Только лучшие рефераты рунета    
 
 

Партнеры:



 
 

Реферат "Влияние космоса на современные информационные технологии (Автор: unknown)"






Влияние космоса на современные информационные технологии (Автор: unknown)

 

Координаты спутника в моменты навигационных определе­ний могут сообщаться кораблям (или самолетам) при каждой навигации. Кроме того, на спутнике может устанавливаться за­поминающее устройство, в которое закладываются данные о его прогнозируемом движении. Эта информация «сбрасывает­ся» со спутника в процессе полета (периодически или по запро­су с навигируемого объекта). Для упрощения процесса опреде­ления координат объекта может быть составлен каталог эфеме­рид (параметров орбит) навигационных спутников на несколько месяцев или лет вперед.

Большое влияние на прогнозирование движения спутника оказывают ошибки определения элементов орбиты, которые зависят прежде всего от точности работы наземных измери­тельных средств. Эти средства должны быть хорошо «привяза­ны» к геодезической системе координат. Если этого не будет, то может произойти «сдвиг» координатной системы навигаци­онного спутника относительно геодезической. А это приведет к сдвигу в определении положения навигируемого объекта от­носительно геодезической системы, а следовательно, и к сдвигу относительно земных ориентиров, что может вызвать катастро­фические последствия. Геодезические спутники позволяют с высокой точностью осуществить привязку координат измеритель­ных пунктов к геодезической системе.

Для успешной работы навигационных спутников имеет значе­ние правильный выбор параметров их орбит. Необходимо обес­печить достаточную частоту видимости спутника с навигируемых объектов. С этой точки зрения различные орбиты сильно отличаются друг от друга. Так, спутник, летящий по низкой полярной орбите «осматривает» всю Землю дважды в сутки, один раз на прямых, другой—на обратных витках. Точнее го­воря, Земля относительно движущегося по орбите спутника перемещается так, что с любой ее точки он может быть виден 2 раза в сутки. Чтобы обеспечить непрерывный обзор поверх­ности Земли со спутников, запускаемых на полярные орбиты, т. е. для обеспечения видимости одного или более спутников с корабля или самолета, находящегося в любой точке нашей планеты, необходимо на орбитах высотой 200 км иметь 160 спут­ников, а высотой 1 тыс. км — 36 спутников.

Создание систем космической навигации позволяет значитель­но улучшить безопасность движения транспорта. Подобные сис­темы прочно входят в практику корабле и самолетовождения, так как позволяют с высокой точностью определять местополо­жение кораблей и самолетов в любое время суток, при любом состоянии погоды.

ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РАЗВИТИЕ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА

Создание сложнейших  ракетно-космических систем, возникновение космической индустрии и решение фундаментальных   проблем науки и техники, связанных с полетами в космос, дали массу идей, технических средств и принципи­ально новых конструктивно-технологических ре­шений, внедрение которых в традиционное про­изводство и использование в различных сфе­рах деятельности человека даст колоссальные экономические выгоды. Опосредованные выго­ды, которые приносит человечеству космонав­тика, весьма трудно поддаются количественным оценкам. Тем не менее попытки таких расчетов делаются. Так, например, согласно подсчетам ряда зарубежных специалистов, прибыль, обус­ловленная научными исследованиями и разра­ботками в области космоса, достигает 207 млрд. долл.

Благодаря развитию космонавтики физиче­ская наука обогатилась фундаментальными от­крытиями в области астрофизики, космического излучения, изучения радиационных поясов Зем­ли, солнечно-земной физики, рентгеновской астрономии и др. Потребности космической тех­ники стимулировали исследования в области фи­зики электронных и ионных пучков и направлен­ных плазменных потоков. Применение низко­температурных (криогенных) ракетных топлив, создание бортовых электрогенераторов сверх­большой мощности, технически совершенных, привело к необходимости глубокого изучения физики низкотемпературных жидкостей, пове­дения их в условиях невесомости, разработки новых методов криостатирования легких надежных магнитных систем с малым энергопотреблением, стимулиро­вало развитие физики сверхпроводимости и гелиевой криогеники.

Развитие космической энергетики позволило значительно усо­вершенствовать существующие источники тока. Так, например, топливные элементы, вырабатывающие электрический ток в ре­зультате электрохимических процессов, применяемые в косми­ческих кораблях, в будущем могут найти широчайшее исполь­зование в автомобилях, что позволит ликвидировать один из основных источников загрязнения атмосферы, каким является двигатель внутреннего сгорания. Топливные элементы, по-ви­димому, будут широко внедрены в промышленность и сель­ское хозяйство как удобный и эффективный источник электро­энергии. То же можно сказать о радиоизотопных и ядерных ис­точниках тока. Наряду с этим усовершенствованные химиче­ские аккумуляторы (никель-кадмиевые, серебряно-кадмиевые, серебряно-цинковые) и солнечные батареи, широко исполь­зующиеся в космических системах, найдут применение в самых различных областях народного хозяйства.

Большое значение в современной технике имеет надежность механизмов и машин. Разработка сложных космических ком­плексов, эксплуатация которых проходит в исключительно труд­ных и малоизведанных условиях, стимулировала дальнейшее развитие теории надежности, теории проектирования (внедре­ние системных методов), методов испытаний и эксперименталь­ной отработки и пр. В связи с тем что на космическую технику работают практически все отрасли народного хозяйства, проб­лемы повышения надежности охватывают и электронику, и из­мерительную технику, и машиностроение. Таким образом, кос­монавтика стимулирует повышение надежности в самых раз­личных областях производства.

Велико значение ракетно-космической техники в развитии ми­кроэлектроники и вычислительных машин. Острая потребность в малых размерах и незначительном энергопотреблении приве­ла к разработке сверхминиатюрных, компактных и высокона­дежных радиоэлектронных приборов и устройств, инициирова­ла развитие транзисторной техники и интегральных схем, кото­рые в последние годы широко употребляются в производстве радиоприемников, телевизоров, электронных часов и т. д. Внед­рение совершенных электронных вычислительных машин в раз­личные отрасли народного хозяйства привело к резкому уве­личению производительности труда и удешевлению продукции, позволило высвободить большое количество времени для твор­ческой деятельности человека.

Ракетно-космическая техника связана с разработкой и раз­вертыванием промышленного производства самых разнообраз­ных конструкционных материалов, которые находят в настоя­щее время применение в различных областях производства и строительства. Хорошо известно, как широко используется «крылатый» металл алюминий. Все больше начинает внедрять­ся титан и его сплавы. Но, пожалуй, наибольшее значение име­ет создание всевозможных неметаллических конструкционных материалов: армированных, комбинированных, слоистых, стой­ких и к высоким и к крайне низким температурам. Так, например, новый составной материал, состоящий из нитевидных кристал­лов бора, склеенных специальной резиной, вдвое прочнее и в два с половиной раза тверже алюминия. При этом он на 25% легче его. Одна из фирм Швейцарии применила разработанную для космических целей технологию в производстве   нового «слоеного» материала (алюминий и пластиковая пена) для из­готовления стенных панелей, а также чрезвычайно прочных и легких лыж. Для крупных твердотопливных ракетных двигате­лей в США был создан так называемый армированный плас­тик (из стекловолокна). Сейчас он широко используется для производства водопроводных и канализационных труб и в ир­ригации. Он легок, не подвержен коррозии, устойчив на сжа­тие, практически не бьется и пригоден для получения тонко­стенных труб (особенно большого диаметра). Производство этого материала отличается простотой и не требует больших экономических затрат. Широкое распространение уже получил алюминированный пластик. Он нетеплопроводен, гибок, устой­чив против ветра и воды. Хотя его толщина всего 0,012 мм, он поразительно прочен. Широкое применение в народном хозяй­стве нашли также полиэтиленовые пленки, специальные искус­ственные кожи и многие другие материалы. Таким образом, потребности ракетно-космической техники вызвали целую революцию в области конструкционных материалов. Теперь материалы практически с любыми свойствами могут быть полу­чены чуть ли не из любого пригодного сырья, что позволяет меньше зависеть от природных ресурсов. Это имеет огромное экономическое значение.

Большой вклад внесла космонавтика в решение проблем ор­ганизации работ и управления разработками, а также в науку о прогнозировании развития науки и техники. Реализация круп­нейших проектов, связанных с созданием ракет-носителей, меж­планетных станций, пилотируемых кораблей и орбитальных баз, позволила разработать методы и средства, дающие возмож­ность вплотную подойти к таким, например, глобальным проектам, как освоение Мирового океана; послужила хорошей шко­лой для перевода управления различными отраслями промыш­ленности и народного хозяйства в целом на программные ме­тоды с широчайшим использованием электронной вычислитель­ной техники.

Большой вклад внесли космические исследования в здраво­охранение и медицину. Полеты в космос впервые по-новому поставили вопрос изучения организма человека, его работо­способности в различных условиях, определения его места в сложной кибернетизированной системе, какой является совре­менная космическая техника. Медики стали изучать здорового человека, потому что только с хорошим здоровьем возможны полеты в космос. Экстремальные условия, в которых оказыва­ется космонавт (невесомость, вибрации, перегрузки, изолиро­ванность и пр.), позволяют вскрыть не только тончайшие меха­низмы организма человека, но и понять его потенциальные воз­можности по выполнению самых разнообразных работ.

Большое количество различных технических разработок (приборов, устройств) нашло эффективное применение в меди­цинской науке и клинической практике. Это специальная датчиковая и телеметрическая аппаратура, высоконадежные и ми­ниатюрные моторы, используемые в аппаратах «искусственное сердце» и «искусственная почка», средства передвижения по поверхности Луны, используемые в качестве «шагающих» ин­валидных колясок и др. Широко применяются при лечении раз­личных заболеваний барокамеры и соответствующим образом приспособленные гермошлемы. В будущем все новые достиже­ния космической медицины и техники будут использоваться в медицинской практике. Не исключено, что многие начнут носить антипаторы — миниатюрные устройства для контроля жизне­деятельности организма — так же естественно, как, например, сейчас носят зубные протезы или искусственные шевелюры. Не­которые антипаторы могут быть   специализированными. Их цель — тщательно отслеживать отдельные стороны жизнедея­тельности (для больных почками—состав крови, для желудоч­ных больных — уровень кислотности и т. д.). Могут применять­ся и комплексные антипаторы для отслеживания наиболее общих характеристик жизнедеятельности: дыхания, работы сердца, температуры тела и др. Подобные устройства позволят людям своевременно узнавать о надвигающихся нарушениях здоровья и о необходимости принятия соответствующих мер. Некоторые антипаторы смогут сообщать и целесообразные ме­ры для предупреждения многих недугов. Здоровые люди бу­дут при желании получать сигналы о приближении рубежа физической и умственной перегрузки. При соответствующей системе сигнализации ускорится оказание помощи при катастро­фах, травмах и внезапных нарушениях в работе жизненно важ­ных органов.

Меры, применяемые по стерилизации космических аппаратов, совершающих посадку на другие небесные тела, а также меры, исключающие занос чужой для нас живой  материи при воз­вращении после космического путешествия на Землю, позво­лят накопить необходимый опыт и стимулируют изучение проб­лем стерильности и дезинфекции и создание необходимых для этих целей технических устройств.

Важное значение уже в наши дни имеет разработка целого ряда мероприятий и лекарств, увеличивающих стойкость орга­низма против радиации, что вызвано потребностями длительных космических полетов. В будущем будут созданы более эф­фективные средства противолучевой защиты, без которых не­мыслим межпланетный полет космонавтов. Эти средства будут использоваться и на Земле при работе на атомных электростан­циях, в изотопном производстве и в других необходимых слу­чаях.

В массовое производство запущен созданный в ходе работ над космическими проектами небольшой переносный прибор для замера микросопротивлений электрических цепей, а также портативный прибор для проверки характеристик магнитофо­нов и определения неисправностей

Таким образом, внедрение результатов космических иссле­дований и самых разнообразных достижений космонавтики в хозяйственную деятельность имеет большое экономическое значение. Различные отрасли народного хозяйства уже полу­чают массу полезной информации научного и технического ха­рактера, заимствуя ее из космонавтики. Этот процесс будет неуклонно развиваться, причем темпы этого развития будут тем больше, чем в большей степени будет налажен обмен опы­том стран — разработчиков ракетно-космической техники на основе широкого международного сотрудничества.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные в этой работе вопросы  использования космической техники (как непосредственного, так и опосредованного) показывают тот большой вклад, который вносит космонавтика в различные сферы деятельности людей. Номенклатура задач, решаемых уже се­годня космическими системами, исключительно многообразна. Это и исследование природных ресурсов Земли, и охрана окружающей среды, и связь, и геодезия, и навигация, и метеороло­гия, и др.

Особое значение в наши дни приобрело ис­следование природных ресурсов и окружающей среды с помощью космических систем, снаб­женных разнообразной аппаратурой дистанцион­ных измерений из космоса. Этому направлению предстоит внести основополагающий вклад в на­родное хозяйство.

В решении этой важнейшей задачи большая роль принадлежит космическим системам ис­следования природных ресурсов и окружающей среды, которые взяли на вооружение достиже­ния ракетно-космической техники, радиоэлектро­ники и вычислительной техники, в оптико-меха­нической и оптико-электронной аппаратуре. Фо­тоаппаратура и различные виды телевизионных систем, ИК и СВЧ радиометры, поляриметры и спектрометры, скаттерометры и радиолокаторы бокового обзора, лидары (лазерные высотомеры) и радиовысотомеры, магнитометры и гравимет­ры и другие виды бортовой аппаратуры позво­ляют получить с космических орбит ценнейшую информацию о фауне и флоре нашей планеты и лучше понять закономерности геологического строения земной коры и размещения в ней полезных ископаемых.

Эти исследования, дополненные астрофизическими и планетологическими исследованиями в космосе, наряду с решением злободневных хозяйственных задач дают возможность подой­ти к решению фундаментальных проблем преобразования при­роды на нашей планете.

Велико значение дальнейшего развития и совершенствования всех видов связи (радио, телефонной, телеграфной, телеви­зионной). Сегодня этот процесс носит глобальный характер, и здесь все большее значение приобретает связь на основе кос­мических систем. То же можно сказать о навигационных систе­мах. Развитие метеорологии благодаря космической технике вступило в принципиально новую фазу, когда начато глубочай­шее изучение тонких механизмов и первопричин породообразующих процессов.

СПИСОК ЛИТЕРАУРЫ

1.     А. Д. Коваль, Ю. А. Тюрин «Космос – земле» М:; «Знание» 1989г.

2.     «Космическая техника» под редакцией К. Гэтланда. Издательство «Мир». 1986 г. Москва.          

3.     Освоение космического пространства в СССР. Академия наук СССР. Москва, Наука, 1977. 

              

Назад
В начало реферата


 
     
 

2021 © Copyright, Abcreferats.ru
E-mail: