Федеральне агентство з освіти
Самарський державний економічний університет
Кафедра промислової технології та товарознавства
РЕФЕРАТ
з технічних основ виробництва
на тему: "Космічні технології"
Виконала: студентка
2 курсу ПЕФ ЕСП
Ліпей Олена
Наук. рук.: Тарасов А.В.
Оцінка: ______________
Самара - 2009
Зміст
Введення
Глава 1. Деякі результати робіт в галузі космічної технології, виконаних радянськими вченими
Глава 2. Космічне інформаційне забезпечення в біосферних дослідженнях
Глава 3. Космічні технології - на боротьбу з енергокризи
Глава 4. Космічні технології приходять у регіони
Глава 5. Перспективи розвитку космічних технологій
5.1 Космічні технології на боротьбу з вірусом пташиного грипу
5.2 Космічне зброю
5.3 Космічна програма Росії і Білорусії
5.4 Використання сонячної енергії на Землі
Висновок
Список використаної літератури
За дуже короткий історичний термін космонавтика стала невід'ємною частиною нашого життя, вірним помічником у господарських справах і пізнанні навколишнього світу. І не доводиться сумніватися, що подальший розвиток земної цивілізації не може обійтися без освоєння всього навколоземного простору. Освоєння космосу - цієї "провінції всього людства" - продовжується наростаючими темпами.
У позитивному плані на космос працюють такі тенденції сучасних міжнародних відносин, як глобалізація, посилення інтеграційних процесів і регіоналізму. З одного боку, вони ставлять перед космічною діяльністю завдання воістину глобального порядку, оскільки тільки космічні засоби роблять можливим збирати, обробляти і поширювати в масштабах планети інформацію про стан глобальних проблем. З іншого - вони дозволяють об'єднувати зусилля і знаходити кошти для вирішення проблем національних та регіональних, забезпечуючи економічну рентабельність.
Однак виникає ряд питань. Зокрема, виправдано чи перенесення вже відпрацьованих на Землі процесів в космос з економічної точки зору? Подібні сумніви мають певні підстави. По-перше, створення апаратури для роботи в космосі обходиться значно дорожче. По-друге, висновок цієї апаратури в космос та її функціонування на борту космічного корабля або станції вимагають великих матеріальних витрат. У СРСР ці прикладні дослідження носять скоріше дослідно-конструкторський характер. До створення космічних заводів належить пройти ще довгий і важкий шлях.
Як правило, космічні дослідження ведуться в основному на користь наших суто земних потреб. Це справедливо і для космічного матеріалознавства. Одними з головних споживачів таких матеріалів є наука і техніка. Космічні прилади, системи та агрегати, наприклад, повинні мати максимальну чутливістю, здатністю працювати в екстремальних умовах. Ні для кого не секрет, що на виготовлення космічної техніки йдуть найдосконаліші з наявних у розпорядженні людини матеріали. Тільки з їх допомогою можна успішно вирішити грандіозні завдання, що стоять перед дослідниками космосу. Ось чому, чим інтенсивніше і плідніше буде розвиватися космічне матеріалознавство, тим швидше воно зможе надати космічній техніці нові матеріали, тим більшу віддачу ми зможемо отримати від усіх напрямків космічних досліджень. Важливість цієї проблеми, її актуальність безперечні.
Початок співпраці в цьому напрямі в рамках програми "Інтеркосмос" збіглося з підготовкою перших польотів міжнародних екіпажів. З'явилася можливість здійснювати спільні дослідження на орбітальній станції "Салют-6", багато років служила базою найрізноманітніших досліджень. Для проведення спільних матеріалознавчих експериментів Радянський Союз надав ученим братніх країн бортові технологічні установки "Кристал" і "Сплав", що дозволяють здійснити дослідження з матеріалами різних типів, використовуючи широкий діапазон методів отримання сполук. Цінність експериментів підвищувалася ще й присутністю на борту станції космонавтів, які пройшли спеціальну підготовку з проведення робіт такого роду.
У Радянському Союзі був виконаний значний обсяг робіт з вивчення процесів зварювання в умовах мікрогравітації та створення різного устаткування для цієї мети. При створенні такого обладнання необхідно враховувати ряд вимог до його конструкції та експлуатації, обумовлених особливостями проведення робіт на космічному апараті. Безпечна експлуатація обладнання на космічному апараті залежить від правильного врахування чинників, таких як руйнівна дія джерела нагрівання, наявність ванни з рідким металом і бризок розплавленого металу, підвищена напруга джерел живлення і побічні явища типу теплового або рентгенівського випромінювання. Наприклад, в установці типу "Вулкан", призначеної для електронно-променевого зварювання, що прискорює напруга було обрано менше 15 В, так як при цьому виключається можливість появи гальмівного рентгенівського випромінювання. Вдалий вибір режиму дугового зварювання дозволив уникнути розбризкування металу. У тій же установці високовольтні елементи і ланцюги як потенційні джерела небезпеки були вкладені в один блок і залиті епоксидної смолою. Для локалізації металевого пилу, теплового і світлового випромінювання в установці "Вулкан" використано спеціальний захисний кожух. Контроль параметрів процесу та підтримання їх на необхідному рівні забезпечувався системою електричної і механічної захисту.
Аналіз різних способів зварювання показав, що відносна простота виконання електронно-променевого зварювання, висока ефективність процесу, можливість його застосування для всіх металів роблять цей спосіб одним з найбільш перспективних в космічній технології.
За допомогою штучних супутників виявилося можливим пророкувати на 3-5-денний термін погоду на більшій частині Землі з точністю і покриттям, раніше недоступними; спостерігати явища посухи у великих регіонах; виявляти лісові пожежі і зведення лісів в малообжитих районах; виявляти біопродуктивності зони океану, найбільш підходящі для риб; визначати зміщення тектонічних плит і прогнозувати землетруси за параметрами траєкторій орбіт ШСЗ.
У космічних методи вивчення планети визначилося два напрямки:
1. Рішення галузевих національних завдань локального або субрегіонального рівня, пов'язаних з тематичним картографуванням компонентів природного середовища та оновленням раніше створених карт. Масштаби картографічної продукції 1: 50 000 - 1: 2000 000.
2. Виконання найбільших національних і міжнародних програм, пов'язаних з вивченням розвитку Землі як планети з обов'язковим використанням космічної інформації. Цей напрямок орієнтоване на використання космічних засобів як інструменту в задачах наук про Землю.
Поляризація наукових інтересів чітко поділяє країни світу за напрямками, використання космічних методів дистанційного зондування.
Навіть такі високорозвинені країни, як ФРН, Франція, Англія обмежують свої дослідження окремими територіями. Використання ними космічних знімків засноване на високій технологічної культури створення карт на базі інформаційних систем. США на відміну від західноєвропейських країн активно розвивають концепцію і програму системних глобальних досліджень, орієнтованих на вирішення завдань наук про Землю.
Вивчення природних циклів має грунтуватися на багатомірних часових рядах космічних вимірів. Тільки такий підхід в змозі забезпечити реєстрацію динамічних процесів. Для вивчення фенологического розвитку сільськогосподарських культур в експерименті "Курськ-85" позитивні результати були досягнуті за допомогою об'єднання багатомірних часових рядів оптичних вимірювань. Таким чином, для вивчення природних процесів потрібно практично цілорічний цикл космічних зйомок і відповідних підсупутникових спостережень.
Космічні методи набувають вирішальну роль у вирішенні сучасної проблеми людства - вивченні Землі як планети. Ефективність практичного використання космічних методів буде в значній мірі визначатися розвитком розгалуженої мережі геоінформаційних систем, які повинні забезпечити широкий доступ до космічних даних.
Вчені Казахстану мають намір активно впроваджувати космічні технології для зондування поверхні країни. За допомогою даних космічного ока в Алмати вже розроблений проект внутрішньої транспортної середовища міста, а також ведеться облік зелених насаджень. Причому фахівцям відомо не тільки місце розташування і вік дерев, але і їх тип. З урахуванням активної забудови міста, моніторинг рослинності дозволяє координувати її відновлення, а також вивчати стан повітряного басейну.
Крім того, грунтуючись на даних дистанційного зондування Землі можна прогнозувати і землетрусу. Міжнародна центрально-азіатська конференція з "дистанційне зондування Землі та геоінформаційних систем" проходить в Алмати зібрала фахівців як з ближнього так і далекого зарубіжжя. Всі вони переслідують одну мету: обмінятися досвідом, щоб потім використовувати його у вирішенні як державних, так і регіональних завдань, не забуваючи при цьому нафтогазову, енергетичну галузь та сільське господарство. На висоті 360-ти кілометрів ведуть дистанційне зондування земної поверхні більше 65 супутників. Зробити чітку картинку можуть не всі, хмари і рясна рослинність у цьому відіграють велику роль. Однак це з легкістю роблять радарні супутники. Досвід застосування космічних технологій у цьому регіоні нараховує 17 років. За цей час фахівці в цій галузі досягли істотних результатів. Завдяки дистанційного зондування у сейсмологів з'являється можливість більш точного моніторингу земної активності. Дані, отримані з космосу про земне рельєфі дозволяють краще зрозуміти які процеси відбуваються на глибині і поглянути по новому на ті процеси які відбуваються в її надрах.
"Інститут" Композит "спільно з ракетно-космічним центром спеціально розробив для нас під цю турбіну матеріал на основі вуглепластика. Ми використовували його в якості підшипника ковзання", - розповідає головний технолог підприємства-розробника.
Спростивши до мінімуму установку, конструктори домоглися головного: компактна турбомашин стала ще потужнішою і при цьому безпечніше.
Творці міні-турбомашини зараз кажуть: найголовніше - скоріше запустити установку у виробництво. Серійний випуск здешевить конструкцію. Космічні технології стануть доступні навіть для сільської місцевості.
Метою Програми є досягнення з використанням космічних систем якісно нового рівня інформатизації та автоматизації для вирішення завдань соціально-економічного розвитку та забезпечення безпеки життєдіяльності населення Калузької області.
Загальний задум Програми заснований на аналізі світового та вітчизняного досвіду, який показує, що раціональне використання результатів космічної діяльності може внести істотний, а в ряді випадків - визначальний внесок у вирішення завдань прискорення соціально-економічного розвитку регіонів, особливо у створення і розгортання федеральної, територіальної, регіональної і муніципальної інформаційно-керуючої інфраструктури.
У цілому ряді регіонів Росії ведеться активна робота щодо забезпечення практичного використання результатів космічної діяльності в галузі супутникової навігації, дистанційного зондування Землі, моніторингу різних об'єктів, процесів, явищ, картографії, геодезії, гідрометеообеспеченія, зв'язку, управління, передачі даних та інших напрямках.
Калузька програма повинна наочно показати очевидні переваги впровадження в повсякденне життя космічних технологій. Отриманий досвід першопрохідців буде неоціненним для їх подальшого поширення і застосування в тих суб'єктах РФ, які готові до сучасної інноваційної діяльності для підвищення ефективності природокористування, екології, паливно-енергетичного комплексу, контролю і розвитку територій, будівництва, багатьох інших напрямів і, як наслідок, істотного поліпшення якості життя всіх категорій людей.
ФГУП 'РНИИ КП' визначено головною організацією галузі зі створення, розвитку та цільового використання глобальної навігаційної системи ГЛОНАСС, включаючи функціональні додатки, апаратуру споживачів і наземний комплекс управління цієї системи; по створенню і модернізації Єдиного державного наземного автоматизованого комплексу управління; російського сегменту системи КОСПАС- САРСАТ, а також у сфері застосування космічних технологій моніторингу стану критично важливих та (або) небезпечних об'єктів та вантажів Російської Федерації.
Інститутом створюються на основі сучасної елементної бази та новітніх технологій системи та апаратура для наземного комплексу управління космічними апаратами, бортових ретрансляторів супутників зв'язку, командно-вимірювальних систем космічних апаратів, радіотелеметрична систем для розгінних блоків і ракет-носіїв, комплексів дистанційного зондування землі, радіотехнічних комплексів для забезпечення досліджень Сонячної системи, астероїдної небезпеки і "космічного сміття".
ФГУП 'РНИИ КП' активно бере участь в багатьох національних і міжнародних космічних програмах і проектах, а також у роботі різних міжнародних організацій.25 квітня 2006 року Президент Російської Федерації підписано Указ про створення ВАТ "Російська корпорація ракетно-космічного приладобудування та інформаційних систем ', головним підприємством якого визначено ФГУП 'РНИИ КП'.
Увага французьких медичних фахівців привернули російські методики плазмового очищення повітря від біологічного забруднення на космічних станціях. Вони були розроблені ще в 90-і роки минулого століття і з успіхом використовувалися на орбітальному комплексі "Мир". З квітня 2001 року такі пристрої застосовуються і для очищення повітря в російському сегменті Міжнародної космічної станції.
Французька компанія "Ер ін спейс" адаптувала їх до наземних госпітальних умов з допомогою Європейського космічного агентства, що здійснює масштабну програму передачі космічних технологій. Сертифікація устаткування чистили в Лабораторії вірусології в Ліоні. За словами фахівців російське винахід дозволяє, зокрема, повністю знищувати в повітрі віруси пташиного грипу навіть при сильній їх концентрації.
На думку французьких експертів, у разі пандемії пташиного грипу за допомогою таких технологій можна швидко переобладнати під госпіталю, приміром, приміщення шкіл. Розробка також може з успіхом використовуватися для стерилізації операційних і лабораторних приміщень, підкреслюють фахівці.
За даними американських ЗМІ, космічна зброя - це супутник, який буде запускатися з Землі і розміщена на ньому ракета. Після проведення атаки з навколоземної орбіти, космічний апарат буде повертатися на базу. Після перезарядки і профілактики багаторазовий супутник може бути знову відправлений у космос.
"Постійним комітетом пророблена робота за пропозиціями Федерального космічного агентства Росії і Національної академії наук Білорусії про підготовку програми Союзної держави" Розробка базових елементів, технологій, створення та застосування орбітальних і наземних засобів багатофункціональної космічної системи "(Космос - НТ)", - заявив він на прес-конференції у вівторок у Мінську.
А. Корсаков уточнив, що програму передбачається реалізувати в 2008-2011 роках.
За словами О. Корсакова, метою є "розробка передових космічних технологій та створення не мають аналогів експериментальних зразків наземних і орбітальних космічних засобів та елементної бази".
Про це йдеться в новому 75-сторінковій доповіді американського військового відомства.
Незважаючи на те, що проект оцінюється як мінімум у десять мільярдів доларів, американські військові вважають, що електроенергія з космосу зможе знизити витрати військового відомства.
В даний час електроенергія, наприклад в Іраку і Афганістані видобувається за допомогою генераторів, що працюють на нафтопродуктах. Виходить, що США доводиться транспортувати нафту в свою країну, переробляти її, а потім відправляти готові продукти знову за океан.
Таким чином, кожен кіловат електроенергії, вироблений генератором на військовій базі, обходиться не в 5-10 центів, як це було б у США, а приблизно в один долар, відзначається в доповіді.
При цьому Пентагон не хоче займатися розробкою свого ж проекту, а хоче цілком покластися на комерційних постачальників нового типу електроенергії, які можуть з'явитися вже в доступному для огляду майбутньому.
Відповідно до доповіді пропонується розмістити в космосі угруповання супутників із легкими дзеркалами довжиною в кілька кілометрів. Ці дзеркала будуть фокусувати сонячне світло на панелі сонячних батарей для вироблення електроенергії. Отримане електрику буде перетворюватися в мікрохвилі, які могли б передаватися через атмосферу Землі на частоті від 2,45 гігагерц до 5,8 гігагерц.
На Землі мікрохвилі, інтенсивність яких складатиме одну шосту від інтенсивності сонячного світла опівдні, будуть захоплюватися антенами. Спеціальні системи будуть конвертувати мікрохвилі назад в електрику для розповсюдження звичайною мережею.
Така концепція не нова - аналогічні ідеї виникали ще в 70-х роках, проте тоді не було ні технології, за допомогою якої це можна втілити в життя, ні фінансових можливостей.
У доповіді відзначається, що протягом декількох років будуть розвинуті технології, яких поки немає, а перша електроенергія з космосу може бути передана вже в 2012-2013 році з супутників на навколоземній орбіті. На геосинхронну орбіту супутники планується перевести до 2017 року.
У рамках здійснення нового проекту можуть бути проведені кілька експериментів. Перший - з передачі електроенергії на відстані без проводів між двома наземними пунктами. Потім потрібно буде повторити той же експеримент, але вже спробувавши передати електроенергію на наземну базу з МКС.
При цьому, як відзначають автори доповіді, ця ідея сподобалася представникам НАСА.
Автори доповіді вважають, що при грамотному вкладенні коштів в технології, вже дуже скоро можна домогтися успіху.
На нову доповідь моментально відреагували американські науково-дослідні організації, 13 з яких організували "Альянс космічної сонячної енергії майбутнього".
"Незважаючи на те, що технічні питання все ще залишаються на порядку денному, значні інвестиції зараз можуть перетворити космічну енергію сонця в найважливіше джерело електроенергії: екологічно чистої, відновлюваної і здатної забезпечити величезна кількість енергії, так необхідної всьому світу. Конгрес, федеральні агентства і ділове спільнота повинні негайно почати інвестування ", - заявив у письмовому зверненні віце-президент Національного космічного співтовариства США Марк Хопкінс.
На думку директора Національного офісу з космічної безпеки Пентагону Джозефа Ружа, технологічні питання, пов'язані з проектом, в даний час вирішуються дуже швидко, а фінансові можливості бізнесу збільшуються з кожним роком.
"Не вистачає тільки відповідного поштовху, який би простимулював зацікавлені сторони у здійсненні проекту", - відзначає Руж у вступному слові до доповіді.
Експерти побоюються, що витрати на створення нової системи можуть зробити проект важко окупним.
У першу чергу, потрібно домогтися зниження вартості відправлення вантажів на геосинхронну орбіту, яка в даний час складає не менше 20 тисяч доларів за кілограм.
Крім цього, основний споживач космічної електроенергії в даний час - Пентагон - повинен проаналізувати довгострокові потреби в електроенергії і підтвердити свій намір стати реальним споживачем. Також повинні бути внесені зміни в законодавство, що полегшують податкове і кредитний тягар для тих, хто буде зайнятий в новому проекті.
Космонавтика потрібна науці - вона грандіозний і могутній інструмент вивчення Всесвіту, Землі, самої людини. З кожним днем все більше розширюється сфера прикладного використання космонавтики. Служба погоди, навігація, порятунок людей і порятунок лісів, всесвітнє телебачення, всеосяжна зв'язок, надчисті ліки і напівпровідники з орбіти, сама передова технологія - це вже і сьогоднішній день, і дуже близький завтрашній день космонавтики. А попереду - електростанції у космосі, видалення шкідливих виробництв з поверхні планети, заводи на навколоземній орбіті і Місяці, і т.д.
На закінчення справедливо буде сказати, що двадцяте сторіччя по праву називають "століттям електрики", "атомним століттям", "століттям хімії", "століттям біології". Але також справедливе його назва - "космічний століття". Космічне майбутнє людства - запорука його безперервного розвитку на шляху прогресу і процвітання, про яке мріяли і яке створюють ті, хто працював і працює сьогодні в галузі космонавтики та інших галузях народного господарства.
2. "Космічні методи вивчення біосфери" / відповід. ред. Л.М. Васильєв, М.: Наука, 1990
3. Освоєння космічного простору в СРСР (за матеріалами преси) / відповід. ред. Р.З. Сагдєєв, М.: Наука, 1987
4. "Транспортні космічні системи" / С.В. Чекалін, М.: Наука, 1990
5. http://www.interfax.ru
6. http://news. rin.ru /
Самарський державний економічний університет
Кафедра промислової технології та товарознавства
РЕФЕРАТ
з технічних основ виробництва
на тему: "Космічні технології"
Виконала: студентка
2 курсу ПЕФ ЕСП
Ліпей Олена
Наук. рук.: Тарасов А.В.
Оцінка: ______________
Самара - 2009
Зміст
Введення
Глава 1. Деякі результати робіт в галузі космічної технології, виконаних радянськими вченими
Глава 2. Космічне інформаційне забезпечення в біосферних дослідженнях
Глава 3. Космічні технології - на боротьбу з енергокризи
Глава 4. Космічні технології приходять у регіони
Глава 5. Перспективи розвитку космічних технологій
5.1 Космічні технології на боротьбу з вірусом пташиного грипу
5.2 Космічне зброю
5.3 Космічна програма Росії і Білорусії
5.4 Використання сонячної енергії на Землі
Висновок
Список використаної літератури
Введення
В останні роки - роки НТП (науково-технічного прогресу) - однієї з провідних галузей народного господарства є космос. Досягнення в дослідженні та експлуатації космосу є одним з найважливіших показників рівня розвитку країни. Незважаючи на те, що ця галузь дуже молода, темпи її розвитку дуже високі, і вже давно стало ясно, що дослідження і використання космічного простору нині немислимі без широкого та різнобічного співробітництва держав.За дуже короткий історичний термін космонавтика стала невід'ємною частиною нашого життя, вірним помічником у господарських справах і пізнанні навколишнього світу. І не доводиться сумніватися, що подальший розвиток земної цивілізації не може обійтися без освоєння всього навколоземного простору. Освоєння космосу - цієї "провінції всього людства" - продовжується наростаючими темпами.
У позитивному плані на космос працюють такі тенденції сучасних міжнародних відносин, як глобалізація, посилення інтеграційних процесів і регіоналізму. З одного боку, вони ставлять перед космічною діяльністю завдання воістину глобального порядку, оскільки тільки космічні засоби роблять можливим збирати, обробляти і поширювати в масштабах планети інформацію про стан глобальних проблем. З іншого - вони дозволяють об'єднувати зусилля і знаходити кошти для вирішення проблем національних та регіональних, забезпечуючи економічну рентабельність.
Глава 1. Деякі результати робіт в галузі космічної технології, виконаних радянськими вченими
У 1978 р. в дослідженнях, що проводяться за програмою "Інтеркосмос", з'явився новий напрямок - вивчення процесів утворення і поводження матеріалів в умовах космічного простору. Для вирішення багатьох що стоять перед людством завдань потрібні різного роду матеріали зі спеціальними, часом екстраординарними властивостями і можливостями: напівпровідники, кристали для інфрачервоної техніки, складні оптичні матеріали. Космос надає людині близьку до ідеальної середовище для їх отримання. Майже повна відсутність сили тяжіння на борту космічного апарату, глибокий вакуум, часто заважають космонавтам та ускладнюють роботу деяких бортових приладів та систем, в даному випадку виступають в якості позитивного явища.Однак виникає ряд питань. Зокрема, виправдано чи перенесення вже відпрацьованих на Землі процесів в космос з економічної точки зору? Подібні сумніви мають певні підстави. По-перше, створення апаратури для роботи в космосі обходиться значно дорожче. По-друге, висновок цієї апаратури в космос та її функціонування на борту космічного корабля або станції вимагають великих матеріальних витрат. У СРСР ці прикладні дослідження носять скоріше дослідно-конструкторський характер. До створення космічних заводів належить пройти ще довгий і важкий шлях.
Як правило, космічні дослідження ведуться в основному на користь наших суто земних потреб. Це справедливо і для космічного матеріалознавства. Одними з головних споживачів таких матеріалів є наука і техніка. Космічні прилади, системи та агрегати, наприклад, повинні мати максимальну чутливістю, здатністю працювати в екстремальних умовах. Ні для кого не секрет, що на виготовлення космічної техніки йдуть найдосконаліші з наявних у розпорядженні людини матеріали. Тільки з їх допомогою можна успішно вирішити грандіозні завдання, що стоять перед дослідниками космосу. Ось чому, чим інтенсивніше і плідніше буде розвиватися космічне матеріалознавство, тим швидше воно зможе надати космічній техніці нові матеріали, тим більшу віддачу ми зможемо отримати від усіх напрямків космічних досліджень. Важливість цієї проблеми, її актуальність безперечні.
Початок співпраці в цьому напрямі в рамках програми "Інтеркосмос" збіглося з підготовкою перших польотів міжнародних екіпажів. З'явилася можливість здійснювати спільні дослідження на орбітальній станції "Салют-6", багато років служила базою найрізноманітніших досліджень. Для проведення спільних матеріалознавчих експериментів Радянський Союз надав ученим братніх країн бортові технологічні установки "Кристал" і "Сплав", що дозволяють здійснити дослідження з матеріалами різних типів, використовуючи широкий діапазон методів отримання сполук. Цінність експериментів підвищувалася ще й присутністю на борту станції космонавтів, які пройшли спеціальну підготовку з проведення робіт такого роду.
У Радянському Союзі був виконаний значний обсяг робіт з вивчення процесів зварювання в умовах мікрогравітації та створення різного устаткування для цієї мети. При створенні такого обладнання необхідно враховувати ряд вимог до його конструкції та експлуатації, обумовлених особливостями проведення робіт на космічному апараті. Безпечна експлуатація обладнання на космічному апараті залежить від правильного врахування чинників, таких як руйнівна дія джерела нагрівання, наявність ванни з рідким металом і бризок розплавленого металу, підвищена напруга джерел живлення і побічні явища типу теплового або рентгенівського випромінювання. Наприклад, в установці типу "Вулкан", призначеної для електронно-променевого зварювання, що прискорює напруга було обрано менше 15 В, так як при цьому виключається можливість появи гальмівного рентгенівського випромінювання. Вдалий вибір режиму дугового зварювання дозволив уникнути розбризкування металу. У тій же установці високовольтні елементи і ланцюги як потенційні джерела небезпеки були вкладені в один блок і залиті епоксидної смолою. Для локалізації металевого пилу, теплового і світлового випромінювання в установці "Вулкан" використано спеціальний захисний кожух. Контроль параметрів процесу та підтримання їх на необхідному рівні забезпечувався системою електричної і механічної захисту.
Аналіз різних способів зварювання показав, що відносна простота виконання електронно-променевого зварювання, висока ефективність процесу, можливість його застосування для всіх металів роблять цей спосіб одним з найбільш перспективних в космічній технології.
Глава 2. Космічне інформаційне забезпечення в біосферних дослідженнях
Три десятиліття космічної ери істотно вплинули на наші знання про Землю, на технологію створення карт, на оперативні спостереження за природними процесами, особливо в метеорології.За допомогою штучних супутників виявилося можливим пророкувати на 3-5-денний термін погоду на більшій частині Землі з точністю і покриттям, раніше недоступними; спостерігати явища посухи у великих регіонах; виявляти лісові пожежі і зведення лісів в малообжитих районах; виявляти біопродуктивності зони океану, найбільш підходящі для риб; визначати зміщення тектонічних плит і прогнозувати землетруси за параметрами траєкторій орбіт ШСЗ.
У космічних методи вивчення планети визначилося два напрямки:
1. Рішення галузевих національних завдань локального або субрегіонального рівня, пов'язаних з тематичним картографуванням компонентів природного середовища та оновленням раніше створених карт. Масштаби картографічної продукції 1: 50 000 - 1: 2000 000.
2. Виконання найбільших національних і міжнародних програм, пов'язаних з вивченням розвитку Землі як планети з обов'язковим використанням космічної інформації. Цей напрямок орієнтоване на використання космічних засобів як інструменту в задачах наук про Землю.
Поляризація наукових інтересів чітко поділяє країни світу за напрямками, використання космічних методів дистанційного зондування.
Навіть такі високорозвинені країни, як ФРН, Франція, Англія обмежують свої дослідження окремими територіями. Використання ними космічних знімків засноване на високій технологічної культури створення карт на базі інформаційних систем. США на відміну від західноєвропейських країн активно розвивають концепцію і програму системних глобальних досліджень, орієнтованих на вирішення завдань наук про Землю.
Вивчення природних циклів має грунтуватися на багатомірних часових рядах космічних вимірів. Тільки такий підхід в змозі забезпечити реєстрацію динамічних процесів. Для вивчення фенологического розвитку сільськогосподарських культур в експерименті "Курськ-85" позитивні результати були досягнуті за допомогою об'єднання багатомірних часових рядів оптичних вимірювань. Таким чином, для вивчення природних процесів потрібно практично цілорічний цикл космічних зйомок і відповідних підсупутникових спостережень.
Космічні методи набувають вирішальну роль у вирішенні сучасної проблеми людства - вивченні Землі як планети. Ефективність практичного використання космічних методів буде в значній мірі визначатися розвитком розгалуженої мережі геоінформаційних систем, які повинні забезпечити широкий доступ до космічних даних.
Вчені Казахстану мають намір активно впроваджувати космічні технології для зондування поверхні країни. За допомогою даних космічного ока в Алмати вже розроблений проект внутрішньої транспортної середовища міста, а також ведеться облік зелених насаджень. Причому фахівцям відомо не тільки місце розташування і вік дерев, але і їх тип. З урахуванням активної забудови міста, моніторинг рослинності дозволяє координувати її відновлення, а також вивчати стан повітряного басейну.
Крім того, грунтуючись на даних дистанційного зондування Землі можна прогнозувати і землетрусу. Міжнародна центрально-азіатська конференція з "дистанційне зондування Землі та геоінформаційних систем" проходить в Алмати зібрала фахівців як з ближнього так і далекого зарубіжжя. Всі вони переслідують одну мету: обмінятися досвідом, щоб потім використовувати його у вирішенні як державних, так і регіональних завдань, не забуваючи при цьому нафтогазову, енергетичну галузь та сільське господарство. На висоті 360-ти кілометрів ведуть дистанційне зондування земної поверхні більше 65 супутників. Зробити чітку картинку можуть не всі, хмари і рясна рослинність у цьому відіграють велику роль. Однак це з легкістю роблять радарні супутники. Досвід застосування космічних технологій у цьому регіоні нараховує 17 років. За цей час фахівці в цій галузі досягли істотних результатів. Завдяки дистанційного зондування у сейсмологів з'являється можливість більш точного моніторингу земної активності. Дані, отримані з космосу про земне рельєфі дозволяють краще зрозуміти які процеси відбуваються на глибині і поглянути по новому на ті процеси які відбуваються в її надрах.
Глава 3. Космічні технології - на боротьбу з енергокризи
Уральські вчені знайшли відносно недорогий спосіб стовідсоткової підстраховки на випадок масштабних аварій на регіональних енергомережах. Міні-турбомашин можна встановити на базі звичайної котельні, причому енерговитрат - ніяких. Агрегат працює на надлишки пари, які зазвичай просто скидають в атмосферу. Ця невелика турбомашин, на думку її розробників, зробить революцію в комунальному господарстві Росії. Парова турбіна здатна виробляти електрику, використовуючи ресурси типової котельні. Така міні-електростанція здатна підстрахувати регіональну енергосистему в разі виникнення великої аварії. Найменша з стандартних турбомашин, що випускаються в Росії, потужністю всього 500 кіловат, має досить великі габарити: вага 10 тонн, довжина 5 метрів. Як з великої турбомашини зробити маленьку, при цьому не програвши в потужності? Над цим завданням вітчизняні конструктори билися декілька років. Вирішити завдання допомогла співпраця з оборонними підприємствами, які запропонували конструкторам з Єкатеринбурга використовувати космічні технології."Інститут" Композит "спільно з ракетно-космічним центром спеціально розробив для нас під цю турбіну матеріал на основі вуглепластика. Ми використовували його в якості підшипника ковзання", - розповідає головний технолог підприємства-розробника.
Спростивши до мінімуму установку, конструктори домоглися головного: компактна турбомашин стала ще потужнішою і при цьому безпечніше.
Творці міні-турбомашини зараз кажуть: найголовніше - скоріше запустити установку у виробництво. Серійний випуск здешевить конструкцію. Космічні технології стануть доступні навіть для сільської місцевості.
Глава 4. Космічні технології приходять у регіони
Відповідно до постанови Губернатора Калузької області № 226 від 20 червня 2006 року Уряд Калузької області, міністерство економічного розвитку Калузької області та федеральне державне унітарне підприємство 'Російський науково-дослідний інститут космічного приладобудування "(ФГУП' РНИИ КП ') розробили обласну цільову програму' Використання результатів космічної діяльності та сучасних геоінформаційних технологій з метою прискорення соціально-економічного розвитку та підвищення конкурентоспроможності Калузької області (2007 - 2009 роки) .27 грудня 2006 року Закон Калузької області № 277-ОЗ Програма була затверджена. Це стало закономірним підсумком тісної співпраці Адміністрації області та Федерального космічного агентства з реалізації Спільної Угоди про взаємодію в галузі розвитку та використання космічних систем, засобів і технологій від 10 лютого 2006 року.Метою Програми є досягнення з використанням космічних систем якісно нового рівня інформатизації та автоматизації для вирішення завдань соціально-економічного розвитку та забезпечення безпеки життєдіяльності населення Калузької області.
Загальний задум Програми заснований на аналізі світового та вітчизняного досвіду, який показує, що раціональне використання результатів космічної діяльності може внести істотний, а в ряді випадків - визначальний внесок у вирішення завдань прискорення соціально-економічного розвитку регіонів, особливо у створення і розгортання федеральної, територіальної, регіональної і муніципальної інформаційно-керуючої інфраструктури.
У цілому ряді регіонів Росії ведеться активна робота щодо забезпечення практичного використання результатів космічної діяльності в галузі супутникової навігації, дистанційного зондування Землі, моніторингу різних об'єктів, процесів, явищ, картографії, геодезії, гідрометеообеспеченія, зв'язку, управління, передачі даних та інших напрямках.
Калузька програма повинна наочно показати очевидні переваги впровадження в повсякденне життя космічних технологій. Отриманий досвід першопрохідців буде неоціненним для їх подальшого поширення і застосування в тих суб'єктах РФ, які готові до сучасної інноваційної діяльності для підвищення ефективності природокористування, екології, паливно-енергетичного комплексу, контролю і розвитку територій, будівництва, багатьох інших напрямів і, як наслідок, істотного поліпшення якості життя всіх категорій людей.
ФГУП 'РНИИ КП' визначено головною організацією галузі зі створення, розвитку та цільового використання глобальної навігаційної системи ГЛОНАСС, включаючи функціональні додатки, апаратуру споживачів і наземний комплекс управління цієї системи; по створенню і модернізації Єдиного державного наземного автоматизованого комплексу управління; російського сегменту системи КОСПАС- САРСАТ, а також у сфері застосування космічних технологій моніторингу стану критично важливих та (або) небезпечних об'єктів та вантажів Російської Федерації.
Інститутом створюються на основі сучасної елементної бази та новітніх технологій системи та апаратура для наземного комплексу управління космічними апаратами, бортових ретрансляторів супутників зв'язку, командно-вимірювальних систем космічних апаратів, радіотелеметрична систем для розгінних блоків і ракет-носіїв, комплексів дистанційного зондування землі, радіотехнічних комплексів для забезпечення досліджень Сонячної системи, астероїдної небезпеки і "космічного сміття".
ФГУП 'РНИИ КП' активно бере участь в багатьох національних і міжнародних космічних програмах і проектах, а також у роботі різних міжнародних організацій.25 квітня 2006 року Президент Російської Федерації підписано Указ про створення ВАТ "Російська корпорація ракетно-космічного приладобудування та інформаційних систем ', головним підприємством якого визначено ФГУП 'РНИИ КП'.
Глава 5. Перспективи розвитку космічних технологій
5.1 Космічні технології на боротьбу з вірусом пташиного грипу
Російські космічні технології має намір використовувати французька компанія "Ер ін спейс" для захисту імунодефіцитних хворих і для боротьби з вірусом пташиного грипу.Увага французьких медичних фахівців привернули російські методики плазмового очищення повітря від біологічного забруднення на космічних станціях. Вони були розроблені ще в 90-і роки минулого століття і з успіхом використовувалися на орбітальному комплексі "Мир". З квітня 2001 року такі пристрої застосовуються і для очищення повітря в російському сегменті Міжнародної космічної станції.
Французька компанія "Ер ін спейс" адаптувала їх до наземних госпітальних умов з допомогою Європейського космічного агентства, що здійснює масштабну програму передачі космічних технологій. Сертифікація устаткування чистили в Лабораторії вірусології в Ліоні. За словами фахівців російське винахід дозволяє, зокрема, повністю знищувати в повітрі віруси пташиного грипу навіть при сильній їх концентрації.
На думку французьких експертів, у разі пандемії пташиного грипу за допомогою таких технологій можна швидко переобладнати під госпіталю, приміром, приміщення шкіл. Розробка також може з успіхом використовуватися для стерилізації операційних і лабораторних приміщень, підкреслюють фахівці.
5.2 Космічне зброю
Сполучені Штати планують у недалекому майбутньому створити космічну зброю, здатне вражати наземні об'єкти з орбіти. На цю перспективну розробку, як очікується, буде виділено близько 100 млн. доларів, - про це повідомило агентство "Інтерфакс". За виділення коштів на космічну зброю проголосувала Погоджувальна комісія Конгресу США.За даними американських ЗМІ, космічна зброя - це супутник, який буде запускатися з Землі і розміщена на ньому ракета. Після проведення атаки з навколоземної орбіти, космічний апарат буде повертатися на базу. Після перезарядки і профілактики багаторазовий супутник може бути знову відправлений у космос.
5.3 Космічна програма Росії і Білорусії
Білорусія і Росія мають намір розробити спільну космічну програму, заявив начальник департаменту оборонної промисловості і військово-технічного співробітництва Постійного комітету Союзної держави Білорусі і Росії Олександр Корсаков."Постійним комітетом пророблена робота за пропозиціями Федерального космічного агентства Росії і Національної академії наук Білорусії про підготовку програми Союзної держави" Розробка базових елементів, технологій, створення та застосування орбітальних і наземних засобів багатофункціональної космічної системи "(Космос - НТ)", - заявив він на прес-конференції у вівторок у Мінську.
А. Корсаков уточнив, що програму передбачається реалізувати в 2008-2011 роках.
За словами О. Корсакова, метою є "розробка передових космічних технологій та створення не мають аналогів експериментальних зразків наземних і орбітальних космічних засобів та елементної бази".
5.4 Використання сонячної енергії на Землі
Пентагон виступив із пропозицією створення орбітального угрупування супутників, які могли б збирати сонячну енергію і передавати її на Землю.Про це йдеться в новому 75-сторінковій доповіді американського військового відомства.
Незважаючи на те, що проект оцінюється як мінімум у десять мільярдів доларів, американські військові вважають, що електроенергія з космосу зможе знизити витрати військового відомства.
В даний час електроенергія, наприклад в Іраку і Афганістані видобувається за допомогою генераторів, що працюють на нафтопродуктах. Виходить, що США доводиться транспортувати нафту в свою країну, переробляти її, а потім відправляти готові продукти знову за океан.
Таким чином, кожен кіловат електроенергії, вироблений генератором на військовій базі, обходиться не в 5-10 центів, як це було б у США, а приблизно в один долар, відзначається в доповіді.
При цьому Пентагон не хоче займатися розробкою свого ж проекту, а хоче цілком покластися на комерційних постачальників нового типу електроенергії, які можуть з'явитися вже в доступному для огляду майбутньому.
Відповідно до доповіді пропонується розмістити в космосі угруповання супутників із легкими дзеркалами довжиною в кілька кілометрів. Ці дзеркала будуть фокусувати сонячне світло на панелі сонячних батарей для вироблення електроенергії. Отримане електрику буде перетворюватися в мікрохвилі, які могли б передаватися через атмосферу Землі на частоті від 2,45 гігагерц до 5,8 гігагерц.
На Землі мікрохвилі, інтенсивність яких складатиме одну шосту від інтенсивності сонячного світла опівдні, будуть захоплюватися антенами. Спеціальні системи будуть конвертувати мікрохвилі назад в електрику для розповсюдження звичайною мережею.
Така концепція не нова - аналогічні ідеї виникали ще в 70-х роках, проте тоді не було ні технології, за допомогою якої це можна втілити в життя, ні фінансових можливостей.
У доповіді відзначається, що протягом декількох років будуть розвинуті технології, яких поки немає, а перша електроенергія з космосу може бути передана вже в 2012-2013 році з супутників на навколоземній орбіті. На геосинхронну орбіту супутники планується перевести до 2017 року.
У рамках здійснення нового проекту можуть бути проведені кілька експериментів. Перший - з передачі електроенергії на відстані без проводів між двома наземними пунктами. Потім потрібно буде повторити той же експеримент, але вже спробувавши передати електроенергію на наземну базу з МКС.
При цьому, як відзначають автори доповіді, ця ідея сподобалася представникам НАСА.
Автори доповіді вважають, що при грамотному вкладенні коштів в технології, вже дуже скоро можна домогтися успіху.
На нову доповідь моментально відреагували американські науково-дослідні організації, 13 з яких організували "Альянс космічної сонячної енергії майбутнього".
"Незважаючи на те, що технічні питання все ще залишаються на порядку денному, значні інвестиції зараз можуть перетворити космічну енергію сонця в найважливіше джерело електроенергії: екологічно чистої, відновлюваної і здатної забезпечити величезна кількість енергії, так необхідної всьому світу. Конгрес, федеральні агентства і ділове спільнота повинні негайно почати інвестування ", - заявив у письмовому зверненні віце-президент Національного космічного співтовариства США Марк Хопкінс.
На думку директора Національного офісу з космічної безпеки Пентагону Джозефа Ружа, технологічні питання, пов'язані з проектом, в даний час вирішуються дуже швидко, а фінансові можливості бізнесу збільшуються з кожним роком.
"Не вистачає тільки відповідного поштовху, який би простимулював зацікавлені сторони у здійсненні проекту", - відзначає Руж у вступному слові до доповіді.
Експерти побоюються, що витрати на створення нової системи можуть зробити проект важко окупним.
У першу чергу, потрібно домогтися зниження вартості відправлення вантажів на геосинхронну орбіту, яка в даний час складає не менше 20 тисяч доларів за кілограм.
Крім цього, основний споживач космічної електроенергії в даний час - Пентагон - повинен проаналізувати довгострокові потреби в електроенергії і підтвердити свій намір стати реальним споживачем. Також повинні бути внесені зміни в законодавство, що полегшують податкове і кредитний тягар для тих, хто буде зайнятий в новому проекті.
Висновок
Освоєння космосу не тільки стимулював інтерес до освіти, але і дозволило використовувати чудові технічні засоби - радіомовні і телевізійні супутники для освітніх цілей. Широкі маси населення планети можуть отримати через загальну глобальну систему освіти, побудованої на використанні світових космічних систем зв'язку та телебачення на основі використаних супутників Землі, самі великі знання. Радіо - і телепередачі через супутники дозволять вирішувати проблеми ліквідації неписьменності, підвищувати освітній ценз дітей і дорослих і т.п. Таким чином, космос та освіта виявилися елементами подвійного процесу: без глибоких знань неможливо підкорення космосу, останній же в свою чергу, дає ефективний засіб для всебічного вдосконалення і розвитку освіти.Космонавтика потрібна науці - вона грандіозний і могутній інструмент вивчення Всесвіту, Землі, самої людини. З кожним днем все більше розширюється сфера прикладного використання космонавтики. Служба погоди, навігація, порятунок людей і порятунок лісів, всесвітнє телебачення, всеосяжна зв'язок, надчисті ліки і напівпровідники з орбіти, сама передова технологія - це вже і сьогоднішній день, і дуже близький завтрашній день космонавтики. А попереду - електростанції у космосі, видалення шкідливих виробництв з поверхні планети, заводи на навколоземній орбіті і Місяці, і т.д.
На закінчення справедливо буде сказати, що двадцяте сторіччя по праву називають "століттям електрики", "атомним століттям", "століттям хімії", "століттям біології". Але також справедливе його назва - "космічний століття". Космічне майбутнє людства - запорука його безперервного розвитку на шляху прогресу і процвітання, про яке мріяли і яке створюють ті, хто працював і працює сьогодні в галузі космонавтики та інших галузях народного господарства.
Список використаної літератури
1. "Космічна техніка" / під ред. К. Гетланд, М.: Світ, 19862. "Космічні методи вивчення біосфери" / відповід. ред. Л.М. Васильєв, М.: Наука, 1990
3. Освоєння космічного простору в СРСР (за матеріалами преси) / відповід. ред. Р.З. Сагдєєв, М.: Наука, 1987
4. "Транспортні космічні системи" / С.В. Чекалін, М.: Наука, 1990
5. http://www.interfax.ru
6. http://news. rin.ru /