Abstrakcyjny

Książka przedstawia różne sposoby kreowania ruchu ciał, czyli zmiany położenia przedmiotu zarówno w przestrzeni, jak i w czasie. Rozważono zasady działania aktywnych urządzeń napędowych niewymagających wyrzutu masy reaktywnej na zewnątrz pojazdu. Pokazane są metody tworzenia chronalnej siły napędowej, które zapewniają przyspieszenie lub spowolnienie ruchu w czasie, czyli zmianę prędkości istnienia cząstek materii. Po raz pierwszy pokazano obliczenia warunków rezonansowych dla procesów czterowymiarowych,

Książka przeznaczona jest dla specjalistów inżynieryjno-technicznych oraz szerokiego grona czytelników zainteresowanych projektowaniem lotniczych układów napędowych dla nowych typów pojazdów. Konstruktywne informacje są podawane czytelnikowi w celu weryfikacji eksperymentalnej, ponieważ początkowe informacje na ten temat w niektórych przypadkach nie mają oficjalnego wiarygodnego potwierdzenia.

Wyślij swoje komentarze i uzupełnienia do autora.

Aleksander Władimirowicz Frołow

Przedmowa

Rozdział 1 Zasada reaktywności w systemie zamkniętym

Rozdział 2 Skrzydło w zamkniętym przepływie

Rozdział 3 Efekt Magnusa i siła Lorentza

Rozdział 4 Napęd elektrokinetyczny

Rozdział 5 Ruch krzywoliniowy ciała

Rozdział 6 Żyroskop o zmiennym promieniu

Rozdział 7 Kompensacja masy ciała

Rozdział 8 Inercjoidy

Rozdział 9 Precesja żyroskopowa

Rozdział 10 GIBIP

Rozdział 11 Unoszący się w eterze aparat Korovina

Rozdział 12 Antygrawitacja w generatorach darmowej energii

Rozdział 13 Skutki ruchu stawowego

Rozdział 14 Ponderolet akademika Ignatiewa

Rozdział 15 Wewnętrzna struktura pola elektrycznego

Rozdział 16 Brązowy efekt

Rozdział 17 Kondensator Frolowa

Rozdział 18 Nanomateriał mocy czynnej

Rozdział 19 Metoda Gieorgija Uspienskiego

Rozdział 20 Ruch spowodowany „siłami wewnętrznymi”

Rozdział 21 Pole grawimagnetyczne

Rozdział 22 Użycie czynnika „czas” w napędzie

Rozdział 23 Fale „gęstości czasu” Kozyriewa

Rozdział 24 Naprężenia grawitacyjne i sprężyste

Rozdział 25 Struktura fal podłużnych

Rozdział 26 Chronodynamika

Rozdział 27 Chronalna siła motywu

Rozdział 28 Termograwitacja

Rozdział 29 Fale materii De Broglie

Rozdział 30 Gravitoplan Grebennikowa

Rozdział 31 Efekt kształtu

Rozdział 32 Struktura czasoprzestrzeni

Rozdział 33 Stała chronologiczna

Rozdział 34 Rezonans czterowymiarowy

Rozdział 35 Hologram 4D

Rozdział 36 Obliczanie prędkości światła

Rozdział 37 Wehikuł czasu

Rozdział 38 Pojęcie teleportacji

Aleksander Władimirowicz Frołow

Nowe technologie kosmiczne

Jest tylko jedno prawdziwe prawo – to, które pomaga stać się wolnym.

Ryszard Bacha

„Mewa o imieniu Jonathan Livingston”

Przedmowa

Ruch to zmiana położenia przedmiotu, proces zachodzący zarówno w przestrzeni, jak i w czasie. Istniejemy w ruchu dzięki temu, że znajdujemy się na powierzchni planety latającej w kosmosie wokół Słońca, a wraz z nią w Galaktyce. Z drugiej strony każda cząsteczka substancji przedmiotów materialnych jest eterycznym procesem dynamicznym, mniej lub bardziej stabilnym przepływem wirowym ośrodka eterycznego. Tak więc w realnym świecie nie ma nic nieruchomego, wszystkie obiekty są w ruchu. Ruch dostrzegamy jako zmianę położenia, czyli inną zmianę parametrów procesu istnienia materii. Proces ruchu nie może się zatrzymać, dopóki istnieje materia. Z tego punktu widzenia rozważymy sposoby tworzenia siły napędowej działającej na ciało, nie zapominając, że wszystkie obiekty materialne składają się z mikrocząstek i znajdują się na powierzchni naszej planety. Mówiąc o ruchu ciał, należy zrozumieć, że w tym przypadku w taki czy inny sposób wprawia się w ruch kompleks cząstek materii, który istnieje w określonych warunkach.

Praktyczne zastosowanie procesu ruchu polega na przenoszeniu obiektu, takiego jak pasażer i ładunek, z jednego miejsca w przestrzeni do drugiego w jak najkrótszym czasie. Proces ruchu zwykle zachodzi z określoną prędkością, ale jak każde inne zjawisko ma dwa „przypadki graniczne”: w jednym z nich ciało natychmiast zmienia swoje położenie w przestrzeni, a w drugim ciało natychmiast zmienia swoje położenie. położenie na osi czasu. Pierwszy przypadek odnosi się do teleportacji, a drugi do poruszania się w czasie, bez zmiany pozycji w przestrzeni. Rozważymy różne kierunki rozwoju technologii ruchu w przestrzeni i czasie, w tym te dwa graniczne przypadki.

Zwykłe metody ruchu są nam dobrze znane, główna jest reaktywna. Pieszego odpycha się stopami od podpory, samochód zostaje odepchnięty od podpory, gdy koło się obraca, a jednocześnie podpora zostaje odepchnięta do tyłu, a pojazd otrzymuje impuls odrzutowy i porusza się do przodu. Łódź może być napędzana wiosłami, strumieniem wody lub śrubą napędową, cofając wodę, tworząc efekt strumienia. Dzięki tej metodzie ściśle przestrzegane jest znane nam wszystkim prawo zachowania pędu: w wyniku oddziaływania reaktywnego każde z ciał otrzymuje ten sam pęd, który jest równy iloczynowi masy i prędkości, gdyż każde z dwóch oddziałujących ze sobą ciał. Napęd rakietowy, samolot śmigłowy lub turboodrzutowy oraz inne technologie działają w ścisłej zgodności z tym prawem zachowania pędu.

Przyspieszenie samolotu, takiego jak rakieta, zależy od tego, ile i z jaką prędkością paliwo zostanie wyrzucone przez dyszę rakiety do środowiska zewnętrznego. Należy zauważyć, że w celu wytworzenia siły napędowej, każde urządzenie odrzutowe zużywa energię, aby nadać masie strumienia przyspieszony ruch. Jednocześnie paliwo uwalniane do środowiska zewnętrznego zwiększa energię kinetyczną cząsteczek środowiska, ostatecznie podnosząc temperaturę otoczenia, ogrzewając je. W tym przypadku możemy powiedzieć, że wzrost energii cieplnej, energii kinetycznej cząsteczek otoczenia, jest równoważny wzrostowi energii kinetycznej samolotu lub innego poruszającego się ciała na zasadzie reaktywności. To manifestuje prawo zachowania pędu i energii.

Istnieją inne dobrze znane metody podobne do zasady reaktywnej. Te metody również działają w ścisłej zgodności z prawem zachowania pędu, ale w odwrotny kierunek mianowicie poprzez zmniejszenie energii cieplnej środowiska. Na przykład żaglówka nie jest wprawiana w ruch jak łódź lub łódź: spowalnia poruszający się przepływ medium (powietrza) za pomocą żagla, co zmienia (zmniejsza) energię kinetyczną przepływu cząstek otoczenia w celu zwiększenia prędkość (energia kinetyczna) żaglówki.

Ponieważ termin „reaktywny” oznacza „przeciwstawny”, zasadę przeciwną do reaktywnej można nazwać „aktywną”, czyli „działającą”. W napędzie odrzutowym siła działająca na pojazd powstaje w odpowiedzi na wzrost energii otoczenia. Napęd odrzutowy wymaga do działania źródła energii. W napędzie czynnym siła robocza powstaje poprzez pochłanianie energii otoczenia. Dzięki tej właściwości aktywni przewoźnicy mogą służyć jako źródło energii podczas swojej pracy.

W rozdziale poświęconym nanotechnologii rozważymy metodę, która pozwala wytworzyć siłę napędową bez zużycia paliwa, dzięki specjalnej rzeźbie powierzchni nanomateriału, która zapewnia dobór energii kinetycznej cząsteczek powietrza lub innego środowiska. Materiał ten nazywany jest „materiałem aktywnym w mocy”. Obecność wiatru w tym przypadku nie ma znaczenia, ponieważ w skali około 100 nanometrów możemy powiedzieć, że „wiatr jest zawsze”. Cząsteczki powietrza przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze pokojowej poruszają się losowo z prędkością 500 metrów na sekundę, ale każda z nich porusza się po linii prostej, bez kolizji, tylko na niewielkich odcinkach swojej trajektorii, o długości około 50-100 nanometrów. Ruch ten można wykorzystać tworząc za pomocą nowoczesnej nanotechnologii specjalnie uporządkowany relief powierzchni.

Zaawansowane technologie powstają najczęściej dla przemysłu kosmicznego lub na styku z nim. Następnie wielu z nich uzyskuje „drugie życie”, stając się integralną częścią życia Ziemian. Jak to się dzieje i dlaczego niektóre produkty technologii kosmicznej dosłownie odradzają się na Ziemi, Lenta.ru zorientował się.

Wśród wielu ludzi, którzy ledwo orientują się w tematyce kosmicznej, panuje opinia, że ​​załogowa astronautyka to branża nastawiona wyłącznie na prestiż kraju i raczej bezużyteczna z praktycznego punktu widzenia. Wszakże po wylądowaniu astronautów na Księżycu ludzkość nie posunęła się dalej niż ISS, aw międzyczasie bezzałogowe pojazdy dotarły do ​​Plutona. Ale tak nie jest: to dla kosmosu powstają najnowocześniejsze technologie, które po testach i pewnych zmianach trafiają na Ziemię, gdzie stają się produktem masowym.

karty atutowe

Prawie każdy ma zainstalowane usługi mapowe na swoich smartfonach. Jednocześnie niewiele osób myśli o tym, jak powstały te mapy i dlaczego są tak dokładne. Jest na to wytłumaczenie, dość proste: taką dokładność na tak ogromną skalę udało się osiągnąć dzięki statkom kosmicznym, które od wielu lat prowadzą teledetekcję Ziemi.

Ponieważ monitoring z kosmosu prowadzony jest na bieżąco, dzięki technologii satelitarnej możliwe jest np. zapobieganie klęskom żywiołowym i ocena wyrządzonych przez nie szkód. W szczególności - powodzie i pożary lasów. W przypadku tych ostatnich, zwłaszcza gdy występują na odległych obszarach, aktualne zdjęcia satelitarne są szczególnie istotne, ponieważ pokazują zasięg pożarów i kierunek rozprzestrzeniania się pożaru. Wraz z prognozami meteorologicznymi takie informacje pozwalają na szybkie opracowanie strategii przeciwpożarowej.

Zdjęcie: Aleksiej Maksimenko / Globallookpress.com

Teledetekcja Ziemi umożliwia między innymi monitorowanie działań rolniczych, środowiskowych i budowlanych, w tym wykrywanie naruszeń przepisów.

Wszystkimi tymi sprawami poza planetą zajmuje się państwowa korporacja ROSCOSMOS. Ale nie wszyscy wiedzą, że Korporacja aktywnie działa na Ziemi.

Jakość atomowa

Jednym z przedsiębiorstw wchodzących w skład struktury ROSCOSMOS i działających w szerokim zakresie jest VNIIEM Corporation. Założony w 1941 roku w celu rozwoju i szybkiej produkcji sprzętu elektrycznego dla obrony Moskwy, VNIIEM stosunkowo szybko rozrósł się i stał się jednym z głównych przedsiębiorstw badawczo-produkcyjnych Związku Radzieckiego, a następnie Rosji.

Obecnie jednym z głównych produktów VNIIEM są systemy sterowania elektrowni jądrowej. W czasach sowieckich przedsiębiorstwo stworzyło elektroniczne „nadzienie” dla elektrowni jądrowych w Leningradzie, Kursku i Czarnobylu. A teraz VNIIEM opracowuje kompleksy urządzeń elektrycznych dla systemu sterowania i ochrony ciśnieniowych reaktorów wodnych. Podobne systemy są instalowane za granicą, na przykład w irańskiej elektrowni atomowej Bushehr.

Zdjęcie: Ahmad Halabisaz / Zumapress / Globallookpress.com

Kolejnym nie mniej interesującym opracowaniem VNIIEM są bezstykowe silniki prądu stałego. Ich wnęka wewnętrzna jest niezawodnie izolowana od środowiska zewnętrznego, co znacznie rozszerza zakres ich zastosowania. Na przykład silniki bezkontaktowe, pierwotnie zaprojektowane wyłącznie dla przemysłu kosmicznego, są obecnie szeroko stosowane w innych ekstremalnych warunkach, takich jak pod wodą. Oprócz bezdotykowych silników elektrycznych istnieją również pompy elektryczne, które są w stanie wykonać nawet najbardziej złożone zadania w trudnych warunkach.

VNIIEM produkuje również materiały elektryczne i konstrukcyjne do najszerszego zakresu zastosowań, w tym materiały kompozytowe o imponujących właściwościach i zachowujące wysokie właściwości izolacyjne w ultrawysokich temperaturach.

Z dala od dość "domowych" zabudowań, znane Centrum im. Chrunichev, również w obwodzie ROSCOSMOS. A w szczególności - jego "córka", nazwana imieniem Ust-Katav Carriage Works. CM. Kirow, założony w 1758 roku, jest jednym z najstarszych przedsiębiorstw w Rosji. Teraz produkowane są tu wagony tramwajowe, w tym najnowocześniejsze, które już niedługo będą jeździć po ulicach największych rosyjskich miast.

Zakład produkuje również całą serię urządzeń dla kompleksu paliwowo-energetycznego, w tym urządzenia do kontroli i pompowania gazu, a także armaturę rurociągową, które są bardzo poszukiwane w „ziemskich” przedsiębiorstwach.

Schody do nieba

Istnieje również takie przedsiębiorstwo jak JSC State Rocket Center im. Akademika V.P. Makeev, gdzie produkują nie tylko systemy rakiet bojowych, ale także produkty całkowicie cywilne. Na przykład windy przeciwpożarowe - bez takich urządzeń w wielu przypadkach nie byłoby możliwe gaszenie pożarów i ratowanie ludzkiego życia. Osobno należy zauważyć, że podnośniki samochodowe są przeznaczone do pracy na wysokości do 50 metrów.

Centrum rakietowe produkuje również tak nietypowe produkty dla Rosji, jak turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu. Integracja takich rozwiązań w odpowiednich regionach kraju nie tylko pozwoli zaoszczędzić dużo na energii elektrycznej, ale także zmniejszy szkody, jakie ludzie wyrządzają naturze.

Ponadto firma uruchomiła produkcję nie mniej unikatowego sprzętu górniczego, sprzętu dla przemysłu rafineryjnego, a także hydraulicznych narzędzi montażowych.

Zakład Budowy Maszyn Zlatoust, który jest częścią ROSCOSMOS, nie ogranicza się do tworzenia sprzętu dla kosmosu i zaawansowanej broni. Produkują więc tam nowoczesne kuchenki elektryczne i gazowo-elektryczne, a także stołowe. Takie produkty z pewnością mogą się przydać w każdym gospodarstwie domowym.

Ponadto zakład uruchomił produkcję sprzętu medycznego i grzejników. Te ostatnie charakteryzują się zwiększoną mocą cieplną i pomagają w tworzeniu energooszczędnego systemu grzewczego.

Tak więc przestrzeń jest wszędzie wokół nas, a przedsiębiorstwa ROSCOSMOS aktywnie przyczyniają się do tej penetracji.

Teleskop Hubble'a a diagnostyka raka piersi

Technika obrazowania opracowana dla Kosmicznego Teleskopu Hubble'a pomaga teraz lekarzom we wcześniejszym diagnozowaniu raka piersi. Został stworzony przed lotem do służby na orbicie w 1993 roku w celu poprawy jakości rozmytych zdjęć, ale teraz może służyć do wyszukiwania mikroskopijnych grudek w tkance piersi we wczesnym stadium chorób onkologicznych. Technologia jest obecnie testowana przez zespół astronomów z Space Telescope Science Institute w Baltimore oraz lekarzy z Johns Hopkins University i Georgetown University Medical Center w Waszyngtonie. Jeśli próby zakończą się sukcesem, w gabinetach mammograficznych można będzie wkrótce znaleźć oparte na kosmosie technologie optymalizacji rozmytego obrazu.

Mars misja Viking i wytrzymałe opony

Kiedy NASA planowała rozpocząć misję badawczą na Marsa pod koniec lat 60., opracowano specjalne, bardzo mocne opony dla pojazdów Viking 1 i Viking 2. Naukowcy wiedzieli, że zrobotyzowany statek kosmiczny nie byłby w stanie wylądować na Czerwonej Planecie, gdyby był wyposażony w zwykłe koła, i podpisali kontrakt z Goodyearem na produkcję opon. Jej specjaliści stworzyli na potrzeby misji marsjańskiej nowy materiał włóknisty, pięciokrotnie mocniejszy od stali. Viking 1 i Viking 2 z powodzeniem wylądowały na Marsie i działały znacznie dłużej niż oczekiwano, a Goodyear wprowadził rozwój do swoich komercyjnych linii produktów. Dzięki temu dziś niektóre opony tej firmy są w stanie „przejechać” 16 000 km więcej niż ich odpowiedniki.

Apollo 11 i sportowe trampki

Buty Lunar, zaprojektowane z myślą o lądowaniu amerykańskich astronautów na Księżycu w 1969 roku, są „przodkami” nowoczesnych sneakersów. Buty uczestników misji księżycowej zostały wyposażone we wkładki zmniejszające nacisk na stopę oraz „system wentylacji”. Obecnie technologie te są wykorzystywane przez firmy zajmujące się artykułami sportowymi. Niemniej jednak na Księżycu pozostało 10 par pionierskich butów: zamiast tego zabrano na pokład ziemię i kamienie. Dziś nadal mogą tam pozostać. Jeśli buty są nienaruszone, metalowe sprzączki i sprzączki najprawdopodobniej wyglądają tak samo jak w dniu lądowania: na Księżycu nie ma tlenu, co oznacza, że ​​nie zachodzi utlenianie. Jednak silikonowe wkładki i syntetyczna tkanina musiały być cieńsze w wyniku procesów odgazowywania. Jeśli ktokolwiek dotknie kosmicznych butów, prawdopodobnie rozpadną się w pył.

ISS i rzepy

Zapięcia tekstylne, zwane również rzepami i rzepami, zostały wynalezione w 1948 i opatentowane w 1955. Po raz pierwszy zostały użyte przez astronautów, płetwonurków i narciarzy. Dopiero wtedy rzepy przeniknęły do ​​przemysłu tekstylnego i stały się dostępne dla zwykłych klientów. Dziś w rosyjskim segmencie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rzepy służą do mocowania drobnych przedmiotów do ścian modułu od wewnątrz. Wewnętrzna powierzchnia przegródek wyłożona jest miękkim materiałem z mikropętelkami, a narzędzia, artykuły biurowe i inne wyposażone są w paski materiału z mikrohaczykami. Jeśli przyciśniesz taki ołówek do panelu na ścianie, przyklei się. Na ubraniach astronautów są też paski materiału z mikropętelkami: w końcu wszystko po prostu „unosi się” z kieszeni w stanie nieważkości.

Modele silników rakietowych i przeszczepy serca

Technologia opracowana przez NASA do symulacji przepływu płynów w silnikach rakietowych pomogła amerykańskim lekarzom opracować miniaturową pompę serca lub urządzenie wspomagające pracę obu komór. Dla pacjentów, którzy czekają na przeszczep serca, jest to często niezbędne. Takie urządzenia są w stanie utrzymać krążenie krwi nawet w przypadkach, gdy serce pracuje bardzo słabo. Pozwala to na „przejściowy etap przeszczepu” i daje pacjentom możliwość oczekiwania na przybycie odpowiedniego dawcy.

Nowe urządzenie ma wymiary 2,5 na 7,5 cm i waży tylko 113 g: 10 razy lżejsze niż inne nowoczesne urządzenia wspomagające krążenie. Dzięki temu w 95% przypadków można uniknąć infekcji związanych z używaniem takich urządzeń. Jednocześnie pompa serca może działać na bateriach do ośmiu godzin, dając pacjentom możliwość wykonywania codziennych czynności.

System oczyszczania wody kosmicznej i nietłukące się gogle

Historia okularów z soczewkami odpornymi na uderzenia, które dziś można kupić w każdym sklepie optycznym, rozpoczęła się w 1972 roku. Następnie amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) nakazała producentom okularów przestawić się na plastik, którego nie można złamać. Nowy materiał miał jednak jedną wadę: szybko pojawiły się na nim rysy. Odkrycie Teda Widevena, specjalisty z Centrum Badawczego. Ames NASA, który pracował nad systemami oczyszczania wody na statkach kosmicznych. Firma Wideven opracowała technologię nakładania cienkiej folii z tworzywa sztucznego na powierzchnię filtra wodnego za pomocą wyładowań elektrycznych przepuszczanych przez parę związków organicznych. Stopniowo wiedza specjalistyczna została udoskonalona i zaczęto ją wykorzystywać do nakładania powłoki ochronnej na przezroczyste wizjery hełmów kosmicznych i innych plastikowych powierzchni. W 1983 roku Foster-Grant zdołał uzyskać licencję od NASA na wykorzystanie tej technologii w produkcji optyki i wkroczyła ona w sferę komercyjną.

Postęp naukowy ostatnich lat pozwolił człowiekowi znacznie poszerzyć jego rozumienie Wszechświata, ale w jego głębi wciąż kryje się wiele niewiadomych. Eksplorację kosmosu na dużą skalę utrudniają wysokie koszty i niska wydajność statków kosmicznych. Agencje i firmy lotnicze na całym świecie opracowują nowe technologie kosmiczne, które mają rozwiązać ten problem i umożliwić podróże międzyplanetarne oraz dalsze poszukiwania pozaziemskich form życia.

Winda do kosmosu

Obayashi Corporation of Japan ogłosiła w 2012 roku, że pracuje nad windą w kosmos, która powinna zostać ukończona do 2050 roku. W tym celu planuje się wybudowanie kosmodromu na Ziemi, który będzie połączony ze stacją kosmiczną umieszczoną na wysokości 35 500 km od powierzchni ziemi. Powstaną pomieszczenia mieszkalne i kosmiczne laboratoria. Obiekty zostaną połączone kablem z nanorurek węglowych i genetycznie modyfikowanym jedwabiem pajęczym. Nowe technologie pozwolą windy osiągnąć prędkość 201 km/h i pomieścić do 30 pasażerów. Planowany czas wejścia to około 8 dni.

Skylon

Rozwój brytyjskiej firmy Reaction Engines Limited – samolot kosmiczny Skylon – wystartuje i wyląduje na konwencjonalnym pasie startowym i może być używany jako samolot, a w wyższych warstwach atmosfery, po osiągnięciu prędkości ponaddźwiękowej, przełączy się w tryb rakietowy do wejdź na niską orbitę okołoziemską. Jest to możliwe dzięki specjalnie zaprojektowanemu silnikowi odrzutowemu Sabre, który wykorzystuje najnowszą technologię wstępnego chłodzenia tlenem z powietrza zewnętrznego lub własnych zbiorników. Oczekuje się, że Skylon obniży 15-20-krotnie koszt „kosmicznego” dostarczania ładunków o masie 12-15 ton na orbitę Ziemi.

Liczne szczątki obracające się w kosmosie w pobliżu Ziemi okresowo niszczą lub uszkadzają inne ważne obiekty. A jej stale rosnąca liczba zmusza naukowców do opracowywania nowych technologii w celu jej eliminacji. Specjaliści z Instytutu EPFL (Szwajcaria) zaprezentowali w tym celu statek kosmiczny CleanSpace o wymiarach 30x30x10 cm, przeznaczony do jednorazowego użytku. Jego pierwszym celem ma być szwajcarski satelita Swisscube, wystrzelony na orbitę w 2009 roku. Oczyszczacz namierzy swój cel i przeniesie go w górne warstwy atmosfery, gdzie oba powinny się spalić. Koszt projektu CleanSpace szacowany jest na 11 000 000 USD, a jeśli misja zakończy się sukcesem, planowane jest uruchomienie jego masowej produkcji w celu utrzymania czystości w przestrzeni bliskiej Ziemi.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

W 2017 roku agencja kosmiczna NASA otrzymała zaawansowany technologicznie teleskop kosmiczny, który powinien pomóc naukowcom w poszukiwaniu przejawów życia na rozległych przestrzeniach wszechświata. Kosztujące 8,8 miliarda dolarów urządzenie, oparte na nowych technologiach, umożliwi eksplorację wielu najodleglejszych planet w kosmosie, obliczenie ich rozmiarów oraz pomiary zawartości wody, dwutlenku węgla i innych substancji w atmosferze. Główną cechą wyróżniającą teleskop Jamesa Webba jest jego zasięg. jest w stanie przeskanować przestrzeń około 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy zaczęło się pojawiać światło widzialne.

Naukowcom z KRLD udało się stworzyć unikalną kopię silnika, który działa, łamiąc prawa zachowania pędu. Zewnętrznie wygląda jak wiadro położone na boku, działa poprzez przekształcanie mikrofal w trakcję i jest zasilane energią słoneczną. Zasada jego działania jest sprzeczna ze wszystkimi znanymi prawami fizyki, dlatego niektórzy eksperci sądzą, że próbka eksperymentalna została zbudowana z błędem i próbki rzeczywiste nie będą działać. Ale jeśli wszystko zostanie poprawnie obliczone, zastosowanie nowej technologii EmDrive pozwoli na uruchomienie pojazdów do eksploracji kosmosu bez paliwa płynnego i przyspieszenie ich do niesamowitych prędkości. Na przykład będą w stanie dotrzeć do granic Układu Słonecznego w ciągu 1 roku, a nie kilkudziesięciu lat.

Statek kosmiczny, który nie przekracza rozmiarów samochodu, został opracowany przez specjalistów NASA do badania atmosfery Słońca. Po 7-letnim obrocie wokół Wenus sonda Parker Solar Probe skieruje się prosto do Słońca, aby zbliżyć się do jego powierzchni na odległość około 6 000 000 km. Wcześniej można było zbliżyć się do głównej Gwiazdy tylko na 43 000 000 km za pomocą aparatu Helios 2.

Start misji zaplanowano na 2018 rok, a czas jej trwania liczony jest na 3 lata, podczas których sonda przeleci w pobliżu Słońca 24 razy i będzie mogła zbliżyć się do niego na odległość 10 razy bliższą orbity Merkurego. W celu ochrony przed ekstremalnymi temperaturami (do 2500 °C) jest wyposażony w specjalną kompozytową osłonę węglową o grubości 12 cm.

„Wenerokhod”

Specjaliści laboratoryjni NASA pracują nad nowymi technologiami do badania Wenus. Główny problem polega na tym, że jego środowisko jest dość agresywne: atmosfera nagrzewa się do 462 ° C i jest 90 razy większa niż gęstość atmosfery ziemskiej, więc powstaje tu ciśnienie, którego nie jest w stanie nawet najtrwalszy kadłub atomowej łodzi podwodnej wytrzymać. W związku z tym wymagane jest stworzenie statku kosmicznego z minimalną ilością elektroniki, w przeciwnym razie bardzo szybko zawiedzie.

Nowy projekt o nazwie AREE (Automaton Rover for Extreme Environments) to łazik planetarny, który będzie wyposażony w turbinę wiatrową i panele słoneczne. Wszystkie informacje będą zbierane za pomocą mechanicznych komputerów i transmitowane do stacji orbitalnej za pomocą kodu Morse'a.

Naukowcy NASA pracują nad opracowaniem księżycowego laboratorium orbitalnego, którego uruchomienie planowane jest na początek lat 20. Nowa brama Deep Space Gateway ma zastąpić ISS, po tym, jak jej żywotność dobiegnie końca do 2024 r. Wśród głównych zadań projektu jest testowanie nowych technologii eksploracji kosmosu i przygotowanie do dalekodystansowych lotów międzyplanetarnych, w szczególności do podróży na Marsa.

Usytuowanie stacji na orbicie księżycowej zapewni unikalne środowisko do badania kosmosu i jego wpływu na człowieka. Deep Spce Gateaway ma zostać wyposażone w obserwatorium radiowe nadające się do analizy promieniowania z epoki „ciemnych wieków” (odpowiadające 380-550 tys. lat po Wielkim Wybuchu).

Technologia SpiderFab

Tethers Unlimited pracuje nad najnowszą technologią druku 3D SpiderFab, która pozwoli na drukowanie i montaż statków kosmicznych w kosmosie.

Projekt przewiduje opracowanie robotów pająkopodobnych w stanie nieważkości, które będą tworzyć poszczególne części na drukarkach 3D z polimeru i innych materiałów, a następnie montować z nich statki kosmiczne. Dzięki temu nie będą musiały być wystrzeliwane z Ziemi, co znacznie obniży koszty statków i będzie można montować konstrukcje znacznie większe niż pozwalają na to obecne technologie.

komunikacja laserowa

Komunikacja jest niezbędna do udanej eksploracji kosmosu, ale większość nowoczesnych nadajników zużywa zbyt dużo energii do przesyłania danych, co jest szczególnie ważne podczas długich podróży kosmicznych. Pomóc w tym może zastosowanie nowych technologii transmisji danych za pomocą lasera, dzięki czemu prędkość transmisji wzrośnie od 10 do 100 razy w porównaniu z nadajnikami radiowymi.

W ramach eksperymentu NASA uruchomiła we wrześniu 2017 r. system laserowej transmisji danych LLCD na satelicie LADEE, który zajmuje się badaniem atmosfery księżycowej. System wykazał się rekordową wydajnością: wiązka laserowa przesyłała dane na Ziemię z prędkością 622 Mb/s, a z powrotem – z prędkością 20 Mb/s.

Federalna Agencja ds. Edukacji

Państwowy Uniwersytet Ekonomiczny w Samarze

Katedra Techniki Przemysłowej i Towaroznawstwa

PRACA PISEMNA

na podstawie technicznej produkcji

na temat: „Technologie kosmiczne”

Gotowe: student

2 kursy PEF EOT

Lipej Elena

Naukowy kierownik: Tarasov A.V.

Stopień: ______________

Samara - 2009

Wstęp

Rozdział 3. Technologie kosmiczne – w walce z kryzysami energetycznymi

Rozdział 4. Technologie kosmiczne docierają do regionów

Rozdział 5. Perspektywy rozwoju technologii kosmicznych

5.1 Technologie kosmiczne do zwalczania wirusa ptasiej grypy

5.2 Broń kosmiczna

5.3 Program kosmiczny Rosji i Białorusi

5.4 Wykorzystanie energii słonecznej na Ziemi

Wniosek

Lista wykorzystanej literatury

Wstęp

W ostatnich latach – latach STP (postępu naukowo-technologicznego) – jednym z wiodących sektorów gospodarki narodowej jest przestrzeń kosmiczna. Osiągnięcia w eksploracji i eksploatacji przestrzeni kosmicznej są jednym z najważniejszych wskaźników poziomu rozwoju kraju. Pomimo tego, że branża ta jest bardzo młoda, tempo jej rozwoju jest bardzo wysokie i od dawna wiadomo, że eksploracja i wykorzystanie kosmosu są obecnie nie do pomyślenia bez szerokiej i wszechstronnej współpracy między państwami.

W bardzo krótkim okresie historycznym astronautyka stała się integralną częścią naszego życia, wiernym pomocnikiem w sprawach gospodarczych i wiedzy o otaczającym nas świecie. I nie ma wątpliwości, że dalszy rozwój cywilizacji ziemskiej nie może obejść się bez rozwoju całej przestrzeni ziemskiej. Eksploracja kosmosu – tej „prowincji całej ludzkości” – trwa w coraz szybszym tempie.

W pozytywny sposób na rzecz kosmosu działają takie trendy we współczesnych stosunkach międzynarodowych, jak globalizacja, wzmacnianie procesów integracyjnych i regionalizm. Z jednej strony stawiają one działalności kosmicznej zadania o prawdziwie globalnym porządku, gdyż tylko środki kosmiczne umożliwiają gromadzenie, przetwarzanie i rozpowszechnianie informacji o stanie globalnych problemów w skali planetarnej. Z drugiej strony umożliwiają łączenie wysiłków i znajdowanie środków na rozwiązywanie problemów krajowych i regionalnych, zapewniając opłacalność ekonomiczną.

Rozdział 1. Niektóre wyniki prac w dziedzinie technologii kosmicznych przeprowadzonych przez radzieckich naukowców

W 1978 roku w badaniach prowadzonych w ramach programu Interkosmos pojawił się nowy kierunek - badanie procesów powstawania i zachowania materiałów w przestrzeni kosmicznej. Aby rozwiązać wiele problemów stojących przed ludzkością, potrzebne są różnego rodzaju materiały o specjalnych, czasem niezwykłych właściwościach i możliwościach: półprzewodniki, kryształy do ​​technologii podczerwieni oraz najbardziej złożone materiały optyczne. Kosmos zapewnia osobie bliskie idealne środowisko do ich przyjmowania. Prawie całkowity brak grawitacji na pokładzie statku kosmicznego, głęboka próżnia, które często przeszkadzają astronautom i komplikują działanie niektórych instrumentów i systemów pokładowych, działają w tym przypadku jako zjawisko pozytywne.

Pojawia się jednak szereg pytań. W szczególności, czy z ekonomicznego punktu widzenia uzasadnione jest przeniesienie w kosmos procesów już wypracowanych na Ziemi? Są podstawy do takich wątpliwości. Po pierwsze, tworzenie sprzętu do pracy w kosmosie jest znacznie droższe. Po drugie, wystrzelenie tego sprzętu w kosmos i jego działanie na pokładzie statku kosmicznego lub stacji wymaga dużych nakładów materiałowych. W ZSRR te badania stosowane mają raczej charakter projektowania eksperymentalnego. Przed powstaniem kosmicznych fabryk jest jeszcze długa i trudna droga.

Z reguły badania kosmosu prowadzone są głównie w interesie naszych czysto ziemskich potrzeb. Dotyczy to również nauki o materiałach kosmicznych. Jednym z głównych odbiorców takich materiałów jest nauka i technologia. Na przykład instrumenty, systemy i zespoły kosmiczne muszą mieć maksymalną czułość i zdolność do działania w ekstremalnych warunkach. Nie jest tajemnicą, że do produkcji technologii kosmicznych wykorzystuje się najbardziej zaawansowane materiały dostępne człowiekowi. Tylko z ich pomocą można z powodzeniem rozwiązać wspaniałe zadania, przed którymi stoją odkrywcy kosmosu. Dlatego im intensywniejszy i bardziej owocny rozwój nauki o materiałach kosmicznych, tym szybciej będzie ona w stanie dostarczać nowe materiały do ​​technologii kosmicznej, tym większy zwrot będziemy mogli uzyskać ze wszystkich dziedzin badań kosmicznych. Waga tego problemu i jego znaczenie są niezaprzeczalne.

Początek współpracy w tym kierunku w ramach programu Interkosmos zbiegł się z przygotowaniem pierwszych lotów załóg międzynarodowych. Stało się możliwe prowadzenie wspólnych badań na stacji orbitalnej Salut-6, która przez wiele lat służyła jako baza do różnorodnych badań. W celu przeprowadzenia wspólnych eksperymentów materiałoznawczych Związek Radziecki dostarczył naukowcom z krajów bratnich pokładowe instalacje technologiczne „Kristall” i „Splav”, które umożliwiają prowadzenie badań z różnymi materiałami, z wykorzystaniem szerokiej gamy metod otrzymywania związków. Wartość eksperymentów podniosła również obecność na pokładzie stacji kosmonautów, którzy przeszli specjalne szkolenie w zakresie wykonywania tego rodzaju prac.

W Związku Radzieckim wykonano znaczną ilość pracy, aby zbadać procesy spawalnicze w warunkach mikrograwitacji i stworzyć różne urządzenia do tego celu. Podczas tworzenia takiego sprzętu należy wziąć pod uwagę szereg wymagań dotyczących jego konstrukcji i działania, ze względu na specyfikę pracy na statku kosmicznym. Bezpieczna eksploatacja sprzętu na statku kosmicznym zależy od prawidłowego uwzględnienia czynników, takich jak destrukcyjny wpływ źródła ciepła, obecność kąpieli ciekłego metalu i rozpryski stopionego metalu, zwiększone napięcie zasilania oraz skutki uboczne, takie jak: promieniowanie cieplne lub rentgenowskie. Na przykład w instalacji typu Vulcan przeznaczonej do spawania wiązką elektronów napięcie przyspieszające zostało wybrane tak, aby było mniejsze niż 15 V, ponieważ eliminuje to możliwość pojawienia się promieni rentgenowskich. Pomyślny wybór trybu spawania łukowego pozwolił uniknąć odprysków metalu. W tej samej instalacji elementy i obwody wysokiego napięcia jako potencjalne źródła zagrożenia zostały zamknięte w jednym bloku i wypełnione żywicą epoksydową. Aby zlokalizować pył metalowy, promieniowanie cieplne i świetlne, w instalacji Vulkan zastosowano specjalną obudowę ochronną. Parametry procesu były kontrolowane i utrzymywane na wymaganym poziomie przez system zabezpieczeń elektrycznych i mechanicznych.

Analiza różnych metod spawania wykazała, że ​​względna prostota spawania wiązką elektronów, wysoka wydajność procesu oraz możliwość jego zastosowania do wszystkich metali czynią tę metodę jedną z najbardziej obiecujących w technologii kosmicznej.

Rozdział 2. Wsparcie informacji kosmicznej w badaniach biosfery

Trzy dekady ery kosmicznej znacząco wpłynęły na naszą wiedzę o Ziemi, technologię tworzenia map oraz operacyjne obserwacje procesów naturalnych, zwłaszcza w meteorologii.

Za pomocą sztucznych satelitów udało się przewidzieć pogodę na okres 3-5 dni na większości Ziemi z dokładnością i zasięgiem, które wcześniej były niedostępne; obserwować zjawiska suszy w dużych regionach; wykrywać pożary lasów i wylesianie na słabo zaludnionych obszarach; zidentyfikować bioprodukcyjne obszary oceanu, które są najbardziej odpowiednie dla siedlisk ryb; określić przemieszczenie płyt tektonicznych i przewidzieć trzęsienia ziemi za pomocą parametrów trajektorii orbit satelitów.

W kosmicznych metodach badania planety określono dwa kierunki:

1. Rozwiązywanie sektorowych zadań krajowych na poziomie lokalnym lub subregionalnym związanych z mapowaniem tematycznym komponentów środowiska przyrodniczego oraz aktualizacją wcześniej utworzonych map. Skala produktów kartograficznych to 1:50 000 - 1: 2 000 000.

2. Realizacja największych krajowych i międzynarodowych programów związanych z badaniem rozwoju Ziemi jako planety z obowiązkowym wykorzystaniem informacji kosmicznej. Ten kierunek koncentruje się na wykorzystaniu narzędzi kosmicznych jako narzędzia w zadaniach nauk o Ziemi.

Polaryzacja zainteresowań naukowych wyraźnie dzieli kraje świata według kierunków wykorzystania kosmicznych metod teledetekcji.

Nawet tak wysoko rozwinięte kraje jak Niemcy, Francja, Anglia ograniczają swoje badania do poszczególnych terytoriów. Ich wykorzystanie ze zdjęć satelitarnych opiera się na wysokiej kulturze technologicznej tworzenia map w oparciu o systemy informacyjne. Stany Zjednoczone, w przeciwieństwie do krajów Europy Zachodniej, aktywnie rozwijają koncepcję i program ogólnoświatowych badań systemowych ukierunkowanych na rozwiązywanie problemów nauk o Ziemi.

Badanie cykli naturalnych powinno opierać się na wielowymiarowych szeregach czasowych pomiarów przestrzennych. Tylko takie podejście jest w stanie zapewnić rejestrację dynamicznych procesów. Aby zbadać rozwój fenologiczny upraw rolnych w eksperymencie Kursk-85, osiągnięto pozytywne wyniki, łącząc wielowymiarowe szeregi czasowe pomiarów optycznych. Tak więc badanie procesów naturalnych wymaga niemal całorocznego cyklu przeglądów kosmosu i odpowiednich obserwacji podsatelitarnych.