Klases stunda "kosmosa tehnoloģijas mūsu dzīvē". Anotācija: Kosmosa tehnoloģijas Modernās kosmosa tehnoloģijas dabas kalpošanā

Kosmosa industrija pēdējos gados strauji attīstās visā pasaulē. Neskatoties uz daudzām problēmām, cilvēce katru gadu iegulda daudz naudas kosmosa izpētē. Valstis, kas to dara, var saskaitīt uz vienas rokas pirkstiem. Lielākā daļa nāk no Amerikas NASA.

Apskatīsim galvenās nākotnes tehnoloģijas kosmosa nozarē:

NASA zinātnieki intensīvi strādā pie nākotnes tehnoloģijām, kas ļaus cilvēcei ātri un lēti izpētīt kosmosu. Aģentūra 2017. gadā atlasīja astoņus priekšlikumus nākotnes kosmosa tehnoloģijām, ko eksperti varētu izmantot nākamajos gados.

Saskaņā ar NASA II fāzes programmu visi priekšlikumi būs tiesīgi saņemt divu gadu finansējumu 500 000 USD apmērā. Līdzekļi tiks izmantoti koncepcijas sagatavošanai un prezentēšanai aģentūrai.

1. Pieejas augoša biotopa izveidei kosmosā

Ideja izveidot rotējošu korpusa moduli, kas radīs savu gravitāciju un nodrošinās aizsardzību pret kosmiskajiem stariem. Šādu staciju pēc vajadzības var paplašināt kosmosā. Šādas interesantas koncepcijas ir redzētas daudzās zinātniskās fantastikas filmās.

2. Cilvēku dzīvotņu veicināšana uz Marsu

Šis ir Džona Bredforsa no Spaceworks Engineering projekts. Plānots izveidot progresīvu apdzīvojamu sistēmu un nogādāt cilvēkus uz Marsu. Sistēma nogādās apkalpi stuporā, tas ir, pazeminātas temperatūras un aktivitātes stāvoklī.

Šī novatoriskā relatīvistiskās kustības koncepcija. Tās autori zina, ka tā īstenošana būs problemātiska, taču tajā pašā laikā viņi apgalvo, ka šāda iespēja ir. Pateicoties tam, kuģis spēs sasniegt starpzvaigžņu ceļojumam nepieciešamo ātrumu.

4. Plazmas piedziņas izstrāde

Vēl viens interesants projekts saistībā ar jaunas kosmosa diska būvniecību. Šoreiz tā būs plazmas piedziņa, kas paredzēta nelielam transportlīdzeklim, kas brīvi pārvietojas telpā.

5. Jaunās satelītu sistēmas lidojuma demonstrācija

Ietver divu īpaši vieglu lidmašīnu izmantošanu, kas savienotas ar plānu kabeli. Lidmašīnas, kas izmanto saules un vēja enerģiju, kas paceļas augstu atmosfērā, var atrasties augstumā ļoti ilgu laiku. Uz sāniem tiks novietoti instrumenti, kas veic dažādus uzdevumus, sākot no komunikācijas līdz zinātniskiem pētījumiem. Pēc veidotāju domām, šāds risinājums būs alternatīva satelītiem, turklāt daudz lētāks par tiem.

6. Magnetosfēras serdeņu uztveršana lidlaukā pilotējamiem lidojumiem un planētu dziļajām orbitālajām sistēmām

Šī sistēma izmantos dipola magnētisko lauku, kas satur magnetizētu plazmu. Mijiedarbības ar planētu atmosfēru rezultātā šāds lauks palēninās nosēšanās transportlīdzekli, padarot šo manevru daudz drošāku. Šī tehnoloģija ļauj arī palēnināt transportlīdzekļa ātrumu, nesakarstot, jo to aizsargās plazma. Magnētiskā barjera, kas aizsargā transportlīdzekli, var sasniegt 100 metru diametru.

7. Kriogēnā virsma

Tas ir īpašs pārklājums, kura biezums ir 10 milimetri, kas atstaro vairāk nekā 99,9 procentus no saules starojuma. Ja to novieto vienas astronomiskas vienības attālumā no Saules un Zemes, šāda apvalka iekšpusē būs pastāvīga temperatūra zem 50 Kelvina.

Šādā veidā, piemēram, šķidro skābekli var viegli transportēt uz Marsu. Pateicoties tam, planētas kolonizācija kļūs daudz vienkāršāka.

8. Diafragmas tālāka attīstība, precīzs ārkārtīgi liels atstarojošs teleskops.

Šis ir dizains, kas paredzēts lieliem teleskopiem. Pēdējos gados šādu ierīču spoguļi bija ārkārtīgi precīzi jāuzstāda uz Zemes. Saliekot tiem bija jāiekļaujas bagāžas nodalījumā un pēc tam jānovieto kosmosā, kas ir sarežģīta un riskanta darbība.

Šis projekts radīs apertūrai līdzīgus spoguļus, kas nozīmē, ka tie aizņems daudz vietas, lai tos varētu pārvietot lielākā orbītā. Šīs struktūras jau būtu ideāli izveidotas kosmosā.

Kosmosa miglāji

Federālā izglītības aģentūra

Samaras Valsts ekonomikas universitāte

Rūpniecisko tehnoloģiju un preču zinātnes katedra

KOPSAVILKUMS

par ražošanas tehniskajiem pamatiem

par tēmu: "Kosmosa tehnoloģijas"

Pabeidza: students

2 kursi PEF EOT

Lipeja Jeļena

Zinātniski režisors: Tarasovs A.V.

Atzīme: __________________

Samara - 2009. gads

Ievads

5.2 Kosmosa ieroči

Secinājums

Ievads

Pēdējos gados - STP (zinātniskā un tehnoloģiskā progresa) gados - viena no vadošajām tautsaimniecības nozarēm ir kosmoss. Sasniegumi kosmosa izpētē un izmantošanā ir viens no svarīgākajiem valsts attīstības līmeņa rādītājiem. Neskatoties uz to, ka šī nozare ir ļoti jauna, tās attīstības temps ir ļoti augsts, un jau sen ir kļuvis skaidrs, ka kosmosa izpēte un izmantošana šobrīd nav iedomājama bez plašas un daudzveidīgas sadarbības starp valstīm.

Ļoti īsā vēsturiskā periodā astronautika ir kļuvusi par mūsu dzīves neatņemamu sastāvdaļu, par uzticamu palīgu ekonomikas lietās un zināšanās par apkārtējo pasauli. Un nav šaubu, ka zemes civilizācijas tālākā attīstība nevar iztikt bez visas Zemei tuvās telpas attīstības. Kosmosa - šīs "visas cilvēces provinces" - izpēte turpinās pieaugošā tempā.

Pozitīvā nozīmē tādas mūsdienu starptautisko attiecību tendences kā globalizācija, integrācijas procesu stiprināšana un reģionālisms pozitīvi ietekmē kosmosu. No vienas puses, tie izvirza patiesi globālas kārtības uzdevumus kosmosa aktivitātēm, jo ​​tikai kosmosa līdzekļi ļauj apkopot, apstrādāt un izplatīt informāciju planētas mērogā par globālo problēmu stāvokli. No otras puses, tie ļauj apvienot spēkus un atrast līdzekļus valsts un reģionālo problēmu risināšanai, nodrošinot ekonomisko rentabilitāti.

1. nodaļa. Daži padomju zinātnieku veiktā darba rezultāti kosmosa tehnoloģiju jomā

1978. gadā Intercosmos programmas ietvaros veiktajos pētījumos parādījās jauns virziens - materiālu veidošanās procesu un uzvedības pētīšana kosmosa apstākļos. Lai atrisinātu daudzas cilvēces problēmas, mums ir nepieciešami dažāda veida materiāli ar īpašām, dažkārt neparastām īpašībām un iespējām: pusvadītāji, infrasarkanās tehnoloģijas kristāli, sarežģīti optiskie materiāli. Kosmoss nodrošina cilvēkam tuvu ideālai vidi to iegūšanai. Gandrīz pilnīga gravitācijas neesamība uz kosmosa kuģa, dziļais vakuums, kas bieži traucē astronautiem un apgrūtina dažu borta instrumentu un sistēmu darbību, šajā gadījumā darbojas kā pozitīva parādība.

Tomēr rodas vairāki jautājumi. Jo īpaši, vai no ekonomiskā viedokļa ir pamatoti uz Zemes jau pierādītu procesu pārnese uz kosmosu? Šādām šaubām ir zināms pamats. Pirmkārt, aprīkojuma izveide darbam kosmosā ir daudz dārgāka. Otrkārt, šīs iekārtas palaišana kosmosā un tās darbība uz kosmosa kuģa vai stacijas klāja prasa lielas materiālās izmaksas. PSRS šiem lietišķajiem pētījumiem vairāk ir eksperimentālā dizaina raksturs. Līdz kosmosa rūpnīcu izveidei vēl priekšā garš un grūts ceļš.

Parasti kosmosa pētījumi tiek veikti galvenokārt mūsu tīri zemes vajadzību interesēs. Tas attiecas arī uz kosmosa materiālu zinātni. Viens no galvenajiem šādu materiālu patērētājiem ir zinātne un tehnoloģija. Kosmosa ierīcēm, sistēmām un mezgliem, piemēram, jābūt ar maksimālu jutību un spēju darboties ekstremālos apstākļos. Nav noslēpums, ka kosmosa tehnoloģiju ražošanā tiek izmantoti vismodernākie materiāli, kas ir pieejami cilvēkiem. Tikai ar viņu palīdzību var veiksmīgi atrisināt milzīgos uzdevumus, ar kuriem saskaras kosmosa pētnieki. Tieši tāpēc, jo intensīvāk un auglīgāk attīstīsies kosmosa materiālu zinātne, jo ātrāk tā spēs nodrošināt jaunus materiālus kosmosa tehnoloģijām, jo ​​lielāku atdevi varēsim gūt no visām kosmosa pētniecības jomām. Šīs problēmas nozīme un aktualitāte ir neapšaubāma.

Sadarbības sākums šajā virzienā Intercosmos programmas ietvaros sakrita ar pirmo starptautisko apkalpju lidojumu sagatavošanu. Ir radusies iespēja veikt kopīgus pētījumus orbitālajā stacijā Salyut-6, kas ilgus gadus kalpoja par pamatu visdažādākajiem pētījumiem. Lai veiktu kopīgus materiālu zinātnes eksperimentus, Padomju Savienība brāļu valstu zinātniekiem piešķīra borta tehnoloģiskās instalācijas “Crystal” un “Splav”, kas ļāva veikt pētījumus ar dažāda veida materiāliem, izmantojot plašu metožu klāstu. savienojumu iegūšanai. Eksperimentu vērtību palielināja arī astronautu klātbūtne stacijā, kas bija izgājuši īpašu apmācību šāda veida darbu veikšanai.

Padomju Savienībā tika veikts ievērojams darbs, lai pētītu metināšanas procesus mikrogravitācijas apstākļos un izveidotu šim nolūkam dažādas iekārtas. Veidojot šādu aprīkojumu, ir jāņem vērā vairākas prasības tā konstrukcijai un darbībai, ko nosaka kosmosa kuģa darba īpatnības. Kosmosa kuģa aprīkojuma droša darbība ir atkarīga no tādu faktoru pareizas apsvēršanas kā sildīšanas avota postošā ietekme, šķidra metāla vanna un kausēta metāla šļakatas, palielināts barošanas bloku spriegums un blakusparādības, piemēram, siltuma vai rentgena starojums. Piemēram, Vulcan tipa instalācijā, kas paredzēta metināšanai ar elektronu staru, paātrināšanas spriegums tika izvēlēts mazāks par 15 V, jo tas novērš bremzstrahlung rentgena starojuma parādīšanās iespēju. Veiksmīga loka metināšanas režīma izvēle ļāva izvairīties no metāla šļakatām. Tajā pašā instalācijā augstsprieguma elementi un ķēdes, kā potenciālie bīstamības avoti, tika ietverti vienā blokā un piepildīti ar epoksīda sveķiem. Lai lokalizētu metāla putekļus, termisko un gaismas starojumu, Vulcan instalācijā tiek izmantots īpašs aizsargapvalks. Procesa parametru kontroli un uzturēšanu vajadzīgajā līmenī nodrošināja elektriskās un mehāniskās aizsardzības sistēma.

Dažādu metināšanas metožu analīze parādīja, ka elektronu staru metināšanas relatīvā vienkāršība, augstā procesa efektivitāte un iespēja to izmantot visiem metāliem padara šo metodi par vienu no daudzsološākajām kosmosa tehnoloģijās.

2. nodaļa. Kosmosa informācijas atbalsts biosfēras pētījumos

Trīs kosmosa laikmeta desmitgades ir būtiski ietekmējušas mūsu zināšanas par Zemi, karšu veidošanas tehnoloģiju un dabas procesu operatīvos novērojumus, īpaši meteoroloģijā.

Ar mākslīgo pavadoņu palīdzību ir kļuvis iespējams prognozēt laikapstākļus lielākajā daļā Zemes 3-5 dienu periodam ar iepriekš nepieejamu precizitāti un pārklājumu; novērot sausuma parādības lielos reģionos; apzināt meža ugunsgrēkus un mežu izciršanu mazapdzīvotās vietās; noteikt zivju biotopam vispiemērotākās okeāna bioproduktīvās zonas; noteikt tektonisko plātņu pārvietojumus un prognozēt zemestrīces, izmantojot satelītu orbitālo trajektoriju parametrus.

Kosmosa metodēs planētas izpētei ir identificēti divi virzieni:

1. Nozaru valsts mēroga problēmu risināšana vietējā vai subreģionālā līmenī, kas saistītas ar dabas vides komponentu tematisko kartēšanu un iepriekš izveidoto karšu aktualizāciju. Kartogrāfisko izstrādājumu mērogs ir 1: 50 000 - 1: 2 000 000.

2. Lielāko valsts un starptautisko programmu īstenošana saistībā ar Zemes kā planētas attīstības izpēti ar obligātu kosmosa informācijas izmantošanu. Šis virziens ir vērsts uz kosmosa līdzekļu izmantošanu kā līdzekli Zemes zinātņu uzdevumos.

Zinātnisko interešu polarizācija nepārprotami sadala pasaules valstis pēc kosmosa attālās izpētes metožu izmantošanas jomām.

Pat tādas augsti attīstītas valstis kā Vācija, Francija un Anglija ierobežo savus pētījumus ar noteiktām teritorijām. Viņu kosmosa attēlu izmantošanas pamatā ir augsta tehnoloģiskā kultūra, veidojot uz informācijas sistēmām balstītas kartes. ASV, atšķirībā no Rietumeiropas valstīm, aktīvi izstrādā sistēmisku globālo pētījumu koncepciju un programmu, kas vērsta uz Zemes zinātņu problēmu risināšanu.

Dabisko ciklu izpētei jābalstās uz daudzdimensiju kosmisko mērījumu laika rindām. Tikai šī pieeja spēj nodrošināt dinamisku procesu reģistrāciju. Lai pētītu kultūraugu fenoloģisko attīstību eksperimentā Kursk-85, tika sasniegti pozitīvi rezultāti, apvienojot optisko mērījumu daudzfaktoru laikrindas. Tādējādi, lai pētītu dabas procesus, ir nepieciešams gandrīz visu gadu ilgs kosmosa apsekojumu cikls un attiecīgie subsatelītu novērojumi.

Kosmosa metodes iegūst izšķirošu lomu mūsdienu cilvēces problēmas risināšanā - Zemes kā planētas izpētē. Kosmosa metožu praktiskās izmantošanas efektivitāti lielā mērā noteiks plaša ģeogrāfiskās informācijas sistēmu tīkla attīstība, kam būtu jānodrošina plaša pieeja kosmosa datiem.

Zinātnieki Kazahstānā plāno aktīvi ieviest kosmosa tehnoloģijas, lai zondētu valsts virsmu. Ar kosmosa acu datu palīdzību Almati jau ir izstrādāts pilsētas iekšējās transporta vides projekts, tiek ņemtas vērā arī zaļās zonas. Turklāt speciālisti zina ne tikai koku atrašanās vietu un vecumu, bet arī to veidu. Ņemot vērā pilsētas aktīvo attīstību, veģetācijas monitorings dod iespēju koordinēt tās atjaunošanu, kā arī pētīt gaisa baseina stāvokli.

Turklāt, pamatojoties uz Zemes attālās izpētes datiem, var paredzēt arī zemestrīces. Almati notikušajā Starptautiskajā Centrālāzijas konferencē "Zemes attālās uzrādes un ģeogrāfiskās informācijas sistēmas" pulcējās speciālisti gan no tuvākām, gan tālākām ārvalstīm. Viņiem visiem ir viens mērķis: apmainīties ar pieredzi un pēc tam to izmantot gan valsts, gan reģionālo problēmu risināšanā, neaizmirstot par naftu un gāzi, enerģētikas nozari un lauksaimniecību. 360 kilometru augstumā vairāk nekā 65 satelīti veic zemes virsmas attālo uzrādi. Ne visi var uzņemt skaidru attēlu, mākoņiem un bagātīgai veģetācijai ir liela nozīme. Tomēr tas ir viegli izdarāms ar radaru satelītiem. Kosmosa tehnoloģiju izmantošanas pieredze šajā reģionā ir 17 gadi. Šajā laikā eksperti šajā jomā ir sasnieguši ievērojamus rezultātus. Attālā uzrāde dod seismologiem iespēju precīzāk uzraudzīt Zemes aktivitāti. No kosmosa iegūtie dati par zemes topogrāfiju ļauj labāk izprast, kādi procesi notiek dziļumā, un no jauna paskatīties uz procesiem, kas notiek tās dzīlēs.

3. nodaļa. Kosmosa tehnoloģijas – enerģētikas krīžu apkarošanai

Urālu zinātnieki ir atraduši salīdzinoši lētu veidu, kā nodrošināt 100% apdrošināšanu liela mēroga negadījumu gadījumā reģionālajos elektrotīklos. Mini turbomašīnu var uzstādīt uz parastās katlu telpas bāzes, un nav jāmaksā par enerģiju. Ierīce darbojas ar lieko tvaiku, kas parasti tiek vienkārši izlaists atmosfērā. Šī mazā turbomašīna, pēc tā izstrādātāju domām, radīs revolūciju Krievijas komunālajos pasākumos. Tvaika turbīna spēj ražot elektroenerģiju, izmantojot tipiskas katlumājas resursus. Šāda minielektrostacija spēj apdrošināt reģionālo energosistēmu lielas avārijas gadījumā. Mazākajai no Krievijā ražotajām standarta turbomašīnām, kuru jauda ir tikai 500 kilovati, ir diezgan lieli izmēri: svars 10 tonnas, garums 5 metri. Kā jūs varat pārvērst lielu turbomašīnu par mazu, nezaudējot jaudu? Iekšzemes dizaineri ar šo problēmu cīnās jau vairākus gadus. Problēmu palīdzēja atrisināt sadarbība ar aizsardzības uzņēmumiem, kas ieteica Jekaterinburgas dizaineriem izmantot kosmosa tehnoloģijas.

"Salikto materiālu institūts kopā ar Raķešu un Kosmosa centru mums īpaši izstrādāja šai turbīnai uz oglekļa šķiedras balstītu materiālu. Mēs to izmantojām kā slīdgultni," stāsta izstrādātāja galvenais tehnologs.

Vienkāršojot uzstādīšanu līdz minimumam, dizaineri panāca galveno: kompaktā turbomašīna ir kļuvusi vēl jaudīgāka un tajā pašā laikā drošāka.

Mini-turbo mašīnas radītāji tagad saka: vissvarīgākais ir pēc iespējas ātrāk nodot agregātu ražošanā. Sērijveida ražošana samazinās dizaina izmaksas. Kosmosa tehnoloģijas kļūs pieejamas pat lauku apvidiem.

4. nodaļa. Kosmosa tehnoloģijas nonāk reģionos

Saskaņā ar Kalugas reģiona gubernatora 2006. gada 20. jūnija dekrētu Nr. 226 Kalugas apgabala valdība, Kalugas reģiona Ekonomiskās attīstības ministrija un federālā valsts unitārais uzņēmums "Krievijas Kosmosa instrumentu pētniecības institūts Inženierzinātnes" (FSUE "RNII KP") izstrādāja reģionālo mērķprogrammu "Izmantot kosmosa aktivitāšu rezultātus un modernās ģeoinformācijas tehnoloģijas, lai paātrinātu Kalugas reģiona sociāli ekonomisko attīstību un paaugstinātu konkurētspēju (2007 - 2009). 27. decembrī 2006. gadā Programma tika apstiprināta ar Kalugas apgabala likumu Nr. 277-OZ. Tas bija likumsakarīgs rezultāts ciešai sadarbībai starp Reģionālo pārvaldi un Federālo kosmosa aģentūru, īstenojot Kopīgo līgumu par sadarbību attīstības un attīstības jomā. kosmosa sistēmu, iekārtu un tehnoloģiju izmantošana datēta ar 2006. gada 10. februāri.

Programmas mērķis ir, izmantojot kosmosa sistēmas, sasniegt kvalitatīvi jaunu informatizācijas un automatizācijas līmeni, lai atrisinātu sociāli ekonomiskās attīstības problēmas un nodrošinātu Kalugas reģiona iedzīvotāju dzīvības drošību.

Programmas vispārīgā koncepcija ir balstīta uz pasaules un pašmāju pieredzes analīzi, kas liecina, ka kosmosa aktivitāšu rezultātu racionāla izmantošana var dot nozīmīgu un dažos gadījumos arī izšķirošu ieguldījumu sociālo paātrināšanas problēmu risināšanā. -reģionu ekonomiskā attīstība, jo īpaši federālās, teritoriālās, reģionālās un pašvaldību informācijas un pārvaldības infrastruktūras izveide un izvietošana.

Vairākos Krievijas reģionos notiek aktīvs darbs, lai nodrošinātu kosmosa darbību rezultātu praktisku izmantošanu satelītnavigācijas, Zemes attālās izpētes, dažādu objektu, procesu, parādību, kartogrāfijas, ģeodēzijas, hidrometeoroloģijas jomā. atbalsts, sakari, kontrole, datu pārraide un citas jomas.

Kalugas programmai skaidri jāparāda acīmredzamās priekšrocības, ko sniedz kosmosa tehnoloģiju ieviešana ikdienas dzīvē. Pionieru gūtā pieredze būs nenovērtējama to turpmākai izplatīšanai un pielietošanai tajās Krievijas Federācijas vienībās, kuras ir gatavas modernām inovatīvām darbībām, lai uzlabotu vides pārvaldības, ekoloģijas, degvielas un enerģijas kompleksa, kontroles un attīstības efektivitāti. teritorijas, būvniecība, daudzas citas jomas un rezultātā būtiski uzlabojot visu kategoriju cilvēku dzīves kvalitāti.

FSUE "RNII KP" ir apņēmības pilns būt par vadošo organizāciju nozarē globālās navigācijas sistēmas GLONASS izveidē, attīstībā un mērķtiecīgā izmantošanā, ieskaitot funkcionālos papildinājumus, patērētāju aprīkojumu un šīs sistēmas zemes vadības kompleksu; par Vienotā valsts zemes automatizētās vadības kompleksa izveidi un modernizāciju; sistēmas COSPAS-SARSAT Krievijas segmentā, kā arī kosmosa tehnoloģiju pielietošanas jomā Krievijas Federācijas kritisko un (vai) bīstamo objektu un kravu stāvokļa uzraudzībai.

Institūts, pamatojoties uz modernu elementu bāzi un jaunākajām tehnoloģijām, veido kosmosa kuģu zemes vadības kompleksa sistēmas un iekārtas, sakaru pavadoņu borta retranslatorus, kosmosa kuģu vadības un mērīšanas sistēmas, radiotelemetrijas sistēmas augšējos pakāpēs un nesējraķetes, zemes attālās izpētes kompleksi, radioinženiertehniskie kompleksi Saules sistēmas izpētes, asteroīdu drošības un “kosmosa atlūzu” nodrošināšanai.

FSUE "RNII KP" aktīvi piedalās daudzās valsts un starptautiskās kosmosa programmās un projektos, kā arī dažādu starptautisku organizāciju darbā. 2006. gada 25. aprīlī Krievijas Federācijas prezidents parakstīja dekrētu par OJSC izveidi " Krievijas Raķešu un kosmosa instrumentu inženierijas un informācijas sistēmu korporācija, kuras mātesuzņēmums ir FSUE "RNII KP".

5. nodaļa. Kosmosa tehnoloģiju attīstības perspektīvas

5.1. Kosmosa tehnoloģijas putnu gripas vīrusa apkarošanai

Francijas uzņēmums Air in Space plāno izmantot Krievijas kosmosa tehnoloģijas imūndeficīta pacientu aizsardzībai un cīņai pret putnu gripas vīrusu.

Franču medicīnas speciālistu uzmanību piesaistīja Krievijas metodes plazmas gaisa attīrīšanai no bioloģiskā piesārņojuma kosmosa stacijās. Tie tika izstrādāti pagājušā gadsimta 90. gados un tika veiksmīgi izmantoti Mir orbitālajā kompleksā. Kopš 2001. gada aprīļa šādas ierīces tiek izmantotas arī gaisa attīrīšanai Starptautiskās kosmosa stacijas Krievijas segmentā.

Francijas kompānija Air in Space tos pielāgoja sauszemes slimnīcu apstākļiem ar Eiropas Kosmosa aģentūras palīdzību, kas īsteno vērienīgu kosmosa tehnoloģiju pārneses programmu. Iekārtu sertifikācija tika veikta Virusoloģijas laboratorijā Lionā. Pēc ekspertu domām, krievu izgudrojums jo īpaši ļauj pilnībā iznīcināt putnu gripas vīrusus gaisā pat augstā koncentrācijā.

Pēc franču ekspertu domām, putnu gripas pandēmijas gadījumā ar šādām tehnoloģijām var ātri pārveidot, piemēram, skolu telpas par slimnīcām. Izstrādājumu var veiksmīgi izmantot arī operāciju telpu un laboratoriju telpu sterilizēšanai, uzsver eksperti.

5.2 Kosmosa ieroči

ASV plāno drīzumā izveidot kosmosa ieročus, kas spēj trāpīt zemes mērķos no orbītas. Paredzams, ka šai daudzsološajai attīstībai tiks piešķirti aptuveni 100 miljoni ASV dolāru, ziņoja Interfax. ASV Kongresa Samierināšanas komisija nobalsoja par līdzekļu piešķiršanu kosmosa ieročiem.

Kā vēsta amerikāņu mediji, kosmosa ierocis ir satelīts, kas tiks palaists no Zemes un uz tā novietota raķete. Pēc uzbrukuma no zemās Zemes orbītas kosmosa kuģis atgriezīsies bāzē. Pēc uzlādes un apkopes atkārtoti lietojamo satelītu var atkal nosūtīt kosmosā.

5.3. Krievijas un Baltkrievijas kosmosa programma

Baltkrievija un Krievija plāno izstrādāt kopīgu kosmosa programmu, sacīja Baltkrievijas un Krievijas savienības valsts Pastāvīgās komitejas Aizsardzības rūpniecības un militāri tehniskās sadarbības departamenta vadītājs Aleksandrs Korsakovs.

“Pastāvīgā komiteja ir veikusi darbu pēc Krievijas Federālās kosmosa aģentūras un Baltkrievijas Nacionālās Zinātņu akadēmijas priekšlikumiem par Savienības valsts programmas “Pamatelementu, tehnoloģiju izstrāde, orbitālo un zemes līdzekļu izveide un izmantošana” sagatavošanu. par daudzfunkcionālu kosmosa sistēmu” (Cosmos — NT),” viņš sacīja preses konferencē otrdien Minskā.

A. Korsakovs precizēja, ka programmu paredzēts īstenot 2008.-2011.gadā.

Pēc A. Korsakova teiktā, mērķis ir “izstrādāt progresīvas kosmosa tehnoloģijas un izveidot nepārspējamus eksperimentālus zemes un orbitālo kosmosa līdzekļu un komponentu paraugus”.

5.4. Saules enerģijas izmantošana uz Zemes

Pentagons ir ierosinājis izveidot orbitālu satelītu konstelāciju, kas varētu savākt saules enerģiju un pārraidīt to uz Zemi.

Tas teikts jaunajā 75 lappušu garajā ziņojumā, ko sagatavojis ASV militārais departaments.

Neskatoties uz to, ka projekts tiek lēsts vismaz desmit miljardu dolāru apmērā, ASV militārpersonas uzskata, ka elektrība no kosmosa var samazināt militārā departamenta izmaksas.

Pašlaik elektrība, piemēram, Irākā un Afganistānā, tiek ražota, izmantojot ģeneratorus, kas darbojas ar naftas produktiem. Izrādās, ka ASV ir jātransportē nafta uz savu valsti, jāpārstrādā un pēc tam atkal jāsūta gatavā produkcija uz ārzemēm.

Tādējādi katrs militārās bāzes ģeneratora saražotais kilovats elektroenerģijas maksā nevis 5-10 centus, kā tas būtu ASV, bet gan aptuveni vienu dolāru, atzīmēts ziņojumā.

Tajā pašā laikā Pentagons nevēlas attīstīt savu projektu, bet vēlas pilnībā paļauties uz jauna veida elektroenerģijas komerciālajiem piegādātājiem, kas var parādīties pārskatāmā nākotnē.

Ziņojumā teikts, ka kosmosā tiek piedāvāts izvietot satelītu zvaigznāju ar gaismas spoguļiem vairāku kilometru garumā. Šie spoguļi fokusēs saules gaismu uz saules paneļa, lai radītu elektroenerģiju. Iegūtā elektroenerģija tiktu pārvērsta mikroviļņos, kurus varētu pārraidīt caur Zemes atmosfēru ar frekvencēm no 2,45 gigaherciem līdz 5,8 gigaherciem.

Uz Zemes mikroviļņi, kas būtu viena sestā daļa no saules gaismas intensitātes pusdienlaikā, tiktu uztverti ar antenām. Īpašas sistēmas pārveidos mikroviļņus atpakaļ elektroenerģijā sadalei parastajā tīklā.

Šis koncepts nav jauns – līdzīgas idejas radās jau 70. gados, taču toreiz nebija ne tehnoloģiju, ar kuru to varētu iedzīvināt, ne finansiālās iespējas.

Ziņojumā norādīts, ka vairāku gadu laikā tiks izstrādātas tehnoloģijas, kas vēl neeksistē, un pirmā elektroenerģija no kosmosa varētu tikt pārraidīta jau 2012.-2013.gadā no satelītiem, kas atrodas zemās Zemes orbītā. Satelītus ģeosinhronajā orbītā plānots pārvietot līdz 2017. gadam.

Kā daļa no jauna projekta var tikt veikti vairāki eksperimenti. Pirmais ir paredzēts elektrības pārsūtīšanai attālumos bez vadiem starp diviem zemējuma punktiem. Tad jums būs jāatkārto tas pats eksperiments, bet šoreiz mēģinot pārsūtīt elektrību uz zemes bāzi no ISS.

Amerikāņu pētniecības organizācijas nekavējoties atbildēja uz jauno ziņojumu, no kurām 13 organizēja Nākotnes kosmosa saules enerģijas aliansi.

"Lai gan tehniskie jautājumi joprojām ir aktuāli, ievērojamām investīcijām tagad ir potenciāls pārveidot kosmosa saules enerģiju par būtisku elektroenerģijas avotu: tīru, atjaunojamu un spēj nodrošināt pasaulei nepieciešamo enerģijas daudzumu. Kongress, federālais aģentūrām un biznesa aprindām ir nekavējoties jāsāk ieguldīt,” rakstveida paziņojumā norādīja ASV Nacionālās kosmosa biedrības viceprezidents Marks Hopkinss.

Kā norāda Pentagona Nacionālā kosmosa drošības biroja direktors Džozefs Rūžs, ar projektu saistītie tehnoloģiskie jautājumi šobrīd tiek risināti ļoti ātri, un biznesa finansiālās iespējas ar katru gadu pieaug.

"Trūkst tikai atbilstoša stimula, lai motivētu ieinteresētās puses īstenot projektu," ziņojuma ievadā atzīmē Rouge.

Eksperti bažījas, ka jaunas sistēmas izveides izmaksas var apgrūtināt projekta atpelnību.

Pirmkārt, jāsamazina kravas nosūtīšanas ģeosinhronajā orbītā izmaksas, kas šobrīd sastāda vismaz 20 tūkstošus dolāru par kilogramu.

Turklāt šobrīd galvenajam kosmosa elektroenerģijas patērētājam - Pentagonam - ir jāanalizē ilgtermiņa elektroenerģijas vajadzības un jāapstiprina nodoms kļūt par īstu patērētāju. Tāpat būtu jāgroza tiesību akti, lai atvieglotu nodokļu un kredītu slogu tiem, kuri tiks nodarbināti jaunajā projektā.

Secinājums

Kosmosa izpēte ne tikai veicināja interesi par izglītību, bet arī ļāva izglītības vajadzībām izmantot izcilus tehniskos līdzekļus - radio apraidi un televīzijas satelītus. Plašākās planētas iedzīvotāju masas var iegūt visplašākās zināšanas, izmantojot universālu globālo izglītības sistēmu, kas veidota, izmantojot pasaules kosmosa sakaru un televīzijas sistēmas, kuru pamatā ir izmantotie Zemes pavadoņi. Radio un televīzijas raidījumi caur satelītiem ļaus atrisināt analfabētisma izskaušanas, bērnu un pieaugušo izglītības kvalifikācijas paaugstināšanas u.c. Tādējādi telpa un izglītība izrādījās divvirzienu procesa elementi: bez dziļām zināšanām kosmosa iekarošana nav iespējama, pēdējā savukārt nodrošina efektīvu līdzekli izglītības vispusīgai pilnveidošanai un attīstībai.

Zinātnei ir vajadzīga astronautika – tas ir grandiozs un spēcīgs instruments, lai pētītu Visumu, Zemi un pašu cilvēku. Katru dienu lietišķās kosmosa izpētes apjoms paplašinās arvien vairāk. Laikapstākļu dienests, navigācija, cilvēku un mežu glābšana, pasaules televīzija, visaptveroši sakari, īpaši tīri medikamenti un pusvadītāji no orbītas, vismodernākās tehnoloģijas – tā ir gan šodiena, gan ļoti tuva astronautikas nākotne. Un priekšā ir spēkstacijas kosmosā, kaitīgo nozaru noņemšana no planētas virsmas, rūpnīcas zemās Zemes orbītā un Mēness utt.

Noslēgumā jāsaka, ka divdesmitais gadsimts pamatoti tiek saukts par “elektrības laikmetu”, “atomu laikmetu”, “ķīmijas laikmetu”, “bioloģijas laikmetu”. Bet tā godīgais nosaukums ir arī "kosmosa laikmets". Cilvēces kosmiskā nākotne ir atslēga tās nepārtrauktai attīstībai uz progresa un labklājības ceļa, par kuru sapņoja un veidoja tie, kas strādāja un strādā šodien astronautikas un citās tautsaimniecības nozarēs.

Izmantotās literatūras saraksts

1. "Kosmosa tehnoloģija" / red. K. Gaatlanda, M.: Mir, 1986

2. "Kosmosa metodes biosfēras izpētei" / atbildīgā. ed. L.N. Vasiļjevs, M.: Nauka, 1990

3. Kosmosa izpēte PSRS (pēc preses materiāliem) / atbild. ed. R.Z. Sagdejevs, M.: Nauka, 1987. gads

4. "Transporta kosmosa sistēmas" / S.V. Čekaļins, M.: Nauka, 1990. gads

5. http://www.interfax.ru

Prezentācijas apraksts pa atsevišķiem slaidiem:

1 slaids

Slaida apraksts:

Kosmosa tehnoloģijas mūsu dzīvē Voroņežas apgabala valsts izglītības iestāde “Bobrovskas internātskola skolēniem ar invaliditāti” Sagatavoja un vadīja VKK skolotāja Ņikuļina A.I.

2 slaids

Slaida apraksts:

3 slaids

Slaida apraksts:

Tieksme pēc nezināmā Cilvēces aizraušanās pēc zināšanām ir bezgalīga un patiesībā ir mūsu civilizācijas pamats. Kopš neatminamiem laikiem cilvēks ar pārsteidzošu izturību, neskatoties uz jebkādiem šķēršļiem, cenšas uzzināt visu, kas ir viņam apkārt. Kosmoss un zvaigznes vienmēr ir piesaistījuši cilvēci. Progresīvās zinātniskās teorijas parādījās dažādos posmos un dažādos laikos. Galilejs, Koperniks un citi zinātnieki veicināja cilvēces sapņa – kosmosa iekarošanas – virzību. Galilejs Galilejs 1564-1642 Nikolajs Koperniks 1473-1543

4 slaids

Slaida apraksts:

Iekļūšana orbītā Pamatojoties uz izcilā zinātnieka Ciolkovska teorētiskajiem sasniegumiem, paveicot milzīgu darbu, padomju dizaineri S.P. vadībā. Koroļovs veica pilotētu lidojumu. Mūsu planētas vēsturē ir sācies jauns laikmets K. E. Ciolkovskis 1857-1935 S. P. Koroļovs 1906-1966 1961. gada 12. aprīlī zemes iedzīvotājam pirmo reizi izdevās izkļūt no gravitācijas saitēm. Kosmosa kuģī Vostok-1 virsleitnants Jurijs Aleksejevičs Gagarins aplidoja Zemi.

5 slaids

Slaida apraksts:

Kāpēc mums ir vajadzīga telpa? Mēs nemaz nedomājam, cik liela nozīme mūsdienās ir telpai mūsu dzīvē. Tikmēr “kosmiskos sasniegumus” mēs ikdienā lietojam diezgan bieži. Kosmoss un ar to saistītās tehnoloģijas stingri iekļūst katra mūsdienu cilvēka dzīvē.

6 slaids

Slaida apraksts:

Sakari un televīzija Mūsdienās daudzi no mums skatās simtiem televīzijas kanālu no visas planētas, zvana uz jebkuru vietu pasaulē un pārvietojas pa pilsētu, izmantojot “navigatorus”. Tas viss nebūtu iespējams bez orbitālās satelītu konstelācijas, kas riņķo ap mūsu planētu.

7 slaids

Slaida apraksts:

Apģērbs Daudzas lietas, ko mēs šodien pazīstam apģērbu jomā, vienā vai otrā veidā ir saistītas ar kosmosa nozari. Piemēram, termoveļa tika izstrādāta kā daļa no astronauta aprīkojuma. Speciālās poliuretāna putas, ko mūsdienās izmanto skriešanas apavos, arī sākotnēji tika izstrādātas astronautu zābakiem.

8 slaids

Slaida apraksts:

Medicīnas attīstība Kosmosa programmai bija milzīga ietekme uz medicīnas attīstību. Veselas astronautu apmācības nozares ir atradušas savu pielietojumu veselības aprūpē. Piemēram, pamatojoties uz uzvalku Penguin, kas samazina bezsvara stāvokļa kaitīgo ietekmi uz astronauta ķermeni, universālais Regent tērps tika izveidots, lai palīdzētu rehabilitēt pacientus, kuri cietuši akūtu cerebrovaskulāru negadījumu vai traumatisku smadzeņu traumu.

9. slaids

Slaida apraksts:

Pacientu rehabilitācija Viena no medicīnas jomām, kur visplašāk tiek izmantoti “kosmosa sasniegumi”, ir pacientu rehabilitācija. Līdzās jau pieminētajam “Regent” tērpam kā piemēru var minēt unikālo “Kovrit” ierīci. Ierīce palīdz cilvēkiem, kuri pārcietuši insultu, atgriezties normālā dzīvē, atjaunojot muskuļu darbību.

10 slaids

Slaida apraksts:

Iegremdējamā vanna MEDSIM Vanna, kas sākotnēji tika izstrādāta kā bezsvara simulācijas sistēma, veicina neiroloģisko un kardioloģisko pacientu atveseļošanos. To aktīvi izmanto arī kā atveseļošanās procedūru pēc operācijām un sporta medicīnā. Lai uzturētu astronautu psiholoģisko veselību, atveseļošanos un emocionālo atveseļošanos, ir izstrādāts psihorelaksācijas komplekss “RELAXROTONDA”.Psiholoģiskā labsajūta

11 slaids

Slaida apraksts:

Miniatūrie sirds palīgsūkņi Sūkņi tika izstrādāti, izmantojot tehnoloģiju, kas simulē šķidrumu plūsmu raķešu dzinējos. Attēlu apstrādes algoritmi Algoritmi, kas izstrādāti attēlu apstrādei un analīzei no teleskopiem, ir atraduši pārsteidzošus lietojumus. Tie ir izrādījušies noderīgi vēža diagnostikā. Šie ir tikai daži piemēri, kā kosmosa tehnoloģijas ir uzlabojušas veselības aprūpi dažādās jomās.

12 slaids

Slaida apraksts:

Sadzīves tehnika Liels skaits sadzīves tehnikas un instrumentu elementu diez vai būtu parādījies, ja ne kosmosa attīstība. Mēs visi zinām un ēdiena gatavošanai lietojam nelipīgas (teflona) pārklājuma pannas. Taču daži cilvēki zina, ka teflona pārklājums sākotnēji tika izstrādāts kosmosa kuģu pārklāšanai.

13. slaids

Slaida apraksts:

Filtri ūdens attīrīšanai Filtri, kas atrodas gandrīz katrā virtuvē, sākotnēji tika radīti ūdens attīrīšanai kosmosa stacijā.Veicot remontdarbus pagalmā, dārzā, mājas fasādē, izmantojam bezvadu elektroinstrumentus. Sākotnēji šādi instrumenti tika izstrādāti remontdarbiem orbītā. Bezvadu instrumenti

Mūsdienu astronautiem joprojām ir jātiek galā ar bezsvara stāvokli. Mākslīgo gravitāciju var izveidot, izmantojot centrbēdzes spēku, piespiežot kuģi vai orbitālo staciju griezties ap savu asi. Tomēr šī metode ir piemērota tikai futbola laukuma izmēra stacijām. Uz mazākiem objektiem griešanās ātrums būs tāds, ka astronauti sāks izjust dezorientāciju un reiboni, pat līdz samaņas zudumam.

Cilvēkam doties kosmosā ir ne tikai nogurdinoši, bet arī bīstami. Būtu jauki, ja visu astronautu “ārējo” darbu veiktu lidojoši roboti. NASA jau ir spērusi pirmo soli šī mērķa sasniegšanai, izveidojot sfērisku automatizētu kameru AERCam, kas pārbaudīs Starptautiskās kosmosa stacijas ārējo virsmu. Nākotnē roboti varēs patstāvīgi veikt apkopi un remontu.

Lai pamestu kuģi vai atkal iekļūtu kuģī, astronauts iziet caur gaisa slūžu. Alternatīva šai neērtajai un nedrošajai tehnoloģijai būtu “skafandru osta” ar zem spiediena kabīni un skafandru ārpusē. Astronauti vairs necietīs no dekompresijas slimības. Tiks samazināts arī traumu skaits, kas saistītas ar ilgstošu uzturēšanos skafandrā.

Starptautiskā projekta MAGDRIVE mērķis ir radīt bezkontakta mehāniskās sastāvdaļas kosmosa tehnoloģijām. Atstarpi starp mehānismu daļām nodrošina magnēti ar vienādiem poliem. Magnētiskās levitācijas princips, kas tiek izmantots gaisa spilvena vilcienos, ļaus aizmirst par nodiluma, temperatūras deformācijas un antifrikcijas savienojumu sasalšanas problēmām.

Komunikācija ir ļoti svarīga kosmosa misiju panākumiem. Tomēr mūsdienu radioraidītāji patērē pārāk daudz enerģijas, kas ir īpaši svarīgi ilgos starpplanētu ceļojumos. Viens no iespējamiem problēmas risinājumiem ir lāzera izmantošana, kas ļaus pārraidīt datus ar 10 līdz 100 reižu lielāku ātrumu nekā radio raidītājs. Paredzams, ka lāzera raidītājus sāks izmantot 2017. gadā.

Humanoīdu robotu Robonaut izstrādāja NASA kopā ar General Motors. Pašlaik viens no Robonautiem atrodas Starptautiskajā kosmosa stacijā un kopā ar astronautiem veic noteikta veida darbus. Tomēr mašīnas daļām trūkst elastības plašākai lietošanai.

CleanSpace One ir neliela kaste ar uztveršanas ierīci kosmosa atkritumu savākšanai. Šveices Federālā Tehnoloģiju institūta attīstība jau divas reizes izmantota Šveices satelītu noņemšanai no orbītas. Nākotnē šādas ierīces uzturēs tīrību Zemei tuvajā kosmosā, kur šobrīd karājas aptuveni 55 tūkstoši dažādu objektu, tostarp arī cilvēka radītie.

Radiācija rada nopietnus draudus kosmosa pētniekiem. Ceļojumā uz Marsu astronauti saņem starojuma devu, kas simts reizes pārsniedz gada normu uz Zemes. Vienu veidu, kā atrisināt šo problēmu, piedāvāja Lielbritānijas Rutherford-Appleton laboratorija. To attīstību sauc par mini-magnetosfēru. Ideja ir izveidot ap kosmosa kuģi magnētisko lauku, kas līdzīgs Zemes magnētiskajam laukam.

Bērklijas Nacionālās laboratorijas speciālisti strādā pie bioloģisko molekulu sintēzes tehnoloģijām. Šī attīstība ļaus astronautiem radīt pārtiku, zāles un degvielu no minerāliem, gāzēm un augsnēm, kas savāktas uz svešām planētām, kā arī no cilvēku atkritumiem. Biosintēze paver bezgalīgas iespējas. Piemēram, pārtiku var iegūt no baktērijas spirulina, bet mikrobs Methanobacterium thermoautotrophicum noder metāna un skābekļa ražošanai.

2012. gadā Japānas būvniecības kompānija Obayashi Corporation solīja, ka līdz 2050. gadam izveidos kosmosa liftu ar 96 000 km augstumu. Liftā tiks izmantotas magnētiskās levitācijas kajītes. Pateicoties Japānas attīstībai, izmaksas kilograma kravas laišanai orbītā samazināsies no pašreizējiem 22 000 USD līdz 200 USD.

Daudzi izgudrojumi, kas radīti, ņemot vērā kosmosu, galu galā tiek pielietoti uz Zemes — zīdaiņu pārtika, apavu zoles, saulesbrilles, kas absorbē ultravioleto starojumu, un citi noderīgi un patīkami priekšmeti. Ir pat ziņkārīgi, cik drīz jaunas zinātniskās fantastikas tehnoloģijas kļūs par ikdienas sastāvdaļu.

Anotācija

Grāmatā parādīti dažādi veidi, kā radīt ķermeņu kustību, tas ir, mainīt objekta stāvokli gan telpā, gan laikā. Tiek apskatīti aktīvo dzinējspēku darbības principi, kuriem nav nepieciešama reaktīvās masas noraidīšana ārpus transportlīdzekļa. Parādītas metodes hronālā dzinējspēka radīšanai, kas nodrošina kustības paātrinājumu vai palēninājumu laikā, tas ir, maina matērijas daļiņu eksistences ātrumu. Pirmo reizi tiek parādīts rezonanses apstākļu aprēķins četrdimensiju procesiem,

Grāmata paredzēta inženiertehniskajiem speciālistiem un plašam lasītāju lokam, kas interesējas par aviācijas un kosmosa piedziņas sistēmu projektēšanu jauna veida transportlīdzekļiem. Lasītājam tiek sniegta konstruktīva informācija eksperimentālai pārbaudei, jo sākotnējai informācijai par šo tēmu dažos gadījumos nav oficiāla uzticama apstiprinājuma.

Lūdzam savus komentārus un papildinājumus sūtīt autoram.

Aleksandrs Vladimirovičs Frolovs

Priekšvārds

1. nodaļa Reaktīvais princips slēgtā sistēmā

2. nodaļa Spārns slēgtā plūsmā

3. nodaļa Magnusa efekts un Lorenca spēks

4. nodaļa Elektrokinētiskie propulsori

5. nodaļa Ķermeņa līknes kustība

6. nodaļa Mainīga rādiusa žiroskops

7. nodaļa Ķermeņa svara kompensācija

8. nodaļa Inertioīdi

9. nodaļa Žiroskopa Precesija

10. nodaļa GIBIP

11. nodaļa Korovina ētera peldošais aparāts

12. nodaļa Antigravitācija brīvās enerģijas ģeneratoros

13. nodaļa Pondemotora efekti

14. nodaļa Akadēmiķa Ignatjeva ponderolets

15. nodaļa Elektriskā potenciāla lauka iekšējā struktūra

16. nodaļa Brūna efekts

17. nodaļa Frolova kondensators

18. nodaļa Aktīvā spēka nanomateriāls

19. nodaļa Georgija Uspenska metode

20. nodaļa Kustība “iekšējo spēku” dēļ

21. nodaļa Gravimagnētiskais lauks

22. nodaļa “Laika” koeficienta izmantošana dzenskrūvēs

23. nodaļa Kozireva “laika blīvuma” viļņi

24. nodaļa Gravitācija un elastīgais spriegums

25. nodaļa Garenvirziena viļņu struktūra

26. nodaļa Hronodinamika

27. nodaļa Hroniskais dzinējspēks

28. nodaļa Termogravitācija

29. nodaļa De Broglie matērijas viļņi

30. nodaļa Grebeņņikova gravitoplāns

31. nodaļa Formas ietekme

32. nodaļa Telpas struktūra – laiks

33. nodaļa Hroniskā konstante

34. nodaļa Četrdimensiju rezonanse

35. nodaļa Četrdimensiju hologramma

36. nodaļa Gaismas ātruma aprēķināšana

37. nodaļa Laika mašīna

38. nodaļa Teleportācijas jēdziens

Aleksandrs Vladimirovičs Frolovs

Jaunas kosmosa tehnoloģijas

Ir tikai viens patiess likums – tas, kas palīdz kļūt brīvam.

Ričards Bahs

"Kaija vārdā Džonatans Livingstons"

Priekšvārds

Kustība ir objekta atrašanās vietas maiņa, process, kas notiek gan telpā, gan laikā. Mēs pastāvam kustībā, pateicoties tam, ka atrodamies uz planētas virsmas, kas lido kosmosā ap Sauli un kopā ar to Galaktikā. No otras puses, katra materiālo objektu vielas daļiņa ir eterodinamisks process, vairāk vai mazāk stabila ēteriskās vides virpuļplūsma. Tādējādi reālajā pasaulē nekas nestāv, visi objekti ir kustībā. Kustību pamanām kā atrašanās vietas maiņu vai citu matērijas pastāvēšanas procesa parametru maiņu. Kustības process nevar apstāties, kamēr pastāv matērija. No šī viedokļa mēs apsvērsim veidus, kā radīt virzošo spēku, kas iedarbojas uz ķermeni, neaizmirstot, ka visi materiālie objekti sastāv no mikrodaļiņām un atrodas uz mūsu planētas virsmas. Runājot par ķermeņu kustību, ir jāsaprot, ka šajā gadījumā tā vai citādi kustībā nonāk matērijas daļiņu komplekss, kas pastāv noteiktos apstākļos.

Kustības procesa praktiskais pielietojums ir pēc iespējas ātrāk pārvietot objektu, piemēram, pasažierus un kravu, no viena kosmosa punkta uz citu. Kustības process parasti notiek ar zināmu ātrumu, taču, tāpat kā jebkurai citai parādībai, tam ir divi “ierobežojošie gadījumi”: vienā no tiem ķermenis acumirklī maina savu atrašanās vietu telpā, bet otrajā – ķermenis uzreiz maina savu pozīciju. uz laika ass. Pirmais gadījums attiecas uz teleportāciju, bet otrais – uz kustību laikā, nemainot pozīciju telpā. Aplūkosim dažādus virzienus tehnoloģiju attīstībā pārvietošanās telpā un laikā, iekļaujot arī šos divus galējos gadījumus.

Parastās kustības metodes mums ir labi zināmas, galvenā ir reaktīvā. Gājējs ar kājām tiek nogrūsts no balsta, automašīna tiek nogrūsta no balsta, kad ritenis griežas, un tajā pašā laikā balsts tiek atstumts, un transportlīdzeklis saņem reaktīvu impulsu un virzās uz priekšu. Laivu var virzīt ar airiem, ūdens strūklu vai dzenskrūvi, atgrūžot ūdeni, lai radītu strūklas efektu. Ar šo metodi stingri tiek ievērots mums visiem pazīstamais impulsa nezūdamības likums: reaktīvās mijiedarbības rezultātā katrs no ķermeņiem saņem vienādu impulsu, kas ir vienāds ar masas un ātruma reizinājumu, katram no diviem mijiedarbojošiem ķermeņiem. Raķešu dzinēji, propelleru vai turboreaktīvo lidmašīnu un citas iekārtas darbojas stingri saskaņā ar šo impulsa saglabāšanas likumu.

Lidmašīnas, piemēram, raķetes, paātrinājums ir atkarīgs no tā, cik daudz un ar kādu ātrumu degviela caur raķetes sprauslu tiek izmesta ārējā vidē. Ņemiet vērā, ka, lai radītu virzošo spēku, jebkurš reaktīvs aparāts patērē enerģiju, lai reaktīvai masai nodrošinātu paātrinātu kustību. Tajā pašā laikā degviela, kas nonāk ārējā vidē, palielina vides molekulu kinētisko enerģiju, galu galā paaugstinot vides temperatūru, sildot to. Šajā gadījumā mēs varam teikt, ka siltumenerģijas, vides molekulu kinētiskās enerģijas pieaugums ir līdzvērtīgs gaisa kuģa vai cita kustīga ķermeņa, kas izmanto reaktīvo principu, kinētiskās enerģijas palielināšanās. Tas atklāj impulsa un enerģijas nezūdamības likumu.

Ir arī citas, sen zināmas metodes, kas līdzīgas reaktīvajam principam. Šīs metodes darbojas arī stingri saskaņā ar impulsa saglabāšanas likumu, bet pretējā virzienā, proti, samazinot vides siltumenerģiju. Piemēram, buru laiva tiek iedarbināta savādāk nekā laiva vai laiva: tā ar buru palēnina kustīgo vides (gaisa) plūsmu, kas maina (samazina) vides daļiņu plūsmas kinētisko enerģiju, lai palielinātu. buru laivas ātrums (kinētiskā enerģija).

Tā kā termins “reaktīvs” nozīmē “reaģēt”, principu, kas ir pretējs reaktīvajam, var saukt par “aktīvu”, tas ir, “aktīvu”. Strūklas piedziņā spēks, kas iedarbojas uz transportlīdzekli, tiek radīts kā reakcija uz vides enerģijas palielināšanos. Reaktīvās piedziņas darbībai ir nepieciešams enerģijas avots. Aktīvajos dzinējos efektīvais spēks tiek radīts, absorbējot enerģiju no vides. Pateicoties šim īpašumam, aktīvie kustinātāji var kalpot kā enerģijas avoti to darbības laikā.

Nanotehnoloģiju nodaļā aplūkosim metodi, kas ļauj radīt dzinējspēku bez degvielas patēriņa, pateicoties īpašajam nanomateriāla virsmas reljefam, kas nodrošina gaisa molekulu vai citas vides kinētiskās enerģijas izvēli. Šo materiālu sauc par "jaudīgi aktīvo materiālu". Vēja klātbūtnei šajā gadījumā nav nozīmes, jo aptuveni 100 nanometru mērogā mēs varam teikt, ka "vējš vienmēr ir". Gaisa molekulas normālā atmosfēras spiedienā un istabas temperatūrā haotiski pārvietojas ar ātrumu 500 metri sekundē, bet katra no tām kustas taisni, bez sadursmēm, tikai mazos savas trajektorijas posmos, aptuveni 50 - 100 nanometru garumā. Šo kustību var izmantot, ar moderno nanotehnoloģiju palīdzību izveidojot īpašu pasūtītu virsmas reljefu.