Файл: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 28 городского округа Щелково.pdf

3
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 28
городского округа Щелково
Роль космических технологий в повседневной жизни
Выполнена
Ивановой Варварой Михайловной,
обучающейся 7 а класса
Учитель физики
Немова Яна Станиславовна
2023

4
Введение
В наше время человечество имеет множество возможностей, которые раньше были ему недоступны. Сферы деятельности расширяются, появляются новые, более интересные и захватывающие. Отдельно для каждого вида деятельности человек создает наиболее походящие условия, инструменты, одежду. Однако, чаще всего, используя тот или иной предмет, мы даже не задумываемся, как он был изобретен, когда, кем, и при каких условиях. А между тем многие вещи, используемые нами даже в повседневной жизни, имеют вовсе не обычное происхождение.
Человека всегда интересовал космос. Постепенно, изучая его, мы добивались определенных успехов, поднимая уровень знаний о нем все выше и выше. Для освоения космоса начали требоваться новые технологии и приспособления. Естественно, их создавали. Позже, люди поняли, что некоторые предметы, сделанные для космических нужд, отлично служат человеку и на Земле, с успехом заменяют или дополняют привычные нам вещи. Часто после испытаний в космической промышленности, созданное учеными творение переходит в наш быт, и мы до сих пор пользуемся этими вещами, даже не подозревая об их космическом происхождении.
Какими «космическими» предметами мы пользуемся? С какой целью их внедрили?
Намного ли это улучшает нашу жизнь? Опасны ли они для здоровья? Цель работы – ответить на эти вопросы, актуализировать тему космоса для сверстников через знакомство с применением космических технологий в повседневной жизни каждого человека. А так же подумать, какую еще космическую технологию можно перенести в нашу повседневную жизнь.
Задачи:
1. Познакомиться с литературой и интернет - источниками на данную тему;
2. Отобрать и выстроить нужный материал, провести его анализ;
3. Провести соцопрос сверстников и проанализировать его результаты;
4. Попробовать перенести ещё какую-то космическую технологию в нашу повседневную жизнь (исследовать технологии космоса и предложить варианты для земли);
Актуальностью темы определяется в том, что космическая индустрия все больше развивается, и многие наболевшие проблемы Земли уже можно решить с помощью космических технологий, что, действительно, важно.

5
1. Космические технологии, используемые в быту
Космос интересовал человека с древнейших времен. Использование понятия «космос» зафиксировано еще у Пифагора и Гераклита около 500 гг. до н.э. Люди тянулись к величественному и неизвестному, старались понять всю сущность и происхождение загадочного пространства, окружающего нашу планету.
За последние полвека благодаря космической отрасли было запатентовано более 50 тыс. различных изобретений. Все они были либо специально созданы в ходе развития космических программ, либо получили широкое распространение именно после того, как их довели до ума ученые, работающие на космос. О том, что есть технологический уровень отдачи от космоса, который может ощутить едва ли не каждый житель Земли, свидетельствуют, как минимум, десяток вещей (приведены ниже). Все они широко распространены в быту, но об их
«космическом» происхождении мало кто догадывается.
Постепенно человечество развивалось, приборы для изучения космоса становились все совершеннее: сложнее, мощнее, эффективнее. Были изобретены более прочные и стойкие краски и пластики, специальные клеи, микросхемы, телескопы, спутники, зонды. С их помощью люди узнавали все больше и больше, раскрывали многие тайны и загадки.
Современные научные разработки для целей освоения космического пространства едва ли не ежедневно пополняются новыми изобретениям, которые по прошествии иногда очень небольшого отрезка времени начинают использоваться в быту, значительно упрощая нашу жизнь.
1.1 Спутниковые возможности
Первым идею использования спутников для создания глобальной системы связи в 1945г. предложил писатель и ученый Артур Кларк. Свое изобретение он не запатентовал, так как не верил в возможность реализации идеи при его жизни, а также из благородных побуждений: А.
Кларк заявлял, что его идея должна служить всему человечеству. 4 октября 1957г. был запущен первый спутник Земли, а уже через 8 лет - геостационарный спутник связи с поэтическим названием Early Bird («Ранняя пташка»). Он мог в одно и то же время передавать через
Атлантический океан 240 телефонных каналов либо 1 телевизионный.
Сегодня спутниковые системы используются повсеместно - в метеорологии, геологической разведке, для передачи телевизионного и интернет-сигнала, в телефонии. Одной из самых востребованных космических технологий сейчас является система глобального позиционирования
GPS. Спутниковая навигация помогает ориентировать на незнакомых дорогах, а также заблаговременно предсказывать наводнения и выявлять значительные загрязнения окружающей среды. GPS не уникальна, есть еще и российская система ГЛОНАСС. Параллельно идет разработка сугубо гражданской европейской спутниковой системы Galileo.

6
Современный широкополосный интернет и спутниковое телевидение, это прямое использования космический технологий буквально в каждом доме.
1.2 Продукты питания
Космические разработки подарили человечеству также и некоторые продукты питания.
Например, биопродукты - йогурты, соки и сыры, обогащенные бифидобактериями, появились на полках магазинов в 1990-е гг. прошлого века. Однако еще в 1963г. микробиологи обнаружили бактерии, подавлявшие развитие гнилостных и болезнетворных микробов, и продукты, с их добавлением стали необходимой частью трапезы космонавта.
Космос не только изобретал, но и переосмысливал уже привычные предметы. Например, упаковка туба (она же тюбик) первоначально использовалась для хранения зубной пасты и кремов.
Но когда возникла необходимость кормить космонавтов в невесомости, пастообразные борщи и котлеты стали расфасовывать в тубы. В них хранилась вся космическая еда до 1982г., когда были внедрены и другие способы длительного сохранения продуктов. Сегодня любой землянин найдет в ближайшем к дому магазине десятки продуктов в тубах.
Так же В 60 годах XX века для космонавтов были изобретены лeгкие сублимированные, т.е. обезвоженные продукты, так как поднять в космос 1 кг стоит от 5 до 10 тысяч долларов. А теперь и мы можем наслаждаться быстрозавариваемыми супами, кашами, лапшой, растворимым кофе. Это заметно экономит наше время.
1.3 Одежда
Огнестойкая ткань для костюмов пожарников сначала использовалась в скафандрах. Также скафандр для выхода в открытый космос стал прототипом нового поколения защитных костюмов со встроенной системой охлаждения, разработанных итальянской компанией D'Appolonia для пожарных и автогонщиков.
Термобелье, в которое облачаются любители зимних видов спорта, первоначально было

7 разработано как элемент гардероба астронавтов. Благодаря особым технологиям пряжи оно способствует испарению избытка влаги, выделяемой телом при нагрузках, и сохранению тепла.
При изготовлении беговых кроссовок применяется трехмерная ткань с полиуретановой пеной: она правильно распределяет нагрузку по ноге во время движения. Идея была заимствована у лунных ботинок, разработанных для лунной миссии Apollo. Ботинки лунных пионеров пружинили шаг и обеспечивали вентиляцию.
Настолько банальная вещь как липучка и молния появились и были востребованы вначале в космосе, а потом уже перекочевали в нашу повседневную жизнь.
Застежки-липучки получили широкую популярность благодаря телепрограмме с околоземной орбиты, в которой зрители увидели, что в невесомости астронавты фиксируют предметы к стенам при помощи липучек. Застежки, позволяющие быстро и прочно застегнуться, быстро перекочевали на костюмы горнолыжников, аквалангистов, а затем и на детскую одежду. Однако придуманы липучки были еще в докосмическую эру - патент на них был получен в 1955г.
Молния для одежды была запатентована еще в 1914 году американцем Гидеоном
Сундебеком, но была по-настоящему востребована лишь после того, как ученые стали трудиться над экипировкой космонавтов. Молния оказалась намного практичнее, чем обыкновенные пуговицы и застежки, которые могли оторваться, и на их закрытие/открытие требовалось больше времени.
1.4 Бытовая техника

8
Фильтры для воды также являются изначально разработкой для космонавтов, которая им очень пригодилась: ведь запасы воды минимальны, а хранится она должна довольно долго. Так что, хотя «домашняя» и сравнительно несложная система фильтрации была известна с середины прошлого века, ученым пришлось «научить» фильтры очищать воду в экстремальных космических условиях. Со временем их находки (с использованием древесного угля) были позаимствованы компаниями по производству бытовых фильтров.
А портативные беспроводные пылесосы, идеально подходящие для уборки автомобиля, сделаны по принципу магнитно-бурильного аппарата, разработанного NASA для забора лунного грунта.
В качестве следующего примера внеземной продукции приведем давно известные и пользующиеся популярностью и спросом сковородки, имеющие тефлоновое покрытие. Они стали распространенным и желанным на каждой кухне предметом благодаря тому, что позволяют готовить вкусные блюда, сохраняя естественность вкусовых качеств и полезные свойства исходных продуктов. И вряд ли кто-нибудь из нас задумывается, что материал с загадочным названием тефлон также впервые был применен в пошиве скафандров.
Говоря об этом материале немного более широко, следует упомянуть, что однозначно не рекомендуется допускать соприкасание тефлонового покрытия сковороды с предметами из металла – это может просто испортить достаточно тонкое покрытие. Так космическая технология способствует развитию народных, исключительно земных промыслов – почти забытого ремесла изготовления специальных кухонных предметов из дерева.
Необходимо также следить за тем, чтобы при приготовлении пищи не использовались сковороды, на которых потрескалось тефлоновое внутреннее покрытие – материал способен выделять вредные вещества, которые могут впитываться в пищу.
Особенно много космического используется в медицине. Так, костюмы, позволяющие учиться ходить детям с церебральным параличом, используются космонавтами на орбите для поддержания в тонусе мышц, которые атрофируются от бездеятельности в невесомости.

9
Современные фотоаппараты используют так называемую ПЗС-матрицу, пресловутые
Мегапиксели у всех на слуху. Но мало кто знает, что эти микросхемы из светочувствительных фотодиодов из кремния были созданы при разработке новых электронных телескопов и совершенствования астрономических наблюдений, поскольку даже лучшая пленка не может дать и половину преимуществ цифровых камер.
Космические технологии проникли во все отрасли жизни. Даже в стоматологии используются передовые материалы, созданные космической промышленностью. Коронки из оксида циркония, передовое направление в протезировании зубов, использует материал, применяемый для изготовления теплоизоляционной обшивки кораблей.

10
3. Космические технологии будущего
Чем совершеннее становятся технологии, тем больше возможностей открывается перед учёными, тем больше мы узнаём о нашей Вселенной. С каждым годом космос открывает перед нами всё больше своих тайн.
В этом обзоре собраны лишь некоторые из космических технологий, которые могут в ближайшее время претвориться в жизнь.
Технологии 3D-печати
Знаменитый фантаст Роберт Шекли ещё в 1955 г. в своём рассказе «Необходимая вещь» описал, как космонавты взяли с собой в полёт некий «Конфигуратор» вместо длинного списка вещей, которые могут пригодиться в межзвездной экспедиции. На нём они могли напечатать всё, что может понадобиться в космосе: от необходимых запчастей до салата из креветок. Прошло немногим более полувека, и реальность если ещё и не превзошла воображение писателя, то вплотную к нему приблизилась... Сейчас, чтобы получить нужные инструменты и пополнить запасы, космонавтам на Международной космической станции (МКС) приходится ждать
«посылку» с Земли иногда по нескольку недель. С развитием аддитивных технологий разработчики предположили, что можно применить 3D-печать и на орбите, однако космические условия накладывают свои ограничения на процесс. В 2013 году в рамках исследовательских программ NASA были начаты работы по созданию 3D-принтера для печати запчастей и деталей непосредственно на МКС. Компания Made in Space разработала такое устройство, и в 2014 году на
МКС был доставлен 3D-принтер ZeroGravity — первое устройство, работающее в условиях невесомости. С его помощью на борту МКС были напечатаны несколько десятков деталей. 3D- принтеры незаменимы и в создании крупногабаритных конструкций в космосе. Технология позволяет изготавливать в космосе очень большие, длиной в несколько километров, каркасы космических кораблей, Фермы антенн, базовые структуры солнечных электростанций, огромных телескопов и т. д.
Марсианский форпост
Открывающиеся перспективы будущих полётов на Марс грандиозны. В NASA верят, что, если агентству не помешают никакие мировые катаклизмы и падения астероидов, оно отправит человека на марсианскую поверхность в течение ближайших двух десятилетий. В NASA даже уже успели представить концепцию будущего марсианского форпоста, строительство которого планируется начать примерно в конце 2030-х годов. Радиус планируемой исследовательской области будет составлять около 100 километров. Здесь будут располагаться жилые модули, научные комплексы, стоянка марсианских роверов, а также горно-шахтное оборудование для команды из четырёх человек. Энергия для комплекса частично будет добываться благодаря нескольким компактным ядерным ректорам. Кроме этого, электричество будут вырабатывать