Влияние освоения космоса на человечество
Click to viewОсвоение космоса как сплав наук
Запуски летательных аппаратов в космос, успех миссий с участием живых организмов, в том числе и человека, стали возможными благодаря слаженной работе физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков, материаловедов, медиков, биологов и специалистов многих других направлений.
Как рассказывал академик РАН, генеральный директор ВИАМ Евгений Каблов в одном из интервью для “Научной России”, около 95% всех материалов, которые использовались при создании советской авиационной, ракетной, космической техники, - это материалы Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ). Маловероятно, что пассажиры самолётов задумываются о том, что летят на машине с газотурбинным двигателем, где температура на несколько сотен градусов выше температуры плавления. А для развития космической отрасли нужны ещё более мощные двигатели, а, следовательно, и бо́льшая жаропрочность материалов.
Космос для человека - чужеродная среда. Сколько времени человек может там провести без вреда для здоровья, с какими трудностями человек может столкнуться, какие медицинские навыки пригодятся космонавту, как защитить человека от радиации, как работают мышцы в условиях невесомости? Ответы на эти и многие другие вопросы невозможны без космической медицины. Согласно приказу министра здравоохранения СССР от 4 ноября 1963 г. в стране появилось головное учреждение по проблемам космической биологии и медицины - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук. При участии и под руководством академика РАН Анатолия Григорьева, который с 1988 по 2008 гг. занимал должность директора института, а сегодня - его научного руководителя, разработана система медико-биологического обеспечения длительных космических полетов. Выполнены программы медико-биологических исследований на ОС «Салют», «Мир» и МКС, позволившие изучить в невесомости основные функции человека, научно обосновать и внедрить в практику полетов методы медицинского мониторинга, прогноза, профилактики и коррекции состояния человека, осуществить рекордные по длительности орбитальные космические полеты (до одного года и более). Благодаря вкладу медиков и исследователей этой и других организаций, в том числе зарубежных, многое из медицинской практики в космосе переходит и в нашу повседневную жизнь, например, технологии телемедицины, которые особенно пригодились во время пандемии Covid-19, когда очное посещение врачей нежелательно. Многое привнесли из космоса в авиационную практику и в спорт высших достижений, где человек также подвергается нетипичным для обычной жизни физическим нагрузкам на организм.
С освоением космоса появилось и такое важное направление, как космическая психология. Специалисты изучают широкий спектр психологических феноменов, связанных с нахождением человека в космосе: изменение восприятия человеком схемы тела, времени, особенности сна, жизнь в условиях повышенной опасности, малой изолированной группы и другие аспекты. Психологи проводят отбор кандидатов в космонавты, подготавливают к предстоящему космическому полёту, помогают сформировать экипаж по психологическим характеристикам, организовать режим труда и отдыха, осуществляют психологическую поддержку на всех этапах полёта, помогая космонавтам справиться с поставленными перед ними задачами.
Космос для тебя
Развитие астрономии имеет большое значение не только для всей науки, но и для всей нашей жизни. Многие устройства, которые мы используем ежедневно, пришли к нам именно благодаря освоению космоса. Самая очевидная польза - навигация и связь. Благодаря спутникам у нас есть точные GPS-навигаторы, интернет и спутниковое телевидение. Энергоэффективные солнечные панели стали применять не только в непосредственной близи к Солнцу, но и на Земле. У нас появились датчики цифровых камер, сканеры безопасности в аэропортах, портативные рентгеновские аппараты, сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ) и многие другие технологии, которые достались нам как "вторичная выгода" от освоения космоса.
Инфракрасный термометр, который стал очень популярен в пандемию Covid-19, первоначально использовали в космических целях для измерения температуры звезд и планет. Огнестойкая ткань для скафандров астронавтов пригодилась для защитной одежды пожарных и военных. Также экипировка астронавтов пригодилась и спортсменам. Для пошива купальников, которые снижают сопротивление, отталкивают воду и почти не имеют веса, и термобелья, которое сохраняет тепло и отводит влагу, также использовали космические технологии. Длительное пребывание космонавтов вдали от мест, где можно раздобыть пищу, потребовало нового метода приготовления с максимальным сохранением питательных свойств. Так придумали сублимированную еду. При такой технологии можно сохранить 98% пищевой ценности и только 20% изначального веса продукта. Сегодня сублимированными делают разные блюда - от еды для спортсменов до привычного для многих жителей постсоветского пространства борща.
Не стоит забывать и о том, что изучение космоса имеет и цель сохранения жизни и здоровья землян. Человек может предсказать приближение астероида и успеть предпринять какие-либо действия. Также астрономы могут предупредить нас, например, о приближающихся солнечных бурях и предсказать следующее большое извержение электромагнитного излучения в атмосфере Солнца - Солнечную вспышку. Из космической медицины в повседневную жизнь приходят и знания о том, как предотвратить многие болезни, например, остеопороз: в условиях космических полётов космонавты значительно теряют костную массу.
Космос ближе, чем нам кажется. Роль астрономии в нашей жизни можно проследить и на таком ярком примере: в современных европейских языках астрологические названия остались в названиях дней недели. Например, суббота по-английски (saturday) - день Сатурна, во Франции понедельник - день Луны (lundi), в немецком языке воскресенье - день Солнца (sonntag). Помимо всего перечисленного в нашей статье, знания о космосе влияют и на нашу духовную жизнь, помогает удовлетворить природное любопытство. Человек нередко задаётся вопросом: “Одна лишь наша планета обитаема, или есть и другие?” Вдохновляясь космосом, люди пишут стихи, картины, приключенческие романы. Именно взор ввысь часто вдохновляет людей на великие научные свершения, на стремление "дотянуться" до звёзд.
Космические деньги. Сколько стоил полет США на Луну и кто на нем заработал
Высадка на Луне была огромным скачком для человечества - и для компаний, стоявших за проектом. Общая стоимость программы «Аполлон» составила около $25,4 млрд, то есть примерно $152 млрд в сегодняшних ценах. Эти деньги попадали к гигантам вроде Boeing (один из создателей ракеты «Сатурн-5»), известным брендам вроде Velcro (чьи крепления удерживали вещи на месте в космосе) и некоторым неожиданным компаниям, таким как Hammond Organ (производитель клавишных инструментов, который создал механические таймеры и часы для космического корабля «Аполлон»).
Самым примечательным в высадке на Луну было то, как мало времени на это потребовалось. Президент Кеннеди предложил НАСА высадить человека на Луну, и спустя всего восемь лет это произошло. Значит, развитие технологий пошло быстрее, чем могло бы в иных условиях, как говорит Элла Аткинс из Института инженеров электротехники и электроники. Быстрое создание и внедрение тестовых моделей было бы невозможно без такой программы, считает она. Опыт, накопленный такими компаниями, как Honeywell и Motorola, помог перенести такие отрасли, как авионика и связь, на десятилетия в будущее.
«Аполлон» не просто развивал технологии. Он развивал и способы ведения бизнеса. В статье, опубликованной в февральском выпуске Forbes за 1968 год, менеджер НАСА Джордж Мюллер объяснил, как он разделил большую и сложную программу «Аполлон» на более мелкие «пакеты» программ, в каждом из которых был свой менеджер. Такая организационная структура облегчила бесперебойную работу проекта, и Boeing с учетом своего опыта скопировал её при разработке 747.
Кроме того, опыт работы над «Аполлоном» побудил его подрядчиков развивать новые виды бизнеса. Например, компания Black & Decker (ныне Stanley Black & Decker) использовала свой опыт разработки инструментов для программы «Аполлон» на некоторых потребительских товарах с батарейным питанием, которые составляют основу его годовой выручки в $14 млрд. Компания Plantronics (ныне Poly) использует наушники, которые были изготовлены для миссии «Аполлон», как основу для разработки тех наушников, которые она создает сегодня для самых разных сфер: от авиации до игр.
Возможно, лучше всего обо всем этом сказал Малкольм Форбс, написав в 1968 году, что «источниками наших будущих прорывов в знаниях будут захватывающие области, которые необходимы для того, чтобы добраться до Луны и дальше».
«Аполлон» в цифрах
(все суммы в долларах - в ценах 1969 года, сегодня они были бы примерно в семь раз больше)
Расходы на миссию
$25,4 млрд - общая стоимость проекта «Аполлон» с 1960 по 1973 год.
$355 млн - стоимость одного только «Аполлон-11».
$185 млн - стоимость ракеты «Сатурн-5», которая отправила астронавтов на Луну.
$55 млн - стоимость командного модуля, в котором Коллинз оставался на лунной орбите, пока Армстронг и Олдрин совершали посадку.
$40 млн - стоимость лунного модуля, известного как «Орел».
Факты и числа о миссии
24 236 миль в час (39 000 км/ч) - скорость, с которой астронавты двигались в момент, когда корабль «Аполлон» был отправлен с земной орбиты на Луну.
4 дня 12 часов 24 минуты 15 секунд - время, которое прошло с момента взлета с Земли до того, как Нил Армстронг впервые шагнул на поверхность Луны.
48,5 фунта (22 кг) - вес камней и почвы, которые Нил Армстронг и Базз Олдрин принесли с поверхности Луны.
$1,1 млрд - примерная стоимость этих камней, определенная на основе опубликованных результатов оценки лунных камней, в уголовном деле против трех стажеров НАСА, которые украли лунные камни, хранившиеся в сейфе в лаборатории Космического центра им. Джонсона в Хьюстоне. Три вора были задержаны ФБР благодаря спецоперации, проведенной при участии бельгийского коллекционера камней, и в конце концов признали себя виновными.
Частный сектор и «Аполлон»
3300 кв. дюймов (2 кв. м) - общая поверхность внутри корабля «Аполлон», покрытая креплениями Velcro. НАСА стало одним из первых крупных клиентов Velcro, и ее крепления использовали для фиксации предметов внутри корабля так, чтобы они не летали вокруг. Velcro разработала и специальную металлическую версию, чтобы прикрепить к кораблю тепловые щиты.
$453 млн - сумма, которую НАСА потратило на контракты с компаниями частного сектора, оказывавшими услуги его подразделениям в 1968 году. В тот год с НАСА работали около 28 500 подрядчиков.
$1,08 млрд - сумма, которую один из подрядчиков НАСА - Североамериканское космическое подразделение Rockwell (позднее вошедшее в состав Boeing) - выплатил субподрядчикам в ходе работ в рамках программы «Аполлон».
100 - число зеркальных отражателей, произведенных для лазерного ретрорефлектора компаниями Heraeus и Bendix Corporation. Ретрорефлектор использует лазер, чтобы вычислить расстояние от Земли до Луны с точностью до миллиметра. Он продолжает и сегодня делать измерения, которые используются для того, чтобы GPS-спутники оставались синхронизированными и точными и вы не заблудились по пути на встречу.
60% - доля интегральных микросхем, которые были изготовлены специально для компьютеров программы «Аполлон» на ее пике. Интегральные микросхемы тогда были относительной новинкой, но «Аполлон» щедро потратился на эту технологию, которая лежит в основе современных компьютеров.
$15,5 млн - стоимость контракта между НАСА и Motorola, которая разработала спутниковую систему передачи данных и цифровые системы для программы «Аполлон». Именно транспондер Motorola отправил слова Нила Армстронга о «гигантском скачке» слушателям на Земле, и технология стала фундаментом телекоммуникационного оборудования, которое компания по-прежнему производит сегодня.
Из чего состоял «Аполлон-11»
Спутниковая система передачи данных
Изготовитель: Motorola Inc.
Цена: $15,5 млн
Подсистема посадки на Землю
Изготовитель: Northrop Grumman (тогда Northrop Corp.)
Цена: $58,9 млн
Электростанция на топливных элементах
Изготовитель: Pratt and Whitney (тогда United Aircraft)
Цена: $95,1 млн
Криогенный резервуар
Изготовитель: Beechcraft (тогда Beech Aircraft)
Цена: $38,8 млн
Маршевая двигательная установка
Изготовитель: Aerojet Rocketdyne (тогда Aerojet Liquid Rocket Co.)
Цена: $117,6 млн
Баки горючего и окислителя в двигательной установке
Изготовитель: General Motors
Цена: $15,9 млн
Механические таймеры и часы
Изготовитель: Hammond Organ Co.
Цена: $3,2 млн
Подсистема стабилизации и управления
Изготовитель: Honeywell
Цена: $141,3 млн
NASA впервые в истории отчиталось о влиянии на экономику США: агентство принесло $64 млрд долларов за 2019 год
За 2019 год агентство обеспечило 312 тысяч рабочих мест и принесло экономике страны 64 миллиарда долларов, в том числе 7 миллиардов долларов налогами. Об этом говорится в исследовании на сайте NASA. В агентство вкладывают лишь 0,5% годового федерального бюджета, но оно генерирует существенную отдачу, пояснил глава NASA Джим Брайденстайн. По его словам, агентство формирует индустрии, которые определят будущее и поддерживает «десятки тысяч рабочих мест в Америке».
По данным NASA, за 2019 год программа исследований полётов на Луну и Марс принесла экономике США 14 миллиардов долларов и обеспечила 69 тысяч рабочих мест по всей стране. Каждый американский штат получил экономические выгоды от работы агентства, но 43 штата принесли американцам более 10 миллиардов долларов экономической отдачи.
К 2021 году в NASA ожидают удвоения экономического эффекта от марсианской и лунной программ - они принесут 44% от общего влияния агентства на экономику. В NASA также рассказали о более 700 активных международных соглашений по научным исследованиям и влиянии на жизнь простых американцев.
В виде побочных технологий агентство выпустило более двух тысяч проектов с 1976 года. Среди них и аппарат для вентиляции лёгких, который инженеры лаборатории реактивного движения NASA разработали в рекордные 37 дней для помощи в борьбе с пандемией коронавируса и бесплатно передали чертежи производителям.
«Новая космонавтика»: кто правит космосом и как на нем зарабатывают
Кто и как зарабатывает на космосе сегодня? Как его делят разные страны? И можно ли запустить свой стартап в этой сфере? Об этом на открытой лекции рассказала координатор проектов Космического центра Сколтеха, магистр в области космической политики Антонина Громыко.
Введение в космонавтику
Существует три типа космонавтики: гражданская (пилотируемая космонавтика, космическая наука, включая научные миссии), военная (разведка, закрытые исследования космоса) и коммерческая (регулируется компаниями, то есть частный рынок).
За последние 15 лет коммерческий сектор сформировался в мощную индустрию, хотя раньше это казалось утопией. Сегодня ситуация кардинально изменилась ― большую часть космического бюджета приносит именно эта отрасль. Если говорить в цифрах, то экономика всего космоса в 2019 году насчитывала порядка 360 млрд долларов в год, из них государственные деньги ― это только 25%.
Основной заработок - это спутниковые услуги, телевидение и интернет. Несмотря на то, что общая доля рынка связи снижается, тем не менее, интерес к стабильному доступу в интернет остается высоким.
Активно развиваются космодромы, места запусков и компании, которые готовы предложить услуги по запуску малых космических аппаратов (МКА). Не менее значимый сектор - наземная инфраструктура (Downstream), которая занимается обработкой космических данных, эксплуатацией и сборкой оборудования. Это непосредственно спутниковые операторы, которые оказывают разнообразные услуги.
К слову, при слове «космос» мы представляем Upstream (то, что происходит за пределами Земли), но на деле это только 3% индустрии, а 97% (финансовый оборот, большая часть сотрудников, компаний, предлагаемых услуг, и соответственно, космоса) - это Downstream.
Как космос стал коммерческим?
До конца 90-х годов космонавтика развивалась за счет сопротивления двух сверхдержав и гонки вооружений. Когда этот драйвер развития исчез, то возник вопрос: в каком ключе развивать «новую» космонавтику? В итоге, решение было принято в пользу коммерческой системы.
Как коммерциализация меняет космонавтику? Даже психологически это делает ее понятнее и ближе. Но помимо этого, меняется и сам процесс: если раньше космическое производство - это большой завод, защищенная зона, то сейчас МКА могут собрать небольшие компании.
Доступность и близость космоса привлекла в него разных людей, в том числе предпринимателей и инвесторов. Ежегодно создается около 30 новых компаний в этом сегменте, и вместе с тем растут инвестиции в такие идеи.
Основные тематики, по которым финансируются космические стартапы ― многоспутниковые группировки на низких орбитах, бизнес в области запуска МКА, космический туризм, коммерциализация МКС, дальний космос / робототехнические миссии.
Тенденции из космоса
В области развития спутников наблюдается популярность малых космических аппаратов (МКА). Спутники становятся меньше, а их число в спутниковых группировках ― больше. Суммарно это меняет всю космическую индустрию.
В области запусков появляются более бюджетные площадки для запуска МКА.
В сфере клиентских услуг популярность приобретает работа в режиме онлайн, то есть обеспечение постоянного доступа ко всем подключениям моментально, стабильно и 24/7.
Кроме того, стоит отметить общую тенденцию: космос все чаще рассматривают не как изолированное пространство и бизнес-площадку, а наоборот, ищут связи с другими сферами и любые возможности интеграции.
Перспективные космические разработки:
- дистанционное зондирование Земли (навигация и навигационные сервисы);
- телекоммуникация и связь;
- суперновые сегменты, которые уже сейчас привлекают инвестиции: космический туризм, обслуживание спутников на орбите (дозаправка и ремонт), добыча ресурсов на других планетах.
Оборот космической индустрии в мире составил около $469 млрд
Крупнейшей отраслью мировой экономики является космическая индустрия, оборот которой составляет порядка $469 млрд, рассказал генеральный директор Роскосмоса Юрий Борисов. Об этом сообщает ТАСС.
"Космическая индустрия - крупнейшая отрасль мировой экономики с оборотом порядка $469 млрд. Хорошие темпы коммерциализации услуг демонстрируют те страны, которым удалось сбалансировать экономические интересы правительств и частных инвесторов на уровне государственной политики", - отметил Борисов.
Гендиректор Роскосмоса выразил уверенность в том, что в государстве механизмы должны быть настроены так, чтобы у науки был стимул разрабатывать космические технологии, а у бизнеса - внедрять их в широкий спектр гражданской продукции и заказывать новые спутники. "В лидерах - США, где объем частных инвестиций в космическую отрасль в 2021 году составил около $9 млрд (для сравнения в Европе этот показатель 2 млрд). Не могу сказать, что это быстрый процесс. В Штатах он занял почти 40 лет, зато сейчас страна контролирует 50% рынка космических услуг", - сказал он.
Такой же путь, только в сжатые сроки, нужно будет пройти и России, считает Борисов. Сейчас идет работа над нормативной базой, которая сделает рынок космических услуг привлекательным для частных инвесторов. По словам гендиректора госкорпорации, средства на космические системы должны привлекаться с рынка: это могут быть банки или инвестиционные компании. При этом формировать требования к космическим услугам должен потребитель.
"Роль государства в лице госкорпорации "Роcкосмос" мы видим в стимулировании развития отрасли через субсидирование процентов по кредитам и страхование рисков (гарантированные кредиты), а также в контроле и в дополнительном финансировании проектов, не связанных с экономическими интересами общества - наука и безопасность государства", - пояснил Борисов, добавив, что для Минобороны, ФСБ, МВД, Росгвардии и МЧС данные дистанционного зондирования Земли должны предоставляться безвозмездно, качественно и в срок.
Для сравнения
1 млн ₽ государственных расходов в ракетно-космической отрасли приведет к приросту итогового выпуска в экономике страны на 2,167 млн ₽.
Все расходы США на войну в Афганистане превысили 2 триллиона долларов.
Оборонный бюджет США в 2023 году составил 1,77 триллиона долларов.
С начала 2022 года Соединенные Штаты выделили более 115 миллиардов долларов как чрезвычайную финансовую поддержку для Украины, а весь коллективный Запад более 200 млрд долларов.
Общая стоимость программы «Аполлон» составила около 25,4 миллиарда долларов, или около 152 миллиардов долларов в сегодняшних долларах.
Ожидается, что к 2025 году на лунную программу НАСА «Артемида» будет потрачено 86 миллиардов долларов. Долгосрочной целью программы является создание постоянной базы на Луне и содействие пилотируемым полетам на Марс.
Илон Маск подсчитал, что для успешной колонизации Марса потребуется 1 триллион долларов. Для этого хватило бы только тех денег, которые США потратили на войну в Афганистане.
Военные расходы значительно превосходят затраты, необходимые на реализацию космических программ.
Источники:
Космос ближе, чем нам кажется
Космические деньги. Сколько стоил полет США на Луну и кто на нем заработал
NASA впервые в истории отчиталось о влиянии на экономику США: агентство принесло $64 млрд долларов за 2019 год
«Новая космонавтика»: кто правит космосом и как на нем зарабатывают
Оборот космической индустрии в мире составил около $469 млрд
Оценка экономического эффекта от программ, реализуемых в ракетно-космической отрасли, на основе таблицы «затраты-выпуск»
Смотрите также:
Космос ближе, чем нам кажется
В космосе есть ресурсы на миллиарды долларов: к 2025 году их хотят осваивать. Главное
Индустриализация космоса и объединение ее участников могут открыть путь в новую эру
Космические деньги. Сколько стоил полет США на Луну и кто на нем заработал
Зачем человечеству исследовать космос? Для чего нам нужно отправлять миссии на Марс и Луну?