День космонавтики: «космос» в машинах и автомобили в космосе

В этом году исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос — великая дата. Космические агентства мира отметили ее по-разному: на орбиту Марса вышли первая межпланетная миссия Объединенных Арабских Эмиратов и первый китайский зонд к Красной планете, NASA собирается совершить невозможное — апустить в атмосфере другого небесного тела вертолет. По случаю такого бурного празднования вспоминаем, как космонавтика повлияла на нашу реальную жизнь — а именно на автомобили, на которых мы ездим.

Некоторые связи между ракетостроением и автомобильной индустрией до сих пор засекречены, некоторые проследить довольно трудно. Но и очевидных немало, и их можно разделить на две группы:

• вклад автопроизводителей в освоение космоса;
• технологии, которые перекочевали из аэрокосмической отрасли в транспортную.

Ford у истоков космической программы США

Мало кто сейчас вспомнит, но было у Ford подразделение Aerospace and Communications Corporation. В 1956 году старейший автопроизводитель мира приобрел компанию Aeronutronic, а в 1961-м — Philco. Они стали основой аэрокосмического подразделения и к середине 1960-х разработали для NASA центр управления полетами. Да-да, тот самый знаменитый ЦУП с позывным «Хьюстон», поскольку он находился в этом городе славного штата Техас.

Фактически дочернее предприятие Ford занималось созданием всей инфраструктуры и заказами оборудования у сторонних компаний, если не могло произвести необходимое своими силами. Таким образом, легендарный автопроизводитель приложил руку к основным этапам освоения космоса Америкой — программам «Джемини» и «Аполлон», кульминацией которых стала высадка человека на Луну.

Экипажи «Аполлонов 15, 16 и 17» могли ездить по Луне на машине GM

Концерн General Motors принимал самое активное участие в разработке моторизированных средств передвижения для астронавтов в лунных миссиях. И хотя их дизайн в итоге так и не получилось воплотить в жизнь, некоторые решения оказались очень кстати. Например, уникальные покрышки из алюминиевой сетки придумал именно инженер GM Ференц Павликс (Ferenc Pavlics) со своими коллегами. Такие колеса не боялись острых камней и при этом обеспечивали амортизацию неровностей при движении.

Лунный автомобиль удалось в сложенном виде уместить на посадочном модуле последних трех «Аполлонов» только благодаря усовершенствованию грузоподъемности ракеты-носителя Saturn V. Хотя весила машина всего-то 34 килограмма... на Луне, конечно же. Реальная ее масса — 210 кило. Внеземной электрокар был способен разгоняться до 13 километров в час и перевозить двух астронавтов со всем необходимым полевым оборудованием и собранными в путешествии образцами (полная нагрузка — до 490 кг).

А если бы американские политики не сократили бюджет всей программы еще в начале 1970-х и полеты выполнялись по двухпусковой схеме, Армстронг с Олдриным имели все шансы колесить по Луне на гигантской передвижной лаборатории GM весом под три тонны.

Роботы Toyota и GM

После разгромной победы США в лунной гонке бюджеты космических агентств по всему миру несколько оскудели. Глобальной цели не было, масштабные программы либо урезались, либо отменялись вовсе. Поэтому и количество задействованных в них компаний широкого спектра стало существенно меньше. Но с тех пор концерн GM еще, как минимум, дважды успел отметиться в космонавтике.

В 2016 году экипаж МКС протестировал усиливающую человеческую руку перчатку RoboGlove. Она помогает выполнять работы ручным инструментом и при этом не уставать.

А незадолго до этого инженеры научно-исследовательских подразделений General Motors создали дистанционно управляемого робота Robonaut 2.

В 2011 году он отправился на Международную космическую станцию в рамках миссии STS-133 на борту шаттла «Дискавери». Спустя два года японский грузовой космический корабль доставил на МКС еще одного робота — «Киробо».

Его разработкой занимались сразу несколько компаний и университетов из Страны восходящего солнца, включая автопроизводителя Toyota, который подарил гуманоидной машине систему распознавания голоса.

«Космос» в машинах

И если вклад автопроизводителей в космонавтику еще можно как-то отследить, то вот обратное влияние — довольно трудно. Хотя в прошлом году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) назвало пять автомобильных технологий, созданию которых косвенно или прямо поспособствовало.

Комфортные кресла для Nissan

Японская компания опиралась в разработке сидений для своих новых машин на исследование NASA. Агентство изучало максимально удобное и здоровое положение тела, анализируя, какую позу астронавты принимают в состоянии покоя, когда находятся на МКС. А Nissan использовал эти данные при экспериментах с наиболее комфортными и безопасными креслами в автомобилях. Дебют таких сидений произошел в 2013 году на модели Altima.

Датчики давления в шинах

Компактный и энергоэффективный сенсор, переводящий давление газа в электрический сигнал, был создан в рамках программы «Спейс шаттл». Челноки обладали большой посадочной скоростью, и отслеживать давление в покрышках колес шасси было жизненно необходимо для быстрой реакции в случае разрыва. Эта технология оказалась настолько удачной, что с небольшими изменениями перекочевала в автомобильную индустрию.

Присадки в двигатель

Шутки-шутками, а «Супротек» придумали не в России. В самом конце 1980-х NASA объявило конкурс проектов в области долговечных смазочных материалов. Марсоходам масло никто не сможет заменить, а работать им надо в невероятно агрессивных условиях. Одна из команд-участниц под руководством выпускника Университета штата Вашингтон Павла Руденко создала суспензию из особенных наночастиц.

Они похожи на микроскопические листики мать-и-мачехи — с одной стороны гладкие, с другой шершавые. Попадая на изнашивающуюся поверхность, эти частицы прилипают к ней неровной стороной и восстанавливают пятно контакта. В 2013 году Руденко создал коммерческую компанию TriboTEX и с тех пор продает несколько основанных на этой технологии составов, по сути, являющихся присадками к моторному маслу.

Термоизоляция и воздушные фильтры для гонщиков

Кому, как не инженерам NASA, знать лучшие способы защиты людей и техники от экстремальных температур, а также оптимальные методы очистки воздуха. Они все-таки разрабатывают космические корабли с замкнутыми системами жизнеобеспечения, которые возвращаются на Землю, проходя плотные слои атмосферы на огромных скоростях.

Благодаря разработкам в этой области дочернее подразделение Boeing — BSR Products — уже несколько десятилетий выпускает специальные материалы для гоночных автомобилей серии NASCAR. Среди них как теплоизолирующие маты, которые предохраняют гонщика от жара двигателя или при возгорании, так и системы, фильтрующие пыль и газы, способные серьезно навредить здоровью пилота болида.

Искусственный интеллект и оборудование для автономных транспортных средств

Доплеровские лидары, системы машинного зрения, искусственный интеллект для распознавания препятствий — все эти технологии в NASA прорабатывали для навигации роботов на других планетах. Конечно, в беспилотные автомобили они пришли не в исходном виде. Результат труда ученых космического агентства повлиял на решения Tesla, Waymo, Uber и Aurora лишь косвенно. Однако отрицать этот эффект довольно трудно.

Что самое забавное, реальные марсоходы используют лишь малую часть этих разработок. Например, успешно ездящие сейчас по Марсу роботы Curiosity и Perseverance самостоятельно избегают препятствий полагаясь лишь на несколько камер. А распознавание опасных объектов происходит при помощи довольно простого кода и без использования нейросетей.

Это лишь небольшая часть путанных и невероятно интересных взаимосвязей между, казалось бы, настолько отдаленными друг от друга областями науки и техники. Тем не менее, технологии могут путешествовать между планетами и отраслями, сквозь время и пространство. Предсказать, чем обернется очередная недешевая космическая разработка практически невозможно, однако спустя время она может здорово облегчить жизнь миллионам людей.