Такая стелька дает спортсмену дополнительный толчок при отрыве ноги от земли. Известная спортивная компания ввела в обиход не только стельки нового образца, но и инновационные подошвы кроссовок. Теперь они изготавливаются методом выдувного формирования.
Линзы с защитой от царапин и УФ-излучения
Инженеры космической индустрии разработали прочное стекло для скафандров, чтобы защитить костюм космонавтов от воздействия космической пыли, ведь повреждения стекла могут вызвать его разгерметизацию. Сейчас это стекло используется во множестве обычных очков.
Для защиты космонавтов от ультрафиолетового света ученые разработали специальные стекла, защищающие от УФ-лучей. Позже технология пришлась по душе не только звездным экипажам, но и компаниям по производству солнцезащитных очков.
Солнцезащитные стекла получили широкое распространение: их можно встретить в очках лыжных масок, телескопах и защитных масках для сварки. Надо сказать, что в современных скафандрах применяют стекла, не только защищающие от солнечных лучей, но и улучшающие цветопередачу.
фото: pixabay.com
Застежки «липучки» и «молнии»
Эти вещи изобрели давно — в 1914 и 1948 годах соответственно, но широкое распространение они получили только после того, как попали в космическую индустрию.
Космонавты заметили, что такие застежки помогают быстро и надежно застегивать неудобную космическую одежду. Потом изобретение ушло к лыжникам, чьи костюмы похожи на те, что надеты на космонавтов под скафандром. Потом уже ими начали пользоваться повсеместно.
Фильтры для водопроводной воды
В нашей жизни фильтры для воды — явление распространенное. Некоторые из них пришли на землю тоже из космоса. Сложные системы фильтрации создали, чтобы космонавты повторно использовали жидкость без вреда для здоровья, ведь в космосе сложно найти другой источник чистой питьевой воды. Ученым пришлось «научить» фильтры очищать воду в экстремальных космических условиях. Со временем их находки, в том числе очищение воды с использованием древесного угля, были заимствованы компаниями по производству бытовых фильтров.
фото: pixabay.com
Колесо с гибкими элементами
В период действия лунной программы «Аполлон» (1960-е — начало 1970-х годов) аэрокосмическое агентство США NASA совместно с мировым лидером в производстве покрышек создало уникальные колеса с гибкими элементами, которые предназначались для лунохода. Они были способны противостоять любым погодным условиям, экстремальным температурам, проколам и механическим повреждениям. Эти «лунные» покрышки, не нуждающиеся в воздухе, сегодня устанавливают не только на космические аппараты, но и на сельскохозяйственную технику и обычные автомобили.
Возгорание в условиях космического корабля может привести к трагедии, ведь бежать посреди звездного неба некуда. Впервые настраиваемые датчики задымления применялись на первой американской космической станции «Скайлэб», запущенной в 1970 году. Позже детекторы дыма стали появляться в обычных зданиях, а потом стали обязательными в общественных заведениях как требование пожарной безопасности.
фото: pixabay.com
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 высотой до 55-60 метров. Так называемые машины-вышки используют еще и для прокладки кабелей, подъема малогабаритных грузов, ремонтных и покрасочных работ.
Это далеко не все изобретения, которые пришли на Землю из космоса. Есть и другие, которые упростили наш быт. Это и стандарты организации хранения пищевых продуктов, и улучшенные смеси детского питания, и портативные медицинские термометры.
Космическая отрасль развивается. Многие устройства перестают быть узкоспециализированными приспособлениями. Эксперты заявляют, что в скором времени у нас могут появиться вещи, о которых раньше можно было только мечтать. Например, реактивные ранцы, супермощные аккумуляторы и многое другое.
Источник