Один из ответов на вопрос «зачем нам космонавтика» заключается в том, что технологии, разрабатываемые для космической отрасли, находят применение на земле. CMOS-сенсоры, более долговечные автомобильные шины или одеяла для МЧС используют технологии, изначально созданные для космоса. Но если попробовать нагуглить подобный список — все или почти все упомянутые технологии будут созданы NASA. Агентство уже много лет в рамках программы Spinoff специально отслеживает и публикует разработки, созданные для космоса и переданные для использования в быту. Роскосмосу пригодилась бы аналогичная программа.
Обложка ежегодного издания Spinoff
Суть программы
По решению Конгресса программа передачи технологий была начата NASA в 1964 году. Компания, заинтересовавшаяся ноу-хау, разработанным в агентстве, может подать заявку, определить условия лицензирования и начать пользоваться. Лицензии могут стоить от нуля долларов (для стартапов) и до многозначных сумм за права исключительного использования, каждый договор уникален. Если в итоге получится история успеха, ей найдется место в журнале Spinoff. Он ведет свою историю с изданных в 1973 и 1974 годах отчетов по использованию технологий. Публикации вызвали настолько большой общественный интерес, что агентство стало ежегодно издавать красивые цветные журналы, высылающиеся бесплатно по запросу. Первый журнал Spinoff вышел в 1976 году, в каждом новом номере рассказывается примерно о полусотне технологий, а общее количество продуктов и услуг, разработанных с использованием технологий, созданных в NASA, оценивается как превышающее 2000.
FAQ на официальном сайте программы подчеркивает, что агентство не занимается рекламой товаров или услуг, упомянутых в журнале, а также не гарантирует заявленные производителем свойства или характеристики. Но это не мешает журналу оставаться отличным источником систематизированной информации, как технологии, придуманные для космоса, применяются в быту. Тем более, что в обществе есть ошибочные представления: штрих-коды, солнечные панели или аппараты МРТ не являются космическими спиноффами. Недавно NASA отметило 40 лет программы публикацией наиболее ярких результатов: в списке есть CMOS-сенсоры цифровых камер, винглеты (законцовки крыла самолета), детское питание, обогащенное омега-3 ненасыщенными жирными кислотами, подушки и матрацы с эффектом памяти, аэродинамичные грузовики и многое другое.
А у нас?
Чем хорошо быть популяризатором — тебя ждут приятные сюрпризы. В самом деле, трудно назвать иначе предложение написать рекламу Объединенной ракетно-космической корпорации в «Медузе». Изначальная идея заключалась в рассказе о технологиях, разработанных для космоса и применяющихся на земле. К сожалению, было и серьезное ограничение — медицинские приборы и технологии упоминать нельзя. Пришлось проявить некоторую смекалку, и результат вы можете почитать на сайте «Медузы». Но искать и подбирать информацию было довольно сложно — у Роскосмоса пока что аналога программы Spinoff нет, сведения разбросаны по различным источникам, не систематизированы, и, боюсь, что-то уже потеряно.
Здесь же, публикуя никем не оплаченный пост, я могу свободно рассказывать про отечественные технологии, не исключая медицину.
Костюмы «Пингвин», «Регент» и «Адели»
Фото ИМБП РАН
Костюм «Пингвин», наверное, самый широко известный советский/российский космический спинофф. С ростом длительности полетов в космос оказалось, что в невесомости мышцы начинают атрофироваться, и, чтобы космонавты могли нормально жить после возвращения на Землю, необходимо давать мышцам нагрузку. Для этого был придуман костюм «Пингвин». Конструктивно он прост — по комбинезону протянуты резинки, усилие которых можно регулировать. И оказалось, что идея полезна и в земных условиях. Разработанный на базе «Пингвина» костюм «Регент» используется для реабилитации людей, перенесших инсульт (или другое нарушение мозгового кровообращения), черепно-мозговую травму или страдающих парезами. В варианте «Адели» эта же идея помогает детям, больным ДЦП.
Сухая иммерсия
Фото ИМБП РАН
Это изобретение также связано с изучением воздействия невесомости на организм человека. Под водой можно эффективно тренировать работу в скафандрах, но во-первых, долго так человека не продержишь, и во-вторых, внутри скафандра воздействие гравитации прекрасно ощущается. А вот если погрузить человека в ванну, но так, чтобы вода кожи не касалась, можно получить эффекты невесомости уже спустя несколько дней. Так придумали метод сухой иммерсии, который оказался полезным не только в космонавтике, но и в кардиологии (борьба с отеками), травматологии и хирургии (послеоперационная реабилитация) и даже для реабилитации недоношенных детей.
Кислородный концентратор «Курьер»
Концентратор кислорода ККА-01 ЗАО «СКБ ЭО при ИМБП РАН»
На «Аполлоне-13» астронавты чуть не погибли из-за опасной концентрации углекислого газа, несмотря на совершенно нормальное количество кислорода во вдыхаемом воздухе. И в случае аварии на космическом корабле атмосфера может оказаться пригодной для дыхания, если убрать из нее вредные примеси. На этом принципе построена работа аппарата «Курьер», в котором кислород отфильтровывается специальными фильтрами — цеолитами. Идея оказалась потенциально очень интересной для медицины катастроф — полевой госпиталь гораздо проще обеспечить электричеством от дизель-генераторов, чем кислородными баллонами.
И это только наиболее яркие примеры из списка спиноффов на сайте ИМБП РАН. Его стоит использовать как один из источников для отечественного аналога программы Spinoff — здесь перечислено немало решений, придуманных для космоса и востребованных на земном рынке. Но он, что неудивительно, ограничен только деятельностью ИМБП РАН, и его стоит дополнить достижениями других предприятий.
Иногда коммерческие продукты являются результатом научных экспериментов в космосе. Например, с 2003 по 2008 на МКС проводился эксперимент «Биоэкология», целью которого было изучение влияния условий космического полета на бактерии. Результатом эксперимента является в том числе и выпускаемый для продажи стимулятор роста растений «Мицефит». Результатом эксперимента «Антиген» является технология производства вакцины от гепатита B на основе улучшенных в космических условиях дрожжей.
Некоторые продукты являются результатом сотрудничества космических предприятий с земными организациями. Оно имеет долгую историю, еще в книге Б.Е. Чертока «Ракеты и люди» рассказывается о том, как случайная встреча С.П. Королева с хирургом Александром Вишневским привела к созданию стимуляторов мочеиспускания для парализованных людей. В 21 веке ОРКК совместно с «НПЦАП им. Пилюгина» и компанией «Техносвет» работает над установками, сочетающими микроволновую и радиочастотную абляцию (испарение) раковых опухолей.
А иногда хайтек производится на космическом предприятии. В музее РКК «Энергия» можно увидеть не только космические аппараты, но и конверсионные кухонные комбайны, пылесосы и мотороллеры. Трамваи Усть-Катавского вагоностроительного завода гордо носят шильдик производства на филиале космического предприятия. Для трамваев предлагается автоматизированная система управления, реализующая «умные тормоза», защищающая от человеческих ошибок и фиксирующая телеметрию, которая может облегчить и улучшить обслуживание техники. В 2019 году на выставке “ИННОПРОМ” НПО автоматики (которое занимается системами управления ракет-носителей) представило трактор-робот, демонстрирующий систему беспилотного управления. Комплекс, сочетающий инерциальную навигационную систему, навигацию по GPS/ГЛОНАСС и техническое зрение с использованием нейросетей, устанавливается на сельскохозяйственную технику и управляет ей с точностью до трех сантиметров. На долю человека остаются только дороги общего пользования — по закону беспилотные аппараты пока что не могут по ним ездить без водителя. Объединенная ракетно-космическая корпорация и АО «Корпорация „Московский институт теплотехники“ работают над созданием отечественного оборудования для гидроразрыва пласта — весьма востребованной сейчас технологии нефте- и газодобычи. ПАО «НПО «Искра», создающее для космонавтики твердотопливные ракетные двигатели, производит также компрессорное оборудование и насосные станции для нефтегазовой отрасли.
Информацию о некоторых технологиях будет нелегко добыть. В 1989 году вышла брошюра В.П. Михайлова „Достижения космонавтики в земной технике“ . Наличие программы Spinoff в NASA и отсутствие ее в СССР очень заметно — рассказ идет в основном об американских технологиях. А найти источники весьма любопытной информации „Ученые Горного института Кольского филиала АН СССР широко используют методику и инструменты, созданные ими для анализа образцов лунного грунта, для изучения образцов пород, доставленных из различных районов Кольского полуострова и Урала.“ сейчас не факт, что получится.
Заключение
Разница организационного устройства NASA и Роскосмоса приведет к различию каталогов — в отечественном аналоге Spinoff имеет смысл рассказывать не только о разработанных технологиях, но и о высокотехнологичной продукции предприятий государственной корпорации. Но в любом случае подобный систематизированный каталог будет ярким и наглядным средством популяризации космонавтики.
Автор: Филипп Терехов
