Новые космические технологии: Невероятные технологии, которые помогут человеку покорить галактику

Космические технологии в повседневной жизни

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.

как космические технологии помогают устойчивому развитию

С начала космической эры прошло всего 65 лет, а пилотируемые полеты на орбиту и запуск техники к дальним уголкам Солнечной системы воспринимаются наравне с земными событиями. Новости из космоса мелькают в нашей ленте каждый день: будь это Илон Маск, который выводит на орбиту спутники Starlink и сажает ступени ракет, Китай, строящий орбитальную станцию, или Россия с запуском новых модулей для МКС. Но эта обыденность лишь кажущаяся — освоение космоса, как и сохранение нашей планеты, задача важная и нетривиальная. Между этими вопросами есть прямая связь — космическая наука устремлена не только в будущее, но и помогает решать проблемы Земли здесь и сейчас. В частности — бороться с изменением климата и достигать целей устойчивого развития (ЦУР).

Цели Устойчивого Развития (ЦУР) — план гармоничного развития общества и планеты, принятый ООН в 2015 году на 15 лет. Устойчивое развитие, при котором удовлетворение наших потребностей происходит без ущерба для потомков, базируется на трех китах: экономическом прогрессе, социальном благополучии и охране окружающей среды. Всего сформулировано 17 взаимосвязанных Целей — для их достижения необходимы совместные усилия правительств, гражданского общества и бизнеса.

ЦУР №1 — Ликвидация нищеты
ЦУР №2 — Ликвидация голода
ЦУР №3 — Хорошее здоровье и благополучие
ЦУР №4 — Качественное образование
ЦУР №5 — Гендерное равенство
ЦУР №6 — Чистая вода и санитария
ЦУР №7 — Недорогая и чистая энергия
ЦУР №8 — Достойная работа и экономический рост
ЦУР №9 — Индустриализация, инновации и инфраструктура
ЦУР №10 — Уменьшение неравенства
ЦУР №11 — Устойчивые города и населенные пункты
ЦУР №12 — Ответственное потребление и производство
ЦУР №13 — Борьба с изменением климата
ЦУР №14 — Сохранение морских экосистем
ЦУР №15 — Сохранение экосистем суши
ЦУР №16 — Мир, правосудие и эффективные институты
ЦУР №17 — Партнерство в интересах устойчивого развития

Спутник всем ЦУР голова

Около трети всех спутников, находящихся на орбите, используются для дистанционного зондирования Земли. Сегодня более чем у 80 государств есть свои аппараты в космосе — ими обзавелись даже такие небогатые страны как Бутан, Непал, Эфиопия и Судан. Те, кто имеет на орбите лишь один спутник, в первую очередь используют его для наблюдения за своей территорией. 

Дистанционное зондирование — это как первый паровой двигатель для промышленности, только в сфере наук о планете: революция, перевернувшая понимание людей об устройстве Земли, ее происхождении и климате. Сегодня спутники выдают точнейшие метеорологические и геолокационные сведения, предупреждают о надвигающихся природных катаклизмах, помогают обнаружить экологические катастрофы (пожары, загрязнения, незаконные вырубки и пр.), поставляют данные для климатического моделирования и прогнозирования последствий глобального потепления. Но и это не все — каждая из целей устойчивого развития выигрывает от взаимодействия с космическими технологиями.

Согласно исследованию, опубликованному в научном издательстве BioMed Central, наибольший эффект космическая наука оказывает на Цели, ориентированные на технологии, — «Ликвидация голода», «Здоровье и благополучие» и «Индустриализация, инновации и инфраструктура». Меньше всего спутники помогают в достижении «Гендерного равенства», »Уменьшения неравенства» и «Мира, правосудия и эффективных институтов», поскольку они ориентированы на политический контекст.

Вклад космических наук в улучшение жизни настолько велик, что появилось предложение создать восемнадцатую ЦУР — «Космос для всех». Инициативу запустили студенты из Нидерландов, хотя концепцию поддерживают и крупные организации — управление по вопросам космического пространства ООН (UNOOSA) и американское Национальное космическое общество (NSS). Конечно, применение космических технологий для достижения устойчивого развития не панацея. Да и, как уже писала «Экосфера», непродуманное заселение орбит новыми девайсами угрожает появлением свалок в околоземном пространстве. Однако «дружить» с космосом нужно — задачи, включенные в ЦУР, становятся все более зависимы от орбитальной техники.

И пастухи, и санитары

Космические аппараты даже поддерживают продовольственную безопасность. Спутники позволяют оценить состояние посевов, характеристики почвы и спрогнозировать запас продовольствия в регионе. А еще помогают фермерам оптимизировать посадки, повысить урожайность сельскохозяйственных культур, наладить орошение, адаптироваться к изменению климата и ухаживать за скотом. Так, проект Европейского космического агентства (ЕКА) VGTropics, ориентированный на развивающиеся страны Африки, использует спутниковую связь для определения численности животных в стаде и раннего выявления вспышек зоонозных инфекций. 

Еще один пример — картографирование выпаса крупного рогатого скота и овец в Нигере — одной из беднейших стран мира. С помощью спутниковых данных были созданы пастбищные коридоры — это поддержало местное сельское хозяйство и сократило конфликты, вспыхивающие между фермерами из-за борьбы за скудные водные ресурсы и землю. А Восточному Тимору спутники ЕКА помогают выращивать кофе в труднодоступных горных районах. 37% домохозяйств страны напрямую зависят от кофейных плантаций. Данные дистанционного наблюдения позволяют повысить урожайность, улучшить качество кофе, а значит, увеличить доходы людей.

Космические аппараты востребованы и в здравоохранении — они необходимы для телемедицины. К примеру, портативное устройство Tempus Pro по спутниковой связи передает медицинские данные пациентов из удаленных мест врачам, оказывающим дистанционную помощь. В чрезвычайных ситуациях это помогает принять правильные решения о лечении и транспортировке больных. 

Также спутники позволяют моделировать распространение инфекций и оценивать риски возникновения эпидемий. Чтобы предугадать движение малярийных комаров, специалисты опираются на спутниковые данные о температуре и влажности. Так врачи понимают, где появятся вспышки заболевания, и размещают в этих местах медицинские центры. Кроме того спутники помогают оценивать целостность озонового слоя, УФ-излучение и уровень загрязнения воздуха, искать источники вредных выбросов и наблюдать за их распространением по регионам — эти показатели важны для поддержания здоровья населения и предупреждения серьезных заболеваний.

Еще одно направление — энергетика. Спутники оценивают ветровые и солнечные характеристики разных районов и находят наилучшие места для строительства альтернативных электростанций. Также спутниковые данные помогают сбалансировать нагрузку между возобновляемыми и традиционными источниками энергии — прогнозы о солнечном свете, облачности и скорости ветра позволят исключить перебои в электроснабжении.

Наконец, на космические аппараты можно положиться во всем, что касается устойчивого управления природными ресурсами. Например, проект OceanMind, использует искусственный интеллект и спутниковые данные для отслеживания незаконного рыболовства  в океане. Похожая инициатива — ForestMind — определяет места вырубок и предоставляет информацию об устойчивости лесозаготовок. Спутники также помогают изучать и сохранять биоразнообразие. Подсчет животных — дело трудное, особенно в удаленных регионах. Спутники упрощают эту работу — с их помощью ученые собрали данные о популяциях самых разных видов, например, китов, слонов и пингвинов. По данным отчета о космических технологиях World Economic Forum, спутники пресекают незаконный рыбный промысел, нелегальные лесозаготовки и торговлю дикими животными на сумму более 73 млрд долларов в год.

Фото: Riddhiman Bhowmik, unsplash.com

Главные по климату

Без орбитальных технологий невозможно представить современную климатологию, спутниковые наблюдения без преувеличения позволили совершить настоящую революцию в этой науке. Благодаря данным из космоса, ученые могут делать достоверные выводы о последствиях потепления и выбросов парниковых газов. Спутниковые данные европейской службы мониторинга атмосферы «Коперник» (CAMS) позволили определить, что концентрации углекислого газа и метана ежегодно растут на 0. 6% и 0.4% соответственно. В планах ученых — научить космические приборы с такой же точностью измерять еще один «опасный» парниковый газ — закись азота. Кстати, именно «Коперник» оценил влияние пандемии Covid-19 на качество воздуха.

Сегодня на службе у климата стоит более 160 спутников, каждый из которых отвечает за измерение особых показателей. Более того, 26 из 50 основных климатических параметров можно измерить только из космоса.

Каждый месяц «Коперник» выпускает карту температурных аномалий. Фото: climate.copernicus.eu

Первым в мире спутником, заточенным под мониторинг парниковых газов (СО2 и СН4), стал японский GOSAT — его запустили в 2009 году и он до сих пор трудится на орбите. В 2018-м к нему присоединился GOSAT-2 — его функционал позволяет оценивать концентрацию не только углерода и метана, но также водяного пара, озона и других газов. В 2016-м году Китай вывел аппарат TanSat для оценки потоков углекислого газа — спустя два года он составил первую глобальную карту СО2 в атмосфере Земли.  

Технологии мониторинга парниковых газов активно развиваются — на смену отдельным аппаратам приходят целые созвездия спутников. Например, совместный проект США и Канады CarbonMapper уже вывел на орбиту три аппарата, а к 2025 году их должно стать 10. Большинство спутников справляются с зондированием больших площадей, но имеют ограничения при измерении выбросов от локальных объектов. То есть спутник понимает, сколько выбросов производит район, но ему сложно распознать от какой инфраструктуры они исходят. Дополнительные «помощники» должны решить проблему. В 2024 году NASA планирует запустить GeoCarb — геостационарную обсерваторию углеродного цикла. Она будет не только измерять основные парниковые газы, но и анализировать работу источников и поглотителей СО2. 

Спутник GOSAT-2. Фото: JAXA

В России мониторинг парниковых газов из космоса развит плохо. Сегодня специализированных аппаратов, измеряющих выбросы, в арсенале Роскосмоса нет, но есть несколько устройств дистанционного зондирования — спутники серий «Ресурс-П», «Канопус-В», «Метеор-М», «Электро-Л» и «Арктика-М». Они выполняют широкий спектр задач — от социального до экономического мониторинга. Под экологию заточены аппараты «Электро-Л» — они снабжают Росгидромет оперативной информацией о пожарах, загрязнениях, стихийных бедствиях, оценивают состояние атмосферы, водных ресурсов, снежного покрова и измеряют некоторые климатические параметры.

Недавно госкорпорация заявила, что в 2025-28 году на орбиту выведут 14 аппаратов серии «Сфера» — они будут поставлять информацию о мусорных свалках, отслеживать добычу полезных ископаемых, мониторить пожарную обстановку, наблюдать ледовый режим в районе Севморпути и контролировать выбросы парниковых газов. Для этой задачи в Институте им. Келдыша разработан фурье-спектрометр, способный распознавать СО, СО2 и СН4. 

Планы на «климат-контроль» есть и у частного российского космоса — компания Success Rockets поставила амбициозную цель: создать глобальный мониторинговый комплекс, определяющий содержание парниковых газов в атмосфере, а также конкретные источники эмиссий и экосистемы, поглощающие углерод. В марте 2021 года «Успешные ракеты» объявили о запуске проекта, в ноябре — уже показывали модель спутника на климатическом саммите в Глазго. Пробный полет первого спутника состоится в конце этого года. В группировку войдут 60 космических аппаратов и 100 наземных станций — к 2030 году система должна заработать в полную мощь.

2030 год подведет итог Целям устойчивого развития. Каких результатов достигнут страны, что человечество приобретет, а что утратит к этому времени — зависит от сегодняшних решений, в том числе в области космических технологий. 

Space Nerds

Вот некоторые из наших безумных навыков в космосе…

Космос

Honeywell Small Satellite Solutions

Космическая оранжерея Honeywell — это технологический инкубатор, специализирующийся на создании инновационных эффективных решений для малых спутников и нового космоса. отрасли. С командой, работающей полный рабочий день, Honeywell работает над тем, чтобы использовать свой опыт и передовые технологии для новых спутниковых миссий.

Учить больше

Пробел

Human Space

Honeywell является лидером в области авионики, терморегулирования, механизмов, контроля окружающей среды и систем жизнеобеспечения с 182 000 летных часов в космосе по состоянию на август 2019 года. Мы участвовали в каждой пилотируемой космической миссии НАСА, охватывающей шесть десятилетий. , со 100% успехом миссии.

Учить больше

Космос

Ракеты-носители

С самого начала космической программы Соединенных Штатов компания Honeywell поставляет качественную продукцию, которая способствовала успеху многих различных космических платформ.

Учить больше

Космос

Микроэлектроника

Надежный литейный завод Honeywell поставляет радиационно-стойкие интегральные схемы и технологии для разработчиков аэрокосмических систем и электротехники, чтобы повысить производительность, снизить риски и обеспечить успех полетов в космосе и в других подверженных радиации средах.

Учить больше

Одержимость космосом с 1958 года

МЫ БЫЛИ ЭКСПЕРТАМИ ПО ПРОРЫВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ БОЛЕЕ 60 ЛЕТ

Конечно, мы не новички, но мы постоянно создаем новые технологии.

Отправляйтесь с нами в путешествие, чтобы увидеть некоторые из удивительных миссий, в которых принимала участие компания Honeywell Space — от первых дней космической эры до безграничного будущего границ Нового космоса.

Познакомьтесь с графиком нашей миссии

Зануды, стремящиеся обеспечить 100%-й успех миссии

Ключевые космические технологии? У нас есть это!

Космическая команда Honeywell обладает беспрецедентным опытом в области компонентов, систем и решений для космических полетов. Мы обеспечиваем бесперебойную спутниковую связь и навигацию, расширяем возможности человека в освоении космоса, помогаем создавать мощные ракеты-носители и самую маленькую микроэлектронику.

Посмотреть все наши спутниковые продукты и системы ЗДЕСЬ.
Посмотреть все наши продукты и системы для ракет-носителей ЗДЕСЬ.
Посмотреть все наши продукты для микроэлектроники ЗДЕСЬ.

Испытайте наши ключевые космические технологии

Хорошие вещи в пакетах Smallsat
Малые спутниковые решения? Да, мы тоже так делаем!

Наша страсть к прорывным космическим технологиям привела нас к созданию специальной группы в рамках нашей космической команды с конкретным мандатом на создание идеальных решений для малых спутников, созвездий и оптических возможностей — быстро и беспрепятственно для миссий завтрашнего дня. .

Хотите мыслить масштабно, думая о мелочах? Свяжитесь с нами

>>Продукты для автобусов Smallsat<<
>>Продукты полезной нагрузки малых спутников<<
>>Продукты для миссий Smallsat<<

Помогаем людям процветать, на какой бы планете вы ни находились

Отправляетесь на Луну, Марс или дальше?

Наши возможности в области космонавтики охватывают весь спектр возможностей: от поддержания жизни астронавтов до создания потрясающих систем управления космическими кораблями, компьютеров, систем запуска и навигации.

Мы участвовали в миссиях «Аполлон», мы на Международной космической станции и отправимся на Марс в рамках программы «Орион».

Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом продукции для пилотируемых космических аппаратов ЗДЕСЬ .

Посмотрите, как наши гордые космические ботаники объясняют, как построить космический корабль!

Серия 1: Как управлять автомобилем в невесомости

Серия 2: Как добиться плавного полета в космосе

Серия 3: Как космонавты дышат в космосе

Серия 4: Как обеспечить космонавтам комфорт в космосе

Серия 5 : Как спутники «разговаривают» друг с другом и Землей

Эпизод 6: Следующая остановка: Марс!

Эпизод 7: Fly Me to the Moon and Beyond

Эпизод 8: How to Build a Spaceship — Guidance and Navigation

Эпизод 9: The Optical Eye in the Sky: Optical Communications

Эпизод 1: How to Drive in Zero Гравитация

Эпизод 1: Как ездить в невесомости

Хотите присоединиться к нашей команде гордых космических ботаников? Посетите наш сайт вакансий

Блог

Что вдохновило нашу кампанию Proud Space Nerds?

Когда я присоединился к космической команде Honeywell, первое, что меня поразило, — это огромное разнообразие того, чем мы занимаемся в этой отрасли.

Учить больше

Блог

Профессиональный марсианин и гордый космический ботаник

Я доктор Таня Харрисон, и я люблю называть себя «Профессиональный марсианин». За последние 10 лет я работал с камнями и роботами на Красной планете, в том числе в составе трех миссий НАСА на Марс.

Учить больше

Давайте поговорим о потребностях вашей миссии

Связаться с нами

Новая космическая гонка приведет к инновациям.

Colin Anderson Productions pty ltd

К 1962 году первая космическая гонка уже началась. Советский Союз отправил в космос первого человека, Юрия Гагарина. Американец Алан Шепард вскоре после этого отправился в суборбитальное пространство.

Затем президент Джон Ф. Кеннеди с моментально ставшим знаковым высказыванием повысил ставки: «Мы решили полететь на Луну в этом десятилетии и заняться другими делами не потому, что это легко, а потому, что это сложно».

С этой смелой целью Кеннеди выдвинул амбициозную концепцию лидерства Америки в космосе и положил начало новой эре инноваций.

Шестьдесят лет спустя начинается новая космическая гонка. И на этот раз больше игроков, чем когда-либо, поставили перед собой смелые цели — от запуска сектора космического туризма и колонизации Марса до вывода людей за пределы Солнечной системы.

«Я думаю, что чувство смелости возвращается», — сказала Патриция Купер, основатель космической консалтинговой фирмы Constellation Advisory, на недавнем онлайн-симпозиуме, организованном Space Foundation. «К нам вернулось ощущение, что мы пытаемся делать очень сложные вещи и, возможно, терпим неудачу, но снова берем себя в руки и продолжаем двигаться вперед».

В новой космической гонке ставки несколько выше. На кону больше денег, мы отправляем в космос «туристов» без профессиональной подготовки, и мы отправляем астронавтов и космические корабли дальше, чем когда-либо прежде.

С этим открывается больший потенциал. Чтобы понять масштабы нынешней космической гонки — и почему она важна для всех — стоит сначала рассмотреть оглушительное влияние первого поколения космонавтов в мире. Хотя в космосе побывали всего сотни людей, технологии, созданные для поддержки освоения космоса, оказали огромное влияние на повседневную жизнь. Возьмем, к примеру, разработку GPS — первой глобальной навигационной спутниковой системы.

«GPS — это бизнес на 300 миллиардов долларов в год здесь, на Земле, и с момента его создания, по оценкам, только в США он принес 1,4 триллиона долларов», — отметила Лиза Каллахан из Lockheed Martin в недавнем подкасте. Каллахан — вице-президент и генеральный директор Lockheed по коммерческому гражданскому космосу.

«Только посмотрите на индустрию совместных поездок, которая ежегодно приносит 60 миллиардов долларов, и все благодаря космическим активам, обеспечивающим эти сигналы GPS», — продолжила она. «Погода очень похожа: рынок метеорологических спутников США стоит 162 миллиарда долларов в год, а космические активы составляют около 77 процентов от этого объема. Так что космос действительно играет огромную роль в экономике здесь, на Земле».

В то время как спутниковая промышленность и другие космические отрасли напрямую влияют на жизнь здесь, на Земле, освоение космоса повлияло на человечество бесчисленными способами — в культурном, экономическом, научном и технологическом плане. Инновации, связанные с космосом, привели к прогрессу в области материалов, медицины, вычислительной техники, аккумуляторов, миниатюризации и целого ряда других областей.

В то время как космическая гонка 1960-х годов вдохновляла на смелые действия и серьезный риск, «за ней последовала пара десятилетий, когда целью было устранить эту опасность из космического сектора», — сказал Купер. «Чтобы сделать его более доступным и менее рискованным для тех, кто его финансировал и смотрел».

Космос: возвращение

После нескольких сонных десятилетий космос возвращается. По данным Space Foundation, в первой половине 2022 года в результате 72 запусков ракет на орбиту было выведено 1022 космических корабля — это больше, чем было запущено за первые 52 года космической эры. Между тем, мировая космическая экономика достигла 469 миллиардов долларов в 2021 году, увеличившись на 9% по сравнению с 2020 годом.

Например, после запуска космического телескопа Джеймса Уэбба на Рождество 2021 года НАСА и его партнеры в начале этого года опубликовали первые полноцветные изображения телескопа. Настоящий подвиг науки и техники, телескоп Уэбба дал нам беспрецедентный взгляд на космическую историю — изображения формирующихся и умирающих звезд, водяного пара на планетах, удаленных более чем на 1000 световых лет.

Между тем, в прошлом месяце НАСА запустило миссию Artemis, целью которой является отправка первой женщины и первого цветного человека на Луну и, в конечном счете, подготовка человечества к путешествию на Марс. В то время как НАСА возглавляет миссию, США мобилизовали своих правительственных партнеров по всему миру, а также ряд партнеров из частного сектора для разработки новых технологий для программы, таких как современные скафандры, орбитальные аванпосты и новые системы связи.

Помимо того, что человечеству предстоит захватывающая миссия на новолуние, программа Артемида дала четкий сигнал о наступлении новой космической эры. В то время как администрация Байдена запустила первую фазу миссии Artemis, программа началась при администрации Трампа. Эта степень преемственности от одной администрации к другой имеет значение, соглашаются космические эксперты.

Обновленная приверженность Соединенных Штатов космосу также должна быть очевидна из их бюджета. США в прошлом году увеличили свой бюджет на военные и гражданские космические программы на 18%, сообщает Space Foundation. Другие правительства предприняли аналогичные шаги: Китай увеличил свои космические расходы примерно на 23%, а расходы Индии выросли на 36%.

Что еще более примечательно в эту новую космическую эру, так это участие частного сектора. Благодаря бизнесменам-миллиардерам, стремящимся к долговременному наследию, появился новый урожай ведущих космических компаний.

SpaceX Илона Маска изменила индустрию спутников и разработала революционные многоразовые ракеты. Между тем, Blue Origin Джеффа Безоса является одним из основных партнеров, ведущих разработку «Орбитального рифа» — коммерческой космической станции, которая к концу десятилетия призвана предоставить жилье для бизнеса, исследований и космоса. туризм. Затем есть Virgin Galactic, основанная Ричардом Брэнсоном, которая развивает коммерческий космический бизнес, который будет привлекать состоятельных клиентов на 90-минутное путешествие в микрогравитацию и обратно. Компания заявляет, что ее коммерческие миссии должны начаться в первом квартале 2023 года.

Тем временем венчурные фирмы и терпимые к риску инвесторы финансируют смелую серию космических стартапов. Хотя в этом году инвестиции в этот сектор, как и большая часть экономики, пострадали, это последовало за рекордным 2021 годом. В прошлом году стартапы космических компаний привлекли 15,4 миллиарда долларов общего финансирования, что вдвое больше, чем в 2020 году.

Частные инвестиции, говорится в сообщении Купер, «позволяет немного больше рисковать, чем играть с общественными деньгами, и это еще одно большое преимущество этих последних революционных лет. идти вперед.»

По мнению аналитиков Morgan Stanley, при таких темпах к 2040 году глобальная космическая отрасль вполне может стать рынком с оборотом в 1 триллион долларов.

Новая космическая экономика также потребует инновационного вклада от наших существующих коммерческих лидеров.

«Неаэрокосмические отрасли промышленности собираются стать космическими компаниями, знают они об этом или нет», — сказал Каллахан из Lockheed Martin. «Например, мы сотрудничаем с General Motors для создания лунохода, используя их опыт в области автономных транспортных средств и аккумуляторных технологий, когда они электрифицируют свой флот. И использование этих инноваций здесь, на Земле, и вывод их на космический рынок — это то, действительно дает мне много энергии и волнения. GM не космическая компания, но они собираются участвовать в космической экономике».

Lockheed Martin также сотрудничает с Amazon и Cisco, чтобы доставить в космос повседневные инструменты, такие как Webex и Alexa. Три компании развернули технологическую демонстрационную полезную нагрузку Callisto на борту миссии NASA Artemis I. Callisto включает в себя технологию, которая позволяет Alexa работать без подключения к Интернету, а также демоверсию Webex, работающую в сети NASA Deep Space Network.

Поступление инноваций

Пока новая космическая экономика находится в зачаточном состоянии, у нас уже есть представление о некоторых инновациях, которые она подстегнет. Например, 3D-печать и аддитивное производство будут иметь решающее значение для создания инфраструктуры в космосе. Как отмечает Space Foundation, 3D-печать также может сочетаться с достижениями в области биотехнологий для создания материалов, таких как «биобинты» для космонавтов. Для поиска и сбора ресурсов в космосе потребуются роботы и автономные инструменты.

Тем временем НАСА и его партнеры изучают потенциальные двигательные технологии, которые могут помочь людям уйти в космос дальше, чем когда-либо прежде, включая два типа ядерных двигательных установок: ядерно-электрический и ядерно-тепловой двигатель.

Хотя есть много чего ожидать от новой космической гонки и новой космической экономики, они также сопряжены с серьезными проблемами. Основной из них является растущая вероятность конфликта в космосе, отметила Карисса Кристенсен, генеральный директор и основатель BryceTech, аналитической и инженерной фирмы, обслуживающей космическую отрасль.

«Размышление о роли России и Китая в космосе и их растущем сотрудничестве друг с другом является важной темой для этой администрации», — сказал Кристенсен на симпозиуме, организованном Space Foundation.

«Я действительно думаю, что нам, как нации, нужно подумать о том, как мы можем использовать космическую деятельность в некотором ограниченном виде для построения отношений с Россией и Китаем, — продолжила она, — помня о рисках передачи технологий и усилении противников.