И начнем с самой яркой, самой интересной и впечатляющей по своим масштабам применения возможности.

Дистанционное зондирование Земли – важная часть космической программы любой страны.

Каждая страна с развивающейся и, тем более, развитой космической промышленностью, старается запускать спутники связи и спутники ДЗЗ. А так как запуск спутника – дорогое удовольствие, то разрабатываются технологии запуска ракет с множеством спутников на борту, причем одна страна выводит не только свои спутники, но и спутники других стран. Для примера: в 2014 г. Россия запустила в космос за один запуск 37 спутников, в 2017 г. Роскосмос сообщает об одновременном выводе 73 спутников; в этом же году индийская ракета вывела на орбиту уже  104 спутника,  три из которых были индийскими, а остальные предоставлены Израилем, Казахстаном, Нидерландами, ОАЭ и Швейцарией. В январе 2021 года компания SpaceX Transporter-1 доставила на орбиту сразу 143 спутника, общая масса которых от 30 клиентов составила свыше пяти тонн!!!

Дистанционное зондирование Земли.

Современные технологии ДЗЗ находят применение практически во всех сферах нашей жизни.Сегодня разработанные предприятиями Роскосмоса технологии и методики использования данных ДЗЗ позволяют предложить уникальные решения для обеспечения безопасности, повышения эффективности разведки и добычи природных ресурсов, внедрения новейших практик в сельское хозяйство, предупреждения чрезвычайных ситуаций и устранении их последствий, охраны окружающей среды и контроля над изменением климата.

Изображения, передаваемые спутниками дистанционного зондирования Земли, находят применение во многих отраслях — сельском хозяйстве, геологических и гидрологических исследованиях, лесоводстве, охране окружающей среды, планировке территорий, образовательных, разведывательных и военных целях. Космические системы ДЗЗ позволяют за короткое время получить необходимые данные с больших площадей (в том числе труднодоступных и опасных участков).

Картографирование залежей воды. Используя данные, полученные с датчиков спутников и других методов дистанционного зондирования Земли, разработано программное обеспечения для обнаружения больших скоплений грунтовых вод.

 

Сферы применения данных дистанционного зондирования Земли:

· Обновление топографических карт

· Обновление навигационных, дорожных и других специальных карт

· Прогноз и контроль развития наводнений, оценка ущерба

· Мониторинг сельского хозяйства

· Контроль гидротехнических сооружений на каскадах водохранилищ

· Реальное местонахождение морских судов

· Отслеживание динамики и состояния рубок леса

· Природоохранный мониторинг

· Оценка ущерба от лесных пожаров

· Соблюдение лицензионных соглашений при освоении месторождений полезных ископаемых

· Поиск полезных ископаемых

· Исследование морского дна

· Поиск воды в пустынях и степных зонах

· Мониторинг разливов нефти и движения нефтяного пятна

· Наблюдение за ледовой обстановкой

· Контроль несанкционированного строительства

· Прогнозы погоды и мониторинг опасных природных явлений

· Мониторинг чрезвычайных ситуаций, связанных с природными и техногенными воздействиями

· Планирование аварийно-спасательных работ в районах стихийных бедствий и антропогенных катастроф

· Мониторинг экосистем и антропогенных объектов (расширение городов, промзон, транспортных магистралей, пересыхающих водоемов и т.п.)

· Мониторинг строительства объектов дорожно-транспортной инфраструктуры

· Мониторинг и определение мест рыбных косяков

· Измерение энергопотери жилых домов и сооружений

 

В 2007 году во многие школы Калужской области были поставлены программно-аппаратные комплексы приёма и обработки космических изображений Земли серии «Космос-М» для образовательно-исследовательских проектов. Ребята самостоятельно в режиме реального времени принимали сигналы со спутников, с помощью ПО формировались космические снимки территорий пролета спутника, анализировали снимки. В результате ими проводился экологический, сельскохозяйственный мониторинг (мониторинг сельскохозяйственных угодий: состояние сельхозкультур, фактические размеры площадей полей, динамика нарастания зеленой массы растительности, состояние после паводка, стихийного бедствияили заморозка, охрана земель сельхозназначения), мониторинг состояния и динамики вырубки лесов. С помощью дистанционного зондирования Земли выявлялись очаги пожаров, определялись их координаты (с точностью до 1-2 км) и сообщались пожарным службам, что предотвращало разрастание лесных пожаров. Велись проекты по контролю загрязненности воздушной среды, участков загрязнения рек, озер и водоёмов с помощью анализа спектральной отражающей способности воды; космическому мониторингу ледовой обстановки на реках; мониторингу изменения снежного покрова; прогнозированию погоды; мониторингу развития инфраструктуры территорий.

Дистанционное зондирование Земли с помощью космических аппаратов позволяет контролировать экологическую обстановку (лесные пожары, наводнения и другие природные катастрофы), а также ситуацию на воде, включая ледовую обстановку, что особенно важно в канун весенних паводков.

Одновременно с зондированием в повседневную практику вошли глобальные навигационные системы - созданная американцами GPS и восстановленная вновь сейчас по инициативе России система ГЛОНАСС, принадлежащая Минобороны РФ. Разворачиваются европейская навигационная система GALILEO и китайская Boidou, французская DORIS, индийская IRNSS и японская QZSS. Все более востребованными, считает завкафедрой МГТУ им. Баумана Игорь Бармин, становятся системы контроля за перемещением транспортных средств, грузов, групп и даже отдельных биообъектов на суше, в море и в воздухе.Международная спутниковая система поддержки поисково-спасательных операций КОСПАС-САРСАТ позволяет в режиме реального времени отслеживать сигналы бедствия судовых, авиационных и персональных аварийных радиомаяков, определять их географические координаты и мгновенно информировать о чрезвычайных происшествиях поисково-спасательные службы и ответственные координационные центры. Доступ к системе является открытым, а использование — безвозмездным для терпящих бедствие. Более 20 тысяч человек, терпящих бедствие, помогла спасти за время своего существования система "Коспас - SARSAT".

Навигация и связь используются в быту повсеместно. Спутниковое телевидение, спутниковый интернет, навигаторы. Спутники связывают города и страны. Это все достижения космических исследований

Спутниковыми картами пользуется весь мир. Карты Яндекс и Google закачены в любой смартфон

Безоблачные виды Земли. Все те, кто использовал сервис «Google Earth» для определения местоположения сверху, может сказать спасибо NASA за предоставленные им снимки безоблачной поверхности Земли с необходимым разрешением (с точностью до 3 км). Найдите на глобусе свой дом!...

 

Но это глобальные.

А нам, простым людям и специалистам земных профессий ЧТО ДАЛ КОСМОС?

Какие технологии и «придумки» перекочевали в нашу жизнь из космических программ?

Цифровые камеры, которые сейчас есть на любом мобильном телефоне, появились благодаря изобретению огромных телескопов и спутников-шпионов, которым нужны самые современные камеры.

Строительство спутников дало толчок к развитию технологии производства солнечных батарей. 17 марта 1958 в США был запущен первый спутник на базе солнечных аккумуляторов «Авангард-1», а немного позже 15 мая этого же года в СССР – «Спутник-3». Солнечные батареи состояли из кристаллического кремния, эффективно преобразующего свет в электричество. Та же технология сейчас используется компаниями, производящими солнечные панели. В настоящее время солнечные батареи используют: в электронике (мобильные телефоны, плееры, фонарики, зарядные устройства PowerBank, калькуляторы, ноутбуки, разные приборы в домах, саду и огороде), в машиностроении (электромобили со встроенными аккумуляторами от Солнца на крышах), в авиации (одна из разработок, проект из Швейцарии по созданию самолета, работающего исключительно на энергии солнца – Solar Impulse) и др.

Портативные ручные вакуумные пылесосы, которыми сейчас пользуются в быту, изначально были сделаны по принципу магнитно-бурильного аппарата, разработанного NASA, для забора лунного грунта

Фильтры для воды с ионами серебра сейчас во всех офисах и на многих кухнях. Изначально такие фильтры устанавливались на МКС

Фильтры из нановолокон, разрабатываемые для очистки воды на орбите, в настоящее время применяются в устройствах водоснабжения удалённых поселений, а также в специальных бутылках и контейнерах, позволяющих туристам и путешественникам очищать воду из озёр и рек.

Тефлон был создан еще в 1938 году, но не находил широкого применения. Использование тефлона в качестве теплоизоляции космических кораблей открыло его как покрытие для сковородок, утюгов и других приборов, в эксплуатации которых есть необходимось в этом покрытии. В настоящее время широкое применение нашла тефлоновая плёнка.Благодаря уникально низкому коэффициенту трения, тефлон охотно начали использовать при производстве подшипников и прокладок. Тефлоновая электроизоляция защищает электрические схемы космических кораблей. Тефлоновое покрытие ткани позволило изобрести «самоскользящие простыни» для ухода за лежачими больными, помогающие ухаживающим без труда переворачивать, подтягивать и передвигать больного.

Лучшие солнцезащитные очки и шлемы. Покрытие из карбоната с алмазоподобной структурой для защиты шлемов космонавтов от царапин микрометеоритами - это вещество снижает поверхностное трение, а значит и увеличивает стойкость его к царапинам: в связи с этим оно стал использоваться множеством производителей солнечных очков, особенно для горнолыжников, альпинистов, мотоциклистов.

Для спортсменов и не только…

Молнии и липучки были изобретены давно, но наибольшую известность получили при использовании в одежде космонавтов. После этого они вошли в повседневный обиход человека

Термобелье, которым сейчас все пользуются зимой, изначально разрабатывалось как часть зимней экипировки космонавтов.

Жидкость для мытья тела, используемая в санитарно-гигиенической программе космонавтов, помогает и в уходе за лежачими больными (специальные «шапочки» для мытья головы, салфетки для обтирания тела и др.) и людьми, находящимися в долгих экспедициях при отсутствии соответствующих условий.

Кроссовки с воздушной подушкой. В начале 1980-х при изготовлении шлемов для скафандров использовался процесс, называемый «выдувное формование резины». Бывший инженер NASA Фрэнк Руди предложил идею использования этой технологии при производстве кроссовок фирме Nike. Он представил кроссовки с полыми подошвами, заполненными амортизирующем материалом для смягчения ударов при беге. Идея Руди нашла своё воплощение в производстве кроссовок.

Теплопоглощающая одежда

При интенсивных тренировках в специальной одежде, с встроенными пакетами с гелем, поглощающим излишнее тепло, спортсмены не перегреваются и могут более длительно проводить тренировку без вреда для здоровья. Эта одежда используется и при реабилитации больных после травм. Инновационная одежда применяется и для подразделений спецназа в местностях с высокой температурой воздуха, в профессиональной деятельности людей некоторых профессий. Первоначально эта система была разработана для использования в системе охлаждения скафандров астронавтов и космонавтов.

Пружинные стельки (помните кроссовки на воздушной подушке? Это современное продолжение;) …)– дополнение для спортсменов-бегунов.

Пена с «эффектом памяти» открыта ещё в 1966г в ходе исследования для поиска более мягкого материала для кресел пилотов-испытателей.Пористая, но достаточно плотная структура пены приспосабливается к форме и весу человека, к его температуре, повторяет все необходимые изгибы. После прекращения давления, материал сохраняет форму в течение четырех секунд, а потом через 10 секунд принимает свою первоначальную форму. В нашем, бытовом мире эта технология используется при изготовлении ортопедических матрацев, подушек, сквишей (игрушки из пены с эффектом восстановления после сжатия). На таких матрацах и подушках шея и мышцы спины "не затекают" во время сна, кровь свободно циркулирует по телу. Предметы из этой пены обладают высокой воздухопроводностью, которая создает неблагоприятную среду для размножения бактерий и микроорганизмов.Применяется и при уходе за лежачими больными для смягчения давления тела на матрац, чтобы избежать пролежней. Пеновую «подстилку» применяют народы крайнего севера, геологи и альпинисты-высокогорники, так как она легкая и тёплая, а также дает «дополнительное» тепло лежащему на ней человеку за счет эффекта «обволакивания». Существуют пены с охлаждающим эффектом. Такая пена называется Viscool. У нее высокая теплопроводность, поэтому она сохраняет ощущение прохлады даже в жаркое время. Отличная воздухопроницаемость данного вида пены способствует быстрому удалению излишков тепла. Дорожки из такой пены применяются и в медицине при различных программах реабилитации. Свиши используются в игровой деятельности детей и реабилитационных программах взрослых.

Дыхательные аппараты для пожарных. До 1971 года средний вес дыхательных аппаратов превышал 10 килограмм. Переноска лишнего веса была столь изнурительной, что некоторые пожарные предпочитали бороться с огнём без них. Инженер из NASA адаптировал аварийную систему жизнеобеспечения скафандров для этих целей. Спустя 4 года на свет появился дыхательный аппарат, весящий меньше на треть и имеющий лучшую обзорность.

Одеяла для марафонцев и пожарных. В 1964 году NASA разработало материал, способный отражать инфракрасное излучение с высокой эффективностью: он представлял из себя тонкий слой пластика, покрытый металлическим отражающим материалом золотистого или серебристого цвета. В виде одеяла он отражает около 80% обёрнутого им тепла обратно. Это используется для поддержания температуры тела бегунов после финиша и жертв несчастных случаев. В настоящее времяэтот и подобные ему материалы  используются во многих странах в различных сферах деятельности как для защиты от переохлаждения, так и в случаях пожаров или работы в зонах повышенной температуры.

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.