5 טכנולוגיות ידועות שלא היו קיימות ללא חקר החלל

2024 מְחַבֵּר: Malcolm Clapton | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 03:56

פרומו

בכל פעם שאתה מחליף ערוץ טלוויזיה או מקליד כתובת בנווט, זה קורה הודות לחקר החלל וטיסות לכוכבי לכת אחרים. יחד עם אנו מספרים לכם אילו התפתחויות נכנסו לחיינו מהאסטרונאוטיקה.

1. טלוויזיה בלוויין

ההיסטוריה של הטלוויזיה בלוויין החלה ב-10 ביולי 1962: אז שיגרה נאס א את לוויין התקשורת הראשון למסלול Telstar - 1 … למחרת, בעזרתו, בוצע שידור הלוויין הראשון בארצות הברית. Telstar-1 טס במסלול אליפטי ובמסלול אחד מסביב לכוכב הלכת נתן אות רציף למשך 20 דקות - רק 2 שעות 37 דקות. הוא יכול לספק שידור טלוויזיה אחד או 60 שיחות טלפון.

בברית המועצות נקרא לוויין מסוג זה "ברק-1": הוא יצא לחלל בפעם הראשונה ב-1964, ושידור הטלוויזיה הראשון התרחש ב-1965. הלוויין הסובייטי סיפק תקשורת בין מוסקבה לולדיווסטוק.

באותה שנה שיגרה ארצות הברית לוויין גיאוסטציונרי למסלול מעגלי. Intelsat - 1 (מוקדם ציפור): זה אפשר את האות להישמר זמן רב יותר. ברית המועצות הצליחה להגדיל את זמן השידור שנתיים לאחר מכן: המדינה יצרה רשת לוויין משלה "מַסלוּל" - המכשירים שידרו את האות בתורם.

בהתחלה, לוויינים שימשו רק בסביבה מקצועית, אך בהדרגה הם הפכו זמינים לכל האנשים. בארה"ב, למשל, החלו להתקין "מנות" באופן פעיל בשנות השמונים: האות לא קודד אז והמשתמשים יכלו לצפות בכל ערוץ שתפסו בחינם. בשנת 1994, לוויינים כבר סיפקו לא רק שידור אנלוגי, אלא גם דיגיטלי - מספר הערוצים גדל מזה.

כיום, יותר מ-44 מיליון משפחות ברוסיה משתמשות בטלוויזיה בתשלום, חלק ניכר מהן מקבל את האות שלהן באמצעות לוויין. הסוד העיקרי של הפופולריות של סוג חיבור זה הוא נגישות: הוא מאפשר לצפות בערוצים רבים בכל מקום, אפילו בכפר נידח. הכל הודות לטכנולוגיות החלל: הספק שולח אותות רדיו ללוויין, ומשם הם מתפשטים חזרה לכדור הארץ.

אתה יכול לתפוס אות כמעט בכל מקום, אתה רק צריך אנטנת צלחת. הוא קולט אות מהחלל, ממיר אותו ושולח אותו למקלט לווין, שמפענח אותו, הופך אותו לתמונה ולקול.

הצורה יוצאת הדופן של צלחת הלוויין לא הומצאה למען העיצוב - הקיעור מסייע לקליטת האות בצורה יעילה יותר. הוא משתקף מקירות ה"צלחת" ובזכות הקצוות המוגבהים הוא הולך למרכז המבנה, שם מונחת מעטפת המכשיר הקולט - זה מאפשר לקבל מידע רב באיכות טובה.

כעת ניתן להשתמש ביכולות של לוויינים על ידי מפעילי טלוויזיה. לדוגמה, יותר מ-12 מיליון משקי בית צופים בטלוויזיה בלוויין. כדי לשדר אות לאזורים שונים ברוסיה, המפעיל משתמש בכוחם של שלושה לוויינים.

2. אינטרנט לווייני

לפי Rosstat, כ-74% מהרוסים מסופקים היום באינטרנט מהיר. זהו אינדיקטור טוב, אך הוא נכון למדי רק עבור אזורים עירוניים. מחוצה לו, למשל, בבקתות הקיץ, הכיסוי של המפעילים הנייחים והסלולריים יורד בחדות, בעיקר בשעות השיא, ומתעוררות בעיות תקשורת. במצבים כאלה, חדשנות החלל - אינטרנט לווייני - חוסכת.

במשך זמן רב, היה מיתוס שסוג זה של העברת אותות לא יכול לספק אינטרנט מהיר ויציב. למעשה, מפעילי לוויינים ברוסיה כבר "אוברקלוק" את האות ל-200 Mbit/s. ותעריפים עבור אינטרנט לווייני מ-Tricolor במהירויות של עד 100 Mbps (זה מספיק כדי לצפות בסרטונים ב-Full HD ו-4K) כבר זמינים מקלינינגרד לאירקוטסק.

מחקרים אחרונים מראים שאינטרנט לווייני משמש בעיקר לעבודה ולתקשורת ברשתות חברתיות. הביקוש ל"שירות חלל" זה מתרכז בעיקר בקרב משתמשים פרטיים וגדל במיוחד בתקופת הבידוד העצמי הכפוי.

לוויינים בעלי מסלול נמוך (Starlink, ONEWEB) ויכולותיהם הפכו לחידוש הטכנולוגי האופנתי והמדובר ביותר בגזרת האינטרנט הלווינית. התאגיד של אילון מאסק כבר השמיע מספר הצהרות על המהפכה הצפויה בשוק ההייטק. רוב המומחים נוטים להתייחס לפרויקט הזה כהרפתקני עד כה.

3. נווט GPS

לבקש מבינה מלאכותית למצוא דרך לכל נקודה בעיר, במדינה או בעולם ולבנות מסלול אופטימלי נראה כעת כמשימה כל כך בסיסית שקשה לדמיין את החיים בלעדיה. אבל אלמלא התחרות בין מדינות בחלל החיצון ונשק, ייתכן שאנשים עדיין יצטרכו למצוא דרך לעקוף את המפה.

הרעיון של מערכת ניווט לוויינית הופיע בסוף שנות ה-50 בארצות הברית, לאחר שיגור הסובייטי ספוטניק-1 … מדענים אמריקאים שמו לב לתלות של תדר אות הרדיו במיקום הלוויין בשמים: כשהעצם התקרב, הוא גדל, כשהתרחק, הוא ירד. באותו רגע התברר שניתן להשתמש במיקום הלוויין לקביעת המהירות והקואורדינטות של גוף על פני כדור הארץ ולהיפך. וכך החלה התפתחות הטכנולוגיה.

יצירת מערכת ניווט הייתה בתחילה פרויקט צבאי גרידא: היא הייתה אמורה להגן על גבולות ארה ב מפני התערבות סובייטית. באמצע שנות ה-60, הטכנולוגיה נוסתה על ידי מעבדת המחקר הצי האמריקאי: שישה לווייני LEO נוצרו ושוגרו תזמון – הם חגו סביב העמודים, ואת האות מהם תפסו צוללות.

בתחילת שנות ה-70 כבר עסק משרד ההגנה האמריקני בפיתוח, ובשנת 1978 טס הלוויין הראשון של מערכת הניווט למסלול NAVSTAR (מאוחר יותר נקרא GPS). בסך הכל שוגרו 24 לוויינים - כל טווח העצמים הופיעו בחלל ב-1993, המתחם החל למלא את משימותיו במלואן במרץ 1994, ובמאי 2000 פתחה ארצות הברית גישה ל-GPS למדינות אחרות.

כעת כל אדם יכול להשתמש במערכת הניווט הלוויין. זה נמצא בסמארטפונים, שעונים חכמים, טאבלטים, מחשבים ניידים ומכשירים אחרים. בנוסף, היא מסייעת לעבודה של קרטוגרפים, מודדים, מצילים ואנשי מקצוע נוספים.

4. שירותי מיקום גיאוגרפי

GPS נתן לנו לא רק את היכולת לחפש ולבנות מסלולים מהירים. אנו משתמשים בטכנולוגיית מיקום גיאוגרפי לווייני בסמארטפונים מדי יום: להוסיף תג לאינסטגרם, למצוא כרטיס טיסה או לצאת לטיול וירטואלי, למשל, לאירופה. כל זה אפשרי הודות למערכת הניווט האינרציאלית (INS) המובנית בגאדג'ט, המורכבת מג'ירוסקופים (חיישני סיבוב) ומדי תאוצה (חיישני תנועה). בשנות החמישים היא פותחה לשליטה במטוסים ובטילים: המערכת מאפשרת לפקח באופן רציף על מיקום הגוף, ולקבוע את מיקומו, מהירותו וכיוונו בחלל.

ה-INS הראשון יכול לכבוש תא טייס שלם של מטוס. עכשיו הם כל כך זעירים שאפשר לראות אותם רק במיקרוסקופ. בסמארטפון המערכת מאפשרת לא רק לנטר את המיקום, אלא גם לשנות את כיוון המסך - בלי זה יהיה בלתי אפשרי לצפות בסרטים בנייד ברזולוציה מלאה. שירות מיקום גיאוגרפי שימושי נוסף הוא חיפוש בסמארטפון. זה מאפשר לך למצוא ולהחזיר במהירות גאדג'ט שאבד, כדי למנוע גניבת נתונים אישיים על ידי פולשים.

5. מכשירים אלחוטיים

שואבי אבק לרכב, בלנדרים, מקדחים וציוד אחר המופעל באמצעות סוללות הם בני דודים רחוקים של חללית אחת. ההיסטוריה שלה החלה ב-1961, כאשר נאס א פנתה לבלאק אנד דקר בהזמנה חריגה.

לצורך המשלחת לירח נזקקו האסטרונאוטים לכלים שעובדים מבלי להיות מחוברים לרשת: התקני סוללה היו קיימים כבר אז, הם יוצרו על ידי Black & Decker. אבל טכנולוגיה אלחוטית פשוטה לטיסה לחלל לא הספיקה: היא הייתה צריכה לעבוד בעוצמה, ביעילות ובתנאים קשים ביותר.

כתוצאה מכך, לאחר ביצוע בדיקות רבות ושונות, Black & Decker יצרה מקדחה סלע אלחוטית לקידוח וחילוץ אדמת הירח. ובמהלך הפיתוח שלו, הם הגיעו לכמה פרויקטים נוספים המבוססים על טכנולוגיה זו ופשטו את החיים של אנשים על פני כדור הארץ, בפרט, שואב אבק ידני קומפקטי ומכשור רפואי מדויק (כלומר דיוק גבוה).

מכשירים אלחוטיים אחרים כמו אוזניות, עכברים או סמארטפונים גם לא צריכים כבל כדי לקלוט אות, אבל הם עובדים בטכנולוגיה אחרת. בכל מקרה, חקר החלל הוא לא רק הישג ויוקרה מדעית למדינה. יש לזה השפעה ישירה על הפעילות היומיומית שלנו - מבלוג ועד למפגשים משפחתיים מול הטלוויזיה.