Разное

среда
23 августа, 2017

Цехи в космосе

С тех пор как наша страна запустила первый в мире искусственный спутник, в космос было отправлено более трех тысяч автоматических и пилотируемых аппаратов различных стран.

 

Каков же практический результат такого интенсивного освоения космоса? Научный багаж планетологии и астрофизики пополнился, например, за последнюю четверть века больше чем за столетия, прошедшие со времени Коперника и Галилея. Сейчас не осталось ни одного из фундаментальных научных направлений, достижения которого не использовались бы космонавтикой, равно как нет науки и вообще сферы человеческой деятельности, которая в той или иной мере не испытывала бы прямого или косвенного влияния космических исследований.
  
Полеты и исследования в космосе пока еще требуют весьма значительных затрат, но они быстро окупаются благодаря получаемым ценным научным результатам. Так, изучение образцов лунного грунта, доставленных на Землю советскими автоматическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» и американскими пилотируемыми кораблями, показало, что лунное железо даже в самых экстремальных земных условиях не поддается коррозии. Это открывает возможность использовать в земных условиях обнаруженный на Луне процесс восстановления железа.
  
Космонавтика, выступая одним из основных заказчиков множества новейших приборов, аппаратов и других изделий, тем самым активно стимулирует, своеобразным образом катализирует развитие целых отраслей науки и производства. Развитие космонавтики резко продвинуло вперед прикладную механику и теорию горения, сварку в космосе, теорию автоматического управления и материаловедения, технологию металлов и химию полимеров, радиотехнику и криогенику, электротехнику и атомную энергетику.

Можно привести множество примеров, когда различные приборы и аппараты, созданные для работы в космическом пространстве, что называется, вернулись на землю и используются в широко распространенных, сугубо земных устройствах. Так, новые источники электроэнергии — солнечные батареи и радиоизотопные генераторы — применяются не только в космических аппаратах, но и на Земле, в частности в образцах бытовой электроники: часах и калькуляторах. Во многих печах и других подобного рода установках используются иллюминаторы из особо прочного стекла, которое не теряет своей прозрачности. Такое стекло создано для спускаемых аппаратов «Венера-9-10-13-14», которые испытывали огромные температуры — около +500° С и давление — до 100 атмосфер, длительный перелет от Земли к Венере в условиях космической радиации и другие факторы.
 
Исключительную ценность представляет получаемая из космоса информация о нашей планете. Этой информацией пользуются геологи, океанологи, работники сельского хозяйства, рыбаки, специалисты лесной промышленности и многие другие. Огромный экономический эффект дают сегодня метеорологические наблюдения с использованием искусственных спутников Земли. На базе их планируют свою работу многие предприятия сельского хозяйства, морского и воздушного транспорта и так далее. Невозможно представить современную технику связи без космического компонента, что избавило людей от необходимости строить множество дорогостоящих наземных линий связи, подводных кабелей и обеспечило регулярную доставку радио- и телевизионной информации в самые отдаленные и труднодоступные уголки земного шара. Спутники с приемопередающей радиотехнической аппаратурой резко повысили безопасность на морских и воздушных путях.
  
С рождением космонавтики связано появление такой области науки и техники, как космическая технология. Состояние исследований в этой области дает основание на известный оптимизм. На советских пилотируемых космических станциях «Салют» и кораблях «Союз» длительное время проводятся эксперименты с целью получения в космосе новых материалов и таких технологических процессов, которые принципиально невозможны на Земле. Это относится к созданию полупроводников, специальных сплавов, изучению процессов диффузии и кристаллизации в условиях микрогравитации. Так, на станции «Салют-7» уже получены с помощью установки «Корунд» достаточно крупные партии (в килограммах) полупроводниковых материалов. Причем это удалось сделать не только в присутствии космонавтов, но и в автономном режиме полета. Это дает основание сказать, что будущий завод на орбите станет работать в автоматическом режиме, космонавты-операторы будут посещать его сравнительно редко (один раз в два-три месяца) для подзаправки исходным сырьем, профилактики аппаратуры и вывоза продукции. Подобным образом перспективно производство сверхчистых металлов, многокомплексныу полупроводниковых материалов, например, кадмий — ртуть — теллур. В условиях земной гравитации многие из них не могут быть получены.
  
Иными словами, в ближайшие годы можно ожидать бурного развития космической технологии с целью начала опытно-промышленного производства полупроводниковых материалов. На советских орбитальных станциях выполнены и первые эксперименты для получения пенометаллов, в частности пено-алюминия. Причем характеристики пены в металле, полученной в условиях микрогравитации, заметно отличаются от земных, что позволяет надеяться на появление изделий с высокой удельной прочностью, хорошими демпфирующими (уменьшающими колебания) свойствами и существенно более низкой теплопроводностью, чем у обычных металлов.
  
В условиях микрогравитации удается также получать стекла с особыми свойствами, необходимые для создания волоконно-оптических линий связи. Этого невозможно добиться в обычных условиях из-за того, что расплав даже сверхчистых исходных материалов загрязняется в результате соприкосновения со стенками сосуда. Подобным космическим путем получают высокоактивированные лазерные, а также улучшенные фотохромные и магнитооптические стекла. Возможно также создание двухфазных композиционных оптических материалов.
  
Пройдет, по-видимому, некоторое время, прежде чем удастся окончательно определить все основные направления космической технологии, которые должны развиваться и приносить пользу народному хозяйству. А вот дистанционное изучение природных явлений и процессов, происходящих на земном шаре,— это уже реальности сегодняшнего дня. Система метеорологических спутников «Метеор» за десятилетие эксплуатации зарегистрировала тысячи циклонов, регулярно информировала о ледовой обстановке, приближающихся ураганах, тайфунах, дождях, засухах. Космонавтика собрала уникальные возможности для картографирования различных районов Земли. Данные дистанционного зондирования из космоса используют землеустроители, почвоведы, мелиораторы, проектировщики дорожных трасс, лесники с целью разработки проектов рационального использования земель, предотвращения эрозии почв, осушения болот, обводнения полей, выявления пастбищных угодий и т. Д. Космонавтика стала надежной союзницей геологов. Так, в одном из южных районов по материалам дистанционного зондирования в течение пяти месяцев были обнаружены десятки перспективных для поисков нефтегазоносных структур. Для сравнения отметим, что геологоразведочные работы на этой территории велись уже более шестидесяти лет, в течение которых традиционными методами обнаружено примерно такое же количество аналогичных структур.
 
Спутниковая информация в силу своего многоцелевого характера способна стать единой основой, на базе которой можно проводить комплексные взаимоувязанные исследования, касающиеся геологии, сельского, лесного, водного хозяйства, состояния окружающей среды. Конечная цель таких исследований — выявление дополнительных ресурсов, а также природно-экономического потенциала и экосистемы того или иного региона.

 

© 2009 ООО «НПО «Электронный университет».
Газета «Образование: путь к успеху». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-32232 от 09 июня 2008 г.
При перепечатке или цитировании ссылка на газету " Образование: путь к успеху " обязательна.
Для Интернет изданий прямая активная гиперссылка на сайт обязательна.