Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 10
Космический аппарат, который с первой космической скоростью влетает в нашу атмосферу, нагревается до 2–2,5 тысячи градусов. Никакие материалы подобное выдержать не могут. Поэтому у корабля не будет крыльев. При посадке будет использована комбинация различных систем приземления — то есть парашютная и реактивная.
Лишним при входе в атмосферу будет и приборно-агрегатный отсек; он будет отстрелен, и для следующего использования надо будет устанавливать новый. Отстрелен будет тепловой щит, который возьмет на себя максимум энергии при входе в атмосферу. А самое дорогостоящее — это возвращаемый аппарат, система жизнеобеспечения, система управления, система движения, возможно, будут многоразовыми.
Новые корабли при общем весе около 20 тонн смогут вывозить на околоземную орбиту до шести членов экипажа и не менее 500 килограммов груза. На окололунную орбиту они будут способны доставить четырех космонавтов и 100 килограммов груза. Предполагается, что беспилотный вариант ППТС сможет вывести на околоземную орбиту не менее двух тонн груза и около полутонны вернуть на Землю. При длительных полетах по орбите или к другим планетам к конструкции будут добавлять еще и бытовой отсек. В автономном полете ППТС сможет находиться не менее 30 суток.
Руководитель пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов отметил, что первые запуски будут проведены с космодрома Байконур, но позже все старты будут осуществляться с космодрома Восточный, который должен быть построен в Амурской области.
Есть варианты…
О необычной задумке разработчиков российского корабля рассказал гендиректор и главный конструктор Научно-производственного предприятия (НПП) «Звезда» Сергей Поздняков.
«Есть идея посадить космонавтов, которые не принимают участия в управлении кораблем, в герметичные капсулы вместо скафандров. Космонавт входит в такую капсулу, закрывает гермомолнию и на опасных этапах полета сидит в ней, как в яйце», — описал конструкцию гермокапсул Поздняков. И подчеркнул, что пока новая концепция существует только на уровне идеи. Детальные разработки могут начаться после того, как в «Звезду» поступят требования к системам жизнеобеспечения экипажа, в частности информация о параметрах перегрузок и времени полета в случае разгерметизации кабины.
Заметим, что идея не такая уж новая, как может показаться поначалу. Более 30 лет назад журнал ФРГ «Хобби» уже описывал подобную конструкцию в одном из своих номеров. Тогда, правда, подобная капсула рассматривалась лишь как средство спасения в чрезвычайных условиях.
Еще одна перспективная новинка, которая рассматривается технологами — сборка межпланетных зондов и кораблей непосредственно на орбите. В Роскосмосе на эту программу возлагают большие надежды. Начальник управления пилотируемых программ Алексей Краснов рассказал, что собранные в космосе корабли могут затем отправиться на лунную орбиту или к астероиду.
Возможно, подобные аппараты станут частью марсианской программы.
Примерная схема расположения экипажа в пассажирской капсуле космолета.
Причем есть вероятность, что такие корабли будут не строить, а… печатать! С помощью технологий трехмерной печати в настоящее время можно напечатать почти все, что угодно, начиная от зданий и заканчивая искусственными органами человеческого организма. Следующим логичным шагом будет использование этих технологий в космосе. Во всяком случае, еще одна американская компания, Made in Space, начала работы по созданию технологий космической трехмерной печати. В настоящее время она ищет инвесторов для того, чтобы сделать их реальностью.
Публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Роботы выходят в поле
Сельское хозяйство — одна из самых немеханизированных отраслей деятельности человечества. Тысячелетиями здесь все делалось вручную или с помощью несложной техники. Ныне инженеры хотят выпустить в поле роботов-фермеров.
Еще в четвертом тысячелетии до н. э. в верховьях Нила и Евфрата люди стали обрабатывать землю примерно по той же технологии, что и сегодня — ее пахали, боронили, засевали семенами, ухаживали за ростками, а по осени собирали урожай… И все это делалось руками да простейшими инструментами типа мотыги. В античные времена на полях появились сохи и плуги, которые тянули за собой быки и лошади. Позднее, уже в Средневековье, на помощь земледельцу пришли первые механизированные косилки и жатки, которые опять-таки для работы использовали тягловую силу животных.
Тракторы появились на полях лишь в начале XX века. И тогда же были сделаны первые попытки обойтись без тракториста. На какие только хитрости не пускались изобретатели! И провода по полю протягивали, и направляющее колесо по борозде пускали, и сажали трактор на привязь, подобно козе на лугу. Посредине поля в землю и в самом деле устанавливали металлическую опору, на которой помещался барабан с тросом.
Трактор ходил по полю кругами, постепенно наматывая трос на барабан и таким образом с каждым оборотом все ближе подходя к центру…
В начале второй половины XX века вместо направляющих проволок и тросов попытались использовать лазерные лучи, а также управление по радио. Но все эти хитрости все же требовали присмотра человека за агрегатом.
Лишь когда появилась и стала все шире распространяться система GPS и аналогичная ей система ГЛОНАСС, у фермеров появилась реальная возможность получить в свое распоряжение первые сельхозмашины-автоматы. Одна из первых попыток такого рода была предпринята в США. На луга и поля Калифорнии выпустили роботов-косцов, которые ориентировались с помощью спутниковой навигационной системы.
Такая система позволяла определять местоположение объекта с точностью до 10 см. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы роботы-косцы достаточно уверенно находили дорогу на луг, самостоятельно скашивали на нем всю траву и возвращались на свою базу.
«Теперь уже не надо для ориентировки сельскохозяйственных роботов устанавливать на поле и в его окрестностях лазерные, ультразвуковые и радиолокационные маяки, — обрадовались разработчики. — А это намного удешевляет эксплуатацию такой машины…»
Однако шли годы, а серийные сельхозроботы так и не пришли в массовом порядке на поля США, Великобритании и других стран. Дороги и сложны оказались в эксплуатации такие машины. Да и надежность их оставляла желать лучшего….
И вот сейчас предпринята новая попытка. Причем в полном соответствии с российской поговоркой: «Не было бы счастья, да несчастье помогло…»
Землетрясение и цунами, обрушившиеся на Японию в марте 2011 года, вызвали небывалые разрушения в прибрежной части этого островного государства. Плюс к этому произошла авария на атомной электростанции «Фукусима-1», в результате чего часть территории подверглась еще и радиоактивному заражению.
Свободных территорий на Японских островах нет, чтобы можно было забросить засоленные и радиоактивные территории на десятки лет в надежде, что со временем природа сама справится с бедой и восстановит былое плодородие почвы. И тогда японцы взялись за дело сами, используя самые последние достижения науки и техники. Сначала на площади в 600 акров (1 акр = 4,047 га) в почве была нейтрализована химобработкой морская соль. После этого на поля призваны были сельскохозяйственные машины, которые смогут выполнить абсолютно все виды работ без участия людей.
Подготовка почвы, посадка семян, выращивание растений и сбор выращенного урожая — все это будут делать исключительно роботы-рабочие. Кроме глобальной автоматизации и роботизации, в выращивании урожая будут задействованы и другие технологии. К примеру, чтобы избежать применения пестицидов и других ядов, на угодьях будут установлены светодиодные осветительные приборы, которые модулированным светом будут отпугивать насекомых и других вредителей.
Первая робоферма будет создана в префектуре Мияги, на 320 км севернее Токио. Кроме восстановления разрушенных сельскохозяйственных угодий, создание этой фермы преследует еще одну цель — разработать более эффективные методы и технологии, позволяющие более полно использовать весьма ограниченное пространство страны, доступное для сельского хозяйства. Получить больше урожая с каждого квадратного метра площади стремятся не только в Японии. Многие страны и даже отдельные энтузиасты понимают, что внедрение современных технологий и научных достижений — это единственно верный путь дальнейшего развития сельского хозяйства.
Создание робофермы в префектуре Мияги ведется в рамках программы Dream Project, финансируемой японским государством. В ней принимают участие и ведущие японские технологические компании, такие как Panasonic, Hitachi, Fujitsu, NEC и Sharp.
