Какие технологии "спустились" с небес на Землю, рассказал ученый КФУ
В преддверии Всемирного дня авиации и космонавтики профессор Казанского федерального университета рассказал, какие изобретения обрели вторую жизнь на Земле и прочно вошли в повседневность современного человека.
В первую очередь, говорит профессор кафедры астрономии и космической геодезии Института физики, научный руководитель Астрономической обсерватории им. В.П. Энгельгардта КФУ Юрий Нефедьев, – это современные системы спутниковой навигации.
«Действительно, первый искусственный спутник Земли (ИСЗ), запущенный 4 октября 1957 года, не только положил начало космической эры. Также на основе наблюдений длительности принимаемых сигналов (при приближении и удалении спутника они растягивались, а когда он находился над наблюдателем, имели нормальную протяженность), передаваемых ИСЗ в радиодиапазоне, возникла идея спутниковой навигации, основанной на эффекте Доплера. После множества технических доработок данное предложение и осуществлено в современных системах ГЛОНАСС, GPS, Компас и других», – сообщил астроном.
Спутниковые технологии применяются и в метеорологии. Предсказание погоды сегодня немыслимо без космических сканеров.
Большое влияние, по словам Нефедьева, оказало также изучение биофизических процессов, связанных с пилотируемой космонавтикой. Такие исследования позволили не только уменьшить перегрузки для космонавтов, как мужчин, так и женщин – многие из этих наработок были внедрены в современную медицину и фармакологию.
В наследство современному человеку перешли и солнечные батареи.
«Следует упомянуть системы фильтрации воды, которые первоначально были созданы для регенерации воды на орбитальных станциях, а теперь применяются в районах с недостатком пресной воды как опреснители морской. Беспроводные электроинструменты были разработаны для бурения лунного грунта, затем были созданы бытовые аналоги. Цифровые камеры размещались на бортах спутников, а теперь подобные имеются в каждом смартфоне», – подчеркнул ученый.
Материалы, изготовленные специально для работы в космосе, можно увидеть и на Земле, в привычных всем вещах.
«Материалы, используемые в космических скафандрах, теперь применяются в спортивной одежде и обуви. Специальные липучки для фиксации предметов в условиях невесомости – аналогичные конструкции сегодня эксплуатируются в промышленности и бытовых условиях. Всем известный тефлон впервые использовался как теплоизоляционный материал в космической технике, а сейчас им покрыты кухонные сковородки, – рассказывает Ю. Нефедьев. – Также впервые были созданы для осуществления космической деятельности пенополиуретан с эффектом памяти, линзы с защитой от царапин, компьютерные томографы, светодиоды, ушные термометры и портативные компьютеры. Все вышеперечисленные технологии сейчас с большим успехом используются в современном народном хозяйстве, и человечество не представляет себе, как люди жили без них раньше».
Что касается технологий двигателей и конструкции космических аппаратов, то без этой техники невозможно говорить о современной системе безопасности и обороне страны, отметил научный руководитель обсерватории КФУ.
В Казанском университете решаются и «обратные» задачи по применению земных технологий в космосе. Здесь следует сказать об использовании световых лазерных маяков для навигации в окололунном пространстве. Такая работа проводится в рамках молодежного гранта Российского научного фонда «Создание комплексной цифровой модели селенографического навигационного обеспечения окололунной спутниковой системы ЛНСС на основе данных современных космических миссий, высокоточной теории динамики Луны, синтетического метода робастного оценивания разнородных наблюдений и использования комплекса квантово-оптических и спутниковых бортовых оптических средств» под руководством ведущего научного сотрудника НИЦ «Центр превосходства киберфизических систем, IoT и IoE» Института физики Натальи Деминой.
Ю. Нефедьев также отметил, что в мировой практике ведется большая работа по разработке методов освоения полезных ресурсов в космосе, в частности на поверхности Луны и на астероидах.
«Дело в том, что на горизонте 15-20 лет многие редкоземельные металлы просто исчезнут на Земле, и даже смартфоны будет производить не из чего. В КФУ проблемой лунных ресурсов занимается группа молодых ученых – Алексей Андреев (ведущий научный сотрудник НИЦ «Центр превосходства киберфизических систем, IoT и IoE») и Юрий Колосов (аспирант). Ими получены карты распределения кратеров на поверхности Луны, образованными медленными астероидами, в которых, как считается, и находятся необходимые полезные для человечества материалы. Астероидно-метеорное вещество изучает другой молодой ученый Мария Сергиенко (доцент кафедры астрономии и космической геодезии). Ей удалось обнаружить многие родительские тела для метеорных потоков, разработанным ей авторским синтетическим методом, что также в итоге дает информацию о наличии в них полезных для освоения ресурсов», – поделился профессор.
