С небес на Землю: вторая жизнь космических изобретений

Передовые технологии, первоначально разработанные для космоса, впоследствии переходят на службу людям уже на Земле. В год Космоса мы решили напомнить, как космическая эра изменила быт человека.

Лучше других ценность «внеземных технологий» понимают космонавты. Так Георгий Гречко, для лучшего понимания прикладной ценности космических исследований предлагает пойти на радикальные меры: «Не могу добиться, чтобы все, что летает в космосе, на одни сутки выключили. Вы бы ни футбол из Аргентины не посмотрели, ни концерт из Карнеги-холл не увидели. Бились бы корабли без навигации. Вы наберете телефон своего друга в Нью-Йорке - а он не отвечает. Тогда бы все люди все поняли, перестали спрашивать, зачем нам космос, а кричали бы: скорей включайте и больше не выключайте. Но все равно я бы на месте нашего руководства раз в году все выключал, чтобы не задавали таких вопросов», - иронизирует дважды Герой Советского Союза.

Спутниковые возможности

Первым идею использования спутников для создания глобальной системы связи в 1945г. предложил писатель и ученый Артур Кларк. Свое изобретение он не запатентовал, так как не верил в возможность реализации идеи при его жизни, а также из благородных побуждений: А.Кларк заявлял, что его идея должна служить всему человечеству. 4 октября 1957г. был запущен первый спутник Земли, а уже через 8 лет - геостационарный спутник связи с поэтическим названием Early Bird («Ранняя пташка»). Он мог в одно и то же время передавать через Атлантический океан 240 телефонных каналов либо 1 телевизионный.

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.

Космопаек в земной столовой

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.

Космос от кутюр

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.

Пылесос с Луны

Фильтры для воды с технологией очистки при помощи ионов серебра первоначально использовались на борту МКС. Сегодня они встречаются на многих земных кухнях.

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

Астронавты на службе медицине

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. Костюм действует по принципу эспандера и успешно применяется на орбите более 20 лет.

Во время операций по лазерной коррекции зрения хирурги применяют технологию, основанную на принципе стыковки космических кораблей LIDAR, позволяющей с точностью до миллиметра определять расстояние до объекта. Во время офтальмологической операции глаз совершает тысячи микро-перемещений, но лазер, используя технологию LIDAR, успевает за этими движениями.

Помогают спасать человеческие жизни пьезоэлементы, разработанные для неизменной работы оптических систем на спутниках, - на их основе были разработаны браслеты для диабетиков, оснащенные встроенным насосом для инсулиновых инъекций.

В 80-е гг. в Америке была создана программа, позволяющая улучшить качество снимков, сделанных космическими аппаратами, а в нулевые после доработки ученые передали ее медикам. Сейчас идут клинические испытания программного обеспечения MED-SEG, которое будет использоваться для анализа информации рентгеновских аппаратов, УЗИ, томографов и маммогрофов.

Некосмическое происхождение

Однако некоторые ноу-хау окутывает псевдокосмический ореол. Так, широко известна версия, что тефлон, использующийся сегодня для покрытия кухонной посуды антипригарным покрытием, был разработан для лунной программы. Однако на самом деле полимер тетрафторэтилена еще в 1938г. был случайно обнаружен американским химиком Роем Планкеттом. Оказалось, что тефлон обладает уникальными свойствами - высокой тугоплавкостью, низким коэффициентом трения и устойчивостью к воздействию большинства химических веществ. Полимер был поставлен на службу оборонной промышленности: им покрывали находящиеся в контакте с высокорадиоактивным фторидом урана поверхности обогатительного комбината Манхэттенского проекта. «Космическое» применение тефлона заключалось в изоляции кабелей во время программы Apollo.

Использовать полимер для изготовления покрытия сковородок догадался французский инженер Марк Грегуар. Имя его кухонному детищу было Tefal.

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.

Люди продолжают изучать космос, придумывая все более изощренные технологии и сложные устройства, а значит, со временем мы возьмем на вооружение то, над чем сейчас работают ведущие ученые.