Как передовые космические технологии помогают людям. Космические технологии будущего: покорение дальнего и ближнего космоса Исследовательские работы технологии космоса в повседневной жизни

Современные астронавты все еще вынуждены мириться с невесомостью. Создать искусственную гравитацию можно за счет центробежной силы, заставив корабль или орбитальную станцию вращаться вокруг своей оси. Однако этот способ приемлем лишь для станций величиной с футбольное поле. На более мелких объектах скорость вращения будет такой, что астронавты начнут испытывать дезориентацию и головокружение — вплоть до потери сознания.

Для человека не только утомительно, но и опасно выходить в открытый космос. Было бы неплохо, если бы все «внешние» работы за астронавтов совершали летающие роботы. Специалисты NASA уже сделали первый шаг к достижению этой цели, создав шарообразную автоматизированную камеру AERCam, которая будет проверять внешнюю поверхность Международной космической станции. В дальнейшем роботы смогут самостоятельно проводить техобслуживание и ремонт.

Чтобы покинуть корабль или вновь зайти на борт, астронавт проходит через воздушный шлюз. Альтернативой этой неудобной и небезопасной технологии может стать «порт скафандров» с герметичной кабиной и скафандром снаружи. Астронавты больше не будут страдать кессонной болезнью. Также уменьшится количество травм, связанных с длительным пребыванием в скафандре.

Цель международного проекта MAGDRIVE — создание бесконтактных механических узлов для космической техники. Зазор между частями механизмов обеспечивают магниты с одноименными полюсами. Принцип магнитной левитации, который применяется в поездах на воздушной подушке, позволит забыть о проблемах истирания, температурных деформаций и замерзания антифрикционных составов.

Для успеха космических миссий очень важна связь. Однако современные радиопередатчики потребляют слишком много энергии, что особенно критично в длительных межпланетных путешествиях. Одно из возможных решений проблемы — использование лазера, который позволит передавать данные со скоростью от 10 до 100 раз выше, чем радиопередатчик. Ожидается, что лазерные передатчики начнут использовать в 2017 году.

Человекоподобный робот Робонавт разработан NASA совместно с компанией General Motors. На сегодняшний момент один из Робонавтов находится на борту Международной космической станции, выполняя некоторые виды работ наряду с астронавтами. Однако для более широкого использования конечностям машины не хватает гибкости.

CleanSpace One — небольшой ящик с захватывающим устройством для сбора космического мусора. Разработку Швейцарского федерального института технологий уже дважды применяли для того, чтобы убрать с орбиты швейцарские спутники. В будущем подобные устройства будут блюсти чистоту в околоземном пространстве, где сейчас болтается около 55 тысяч различных объектов, в том числе и рукотворных.

Серьезную угрозу для покорителей космоса представляет радиация. Во время путешествия на Марс астронавты получают дозу радиации, в сто раз превышающую годовую норму на Земле. Один из способов решить эту проблему предложила британская Лаборатория Резерфорда-Эплтона. Их разработка называется мини-магнитосферой. Идея состоит в том, чтобы создать вокруг космического корабля магнитное поле, сходное с магнитным полем Земли.

Специалисты национальной лаборатории в Беркли трудятся над технологиями синтеза биологических молекул. Эти разработки позволят астронавтам создавать еду, лекарства, горючее из минералов, газов и почв, собранных на чужеродных планетах, а также из продуктов человеческой жизнедеятельности. Биосинтез открывает безграничные возможности. Например, еду можно получить из бактерии спирулины, а микроб Methanobacterium thermoautotrophicum пригодится для производства метана и кислорода.

В 2012 году японская строительная компания Obayashi Corporation пообещала, что к 2050-му создаст космический лифт высотой 96000 км. В лифте будут использоваться кабины на магнитных подушках. Благодаря японской разработке стоимость вывода килограмма груза на орбиту снизится с нынешних $22 000 до $200.

Многие изобретения, сделанные с прицелом на космос, в итоге находят свое применение на Земле — в виде детского питания, подошв для обуви, солнцезащитных очков, которые поглощают ультрафиолетовое излучение, прочих полезных и приятных предметов. Даже любопытно, как скоро новые научно-фантастические технологии станут частью повседневной жизни.

Услышав словосочетание «космические технологии», большинство жителей Земли, скорее всего, представят себе взлетающую ракету, возможно, Международную космическую станцию или, на худой конец, фантастический космический корабль, неспешно плывущий в кадре через пустоту космоса. Так уж повелось, что большинство наших ассоциаций с этой отраслью мы получили из художественного кинематографа или книг. Те, кто интересуется космонавтикой, знают, что благодаря реальным «космическим технологиям» люди могут добраться до орбиты высоко над Землей или даже запустить станцию к соседней планете.

Кто-то, возможно, вспомнит про GPS, спутниковое телевидение и интернет или даже про метеорологию, а другой просто задастся вопросом: зачем все это нужно, ведь космос так далеко? К счастью, реальность интересней: космос намного ближе к нам, чем вы думаете. Наследие космонавтики подарило нам сотни небольших вещей, которые ежедневно окружают нас в быту и упрощают наши жизни. Сегодня мы расскажем о нескольких из них.

Межконтинентальные ракеты и ваш автомобиль

В 1953 году Норман Ларсен, основатель Rocket Chemical Company, выполнял заказ аэрокосмического подрядчика США компании Convair и разрабатывал новое водоотталкивающее вещество. Популярная корпоративная легенда говорит, что тридцать девять попыток были неудачными, но сороковая дала необходимый результат, в честь чего новую чудо-формулу так и назвали - WD-40 («Водоизместитель-40»).

Convair использовали новую смазку для защиты сверхтонких стенок топливных баков и электроники ракет Atlas во время перевозки и хранения. Межконтинентальные баллистические ракеты Atlas, конечно, разрабатывались как грозное оружие и даже стояли на боевом дежурстве во время Карибского кризиса, но постепенно списывались военными, когда их место занимали более совершенные орудия уничтожения. Заменяемые на ракеты Titan и Minuteman, они передавались NASA для целей вполне научных, а в рамках программы Mercury в 1962 году обеспечили первый американский орбитальный полет астронавта Джона Гленна.

Слева  -  запуск межконтинентальной баллистической ракеты Atlas B. Справа  -  Atlas D с кораблем Mercury Friendship 7 и Джоном Гленном на борту. Фото: USAF \ NASA.

Джон Гленн на орбите. Фото: NASA

Полет космического корабля Mercury в представлении художника

Формула водооталкивающей смазки Нормана Ларсена оказалась настолько удачной, что конструкторы Convair использовали ее и в собственных целях, обрабатывая запчасти личных автомобилей. Осознав потенциальный коммерческий успех, в 1958 году Rocket Chemical Company начинают продажи нового вещества в локальных магазинах в Сан Диего. А в 1969-м компания переименовывается, взяв название самого важного на тот момент предложения в своем портфеле  -  WD-40. Сегодня чудо-смазка продается в более чем половине стран мира и знакома, пожалуй, почти каждому автомобилисту (и просто крепкому хозяйственнику). А в спектре возможных способов ее использования и рекомендаций по применению уже невозможно отличить миф от реальности: от очистки заржавевших деталей до удаления собачьих экскрементов или даже выведения жвачки из волос.

Винтажная упаковка WD-40 и современная

Межпланетные станции и цифровая фотография

В 1992 году Дэниел Голдин, назначенный на место администратора NASA (к слову, прослуживший на этой должности при трех президентах США), обрисовал новый принцип работы агентства через три простых слова: «Быстрее, лучше, дешевле». Этот принцип поставил перед инженерами миссий конкретные задачи (например, миниатюризация цифровых камер с CCD-матрицей, используемых в межпланетных миссиях, без потери научной ценности получаемых снимков).

В результате инженер лаборатории реактивного движения NASA Эрик Фоссум представил CMOS Active-Pixel Sensors. Само по себе использование металл-оксидных полупроводников к девяностым годам XX века не было чем-то новым, как и теоретическая возможность использовать их светочувствительность вкупе с APS, но практическая реализация Голдина совершила переворот на рынке цифровой фотографии. Новые сенсоры потенциально были дешевле в производстве, менее энергозатратны и давали бо́льшие возможности в миниатюризации камеры и работе с изображением.

Первый 10-мегапиксельный CMOS-сенсор Aptina Imaging для компактных цифровых камер. Aptina - правообладатель технологий Photobit. Изображение: Aptina Imaging

Фоссум понял, что его разработка будет востребована и на Земле. В 1995-м он основал компанию Photobit и запатентовал новую технологию. В дальнейшем история компании Photobit - это история поглощений и переименований, а в результате в 2017-м CMOS-матрицы используются почти повсеместно - начиная от мобильных телефонов и заканчивая камерами автомобилей и медицинских приборов. Хотите сделать «селфи»? Вы просто космос!

CMOS-сенсоры используются в камерах ваших смартфонов…

…в ваших зеркалках…

…автомобильных камерах заднего вида…

…и даже медицинских камерах и эндоскопах - и вообще везде, где важны небольшой размер и энергопотребление

Кстати, использование слова «пиксель» впервые было зафиксировано в 1965 году в работе инженера лаборатории реактивного движения Фредерика Биллингсли. Он использовал это слово для описания минимальных элементов изображений, получаемых от станций, отправленных к Луне и Марсу.

Марсианские пузырьки в земном пиве

Сложно представить себе что-то более земное, чем бокал пива в конце тяжелого дня. Кстати, это удовольствие недоступно космонавтам на орбите, но, возможно, это справедливая цена за лучший в известной вселенной вид из окна на нашу планету. Роберт Зубрин  - не астронавт, но американский инженер, основатель «Марсианского общества» и, пожалуй, один из самых ярких сторонников немедленной колонизации землянами соседних миров.

Долгое время он работал над концептами планов доставки людей на Марс и инструментами, которые позволят будущим поселенцам получать часть необходимых ресурсов прямо из атмосферы Красной планеты: кислород или топливо для ракетных двигателей и роверов. Некоторые из разработанных его командой технологий нашли применение на Земле - например, в добыче нефти и природного газа. Но и Зубрину не чуждо все земное - из «приземленной» технологии родилась еще более «приземленная».

Будущим колонистам Марса придется использовать ресурсы планеты для развития колонии. Изображение: NASA

При производстве пива углекислый газ образуется естественным образом, но бо́льшая его часть рассеивается в воздухе еще в процессе приготовления. Крупные производители могут позволить себе установку довольно дорогих систем, задерживающих CO 2 для последующего повторного обогащения. Небольшие пивоварни закупают дополнительный объем у сторонних поставщиков, что в итоге увеличивает себестоимость конечного продукта. Внезапно на помощь приходят технологии, разрабатываемые для будущих колонистов Марса! Компания Зубрина Pioneer Energy представляет довольно необычный для своей деятельности продукт  -  систему обогащения углекислым газом для крафтовых пивоварен. Компактный комплекс задерживает производимый при приготовлении CO 2 и, по подсчетам производителя, может сохранять порядка 5 тонн углекислого газа в месяц и сэкономить до $15 тыс. в год для небольшой пивоварни.

CO 2 Craft Brewery Recovery System. Фото: Pioneer Energy

В 2015-м Pioneer Energy получили десятки заказов на новую систему. Согласно оценкам, потенциальный рынок  -  около 20 тыс. крафтовых пивоварен по всему миру. Встретите ли вы пузырьки, полученные с помощью околокосмических технологий в Беларуси, науке вряд ли известно. Но как это обычно бывает, там, где есть новый подход, удешевляющий ваше производство, довольно быстро появляются другие возможности его применения и аналоги, «не уступающие оригиналу».

Одежда и космические аксессуары

Популярная интернет-легенда гласит, что благодаря космонавтике появились застежки-молнии, липучки, спортивные кроссовки и даже тефлон. На самом деле нет. Современные застежки-молнии были запатентованы еще в 1913 году, а липучки - в 1955-м, хотя последние действительно поначалу использовались как элементы одежды для астронавтов, аквалангистов и горнолыжников. Спортивная обувь, конечно, тоже не изобретение космической эры, но амортизирующая подошва как элемент современных кроссовок появилась в быту землян также благодаря ботинкам астронавтов миссий «Аполлон». Тем не менее отрасль сделала мощный вклад в материалы, которые используются в спецодежде и даже в обиходе обычных людей.

Совершать открытия и создавать полезные изобретения в области космических технологий могут не только опытные специалисты, но и студенты, которые так или иначе хотят связать свою жизнь с космосом. Так 19 - летняя студентка Айша Мустафа (Aisha Mustafa) из университета Сохаг (Sohag University), находящегося в Египте изобрела двигатель для космических аппаратов.

В великобритании ученые начали работу над новой технологией двигателя для космических самолетов, которые смогут осуществлять выход на орбиту.

Космос полон тайн и загадок, а так же угроз для нашей планеты. Одной из угроз являются астероиды. С целью обезопасить планету, ученые из Университета Стратклайд в Глазго решили создать миниатюрные спутники оснащенные лазерами, которые смогут повлиять на движение астероидов.

Из новостей о космосе стало известно что, в японской компании Obayashi решили построить лифт, на котором можно подняться в космос. Осуществление такого плана намечено к 2050 году. Компания Obayashi планирует построить космодром на земле с космической станцией находящейся на геостационарной орбите в 35500 км. над поверхностью Земли.

Все мы знаем о наличии мусора в космосе, который вращается вокруг Земли на высоких скоростях, тем самым повреждая или уничтожая другие космические объекты. Увеличивающееся количество космического мусора заставляет принимать решения по его ликвидации.

Международная группа ученых под руководством профессора Гуйлема Англада-Ескюде (Guillem Anglada-Escude) и Пола Батлера (Paul Butler) из Института Карнеги по науке в США обнаружили планету похожую на землю Супер-Земля на расстоянии 22 световых лет от Земли.

NASA выпустили первый в истории видеоролик с записью тёмной стороны Луны. До этого Луну можно было увидеть только на фотографиях, ну или в фантастических фильмах. Видео было снято 19 января с помощью камеры установленной на борту одного из изобретенных зондов GRAIL , выпущенного в космос в сентябре 2011 года.

Существование НЛО не является точно установленным фактом, у большинства людей имеются сомнения по этому поводу. Вот и в этот раз, ученые НАСА развеяли предположение о существовании инопланетян. В последних новостях космоса за следы НЛО был принят странный символ в виде треугольника.

Покорить космос пытаются различными способами, в том числе роботами в задачи которых входить исследование других планет. Национальное управление по аэронавтике и освоению космического пространства США (NASA) разработали необычное роботизированного робота паука Spidernaut.

Второй космический аппарат GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory), запущенный в космос в сентябре 2011 г. как сообщили новости космоса, достиг орбиты Луны 31 декабря, в самый Новый год, когда на земле начинали праздновать и дарить друг другу новогодние гаджеты . Спутники GRAIL помогут учёным составить самую точную гравитационную карту Луны. Прежде чем спутники достигли своей цели, им пришлось преодолеть путь на который ушло несколько месяцев.

Annotation

В книге представлены различные способы создания движения тел, то есть, изменения положения объекта как в пространстве, так и во времени. Рассматриваются принципы работы активных движителей, не требующих реактивного отброса массы за пределы транспортного средства. Показаны способы создания хрональной движущей силы, обеспечивающей ускорение или замедление движения во времени, то есть, изменения скорости существования частиц материи. Впервые показан расчет резонансных условий для четырехмерных процессов,

Книга предназначена для инженерно-технических специалистов и широкого круга читателей, интересующихся вопросами конструирования аэрокосмических движителей для транспортных средств нового типа. Конструктивные сведения даются читателю для экспериментальной проверки, поскольку исходная информация по данной теме, в некоторых случаях, не имеет официального достоверного подтверждения.

Ваши комментарии и дополнения присылайте автору.

Александр Владимирович Фролов

Предисловие

Глава 1 Реактивный принцип в замкнутой системе

Глава 2 Крыло в замкнутом потоке

Глава 3 Эффект Магнуса и сила Лоренца

Глава 4 Электрокинетические движители

Глава 5 Криволинейное движение тела

Глава 6 Гироскоп переменного радиуса

Глава 7 Компенсация веса тела

Глава 8 Инерциоиды

Глава 9 Прецессия гироскопа

Глава 10 ГИБИП

Глава 11 Эфироплавательный аппарат Коровина

Глава 12 Антигравитация в генераторах свободной энергии

Глава 13 Пондемоторные эффекты

Глава 14 Пондеролет Академика Игнатьева

Глава 15 Внутренняя структура электрического потенциального поля

Глава 16 Эффект Брауна

Глава 17 Конденсатор Фролова

Глава 18 Активный силовой наноматериал

Глава 19 Метод Георгия Успенского

Глава 20 Движение за счет «внутренних сил»

Глава 21 Гравимагнитное поле

Глава 22 Использование фактора «время» в движителях

Глава 23 Волны «плотности времени» Козырева

Глава 24 Гравитация и упругие напряжения

Глава 25 Структура продольных волн

Глава 26 Хронодинамика

Глава 27 Хрональная движущая сила

Глава 28 Термогравитация

Глава 29 Волны материи де Бройля

Глава 30 Гравитоплан Гребенникова

Глава 31 Эффект формы

Глава 32 Строение Пространства – Времени

Глава 33 Хрональная постоянная

Глава 34 Четырехмерный резонанс

Глава 35 Четырехмерная голограмма

Глава 36 Расчет скорости света

Глава 37 Машина Времени

Глава 38 Концепция телепортации

Александр Владимирович Фролов

Новые космические технологии

Существует только один истинный закон – тот, который помогает стать свободным.

Ричард Бах

«Чайка по имени Джонатан Ливингстон»

Предисловие

Движение – это изменение места положения объекта, процесс, происходящий как в пространстве, так и во времени. Мы существуем в движении, благодаря тому, что находимся на поверхности планеты, летящей в космосе вокруг Солнца, и вместе с ним в Галактике. С другой стороны, каждая частица вещества материальных объектов является эфиродинамическим процессом, более или менее устойчивым вихревым потоком эфирной среды. Таким образом, в реальном мире нет ничего неподвижного, все объекты находятся в движении. Мы замечаем движение, как изменение места положения, или другое изменение параметров процесса существования материи. Процесс движения не может останавливаться до тех пор, пока материя существует. С данной точки зрения, мы будем рассматривать способы создания движущей силы, действующей на тело, не забывая о том, что все материальные объекты состоят из микрочастиц, и находятся на поверхности нашей планеты. Говоря о перемещении тел, необходимо понимать, что при этом, так или иначе, приходит в движение комплекс частиц материи, существующий при определенных условиях.

Практическое применение процесса движения состоит в том, чтобы перемещать объект, например, пассажиров и груз, из одной точки пространства в другую, по возможности, с минимальными затратами времени. Процесс движения, обычно, происходит с некоторой скоростью, но, как любое другое явление, имеет два «предельных случая»: в одном из них, тело мгновенно меняет местоположение в пространстве, а во втором, тело мгновенно меняет свое положение на оси времени. Первый случай относится к телепортации, а второй – к перемещениям во времени, без изменения положения в пространстве. Мы рассмотрим различные направления развития технологий перемещения в пространстве и времени, включая и эти два предельных случая.

Обычные способы перемещения нам хорошо известны, основной из них – реактивный. Пешеход отталкивается от опоры ногами, автомобиль отталкивается от опоры при вращении колеса, и при этом, опора отталкивается назад, а транспорт получает реактивный импульс, и движется вперед. Лодка может приводиться в движение веслами, водометом или винтом, отталкивая назад воду, создавая реактивный эффект. При таком способе, строго выполняется закон сохранения импульса, который всем нам хорошо знаком: в результате реактивного взаимодействия, каждое из тел получает одинаковый импульс, который равен произведению массы и скорости, для каждого из двух взаимодействующих тел. Ракетные движители, винтовые или турбореактивные самолеты, и другая техника работает в точном соответствии с данным законом сохранения импульса.

Ускорение летательного аппарата, например, ракеты, зависит от того, как много, и с какой скоростью, топливо будет выбрасываться через сопло ракеты во внешнюю среду. Отметим, что, для создания движущей силы, любой реактивный аппарат тратит энергию, чтобы придать ускоренное движение реактивной массе. При этом, выбрасываемое во внешнюю среду топливо увеличивает кинетическую энергию молекул среды, в конечном итоге, увеличивая температуру окружающей среды, нагревая ее. В таком случае, можно сказать, что увеличение тепловой энергии, кинетической энергии молекул окружающей среды, эквивалентно увеличению кинетической энергии летательного аппарата, или другого движущегося тела, использующего реактивный принцип. В этом проявляется закон сохранения импульса и энергии.

Существуют другие, давно известные методы, похожие на реактивный принцип. Эти методы также работают в строгом соответствии с законом сохранения импульса, но в обратном направлении, а именно, за счет уменьшения тепловой энергии окружающей среды. Например, парусник приводится в движение не так, как лодка или катер: он тормозит движущийся поток среды (воздух) своим парусом, что изменяет (уменьшает) кинетическую энергию потока частиц окружающей среды, для того, чтобы увеличить скорость (кинетическую энергию) парусника.

Поскольку термин «реактивный» означает «противодействующий», то принцип, противоположный реактивному, можно называть «активным», то есть «действующим». В реактивных движителях, сила, действующая на транспортное средство, создается, как реакция на увеличение энергии окружающей среды. Реактивные движители требуют источник энергии, для своей работы. В активных движителях, действующая сила создается за счет поглощения энергии окружающее среды. Благодаря этому свойству, активные движители могут служить источниками энергии, при своей работе.

В главе о нанотехнологиях мы рассмотрим метод, позволяющий создать движущую силу без затрат топлива, за счет специального рельефа поверхности наноматериала, обеспечивающего отбор кинетической энергии молекул воздуха, или другой окружающей среды. Данный материал назван «силовой активный материал». Наличие ветра, в данном случае, не имеет значения, так как при масштабах около 100 нанометров, можно сказать, что «ветер есть всегда». Молекулы воздуха, при обычном атмосферном давлении и комнатной температуре, хаотически двигаются со скоростью 500 метров в секунду, но каждая из них движется прямолинейно, без столкновений, только на небольших участках своей траектории, длиной примерно 50 – 100 нанометров. Это движение можно использовать, создав, с помощью современных нанотехнологий, специальный упорядоченный рельеф поверхности.

Научный прогресс последних лет позволил человеку значительно расширить понимание о Вселенной, но в ее глубинах по-прежнему остается множество неизведанного. Масштабное освоение космоса сдерживает дороговизна и низкая эффективность космических аппаратов. Аэрокосмические агентства и компании всего мира разрабатывают новые космические технологии, которые призваны решить эту проблему и сделать возможными межпланетные путешествия и продолжение поисков неземных форм жизни.

Лифт в космос

Компания Obayashi Corporation из Японии в 2012 году заявила о своей работе над созданием лифта в космос, которая должна закончится к 2050 г. Для этого планируется строительство космодрома на Земле, который будет связан с размещенной на высоте 35 500 км от земной поверхности космической станцией. Там будут располагаться жилые помещения и космические лаборатории. Объекты будут соединены с помощью кабеля из углеродных нанотрубок и генетически модифицированного паучьего шелка. Новые технологии позволят лифту достигать скорости 201 км/ч и вмещать до 30 пассажиров. Планируемая продолжительность подъема составляет около 8 дней.

Skylon

Разработка английской компании Reaction Engines Limited – космический самолет Skylon – будет осуществлять взлет и посадку на обычной взлетно-посадочной полосе и может использоваться как самолет, а в верхних слоях атмосферы после достижения сверхзвуковой скорости переходить в режим ракеты для выхода на околоземную орбиту. Это становится возможным благодаря специально разработанному воздушно-реактивному двигателю Sabre, который работает по новейшей технологии предварительного охлаждения кислорода из забортового воздуха или собственных баков. Ожидается, что Skylon позволит в 15-20 раз уменьшить стоимость «космической» доставки грузов объемом 12-15 т на орбиту Земли.

Многочисленный мусор, вращающийся в космосе недалеко от Земли, периодически уничтожает или повреждает другие важные объекты. А его постоянно увеличивающееся количество заставляет ученых разрабатывать новые технологии по его ликвидации. Специалисты института EPFL (Швейцария) представили для этих целей космический аппарат CleanSpace размером 30х30х10 см, рассчитанный на одноразовое использование. Его первой целью должен стать швейцарский спутник Swisscube, выпущенный на орбиту в 2009 г. Аппарат-уборщик захватит свою цель и переместится с ней в верхние слои атмосферы, где оба должны сгореть. Стоимость проекта CleanSpace оценивается в $11 000 000, а при успешном выполнении миссии планируется наладить его серийное производство, чтобы поддерживать чистоту в околоземном пространстве.

James Webb Space Telescope

В 2017 г. космическое агентство NASA получило высокотехнологичный космический телескоп, который должен помочь ученым в поисках проявлений жизни в бескрайних просторах Вселенной. Аппарат стоимостью 8,8 млрд. долл., созданный по новым технологиям, позволит исследовать в космосе множество наиболее отдаленных планет, вычислять их размеры и замерять содержание в атмосфере воды, углекислого газа и других веществ. Главная отличительная особенность телескопа James Webb – дальность действия. он способен сканировать пространство на отметке 300 млн лет после Большого взрыва, когда началось зарождение видимого света.

Ученым из КНДР удалось создать уникальный экземпляр двигателя, который работает, нарушая законы сохранения импульса. Внешне он выглядит как положенное на бок ведро, работает за счет преобразования микроволн в тягу, а питается от солнечной энергии. Принцип его работы противоречит всем известным законам физики, поэтому некоторые специалисты склонны считать, что экспериментальный образец построен с ошибкой и реальные образцы не будут работать. Но если все рассчитано верно, то использование новой технологии EmDrive позволит запускать аппараты для освоения глубокого космоса без жидкого топлива и разгонять их до невероятных скоростей. К примеру, они смогут достигать границ Солнечной системы в течение 1 года, а не нескольких десятилетий.

Космический аппарат, не превышающий размеров легкового автомобиля, разработан специалистами NASA для исследования атмосферы Солнца. После 7-летней раскрутки вокруг Венеры Parker Solar Probe направится прямо к Солнцу, чтобы приблизиться к его поверхности на расстояние около 6 000 000 км. До этого к главной Звезде удавалось приблизиться только на 43 000 000 км с помощью аппарата Гелиос 2.

Начало миссии запланировано на 2018 г., а ее продолжительность рассчитана на 3 года, в течение которых зонд он пройдет вблизи Солнца 24 раза и сможет приблизиться к нему на расстояние в 10 раз ближе, чем орбита Меркурия. Для защиты от экстремальных температур (до 2500 °С) он оборудован специальным щитом из композитного углерода толщиной 12 см.

«Венероход»

Специалисты лаборатории NASA работают над новыми технологиями для изучения Венеры. Основная проблема заключается в том, что ее окружающая среда довольно агрессивна: атмосфера нагревается до 462°С и в 90 раз превышает плотность земной атмосферы, поэтому здесь формируется давление, которое не в состоянии выдержать даже самый прочный корпус атомной лодки. В связи с этим требуется создать космический аппарат с минимальным количеством электроники, иначе она очень быстро выйдет из строя.

Новый проект под названием AREE (Automaton Rover for Extreme Environments) представляет собой планетоход, который будет оснащен ветряным двигателем и солнечными панелями для работы. Вся информация будет собираться с помощью механических компьютеров и транслироваться на орбитальную станцию с использованием азбуки Морзе.

Ученые NASA работают над разработкой окололунной орбитальной лаборатории, запуск которой планируется на начало 2020-х г. г. Новая Deep Space Gateway призвана заменить МКС, после того, как к 2024 г. закончится срок службы последней. Среди главных задач проекта отмечается испытание новых технологий освоения дальнего космоса и подготовки к дальним межпланетным перелетам, в частности, к путешествию на Марс.

Расположение станции на окололунной орбите позволит получить уникальную среду для изучения космоса и его влияния на человека. Deep Spce Gateaway планируется оснастить радиообсерваторией, подходящей для анализа излучения эпохи «Темных веков» (соответствует времени 380 000 – 550 000 лет после Большого взрыва).

Технология SpiderFab

Компания Tethers Unlimited работает над созданием новейшей технологии объемной печати SpiderFab, которая позволит печатать и собирать космические корабли прямо в космосе.

Проектом предусмотрена разработка паукообразных роботов в условиях невесомости будут создавать на 3D принтерах из полимерных и других материалов отдельные детали и впоследствии собирать из них космические аппараты. В результате их не придется запускать с Земли, что значительно сократить стоимость кораблей и появится возможность собирать конструкции гораздо больших размеров, чем это позволяют современные технологии.

Лазерная связь

Для успешного освоения космоса важное значение имеет связь, но большинство современных передатчиков потребляет для передачи данных слишком большое количество энергии, что особенно критично во время длительных космических путешествий. Помочь в этом вопросе может использование новых технологий передачи данных посредством лазера, благодаря которой скорость передачи по сравнению с радио передатчиками увеличится в 10-100 раз.

В качестве эксперимента агентство NASA запустило в сентябре 2017 г. лазерную систему передачи данных LLCD на спутнике LADEE, который занимается исследованием лунной атмосферы. Система показала рекордные показатели: лазерный луч передавал данные на Землю со скоростью 622 Мб/с, а обратно – со скоростью 20 Мб/с.