На момент высадки на Луну в 1969 году многие искренне считали, что к началу 21 века космические путешествия станут обыденным делом, и земляне начнут преспокойно летать на другие планеты. К сожалению, это будущее еще не настало, а люди начали сомневаться, нужны ли нам вообще эти космические путешествия. Может быть и Луны достаточно? Тем не менее, исследования космоса продолжают давать нам бесценную информацию в сфере медицины, добычи полезных ископаемых и безопасности. Ну и, конечно же, прогресс в изучении космического пространства действует на человечество вдохновляюще!
1. Защита от возможного столкновения с астероидом
Если мы не хотим закончить как динозавры, необходимо защитить себя от угрозы столкновения с большим астероидом. Как правило, примерно раз в 10 тысяч лет в Землю угрожает врезаться какое-нибудь небесное тело размером с футбольное поле, что может привести к необратимым последствиям для планеты. Нам действительно следует опасаться таких «гостей» диаметром минимум в 100 метров. Столкновение поднимет пылевую бурю, уничтожит леса и поля, обречёт на голод тех, кто останется в живых. Специальные космические программы направлены на то, чтобы установить опасный объект задолго до того, как он приблизится к Земле, и сбить его с траектории движения.
2. Возможность появления новых великих открытий
Немалое количество всевозможных гаджетов, материалов и технологий первоначально были разработаны для космических программ, но в дальнейшем они нашли своё применение на Земле. Мы все знаем о продуктах, полученных путем сублимационной сушки, и давно их употребляем. В 1960-е годы ученые разработали специальный пластик, покрытый отражающим напылением из металла. При его использовании в производстве обычных одеял он сохраняет до 80% тепла тела человек. Еще одной ценной инновацией является нитинол — гибкий, но упругий сплав, созданный для производства спутников. Теперь из этого материала изготавливают стоматологические брекеты.
3. Вклад в медицину и сферу здравоохранения
Освоение космоса привело к появлению множества медицинских инноваций для земного использования: например, метод введения противораковых лекарств непосредственно в опухоль, аппаратура, с помощью которой медсестра может делать УЗИ и моментально передавать данные врачу за тысячи километров от неё, и механическая рука-манипулятор, выполняющая сложные действия внутри аппарата МРТ. Фармацевтические разработки в области защиты космонавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации привели к созданию препаратов для профилактики и лечения остеопороза. Причем эти препараты было легче протестировать в космосе, поскольку космонавты теряют около 1,5% костной массы в месяц, а пожилая земная женщина теряет 1,5% в год.
4. Освоение космоса вдохновляет человечество на новые достижения
Если мы хотим создать мир, в котором наши дети будут стремиться стать учеными и инженерами, а не ведущими реалити-шоу, кинозвездами или финансовыми магнатами, то освоение космоса – это весьма вдохновляющий процесс. Пора задавать растущему поколению вопрос: «Кто хочет быть аэрокосмическим инженером и спроектировать летательный аппарат, который сможет попасть в разреженную атмосферу Марса?»
5. Нам необходимо сырье из космоса
В космическом пространстве есть золото, серебро, платина и другие ценные металлы. Некоторые международные компании уже задумываются о добыче полезных ископаемых на астероидах, так что не исключено, что в ближайшем будущем появится профессия космического шахтёра. Луна, например, является возможным «поставщиком» гелия-3 (используется для МРТ и рассматривается как возможное топливо для атомных электростанций). На Земле это вещество стоит до 5 тысяч долларов за литр. Луна также считается потенциальным источником редкоземельных элементов, таких как европий и тантал, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, производстве солнечных батарей и других современных приборов.
6. Освоение космоса может помочь найти ответ на очень важный вопрос
Мы все верим в то, что где-то в космосе существует жизнь. Кроме того, многие считают, что инопланетяне уже посещали нашу планету. Однако мы так до сих пор не получили никаких сигналов от далёких цивилизаций. Вот почему учёные-искатели внеземных цивилизаций готовы разворачивать орбитальные обсерватории, например, космический телескоп Джеймса Вебба. Этот спутник планируется к запуску в 2018 году, и с его помощью появится возможность поиска жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы по химическим признакам. И это только начало.
7. Людям свойственно стремление к исследованиям
Наши первобытные предки родом из Восточной Африки расселились по всей планете, и с тех пор человечество ни разу не прекращало процесса своего перемещения. Мы всегда хотим исследовать и осваивать что-то новое и неизведанное, будь то короткая прогулка на Луну в качестве туриста, или долгое межзвездное путешествие длиной в жизни нескольких поколений. Несколько лет тому назад один из руководителей НАСА озвучил различие между «понятными причинами» и «реальными причинами» освоения космического пространства. Понятные причины – это вопросы получения экономических и технологических преимуществ, а реальные причины включают такие понятия, как любопытство и желание оставить после себя след.
8. Для своей выживаемости человечеству, вероятно, придётся колонизировать космическое пространство
Мы научились отправлять спутники в космос, и это помогает нам контролировать и бороться с насущными земными проблемами, включая лесные пожары, разливы нефти и истощение водоносных горизонтов. Однако существенное увеличение количества населения, банальная жадность и неоправданное легкомыслие касательно экологических последствий уже нанесли серьезный ущерб нашей планете. Ученые считают, что Земля имеет «допускаемую нагрузку» в размере от 8 до 16 миллиардов, а нас уже более 7 миллиардов. Возможно, человечеству пора готовиться к освоению других планет для жизни.
Прочитав предыдущие главы, вы узнали, что полеты в космос связаны с опасностью для здоровья и даже жизни членов экипажа и чрезвычайно большими расходами.Возникает вопрос: ради чего люди рискуют, отправляясь в космические полеты? Оправдываются ли огромные материальные затраты на организацию и осуществление космических программ исследования? Будет ли польза людям, ныне живущим, и тем, которые будут жить после нас, от этих дорогостоящих исследований? Нужно сказать, что совсем недавно такие же вопросы возникали, когда приходилось вкладывать сначала большие, а затем огромные средства в развитие науки, изучающей микромир - мир атомов, молекул, ядер элементов и частиц, входящих в их состав. Непосвященным казалось, что подобные научные изыскания далеки от потребностей практической жизни и затраты на них не дадут ничего полезного.
Казалось бы, какая может быть связь между изучением элементарных частиц материи, которые невидимы не только простым глазом, но неразличимы в самые сильные микроскопы, и жизненными потребностями людей? Теперь все хорошо знают, что связь эта самая непосредственная - изучение строения веществ, проникновение в мир мельчайших частиц позволило человеку поставить себе на службу самый мощный, самый концентрированный источник энергии - внутриядерную энергию.
Какую пользу может извлечь человечество из изучения космического пространства? Это большой вопрос, ответить на него кратко трудно и даже невозможно. Какие цели преследуются при изучении и освоении космоса? Их можно разбить на две группы. Первая группа исследований - перспективная. Результаты перспективных исследований не могут быть использованы для практических целей поколением людей, живущих в настоящее время.
Другая группа исследований связана с достижением целей, которые могут давать ощутимый результат уже сегодня, а также в ближайшем будущем. Результатами этих исследований может воспользоваться ныне живущее поколение людей.
Рассмотрим такой знакомый всем вопрос, как прогноз погоды. Для чего нужно знать заблаговременно, какая будет погода завтра, через неделю, месяц? Конечно, не для того, чтобы вовремя взять с собой зонтик или надеть плащ и калоши. Погодные данные имеют большое народнохозяйственное значение. В первую очередь они нужны для сельского хозяйства. Когда выгоднее всего сажать или сеять ту или иную культуру? Ведь бывает и так: на больших площадях в начале лета, когда устанавливается теплая погода и земля прогревается солнцем, высаживают теплолюбивые саженцы помидоров или семена огурцов. Вдруг неожиданно, по истечении нескольких дней после посадки, наступают холода, да такие, что по ночам температура падает ниже нуля. И погибли посевы огурцов и помидоров - они ведь не могут выдерживать низких температур. А если бы посадить эти культуры неделей позже? Они не подверглись бы действию неожиданного губительного похолодания.
А разве осенью, при уборке урожая, не важно знать, какая будет погода? Конечно, важно, и не меньше, чем при посеве. Потери урожая, если уборку его производить при неблагоприятных климатических условиях, могут достигать больших размеров. Правильно выбрать время для проведения сельскохозяйственных работ очень важно. А время это зависит от погодных условий.
Работникам сельского хозяйства необходимо знать, какая будет погода через 10 - 15 дней. Предсказания на 1 - 2 дня недостаточно. Еще бы лучше, если бы метеорологи могли давать прогноз погоды на несколько месяцев вперед. Длительный прогноз нужен и по другой причине.
Мы часто читаем в газетах, что на такой-то район земного шара обрушился тайфун. Обычно этим тайфунам дают красивые женские имена, но от этого они не делаются менее вредными и опасными. Когда тайфун проносится над каким-либо населенным пунктом или городом, где его не ждали, не готовились к встрече с ним, он причиняет много бед - разрушает дома, дороги, линии электропередач и может привести к гибели домашних животных, а иногда и людей. Знание о приближении такого стихийного бедствия могло бы значительно уменьшить урон от него, так как люди могли бы соответствующим образом подготовиться к встрече с ураганом.
А нужны ли прогнозы на день, два? Тоже нужны. Ведь работа авиационного транспорта зависит от погодных условий, поэтому Гражданский воздушный флот имеет очень разветвленную и хорошо организованную службу погоды. Как точно могут предсказывать синоптики погоду? Ближайший прогноз (на сутки, двое) синоптики, как правило, делают неплохо, а вот прогнозы дальние - на 10 и более дней вперед - по большей части не подтверждаются.
Правильный прогноз погоды можно делать, лишь имея очень большое количество фактических данных. Все естественные науки делают свои выводы на основании результатов опытов. В лаборатории химик или физик, прежде чем ответить на тот или иной вопрос, проделывает массу опытов.
Для метеорологов лабораторией служит вся наша планета с ее атмосферой, водными бассейнами, растительным миром, неровностями рельефа. В этой гигантской лаборатории протекают ежесекундно, ежечасно различного рода процессы. Где-то происходит нагревание почвы солнечными лучами, где-то идет интенсивное испарение воды с поверхности океана, моря, озера, где-то Земля, скрытая от лучей Солнца, охлаждается. В результате этих процессов образуются облака, идет дождь, меняется барометрическое давление, а следовательно, возникают воздушные течения - ветры, ураганы. Природа непрерывно изменяет свой облик. Все эти изменения, одни в большей, другие в меньшей степени, оказывают влияние на установление погоды и не только на сегодняшний день, ближайшую неделю, но и на целые месяцы вперед.
Что же нужно знать синоптикам, чтобы правильно предугадать погоду? А то же самое, что должен знать химик, работающий в лаборатории, чтобы предугадать то или иное явление. Химик должен знать результаты лабораторных испытаний, проведенных им экспериментов. Лаборатория метеоролога - земной шар. Не так просто знать, где и что делается на земном шаре в каждый данный момент времени. Сбор данных о природных явлениях до последнего времени проводился так называемыми метеостанциями. Многочисленные метеостанции, разбросанные по всей нашей планете, ведут наблюдения за изменениями температуры, влажности, давления атмосферы, появлением облачности и все эти данные передают в центр. В центре производят обработку всех данных и на основе полученных результатов дают прогноз погоды на разные сроки.
Густая сеть метеостанций позволяет собирать большое количество сведений, определяющих состояние погоды в том или другом районе земного шара. Следует, однако, оговориться, что густота сети метеостанций не во всех районах нашей планеты одинакова. Взгляните на карту мира, ведь большую часть поверхности земного шара покрывают моря и океаны - это места, где метеостанций не установишь. А сколько на Земле пустынных и высокогорных мест, там тоже метеостанций нет. Таким образом, сеть метеостанций охватывает сравнительно небольшую часть нашей планеты, большая же ее часть остается вне наблюдения службы погоды. Вследствие этого данные, которыми располагают синоптики при составлении сводки погоды, оказываются крайне скудными.
Недостаток данных о процессах, протекающих в природе над различными районами Земли, - основная причина, из-за которой прогноз погоды зачастую оказывается ошибочным. Если бы синоптики имели данные о явлениях, происходящих в данный момент времени над всей поверхностью Земли, они сумели бы повысить точность предсказания погоды не только на завтрашний день, но и на месяц, два вперед. А можно ли за несколько минут оглядеть всю нашу планету, проверить, где над ней собрались грозовые тучи, где небосвод покрыт облаками, где ярко сияет Солнце? До недавнего времени сделать это было невозможно.
Не очень большую помощь в расширении площади обзора могут оказать и шары-зонды или высотные самолеты,- ведь они могут подниматься на высоту не более 20 км. На высоте большей 20 км атмосфера Земли настолько разрежена, что в ней не могут ни держаться шары-зонды, ни передвигаться самолеты. Обозрение всей поверхности такого огромного тела, как земной шар, не простое дело. Однако ракетно-космическая техника, искусственные спутники Земли делают эту задачу вполне разрешимой и даже не очень сложной.
Искусственные спутники могут находиться на любых высотах над Землей. Для их полетов, как вы уже знаете, не требуется атмосферы, т. е. воздуха. Наоборот, их полет возможен только в безвоздушном, космическом пространстве. Правда, двигаются они с очень большой скоростью, не может ли это помешать наблюдению? Оказывается, нет. Можно выбрать такое расстояние от спутника до поверхности Земли, при котором спутник, двигающийся с определенной скоростью, все время будет находиться над одной и той же точкой нашей планеты.
С «космической башни» для обзора простор большой. Со спутника, находящегося на высоте 36 000 км над Землей, видно сразу более 1/3 поверхности всей нашей планеты. Если запустить три искусственных спутника на высоту 36000 км. расположив их друг относительно друга под углом 120° по окружности, то можно с них одновременно обозревать всю поверхность земного шара. А ведь это и нужно для метеорологической науки. С трех таких спутников - «космических башен» - можно непрерывно фотографировать всю поверхность земного шара сразу и передавать снимки на Землю. На этих снимках будут четко видны облачные образования и их характер и над морскими просторами, и над горными, труднопроходимыми районами, и над необитаемыми пустынями, и над территориями, густо населенными людьми.
Специалисты по снимкам, сделанным из космоса, без особого труда смогут установить районы скопления облаков, их мощность, направление и скорость передвижения (по серии фотоснимков, сделанных через определенные промежутки времени).
Космические аппараты в настоящее время уже довольно широко применяются в метеорологии. Как велика помощь космической техники метеорологической науке? Считают, что за несколько последних лет (начиная с 1957 г. по настоящее время) метеорология продвинулась вперед в своем развитии на столько же, на сколько она продвинулась за 200 предшествовавших лет. Вот какую огромную помощь уже оказала космическая техника метеорологической науке. В будущем значение искусственных спутников Земли и других видов космических аппаратов для развития метеорологической науки станет еще больше.
Метеорология - это лишь одна область использования достижений космической техники. Связь в современном мире играет исключительно важную роль. Она нужна как для оперативного решения государственных и межгосударственных вопросов, так и для улучшения быта людей. Сейчас почти все крупные государства имеют непосредственную телефонную связь друг с другом.
Взгляните на карту России - расстояние от Москвы до Владивостока равно 1/4 длины окружности земного шара по экватору. Можно ли управлять хозяйством такой страны, не имея хорошо развитой системы связи? Конечно, нельзя. Мы все привыкли сейчас к телевизору; телевидение - это тоже одна из разновидностей связи. Вы знаете, конечно, что совсем недавно от центральной телевизионной студии передачи можно было принимать в радиусе 30 - 40 км. Московские телевизионные передачи, кроме москвичей, могли смотреть лишь жители ближних подмосковных городов и поселков. С Останкинской телестудии, передатчики которой подняты над Землей на высоту 530 м, прямой прием стал возможен на расстояниях, в три раза больших, но ведь это тоже недалеко. А может ли в этом оказать помощь космическая техника? Вы уже, наверное, знаете, что может. Ведь с помощью искусственного спутника Земли «Молния» весь Дальний Восток смотрит передачи из Москвы.
Нужно иметь в виду, что телевидение с самого начала своего развития служило не только как средство развлечения, но и как средство связи, информации населения о важнейших событиях и т. д. В дальнейшем значение телевидения будет все больше и больше возрастать.
В нашей стране с каждым годом расширяется сеть учебных заведений. В народном хозяйстве все больше и больше требуется специалистов с высшим и средним техническим образованием. В Советском Союзе функционирует огромное число высших и средних учебных заведений. Не так-то просто укомплектовать эти учебные заведения высококвалифицированными, опытными преподавателями.
А разве нельзя прослушать лекцию какого-либо крупного ученого-академика студентам, обучающимся в вузах Дальнего Востока, Средней Азии и других отдаленных уголков нашей необъятной Родины? Космическая техника в союзе с телевидением делают эту задачу вполне разрешимой. Представьте себе аудиторию, в которой установлен больших размеров цветной телевизор: на экране телевизора сидящие в аудитории студенты видят и слышат лектора, читающего лекцию в Московском государственном университете. Они видят не только лицо лектора, но и все демонстрационные материалы, которыми он пользуется: таблицы, диаграммы, эксперименты, показываемые студентам в ходе чтения лекции. Какая разница, где в это время находится студент: в Москве, в Улан-Удэ, в Алма-Ате или, наконец, в Норильске, на Крайнем Севере? За окном метет пурга, мороз 50 с лишним градусов, а это нисколько не мешает молодому жителю Норильска наравне со своими сверстниками, живущими в столице, получать соответствующее образование. Заманчивые перспективы, особенно для тех, кто серьезно хочет учиться и стать по-настоящему образованным человеком.
Это не просто мечты, далекие от воплощения в жизнь. Обучение студентов с использованием телевизионной и космической техники - дело ближайшего будущего. Сейчас уже ведутся подготовительные работы по созданию специальных искусственных спутников Земли и соответствующей телевизионной аппаратуры, предназначенных для организации широкой сети заочного обучения.
Мы рассмотрели возможности использования искусственных спутников Земли для целей связи и метеорологии. В этих областях космическая техника довольно широко применяется уже в настоящее время и приносит большую пользу. Уже становится очевидным, что большую пользу достижения космической техники могут принести и в таких отраслях народного хозяйства, как рыболовство, сельское хозяйство, лесоводство и др. На первый взгляд кажется, что нет ничего общего между летающим над Землей на высоте в несколько сот километров, в космосе, спутником и такими очень земными делами, как разведение и сохранение лесов, ловля рыбы в морях или изыскания геологами полезных ископаемых. Но это только на первый взгляд. На самом деле между ними может быть очень тесная связь.
Как геологи обнаруживают запасы полезных ископаемых? Это очень не легкая и иногда даже опасная работа. Геологическим партиям зачастую приходится исследовать местность вдали от населенных пунктов, бродить по горам, болотам, пустыням. А много ли может увидеть человек, бродя по Земле? Дальше чем на несколько десятков метров от тропы ничего не увидишь.
Человек, летящий на самолете, может увидеть гораздо больше, чем пешеход, но с самолета обозрение местности менее эффективно, чем с искусственного спутника Земли. ИСЗ, снабженные специальной аппаратурой, могут делать снимки огромных площадей Земли. По этим снимкам специалисты будут определять, могут ли в том или другом районе быть залежи полезных ископаемых - железной руды, нефти, природного газа, каменного угля, калийных и других солей.
Конечно, такие снимки, сделанные с помощью специальной аппаратуры, не смогут давать абсолютно достоверных сведений. Их потребуется уточнять с помощью и аэрофотосъемки, и изыскательных геологических партий. Но какая при этом будет экономия времени! Геологические партии будут выезжать к определенному месту, отмеченному на карте по снимкам с ИСЗ, и уточнять границы района залегания полезных ископаемых. Полагают, что такой способ разведки ископаемых экономически будет более выгодным по сравнению с существующим в настоящее время.
А что может дать полезного космическая техника для лесоводства? Сравнительно недавно, каких-нибудь 70 - 100 лет назад, на Земле было значительно больше лесов, чем в наше время. Лес - богатство Земли, это ее зеленое золото. К сожалению, за последние годы лесные массивы сильно поредели. Площади, занятые лесами, уменьшаются из года в год. Уменьшаются они не только потому, что древесина все в большем количестве используется в промышленности, строительстве, транспорте, но также и из-за стихийных бедствий, которые обрушиваются на лесные массивы. Что может угрожать лесу? Во-первых, пожары, а во-вторых, различные болезни дерева.
В нашей стране существует специальная служба охраны лесных богатств. В распоряжении этой службы имеется самая разнообразная техника. И если лесной пожар обнаружен вовремя, с помощью этой техники ликвидировать его не так уж и сложно. Но как вовремя обнаружить лесной пожар? Где расположить посты наблюдения, например, за тайгой, протянувшейся на тысячи километров, чтобы увидеть в ней небольшой костер, который может привести к пожару?
Идеальным наблюдательным пунктом для обзора лесных массивов, как бы велики они ни были по размерам, могут служить искусственные спутники Земли. Ведь с них можно обозревать всю тайгу сразу, а специальные чувствительные приборы, установленные на спутниках, могут «увидеть» даже небольшой костер. Со спутника наземная служба охраны леса будет получать сигнал о начале пожара с точными координатами местонахождения очага горения. И лесной пожар будет потушен в самом начале его возникновения.
Дерево, как все живое, может болеть. Результат болезни обычно проявляется в виде загнивания ствола изнутри, либо дерево засыхает. Болезнь дерева - процесс длительный. Иногда даже опытный глаз специалиста не замечает начальной стадии болезни. Это опасно потому, что больное дерево заражает другие, здоровые деревья. А может ли человек систематически осматривать огромные лесные массивы? Конечно, нет. Для этого слишком много нужно иметь специалистов-лесников. Искусственные спутники Земли могут не только непрерывно держать в поле зрения большие пространства, занятые лесами, но при помощи специальных приборов, как утверждают ученые, могут обнаруживать некоторые заболевания лесных деревьев на несколько лет раньше, чем это можно делать при обычном осмотре, находясь на Земле. Получив данные о заболевании того или иного участка лесного массива, можно принять меры по ликвидации заболевания и, что особенно важно, предупредить распространение болезни леса на здоровые участки.
Огромную услугу может оказать космическая техника и сельскому хозяйству. Во многих странах мира имеются большие массивы земли, требующие искусственного орошения. В наших среднеазиатских республиках и других гористых районах для орошения полей используется вода, образующаяся от таяния снегов в горах. Для планирования размера площади и сроков посева важно знать, каковы запасы снега в горах в данном году, какое количество воды можно израсходовать для полива земли. Такие данные позволяют выбрать наиболее рациональную сельскохозяйственную культуру для посева. Если снега в горах много, можно сеять влаголюбивые растения, которые, как правило, наиболее урожайны, ну а если запасы снега в горах невелики, то лучше сеять хотя и менее урожайные сорта, но зато более засухоустойчивые.
Как можно оценить запасы снега в горах на исходе зимы, перед весенней посевной кампанией? Земными средствами это сделать затруднительно, подчас просто невозможно. С искусственного спутника Земли такая оценка может быть произведена без особых затруднений.
А разве для рыболовного промысла не важно знать, в какой части моря находятся или могут находиться косяки рыб? Не так-то просто в необъятных просторах океанов и морей найти районы, наиболее пригодные для жизни рыб. Ведь море, так же как и суша, неодинаково пригодно для обитателей водных просторов. Там, где имеется пища, там и обитают живые существа. В морях и океанах, так же как и на Земле, имеются свои заливные луга, где есть в большом количестве корм для жителей моря. Таким кормом им служит так называемый планктон.
Планктон в море так же важен для питания морских животных и рыб, как трава на Земле важна для травоядных животных, только благодаря наличию планктона в морях и океанах может жить такое большое количество различных живых существ. Первым признаком, по которому судят о возможности пребывания в данном районе моря рыбы, является наличие планктона. И вот оказалось принципиально возможным обнаруживать с ИСЗ с помощью специального оборудования планктон. Однако наличие планктона в данном районе моря еще не означает, что там в данный момент находятся косяки рыб.
Морские луга передвигаются течениями и ветрами, поэтому спутник должен вести непрерывный контроль за передвижением скоплений планктона и данные наблюдений передавать на земные станции. Со спутника можно обнаруживать местонахождение и самого косяка рыб. Правда, рыбу, находящуюся на достаточно большой глубине, скрытую слоем воды, увидеть не удается теми оптическими средствами, которые устанавливаются на специально оборудованных спутниках. Но как хорошая охотничья собака обнаруживает дичь в лесу? По следу. Так вот косяк рыб также образует невидимый для невооруженного глаза, но хорошо различимый с помощью специальных оптических приборов след. Оказывается, там, где находится большое скопление рыбы, поверхность воды покрывается тонким слоем рыбьего жира.
Рыбный и другой морской промысел при наличии космических средств обнаруживания морских богатств намного станет производительнее.
И будущем в космос могут запускаться не только искусственные спутники Земли или обитаемые космические корабли, срок пребывания которых в космосе исчисляется несколькими днями, но и так называемые орбитальные космические станции, на которых будут находиться люди. Такие станции, вращаясь вокруг нашей планеты на расстоянии от ее поверхности в несколько сотен километров, будут находиться в космическом пространстве месяцами и годами, а в дальнейшем и неопределенно долгое время.
Для чего предназначаются орбитальные космические станции с экипажем на борту? Задача, которая будет стоять перед ними, - изучение космического пространства вблизи Земли. Космос для людей еще полон загадок и неясностей. Средства для изучения окружающего нашу планету космического пространства с поверхности Земли очень несовершенны и потому недостаточно эффективны, С обитаемых орбитальных космических станций удобнее и легче,чем с Земли, производить замеры солнечной и галактической радиаций, вести наблюдения за нашим дневным светилом - Солнцем, за планетами солнечной системы и звездами. Ведь в настоящее время астрономам приходится вести такие наблюдения с помощью оптических приборов, преодолевая огромный оптический барьер - воздушную оболочку Земли. Чтобы облегчить наблюдения за небесными телами, астрономические станции строят высоко в горах. Горный воздух более разрежен и, что более важно, мало загрязнен пылью. А облака? Когда небо покрыто облаками, вести астрономические наблюдения вообще невозможно.
Небо над орбитальной космической станцией всегда будет безоблачным, наблюдениям с помощью оптических приборов, установленных на обитаемых космических станциях, не будут мешать ни пылевые облака, ни толща воздушной оболочки. Для астрономов орбитальные космические станции будут идеальными астрономическими лабораториями. Так космические объекты будут поставлены на службу небесной науке - астрономии.
С древнейших времен человечество стремилось расширить сферу своего обитания. Вначале первобытные племена осваивали близлежащие районы, перемещаясь вслед за животными или спасаясь от суровых климатических условий. Цивилизация развивалась, поэтому людям требовались новые пространства для разведения скота и добычи полезных . Постепенно люди заселили все пригодные для обитания области суши.
Освоением поверхности земли люди не ограничились. По прошествии многих веков появилась техническая возможность приступить к исследованию океанских глубин и покорить самые высокие слои атмосферы. Недоступным оставался только космос, с которым люди связывали самые радужные надежды.
Человек издавна заглядывался на полное мерцающих звезд небо, ломая голову над устройством Вселенной и мечтая отправиться на поиски новых . Но только появление ракетной техники позволило преодолеть силу земного притяжения и отправить на околоземную орбиту вначале искусственные спутники, а затем и человеческие экипажи. В истории наступил совершенно новый период, благоприятный для дальнейшего развития цивилизации.
Космос и наука
На первом этапе освоения космического пространства человек стремился лишь расширить свои представления об устройстве мира. Главным достижением новой космической техники стало непосредственное наблюдение физических явлений, которому раньше мешала атмосфера. К примеру, космические аппараты позволили увидеть более спектр излучений – от гамма-лучей до длинных радиоволн. Так было положено начало внеатмосферной астрономии.
Вывод на околоземную орбиту оптических телескопов дал возможность качественно усилить их разрешающую способность. В результате границы непосредственно наблюдаемой Вселенной расширились, а на снимках из космоса ученые сумели рассмотреть объекты, ранее недоступные для изучения.
За последние десятилетия астрономические исследования, ведущиеся с околоземной орбиты, позволили обнаружить у других звезд планетные системы.
Выход в ближайшее космическое пространство дал толчок развитию многих прикладных наук, включая географию, геодезию, картографию, метеорологию. Данные, получаемые с космических аппаратов, позволяют точнее прогнозировать изменения климата и погодных условий в конкретных регионах, предсказывать наступление стихийных бедствий. Космические технологии стали незаменимым средством для организации всей хозяйственной жизни современной цивилизации.
Космос и будущее человечества
Ресурсы Земли огромны, но все же ограничены. В будущем неизбежно настанет момент, когда человечеству придется изыскивать новые источники топлива и сырья для промышленного производства. Поэтому исследование планет, входящих в Солнечную систему, учитывает потенциальную возможность их хозяйственного освоения и заселения.
Получив доступ к ресурсам других космических объектов, человек сможет расширить свои технологические возможности.
Самые большие надежды ученые и футурологи связывают с исследованиями Луны, Венеры и Марса. Конечно, может пройти несколько столетий, прежде чем люди смогут не просто посетить ближайшие к Земле планеты, но и качественно освоить их, подчинив своим интересам. На данном этапе речь может идти пока лишь к Венере и Марсу пилотируемых аппаратов, экипажи которых будут способны на месте оценить пригодность этих планет для обитания и освоения.
Писатели-фантасты шагнули еще дальше в будущее. В произведениях, относящихся к космической тематике, уже несколько десятилетий обсуждаются проекты масштабной астроинженерной деятельности земной цивилизации. Как правило, сбываются именно самые смелые предсказания фантастов. Не исключено, что в отдаленном будущем человечество действительно найдет способы по-своему устроить Вселенную, распространив свое влияние на самые дальние уголки космического пространства.
Несмотря на существующие космические программы и достижения, полученные в результате освоения космоса, многие сомневаются, что человечеству нужен Космос и считают, что потраченные на него деньги могли бы принести пользу совсем в другой сфере жизни.
Поэтому попробуем разобраться, зачем люди осваивают космос ?
С незапамятных времен человеческий взор всегда был обращен к небесам, в Космос. Именно там поколения людей старались найти ответы на многие вопросы, предсказывали будущее или искали разумные цивилизации. С течением тысячелетий интерес человека к космосу не угас, а еще больше усилился, благодаря развитию науки и техники. Многие считают, что в будущем космос является для человечества единственным спасением, когда на планете не останется никаких условий для существования.
Уже сейчас в результате космических программ человек смог добраться до Луны и определить, что это не совсем бесполезный спутник, вращающийся вокруг планеты, а целый мир, который может решить многие наши проблемы. На Луне обнаружены большие залежи драгоценных металлов, водяной лед и огромное количество гелия-3 - высокоэнергетического вещества.
Луна может выступать не только донором в решении энергетических и ресурсных проблем человечества, она может быть полезной в решении экологической проблемы Земли. Например, на спутник можно было бы отправлять отработанные ядерные отходы или вынести грязное производство. Кроме этого, невесомость является идеальным условием при производстве некоторых лекарственных препаратов и высокоточной техники.
Кроме Луны в последние десятилетия взор человека обращен и к Марсу. По мнению некоторых ученых эта планета, при определенных условиях, может стать идеальным местом существования нашей цивилизации.
Что нам дала космическая индустрия?
Уже сейчас смело можно сказать, что космическая индустрия намного упростила нашу повседневную жизнь. Благодаря ей, мы имеем цифровые фото- и видеокамеры, систему навигации GPS, спутниковое телевидение, сотовую связь, интернет, удобную одежду, посуду… Все эти блага современной цивилизации получили широкое распространение и являются продуктом космических технологий, которые были созданы в результате развития программ по освоению Космоса.
Наличие этих достижений является существенным фактом против регулярного скептического вопроса: «Зачем люди осваивают космос? ».
Достижения космической индустрии
За последние 50 лет, благодаря освоению космоса и космическим программам, запатентовано более полусотни тысяч различных изобретений, начиная от сотовой связи и заканчивая тефлоновой сковородкой. Кроме этого, еще чуть больше полувека назад невозможно было предположить, что в будущем Космос будет открыт для туристических полетов. Хотелось бы отметить и работу над программами по защите нашей планеты от космических тел – метеоритов, астероидов и комет, а также решение топливно-энергетических проблем.
Что мы получили от освоения космоса?
1. Бытовые вещи. Тефлоновые сковородки, молнии и липучки. Многие скептики усмехнутся и будут утверждать, что эти вещи были получены в земных условиях. Никто не будет спорить, но наиболее востребованными они оказались именно для космоса, где были «обкатаны» и после чего «подарены» нашей повседневной жизни.
Свойства тефлона в космических условиях оказались просто незаменимы, ведь это вещество сохраняет свои эластичные свойства в большом диапазоне температур (-70…+270 градусов). Тефлон невозможно намочить водой или растворителями, поэтому его широко использовали для обеспечения теплоизоляции космических кораблей шаттлов Apollo.
Несмотря на то, что «молния» была запатентована еще в начале 20 века, наиболее востребованной и практичной она стала именно в экипировке космонавтов. Та же история была и с «липучками», «увидевшими свет» в конце 40-хх гг. прошлого века.
Именно благодаря «обкатке» в космосе этих новшеств, широкий рынок смог по достоинству оценить новые разработки, с лихвой многократно окупивших космическую программу Apollo.
2. Безопасность. Существующие космические технологии могут стать на страже безопасности нашей планеты, чтобы мы могли избежать участи динозавров. Самым ярким современным примером опасности из космоса является Тунгусский метеорит, упавший на территории Сибири в начале прошлого века. Чтобы избежать подобных катаклизмов, необходимо развивать космические программы и технологии, которые не только помогут обнаружить опасные космические тела, но и позволят управлять ими или уничтожить, чтобы избежать столкновения с Землей.
3. Энергетическая надежда - гелий-3. Наилучшим решением энергетического вопроса землян может стать добыча с поверхности Луны изотопа гелия-3, который можно использовать в термоядерных реакторах. Энергетическая эффективность этого вещества настолько велика, что для получения необходимого количества энергии понадобиться малая доля гелия-3. Однако загвоздка состоит в том, что на Земле еще не существует технологии получения гелия-3 из лунного грунта.
4. Спутниковые коммуникации. Идея запустить на околоземную орбиту спутники была предложена в конце 40-хх гг. 20 столетия. Изначально планировалось использовать их для ретрансляции радио- и телесигнала и для наблюдения за погодой. Однако первые спутники были использованы в военных целях для шпионажа.
После окончания «холодной войны» на орбиту стали запускаться коммерческие спутники, которые и сейчас работают в области метеорологии, геологической разведки, транслируют радиосигнал, интернет и занимаются спутниковой навигацией (система GPS).
5. Цифровая фото- и видеотехника «родилась» на космических просторах. Для исследования космоса, снимков Земли и космических объектов потребовалось разработать электронные телескопы, основу которых составляла ПСЗ-матрица, собранная из кремниевых светочувствительных фотодиодов. Венцом творения ученых стал телескоп Hubble, работа которого началась в 1991 году. Современная цифровая техника, телевидение, медицинские микроскопы – все это детища космических фототехнологий.
Зачем люди осваивают космос?
Вот десять ответов на вопрос: «Зачем люди осваивают космос?».
- Развитие технологии, часть которых нашло применение и в повседневной жизни.
- Научные открытия, которые пополнят наши знания о Вселенной и продвигают фундаментальные науки.
- Решение энергетических и ресурсных проблем, благодаря залежам полезных веществ на других планетах и небесных телах.
- Решение вопроса трудоустройства населения: благодаря развитию космической индустрии, сотни тысяч людей обеспечены работой.
- Развитие космического туризма, который в перспективе обещает стать самым крупным и прибыльным направлением.
- Развитие военных технологий, создание космического оружия.
- Защита человечества от участи динозавров: разработка космических технологий, направленных на защиту нашей планеты от «вторжения» небесных тел.
- Создание колоний на Луне и Марсе на случай земных катаклизмов или неизбежного перенаселения планеты.
- Поднятие престижа своей страны, который зависит от успеха космических программ.
- Космос может стать единой целью, вокруг которой сплотится все человечество, невзирая на национальную или религиозную принадлежность.
И самый главный ответ на вопрос, «Зачем люди осваивают космос?»: Космос позволит нам заглянуть в прошлое, понять настоящее и увидеть будущее. Кроме этого, Космос – это просто интересно и необычайно красиво!
06.10.2012
Почему так важны космические исследования? Когда Луи Амстронг впервые высадился на Луне, она сказал, что один маленький шаг для человека стал гигантским скачком вперёд для всего человечества. Действительно, космические исследования являются одним из главных среди величайших достижений всего человеческого рода.
Впервые были разбиты оковы гравитации, для того, чтобы полностью исследовать неведомые до сегодня миры за пределами нашей планеты. В результате космической гонки между странами - «гигантами» технической мысли - СССР и США, несколько десятилетий назад состоялась первая высадка землян на Луну. Сейчас космические исследования Солнечной системы продолжаются благодаря деятельности НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства), ЕКА (Европейское космическое агентство) и других космических агентств по всему миру.
Каждый запуск космического летального аппарата обходится в значительную сумму денег, которая платится из кармана налогоплательщика. Во времена экономической рецессии, многие задумываются над тем, являются ли расходы на космические исследования оправданными, ведь существует намного больше проблем, которые остаются нерешенными и требуют особого внимания, но без освоения Космоса мы тоже не можем обойтись. С развитием Космонавтики человечеству стало известно немного больше, чем то, в какой Вселенной мы с вами живем, а и то, что лежит за неосязаемыми пределами планеты Земля.
Можно выделить несколько простых факторов, которые подчеркивают важность и необходимость освоения космического пространства. Прежде всего, понимание эволюции Солнечной системы, а также особенности ее формирования. Исследования планет нашей Солнечной системы, включая Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн и т.д. Собрано огромное количество различных данных, которые помогли ученым-астрономам разгадать тайну формирования нашей звёздной системы, и ответить на вопрос, почему возникла жизнь только на Земле, а на других планетах её нет.
Последняя миссия освоения космоса, положит конец всем фантастическим идеям жизни на Марсе и подтвердит нахождение воды на этой красной планете. Знание структуры Солнечной системы, природы планет и их гравитационной динамики можно принять в качестве готового шаблона, который поможет нам в определении существующих вне Солнечной системы планет. Которые вращаются вокруг других звезд, на которых также может быть жизнь. Необходимо изучать планеты, как потенциальные места, как будущие обитаемые миры.
Изучать Космос необходимо также для разработки современных технологий, которые позволят землянам обосноваться в этих мирах, а для этого необходимо знание их материальных ресурсов, существующей атмосферы, состава, состояния их поверхности и т.д. Одна из главных причин для исследования Луны и планет, таких как Марс - поиск полезных ископаемых. Ведь в будущем, когда человечество исчерпает все их запасы, нам придется искать их в другом месте. Данные космических исследований пригодится в будущем, когда будут разработаны технологии, которые могут сделать реальными добычу полезных ископаемых вне нашей планеты.
Необходимо постоянное изучение астероидов в качестве угрозы для освоения Космоса. Данные об их природе могут помочь нам приблизиться к разгадке формирования Солнечной системы. Существующий пояс астероидов, между орбитами Марса и Юпитера, содержат сотни тысяч астероидов, которые можно назвать потенциальной угрозой для планеты Земля. Под воздействием астероидов много тысячелетий тому назад произошло массовое вымирания, можно предположить, что в будущем это также возможно. Изучение этих астероидов является важнейшей задачей, которая является неотъемлемой частью освоения космического пространства.
