12.3 Космические технологии

Началом космической эры можно считать 4 октября 1957 года, когда в Советском Союзе был запущен первый искусственный спутник Земли. С тех пор космические исследования получили приоритетное развитие во многих странах мира. Прикладная часть этих исследований включает в себя достаточно большой перечень:

• метеорологические наблюдения с точностью и покрытием, ранее недоступными и прогнозирование на этой основе погоды на 3-5- суток;

• выявление зон лесных пожаров и незаконных рубок;

• определение биопродуктивности океанических зон, а также урожайности сельскохозяйственных культур;

• прогнозирование засух, землетрясений, наводнений и других природных чрезвычайных ситуаций;

• обнаружение прорывов магистральных трубопроводов в труднодоступных местах;

• определение с высокой точностью местоположения терпящих бедствие;

• обеспечение в глобальном масштабе связью и телевидением;

• навигационное обеспечение широкого круга потребителей (военные задачи, судовождение, прокладка маршрутов на транспорте, туризм, и др);

• экологический мониторинг;

• контроль за работой коммунальных служб, транспорта, местопребыванием условно освобожденных и др;

• обнаружение угнанных машин, похищенных материальных и культурных ценностей и др;

• исследование природных ресурсов (геологическая разведка полезных ископаемых, определение запасов углеводородов, угля, биотоплива др);

• тематическое картографирование компонентов природной среды и обновление ранее созданных карт. При решении этой задачи масштабы картографической продукции могут быть от 1 : 10 000 до 1 : 2 000 000;

• получение уникальных материалов с новыми свойствами в условиях невесомости.

Материалы, созданные в космосе

Известно, что сила тяжести влияет на распределение материалов внутри сплава или кристалла. В расплавленном материале более тяжелые компоненты опускаются вниз. При затвердевании происходит изменение физических свойств исходного материала за счет конвекционных течений.

Именно поэтому сплав никогда не получится идеально равномерным, а в металлах и других кристаллических веществах всегда образуются мелкие трещины и другие нарушения [40].

Космические орбитальные станции являются прекрасными полигонами для производства материалов в условиях невесомости. Без воздействия гравитационных сил, искажающих структуру, образуются идеальные по однородности состава сплавы и кристаллы.

Экипажи российских космических станций и американских «шаттлов» убедились в том, что полупроводниковые кристаллы в космосе достигают больших размеров и отличаются большой чистотой, что повышает их проводимость и открывает новые возможности в электронике. После завершения экспериментов и отработки методики ученые должны перейти к полномасштабному производству материалов на орбите.

Контрольные вопросы

1. Используя таблицу в Приложении 3 выделите наиболее высокотехнологичные товары и продукцию.

2. Какие три основных направления включают в себя исследования в области нанотехнологий?

3. Какие исследования проводятся в рамках «тонкой» химии?

1. Какие основные функции возложены на государственную корпорацию «Роснанотех»?

2. Какими свойствами обладают материалы, созданные в условиях невесомости?

3. В чем преимущества космического экологического мониторинга?