От космоса до кухни: как технологии, покорившие Вселенную, вошли в наш быт

Знаете ли вы, что многие привычные нам вещи изначально создавались для покорения космоса? Эксперт Евгений Бурмистров рассказал, как появление сублимированного кофе и фруктовых чипсов связано с освоением внеземного пространства, какое средство гигиены можно считать по-настоящему «космическим», какие привычные нам гаджеты были созданы для астронавтов и для чего на самом деле предназначался неотъемлемый элемент арсенала всех геймеров.

Утро начинается не с чашки: кофе по-космически

Астронавты не могут просто взять и налить себе утренний кофе в чашку, потому что отсутствует гравитация. В условиях невесомости жидкость ведёт себя совершенно иначе, чем на Земле. Вместо того, чтобы оставаться в посуде под действием силы тяжести, горячий напиток превратится в бесформенную хаотично летающую кляксу. Это не только неудобно, но и опасно: блуждающие капли жидкости могут попасть в оборудование станции и вызвать поломку.

Для безопасного и эффективного употребления напитков в космосе была разработана специальная упаковка. Кофе и другие жидкости хранятся в герметичных пакетах с клапанным механизмом, оснащённых трубочкой. Такая конструкция позволяет контролировать процесс употребления, сводя к минимуму риск утечки жидкости. Это решение не только обеспечивает удобство, но и соответствует требованиям безопасности на борту космических аппаратов.

"Удивительно, но история создания сублимированного кофе тесно связана с космической программой. В 60-е годы, когда человечество активно осваивало внеземное пространство, возникла острая необходимость в удобном, лёгком и долгохранящемся продукте, из которого можно было быстро приготовить горячий напиток. Так появился растворимый кофе - продукт, получаемый путём замораживания и последующего удаления льда вакуумным способом", - рассказывает Евгений Бурмистров.

Кофе в гранулах идеально подходил для космических миссий: он не требовал хранения в холодильнике, занимал мало места и легко растворялся в горячей воде. Астронавты получили возможность наслаждаться бодрящим напитком в условиях невесомости, а мы, на Земле, получили напиток, который стал неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Не крошить! Как еда космонавтов изменила наш мир

Еда для космонавтов не должна оставлять крошек. Хлеб выпускается в виде миниатюрных буханок на один укус, чтобы крошки не разлетались по кораблю. На случай, если они всё-таки появятся, обеденный стол оснащён крошкоуловителем - вентилятором, который всасывает мелкие частицы пищи.

Но главным секретом космической кухни, безусловно, является сублимация. Этот сложный технологический процесс, при котором из продукта сначала удаляется вода путём заморозки, а затем выпаривается в вакууме, позволяет создавать продукты, которые долго хранятся, занимают мало места и быстро восстанавливаются при добавлении воды.

"Сегодня эта технология нашла широкое применение в пищевой промышленности и стала неотъемлемой частью нашего повседневного рациона. Можно вспомнить быстрые супы и каши, которые так удобно брать с собой в дорогу. Сухое мороженое, фруктовые чипсы, сохранившие максимум витаминов. Всё это - плоды развития космической отрасли и, в частности, технологий питания космонавтов", - отмечает эксперт.

Более того, даже удобная атмосферная упаковка, особенно в форме тюбиков для соусов и паст, прочно вошла в нашу жизнь. Изначально она разрабатывалась для сохранения продуктов в условиях космического полёта, а сегодня повсеместно используется для удобства хранения пищевых продуктов и косметики.

Ещё одним примером «космического» наследия является вакуумная упаковка, которая широко применяется в пищевой промышленности для увеличения срока хранения и сохранения свежести продуктов питания.

Джойстик: от лунной миссии к виртуальным мирам

Игровой джойстик, неотъемлемый элемент арсенала геймера, появился далеко не в сфере развлечений. Первые прототипы современных пультов использовались для дистанционного управления луноходами.

"Действительно, аппараты, изучавшие поверхность Луны, управлялись с Земли с помощью устройств, функциональность которых напоминала современные игровые манипуляторы. Эта технология позволила учёным и инженерам с высокой точностью контролировать сложное оборудование, находящееся на значительном расстоянии", - говорит Евгений Бурмистров.

Впоследствии принципы, разработанные в рамках космической программы, были адаптированы для авиации, а затем нашли применение и в игровой индустрии. Таким образом, благодаря лунной миссии мы получили удобный и интуитивно понятный инструмент для погружения в виртуальные миры, которым пользуемся и сегодня.

Космическое зрение: от звёзд до селфи

Маленький размер, высокое качество - вот что требовалось от камер, отправлявшихся в космос. Первые компактные цифровые приборы создавались именно для миссий, чтобы фиксировать важные данные, исследовать планеты и документировать работу космонавтов. Перед инженерами стояла непростая задача: создать устройство, способное выдерживать экстремальные условия, потреблять минимум энергии и при этом делать чёткие снимки.

"Инженерам приходилось решать целый комплекс проблем: от обеспечения механической прочности оптических элементов до разработки специализированных матриц, способных работать в условиях космического излучения. В результате появились технологии, которые впоследствии нашли применение в гражданской электронике. Например, уменьшение размеров сенсоров, усовершенствование алгоритмов обработки изображений и повышение энергоэффективности - всё это стало возможным благодаря космическим программам", -рассказывает Евгений Бурмистров.

Сегодня эти разработки лежат в основе современных смартфонов и компактных фотоаппаратов. Высокочувствительные CMOS-матрицы, оптическая стабилизация и алгоритмы шумоподавления - всё это прямое наследие космических технологий.

Технологии, разработанные для покорения космоса, шагнули на Землю и произвели революцию в мире фотографии. Именно благодаря космическим разработкам сегодня мы можем носить в кармане смартфон с камерой, способной делать снимки, сравнимые по качеству с профессиональными. Более того, миниатюрные камеры стали стандартом не только в потребительской электронике, но и в медицине, робототехнике и системах безопасности.

От авиации к космосу и в каждый карман: история беспроводной связи

Космонавт, облачённый в скафандр, выполняет сложные манипуляции в открытом космосе. Для поддержания непрерывной и надёжной связи с центром управления полётами критически важна система передачи данных, обеспечивающая свободу действий и высокую чёткость звука. Изначально потребность в подобных решениях привела к разработке первых беспроводных коммуникационных устройств.

"Компания Plantronics, являющаяся одним из лидеров в сфере аудиотехнологий, внесла значительный вклад в создание этих систем. Именно они разработали первую серийную головную гарнитуру, предназначенную для использования в космосе. Однако предшествующие разработки велись в авиационной отрасли, где надёжность коммуникаций также была приоритетной задачей", - объясняет эксперт.

Технологические решения, созданные для космических миссий, послужили основой для развития стандарта Bluetooth. Сегодня эта технология позволяет нам использовать беспроводные наушники и гарнитуры для широкого спектра задач, включая передачу аудиосигналов, телефонную связь и другие формы беспроводной коммуникации.

Чистые волосы: секрет советских учёных и современных брендов

В космосе привычные вещи приобретают совершенно иной смысл. Например, помыть голову в невесомости - непростая задача. Вода разлетается в разные стороны, создавая хаос на борту. Именно поэтому для космонавтов были разработаны специальные средства, в том числе несмываемые шампуни.

"Ещё в 80-х годах советский Институт медико-биологических проблем совершил прорыв, создав уникальный шампунь для космонавтов. Средство под названием «Аэлита» сочетало в себе свойства очищающего лосьона и шампуня, не содержало спирта и позволяло поддерживать чистоту волос и кожи головы без использования воды", - рассказывает Евгений Бурмистров.

Салфетку пропитывали этим средством, состоящим из биологически активных ингредиентов, а затем протирали ею волосы. Остатки шампуня удалялись влажными салфетками. Просто, эффективно и никаких летающих капель!

Сегодня технологию несмываемых шампуней успешно используют многие бренды, предлагая широкий выбор средств для очищения волос без использования воды. 

От орбиты до аптечки: как появились домашние тонометры

Следить за здоровьем - приоритетная задача любой космической миссии. В условиях невесомости человеческий организм испытывает колоссальную нагрузку: меняется кровообращение, повышается риск аритмии, скачков давления, а сердце работает иначе, чем на Земле. Но как следить за этими показателями, если в космосе нет врача с фонендоскопом?

"В 1960-х годах учёные разработали устройства, которые могли самостоятельно измерять артериальное давление и отправлять данные в центр управления. Они работали на основе осциллометрического метода - фиксировали колебания давления в манжете, анализировали их и выдавали точный результат", - добавляет Евгений Бурмистров.

В 1970-х годах японская компания адаптировала этот метод для бытового использования, выпустив первый в мире автоматический тонометр. Он не требовал фонендоскопа, сам накачивал воздух и показывал результат на экране - инновация, которая изменила подход к контролю здоровья миллионов людей.

Как космические технологии подарили нам бесконтактные термометры

В поисках способа измерения температуры удалённых планет, звёзд и других космических тел инженеры столкнулись с проблемой. Традиционные термометры были неприменимы, поскольку внеземное пространство лишено атмосферы, а температурный диапазон колеблется от минус 270 гшрадусов Цельсия до экстремально высоких значений, достигающих тысяч градусов.

Инфракрасная термометрия стала решением проблемы. Она основана на измерении теплового излучения, которое испускает каждое тело, что позволяет определить его температуру. 

"В 1980-х годах эта идея заинтересовала медицинские компании. Уже к 1990-м годам появились первые медицинские инфракрасные термометры, которые позволяли измерять температуру за считанные секунды, исключали контакт с кожей, снижая риск передачи инфекций, обеспечивали точные измерения без влияния внешней среды. Во время пандемии COVID-19 в 2020 году именно эти аппараты стали незаменимыми, поскольку позволяли быстро измерять температуру людей в общественных местах", - рассказывает Евгений Бурмистров.