5 известных всем технологий, которых бы не существовало без освоения космоса
1. Спутниковое ТВ
История спутникового телевидения началась 10 июля 1962 года: тогда в NASA запустили на орбиту первый спутник связи Telstar‑1. На следующий день с его помощью в США провели первую спутниковую трансляцию. Telstar‑1 летал по эллиптической орбите и за один виток вокруг планеты давал непрерывный сигнал в течение 20 минут — всего 2 часа 37 минут. Он мог обеспечить одну телетрансляцию или 60 телефонных звонков.
В СССР спутник такого типа назвали «Молния‑1»: впервые в космос он отправился в 1964 году, а первое телевещание произошло в 1965‑м. Советский спутник обеспечивал связь между Москвой и Владивостоком.
В том же году США запустили уже на круговую орбиту геостационарный спутник Intelsat‑1 (Early Bird): это позволило поддерживать сигнал дольше. СССР увеличить время вещания удалось двумя годами позднее: в стране создали свою сеть спутников «Орбита» — аппараты передавали сигнал по очереди.
Сначала спутники использовались только в профессиональной среде, но постепенно стали доступными всем людям. В США, например, «тарелки» начали активно устанавливать в восьмидесятые годы: сигнал тогда не кодировался и пользователи могли совершенно бесплатно смотреть любой пойманный канал. В 1994 году спутники уже обеспечивали не только аналоговое, но и цифровое вещание — количество каналов от этого выросло.
Сегодня платным телевидением пользуются более 44 миллионов семей в России, значительная часть из них получает сигнал именно через спутник. Главный секрет популярности этого типа подключения — в доступности: он позволяет смотреть множество каналов где угодно, даже в глухой деревне. Всё благодаря космическим технологиям: провайдер посылает радиосигналы на спутник, а оттуда они распространяются обратно на Землю.
Поймать сигнал можно практически в любом месте, нужна лишь антенна-«тарелка». Она улавливает сигнал из космоса, преобразует и подаёт на спутниковый приёмник, который его декодирует, превращая в картинку и звук.
Необычная форма спутниковой антенны была придумана не ради дизайна — вогнутость помогает принимать сигнал эффективнее. Он отражается от стенок «тарелки» и, благодаря поднятым краям, уходит в центр конструкции, где как раз и размещают приёмное устройство‑конверт, — это позволяет получить много информации в хорошем качестве.
Сейчас возможности спутников могут использоваться ТВ‑операторами. Например, спутниковое телевидение Триколора смотрят более 12 миллионов домохозяйств. Чтобы передавать сигнал в разные регионы России, оператор использует мощности трёх спутников.
2. Спутниковый интернет
По данным Росстата, высокоскоростным интернетом сегодня обеспечено около 74% россиян. Это хороший показатель, но правдив он скорее только для городской местности. За её пределами, к примеру на дачах, покрытие как фиксированных, так и сотовых операторов резко падает, особенно в часы наибольшей нагрузки, и возникают проблемы со связью. В таких ситуациях и спасает космическая инновация — спутниковый интернет.
Долгое время существовал миф, что этот тип передачи сигнала не может обеспечить стабильным скоростным интернетом. На самом деле спутниковые операторы в России уже сейчас «разгоняют» сигнал до 200 Мбит/с. А тарифы на спутниковый интернет от Триколора со скоростью до 100 Мбит/с (этого достаточно, чтобы смотреть видео в формате Full HD и 4К) уже сейчас доступны от Калининграда до Иркутска.
Последние исследования Триколора показывают, что спутниковый интернет подключают в основном для работы и общения в социальных сетях. Спрос на эту «космическую услугу» сосредоточен главным образом среди частных пользователей и особенно сильно вырос в период вынужденной самоизоляции.
Самой модной и обсуждаемой технологической новинкой в сегменте спутникового интернета стали низкоорбитальные спутники (Starlink, ONEWEB) и их возможности. Корпорация Илона Маска уже сделала целый ряд заявлений об ожидаемой революции на рынке высоких технологий. Большинство экспертов склонны считать пока этот проект авантюрным.
3. GPS‑навигатор
Попросить искусственный интеллект найти дорогу в любую точку города, страны или мира и построить оптимальный маршрут сейчас кажется настолько базовой задачей, что представить жизнь без неё сложно. Но если бы не конкуренция стран в космическом пространстве и вооружениях, людям, возможно, всё ещё приходилось бы искать путь по карте.
Идея спутниковой системы навигации появилась в конце 50‑х годов в Штатах, после запуска советского «Спутника‑1». Американские учёные заметили зависимость частоты радиосигнала от положения спутника в небе: когда объект приближался — она увеличивалась, когда отдалялся — уменьшалась. В тот момент стало понятно, что по положению спутника можно определить скорость и координаты тела на Земле и наоборот. Так и началась разработка технологии.
Создание системы навигации было сначала исключительно военным проектом: она должна была защищать американские границы от советского вмешательства. В середине 60‑х годов технологию тестировала Лаборатория военно‑морских исследований США: были созданы и запущены шесть низкоорбитальных спутников Timation — они крутились вокруг полюсов, а сигнал от них ловили подводные лодки.
В начале 70‑х разработкой занялось уже Министерство обороны США, и в 1978 году на орбиту улетел первый спутник системы навигации NAVSTAR (позже она получила название GPS). Всего запустили 24 спутника — полный состав объектов оказался в космосе в 1993 году, целиком выполнять свои задачи комплекс начал в марте 1994 года, а в мае 2000‑го США открыли доступ к GPS для других стран.
Сейчас спутниковой системой навигации может воспользоваться любой человек. Она есть в смартфонах, умных часах, планшетах, ноутбуках и других девайсах. Кроме того, она помогает работать картографам, геодезистам, спасателям и представителям других профессий.
4. Сервисы геолокации
GPS подарила нам не только возможность искать и выстраивать быстрые маршруты. Спутниковую технологию геолокации мы используем в смартфонах каждый день: чтобы добавить метку в Instagram*, найти билет на самолёт или совершить виртуальное путешествие, например, в Европу. Всё это возможно благодаря встроенной в гаджет инерциальной навигационной системе (ИНС), состоящей из гироскопов (датчиков вращения) и акселерометров (датчиков движения). В 50‑е годы её разработали для управления самолётами и ракетами: система позволяет непрерывно контролировать местонахождение тела, определяя его положение, скорость и ориентацию в пространстве.
Первые ИНС могли занимать целую кабину самолёта. Сейчас они бывают настолько крошечными, что их видно лишь под микроскопом. В смартфоне система позволяет не только следить за локацией, но и менять ориентацию экрана — смотреть фильмы на мобильном в полном разрешении без этого было бы невозможно. Ещё один полезный сервис геолокации — поиск смартфона. Он позволяет найти и быстро вернуть потерявшийся гаджет, избежать похищения злоумышленниками личных данных.
5. Беспроводные девайсы
Автомобильные пылесосы, блендеры, дрели и другая техника, работающая от аккумулятора, — дальние родственники одного космического аппарата. Его история началась в 1961 году, когда к компании Black & Decker с необычным заказом обратились из NASA.
Для экспедиции на Луну космонавтам нужны были инструменты, работающие без подсоединения к сети: аккумуляторные приборы в то время уже существовали, их производила как раз Black & Decker. Но простой беспроводной техники для полёта в космос было недостаточно: она должна была работать мощно, эффективно и в сверхсложных условиях.
В итоге, проведя много различных испытаний, в Black & Decker создали аккумуляторный перфоратор для бурения и забора лунного грунта. А во время его разработки придумали сразу несколько других проектов, основанных на этой технологии и упростивших жизнь людей на Земле, — в частности, компактный ручной пылесос и прецизионные (то есть высокоточные) медицинские инструменты.
Прочие беспроводные девайсы вроде наушников, мышек или смартфонов тоже не нуждаются в кабеле, чтобы ловить сигнал, но работают по другой технологии. В любом случае освоение космоса — это не только научное достижение и престиж для страны. Оно имеет прямое влияние на наши ежедневные дела — от ведения блога до посиделок всей семьёй перед телевизором.
*Деятельность Meta Platforms Inc. и принадлежащих ей социальных сетей Facebook и Instagram запрещена на территории РФ.
