5 gerai žinomos technologijos, kurių nebūtų be kosmoso tyrinėjimų

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Kiekvieną kartą, kai keičiate televizijos kanalą arba įvedate adresą navigatoriuje, tai vyksta kosmoso tyrinėjimų ir skrydžių į kitas planetas dėka. Kartu mes pasakojame, kokie pokyčiai į mūsų gyvenimą atėjo iš astronautikos.

1. Palydovinė televizija

Palydovinės televizijos istorija prasidėjo 1962 m. liepos 10 d.: tada NASA į orbitą paleido pirmąjį ryšio palydovą. Telstar - 1 … Kitą dieną su jo pagalba JAV buvo atlikta pirmoji palydovinė transliacija. Telstar-1 skrido elipsine orbita ir viena orbita aplink planetą davė nuolatinį signalą 20 minučių – tik 2 valandas 37 minutes. Jis galėjo teikti vieną televizijos transliaciją arba 60 telefono skambučių.

SSRS tokio tipo palydovas buvo vadinamas "Žaibas-1": Pirmą kartą į kosmosą jis išėjo 1964 m., o pirmoji televizijos transliacija įvyko 1965 m. Sovietinis palydovas užtikrino ryšį tarp Maskvos ir Vladivostoko.

Tais pačiais metais JAV į žiedinę orbitą iškėlė geostacionarų palydovą. Intelsat - 1 (Ankstyvas paukštis): Tai leido ilgiau išlaikyti signalą. SSRS po dvejų metų pavyko padidinti transliavimo laiką: šalis sukūrė savo palydovinį tinklą "Orbita" - prietaisai signalą perdavė paeiliui.

Iš pradžių palydovai buvo naudojami tik profesionalioje aplinkoje, tačiau palaipsniui jie tapo prieinami visiems žmonėms. Pavyzdžiui, JAV „lėkštės“buvo pradėtos aktyviai diegti devintajame dešimtmetyje: tada signalas nebuvo užkoduotas ir vartotojai galėjo nemokamai žiūrėti bet kurį pagautą kanalą. 1994 metais palydovai jau teikė ne tik analoginį, bet ir skaitmeninį transliavimą – nuo to kanalų skaičius išaugo.

Šiandien daugiau nei 44 milijonai šeimų Rusijoje naudojasi mokama televizija, nemaža jų dalis signalą gauna per palydovą. Pagrindinė tokio ryšio populiarumo paslaptis – pasiekiamumas: jis leidžia žiūrėti daugybę kanalų bet kur, net ir atokiame kaime. Viskas dėl kosmoso technologijų: teikėjas siunčia radijo signalus į palydovą, o iš ten jie sklinda atgal į Žemę.

Signalą galite pagauti beveik bet kur, tereikia lėkštinės antenos. Jis paima signalą iš kosmoso, konvertuoja jį ir siunčia į palydovinį imtuvą, kuris jį iššifruoja, paversdamas vaizdu ir garsu.

Neįprasta palydovinės antenos forma buvo sugalvota ne dėl dizaino – įdubimas padeda efektyviau priimti signalą. Jis atsispindi nuo „lėkštės“sienelių ir dėl iškilių kraštų eina į konstrukcijos centrą, kur dedamas priėmimo įrenginys-vokas – tai leidžia kokybiškai gauti daug informacijos.

Dabar palydovų galimybėmis gali naudotis televizijos operatoriai. Pavyzdžiui, daugiau nei 12 milijonų namų ūkių žiūri palydovinę televiziją. Norėdami perduoti signalą į skirtingus Rusijos regionus, operatorius naudoja trijų palydovų galią.

2. Palydovinis internetas

„Rosstat“duomenimis, šiandien apie 74% Rusijos gyventojų yra aprūpinti sparčiu internetu. Tai geras rodiklis, bet veikiau tinka tik miesto vietovėms. Už jos ribų, pavyzdžiui, vasarnamiuose, ypač piko valandomis, smarkiai krenta tiek fiksuoto, tiek mobiliojo ryšio operatorių aprėptis, atsiranda ryšio problemų. Tokiose situacijose gelbsti kosminė naujovė – palydovinis internetas.

Ilgą laiką sklandė mitas, kad tokio tipo signalo perdavimas negali užtikrinti stabilaus didelės spartos interneto. Tiesą sakant, palydovų operatoriai Rusijoje jau „įsijungia“signalą iki 200 Mbit/s. O palydovinio interneto „Tricolor“tarifai iki 100 Mbps greičiu (to pakanka norint žiūrėti vaizdo įrašus Full HD ir 4K raiška) jau galimi nuo Kaliningrado iki Irkutsko.

Naujausi tyrimai rodo, kad palydovinis internetas daugiausia naudojamas darbui ir bendravimui socialiniuose tinkluose. Šios „kosmoso paslaugos“paklausa daugiausia sutelkta tarp privačių vartotojų ir ypač stipriai išaugo priverstinės saviizoliacijos laikotarpiu.

Žemos orbitos palydovai (Starlink, ONEWEB) ir jų galimybės tapo madingiausia ir aptarinėjama technologine naujove palydovinio interneto segmente. Elono Musko korporacija jau padarė ne vieną pareiškimą apie laukiamą revoliuciją aukštųjų technologijų rinkoje. Dauguma ekspertų yra linkę šį projektą vertinti kaip nuotykių kupiną.

3. GPS navigatorius

Prašyti dirbtinio intelekto surasti kelią į bet kurį miesto, šalies ar pasaulio tašką ir sukurti optimalų maršrutą dabar atrodo tokia pagrindinė užduotis, kad sunku įsivaizduoti gyvenimą be jo. Tačiau jei ne konkurencija tarp šalių kosmose ir ginklai, žmonėms vis tiek gali tekti rasti kelią aplink žemėlapį.

Palydovinės navigacijos sistemos idėja atsirado šeštojo dešimtmečio pabaigoje Jungtinėse Valstijose, pradėjus sovietų Sputnik-1 … Amerikiečių mokslininkai pastebėjo radijo signalo dažnio priklausomybę nuo palydovo padėties danguje: objektui priartėjus jis didėjo, tolstant – mažėjo. Tuo metu paaiškėjo, kad pagal palydovo padėtį galima nustatyti kūno greitį ir koordinates Žemėje ir atvirkščiai. Taip prasidėjo technologijos vystymas.

Navigacijos sistemos sukūrimas iš pradžių buvo grynai karinis projektas: ji turėjo apsaugoti Amerikos sienas nuo sovietų kišimosi. 60-ųjų viduryje technologija buvo išbandyta JAV karinio jūrų laivyno tyrimų laboratorijoje: buvo sukurti ir paleisti šeši LEO palydovai. Laikas - jie suko ratus aplink stulpus, o signalą iš jų gaudė povandeniniai laivai.

70-ųjų pradžioje JAV gynybos departamentas jau užsiėmė plėtra, o 1978 metais į orbitą išskrido pirmasis navigacijos sistemos palydovas. NAVSTAR (vėliau vadinamas GPS). Iš viso buvo paleisti 24 palydovai – visas objektų spektras kosmose pasirodė 1993 metais, kompleksas savo užduotis pradėjo pilnai vykdyti 1994 metų kovą, o 2000 metų gegužę JAV atvėrė prieigą prie GPS kitoms šalims.

Dabar palydovine navigacijos sistema gali naudotis bet kuris asmuo. Jis randamas išmaniuosiuose telefonuose, išmaniuosiuose laikrodžiuose, planšetiniuose kompiuteriuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir kituose įrenginiuose. Be to, ji padeda dirbti kartografams, geodezininkams, gelbėtojams ir kitiems specialistams.

4. Geolokacijos paslaugos

GPS suteikė mums ne tik galimybę ieškoti ir kurti greitus maršrutus. Kasdien išmaniuosiuose telefonuose naudojame palydovinės geografinės vietos nustatymo technologiją: pridėti žymą prie Instagram, susirasti lėktuvo bilietą ar leistis į virtualią kelionę, pavyzdžiui, į Europą. Visa tai įmanoma dėl programėlėje įmontuotos inercinės navigacijos sistemos (INS), kurią sudaro giroskopai (sukimosi jutikliai) ir akselerometrai (judesio jutikliai). 1950-aisiais jis buvo sukurtas valdyti orlaivius ir raketas: sistema leidžia nuolat stebėti kūno vietą, nustatyti jo padėtį, greitį ir orientaciją erdvėje.

Pirmoji INS galėtų užimti visą orlaivio kabiną. Dabar jie tokie maži, kad juos galima pamatyti tik pro mikroskopą. Išmaniajame telefone sistema leidžia ne tik stebėti vietą, bet ir keisti ekrano orientaciją – be to būtų neįmanoma žiūrėti filmų mobiliajame visa raiška. Kita naudinga geografinės vietos nustatymo paslauga – paieška išmaniajame telefone. Tai leidžia rasti ir greitai grąžinti pamestą programėlę, kad įsibrovėliai nepavogs asmens duomenų.

5. Belaidžiai įrenginiai

Automobiliniai dulkių siurbliai, maišytuvai, grąžtai ir kita akumuliatoriais varoma įranga yra tolimi vieno erdvėlaivio pusbroliai. Jos istorija prasidėjo 1961 m., kai NASA kreipėsi į Black & Decker su neįprastu užsakymu.

Ekspedicijai į Mėnulį astronautams reikėjo įrankių, kurie veiktų neprisijungę prie tinklo: baterijų įrenginiai tuo metu jau egzistavo, juos gamino „Black & Decker“. Tačiau paprastos bevielės technologijos skrydžiams į kosmosą nepakako: ji turėjo veikti galingai, efektyviai ir itin sunkiomis sąlygomis.

Dėl to, atlikusi daugybę skirtingų bandymų, Black & Decker sukūrė akumuliatorinį uolienų grąžtą, skirtą Mėnulio dirvožemiui gręžti ir išgauti. Kurdami ją, jie sugalvojo keletą kitų projektų, pagrįstų šia technologija ir supaprastino žmonių gyvenimą Žemėje, ypač kompaktišką rankinį dulkių siurblį ir tikslius (t. y. didelio tikslumo) medicinos instrumentus.

Kiti belaidžiai įrenginiai, tokie kaip ausinės, pelės ar išmanieji telefonai, taip pat nereikalauja kabelio, kad paimtų signalą, tačiau jie veikia naudodami kitą technologiją. Šiaip ar taip, kosmoso tyrinėjimai nėra tik mokslo laimėjimas ir šalies prestižas. Tai turi tiesioginės įtakos mūsų kasdienei veiklai – nuo tinklaraščių rašymo iki šeimos susibūrimų prie televizoriaus.