5 znanych technologii, które nie istniałyby bez eksploracji kosmosu

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Promocja

Za każdym razem, gdy zmieniasz kanał telewizyjny lub wpisujesz adres w nawigatorze, dzieje się to dzięki eksploracji kosmosu i lotom na inne planety. Razem z nami powiemy, jakie zmiany zaszły w naszym życiu od astronautyki.

1. Telewizja satelitarna

Historia telewizji satelitarnej rozpoczęła się 10 lipca 1962 r.: wtedy NASA wystrzeliła na orbitę pierwszego satelitę komunikacyjnego Telstar - 1 … Następnego dnia z jego pomocą przeprowadzono pierwszą transmisję satelitarną w Stanach Zjednoczonych. Telstar-1 leciał po orbicie eliptycznej iw jednej orbicie wokół planety dawał ciągły sygnał przez 20 minut - tylko 2 godziny 37 minut. Mógł zapewnić jedną audycję telewizyjną lub 60 rozmów telefonicznych.

W ZSRR nazwano satelitę tego typu „Błyskawica-1”: Po raz pierwszy udał się w kosmos w 1964 roku, a pierwsza transmisja telewizyjna miała miejsce w 1965 roku. Sowiecki satelita zapewniał łączność między Moskwą a Władywostoku.

W tym samym roku Stany Zjednoczone wystrzeliły satelitę geostacjonarnego na orbitę kołową. Intelsat - 1 (Ranny ptaszek): Pozwoliło to na dłuższe utrzymanie sygnału. ZSRR zdołał wydłużyć czas nadawania dwa lata później: kraj stworzył własną sieć satelitarną "Orbita" - urządzenia kolejno nadawały sygnał.

Początkowo satelity były używane tylko w środowisku zawodowym, ale stopniowo stały się dostępne dla wszystkich ludzi. Na przykład w USA „naczynia” zaczęły być aktywnie instalowane w latach osiemdziesiątych: sygnał nie był wtedy kodowany, a użytkownicy mogli oglądać dowolny złapany kanał za darmo. W 1994 roku satelity zapewniały już nie tylko transmisję analogową, ale także cyfrową – z tego powodu wzrosła liczba kanałów.

Dziś z płatnej telewizji korzysta ponad 44 miliony rodzin w Rosji, znaczna część z nich odbiera sygnał przez satelitę. Głównym sekretem popularności tego typu połączenia jest dostępność: pozwala na oglądanie wielu kanałów w dowolnym miejscu, nawet w odległej wiosce. Wszystko dzięki technologiom kosmicznym: dostawca wysyła sygnały radiowe do satelity, a stamtąd rozchodzą się z powrotem na Ziemię.

Możesz złapać sygnał prawie wszędzie, wystarczy antena talerzowa. Odbiera sygnał z kosmosu, przetwarza go i wysyła do odbiornika satelitarnego, który go dekoduje, zamieniając na obraz i dźwięk.

Niezwykły kształt czaszy satelitarnej nie został wymyślony ze względu na design - wklęsłość pomaga w bardziej efektywnym odbiorze sygnału. Odbija się od ścianek „płytki” i dzięki podniesionym krawędziom trafia do środka konstrukcji, gdzie znajduje się koperta urządzenia odbiorczego – pozwala to na uzyskanie wielu informacji w dobrej jakości.

Teraz możliwości satelitów mogą być wykorzystywane przez operatorów telewizyjnych. Na przykład ponad 12 milionów gospodarstw domowych ogląda telewizję satelitarną. Aby przesłać sygnał do różnych regionów Rosji, operator wykorzystuje moc trzech satelitów.

2. Internet satelitarny

Według Rosstatu około 74% Rosjan ma dziś dostęp do szybkiego Internetu. To dobry wskaźnik, ale dotyczy to raczej obszarów miejskich. Poza nim, na przykład w domkach letniskowych, zasięg zarówno operatorów stacjonarnych, jak i komórkowych gwałtownie spada, zwłaszcza w godzinach szczytu, i pojawiają się problemy z komunikacją. W takich sytuacjach kosmiczna innowacja – Internet satelitarny – oszczędza.

Przez długi czas istniał mit, że ten rodzaj transmisji sygnału nie może zapewnić stabilnego szybkiego Internetu. W rzeczywistości operatorzy satelitarni w Rosji już „podkręcają” sygnał do 200 Mbit/s. A taryfy na Internet satelitarny z Tricolor z prędkością do 100 Mb/s (wystarczy do oglądania filmów w Full HD i 4K) są już dostępne od Kaliningradu do Irkucka.

Ostatnie badania pokazują, że Internet satelitarny jest wykorzystywany głównie do pracy i komunikacji w sieciach społecznościowych. Zapotrzebowanie na tę „usługę kosmiczną” koncentruje się głównie wśród użytkowników prywatnych i szczególnie silnie wzrosło w okresie przymusowej samoizolacji.

Satelity niskoorbitalne (Starlink, ONEWEB) i ich możliwości stały się najmodniejszą i dyskutowaną nowością technologiczną w segmencie Internetu satelitarnego. Korporacja Elona Muska złożyła już szereg oświadczeń na temat oczekiwanej rewolucji na rynku high-tech. Większość ekspertów jest do tej pory skłonna uważać ten projekt za awanturniczy.

3. Nawigator GPS

Poproszenie sztucznej inteligencji o znalezienie drogi do dowolnego punktu w mieście, kraju czy świecie i zbudowanie optymalnej trasy wydaje się teraz tak podstawowym zadaniem, że bez niej trudno wyobrazić sobie życie. Ale gdyby nie rywalizacja między krajami w przestrzeni kosmicznej i broni, ludzie nadal mogliby znaleźć sposób na obejście mapy.

Pomysł na system nawigacji satelitarnej pojawił się pod koniec lat 50. w Stanach Zjednoczonych, po uruchomieniu sowieckiego Sputnik-1 … Amerykańscy naukowcy zauważyli zależność częstotliwości sygnału radiowego od położenia satelity na niebie: gdy obiekt się zbliżał, wzrastał, gdy się oddalał, zmniejszał się. W tym momencie stało się jasne, że położenie satelity można wykorzystać do określenia prędkości i współrzędnych ciała na Ziemi i odwrotnie. I tak rozpoczął się rozwój technologii.

Stworzenie systemu nawigacyjnego było początkowo projektem czysto wojskowym: miał chronić amerykańskie granice przed ingerencją sowiecką. W połowie lat 60. technologia została przetestowana przez US Naval Research Laboratory: stworzono i wystrzelono sześć satelitów LEO Czas - krążyli wokół słupów, a sygnał z nich został złapany przez okręty podwodne.

Na początku lat 70. Departament Obrony USA był już zaangażowany w rozwój, a w 1978 roku pierwszy satelita systemu nawigacji poleciał na orbitę NAVSTAR (później nazywany GPS). W sumie wystrzelono 24 satelity - pełna gama obiektów pojawiła się w kosmosie w 1993 roku, kompleks zaczął w pełni wypełniać swoje zadania w marcu 1994 roku, a w maju 2000 roku Stany Zjednoczone otworzyły dostęp do GPS dla innych krajów.

Teraz każda osoba może korzystać z systemu nawigacji satelitarnej. Można go znaleźć w smartfonach, smartwatchach, tabletach, laptopach i innych urządzeniach. Ponadto pomaga kartografom, geodetom, ratownikom i innym profesjonalistom w pracy.

4. Usługi geolokalizacyjne

GPS dał nam nie tylko możliwość wyszukiwania i budowania szybkich tras. Na co dzień korzystamy z technologii geolokalizacji satelitarnej w smartfonach: aby dodać tag do Instagrama, znaleźć bilet lotniczy lub odbyć wirtualną podróż, np. do Europy. Wszystko to jest możliwe dzięki wbudowanemu w gadżet systemowi nawigacji inercyjnej (INS), na który składają się żyroskopy (czujniki obrotu) i akcelerometry (czujniki ruchu). W latach 50. został opracowany do sterowania samolotami i pociskami: system pozwala na ciągłe monitorowanie położenia ciała, określanie jego położenia, prędkości i orientacji w przestrzeni.

Pierwszy INS mógł zajmować cały kokpit samolotu. Teraz są tak małe, że można je zobaczyć tylko pod mikroskopem. W smartfonie system pozwala nie tylko monitorować lokalizację, ale także zmieniać orientację ekranu – bez tego niemożliwe byłoby oglądanie filmów na telefonie w pełnej rozdzielczości. Kolejną przydatną usługą geolokalizacyjną jest wyszukiwanie w smartfonie. Pozwala znaleźć i szybko zwrócić zgubiony gadżet, aby uniknąć kradzieży danych osobowych przez intruzów.

5. Urządzenia bezprzewodowe

Odkurzacze samochodowe, blendery, wiertarki i inne urządzenia zasilane bateryjnie to dalecy kuzyni jednego statku kosmicznego. Jej historia rozpoczęła się w 1961 roku, kiedy NASA zwróciła się do Black & Decker z niezwykłym zleceniem.

Do wyprawy na Księżyc astronauci potrzebowali narzędzi, które działają bez połączenia z siecią: urządzenia bateryjne istniały już w tym czasie, zostały wyprodukowane przez Black & Decker. Ale prosta technologia bezprzewodowa do lotów kosmicznych nie wystarczyła: musiała działać wydajnie, wydajnie i w ekstremalnie trudnych warunkach.

W rezultacie, po przeprowadzeniu wielu różnych testów, firma Black & Decker stworzyła bezprzewodową wiertarkę udarową do wiercenia i wydobywania gleby księżycowej. A w trakcie jej rozwoju wymyślili kilka innych projektów opartych na tej technologii i uprościli życie ludzi na Ziemi, w szczególności kompaktowy odkurzacz ręczny i precyzyjne (czyli o wysokiej precyzji) instrumenty medyczne.

Inne urządzenia bezprzewodowe, takie jak słuchawki, myszy czy smartfony, również nie potrzebują kabla do odbioru sygnału, ale działają w innej technologii. W każdym razie eksploracja kosmosu to nie tylko osiągnięcie naukowe i prestiż kraju. Ma bezpośredni wpływ na nasze codzienne czynności – od blogowania po rodzinne spotkania przed telewizorem.