7 примитивных изобретений, которые изменили жизнь миллионов людей

Технологии не обязательно должны быть передовыми, чтобы существенно изменить жизнь людей. Иногда для этого достаточно совсем простых изобретений.

1. Раствор пероральной регидратации на основе соли

До 1990-х годов от острых инфекционных диарейных заболеваний ежегодно умирало около пяти миллионов детей в возрасте до пяти лет. Врачам удалось сократить количество смертей до полутора миллиона благодаря созданию раствора пероральной регидратации (РПР).

Средство представляет собой смесь соли и сахара, которую растворяют в чистой воде, а затем принимают дома орально.

В смесь иногда добавляют цинк, чтобы уменьшить ощущение тяжести. РПР помогает восстанавливать жидкости в организме, утраченные из-за рвоты или диареи. Исследования показывают, что РПР не менее эффективен, чем другие жидкости, которые вводят внутривенно при лечении обезвоживания.

2. Орошение

На искусственное орошение сельхозугодий (ирригацию) жители многих стран мира тратили огромные запасы пресной воды — примерно ¾, или 75% от общего объема. Однако новая система капельного орошения — метода полива, при котором вода малыми порциями подается напрямую в прикорневую зону — сделала этот показатель значительно ниже. Например, во время бороздкового полива 1 га площади требуется 600 м3 воды, при поливе 1 га с помощью капельного орошения — 20 м3 воды.

304

Капельное орошение имеет один недостаток. Этот метод требует много электроэнергии. Лаборатория GEAR при Массачусетском технологическом институте разработала систему капельного орошения, работающую на солнечных батареях. Эта система очень дешевая и позволяет добиться максимального результата при гораздо меньших затратах.

3. Простые фильтры для воды

Миллионы людей по всему миру не имеют доступа к чистой воде. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые предложили дешевый и эффективный способ очистки. Этим способом может воспользоваться любой человек, он позволяет собрать очистительный фильтр своими руками. В таких фильтрах используется угольная основа из золы и ионы серебра, необходимые для фильтрации патогенных микроорганизмов.

4. Бочка-колесо

В Африке у половины населения нет доступа к запасам питьевой воды. Чтобы обеспечить семью водой, африканским женщинам ежедневно приходится преодолевать около 10 километров, а потом нести воду на себе в 20 литровых канистрах. Такой труд не только отнимает много времени, но и сказывается на здоровье. Изобретение The Hippo roller — простое решение проблемы. Специальная пластмассовая бочка-колесо позволяет перемещать до 90 литров воды за раз не прилагая особых усилий: она легко катится, а управлять ей можно при помощи удобной рукоятки.

5. Струйные инъекторы

Вакцинация — необходимый элемент для здорового общества. Чтобы сделать прививку, врачи часто используют шприцы с иглами, а это довольно болезненно.

Для того, чтобы снизить болевые ощущения от инъекций и решить проблему нехватки стерилизованных игл, была предложена специальная безыгольная система Jet injector. У нас ее называют струйный инъектор, или “шприц-пистолет”.

Устройство вводит струю инъекционного раствора под высоким давлением, лекарство проникает через поры в коже и попадает в кровеносное русло. Струйный инъектор может приводиться в действие сжатым воздухом или газом. Такой способ гигиеничен и полностью безопасен в отношении передачи различных инфекций.

6. Бумажный микроскоп

Микроскопы очень важны для диагностики инфекционных заболеваний. Это дорогостоящие устройства. Зачастую они и громоздкие, а значит, их сложно перемещать.

Однако специалисты придумали, как сделать эти приборы дешевыми и легкими — изобрели бумажные микроскопы. Впервые технологию их сборки предложили в 2014 году. Чтобы собрать такой микроскоп, потребуется набор, который стоит меньше 1 доллара:

  • водонепроницаемая бумага со встроенной в нее шариковой линзой;
  • светодиод;
  • выключатель;
  • батарейка-таблетка.

Такое устройство весит 10 граммов и позволяет добиться 2000-кратного увеличения (в зависимости от линзы).

7. Связь в случае стихийного бедствия

Практически у каждого человека есть мобильный телефон. По последним данным, на 5,5 миллиардов жителей Земли старше 14 лет приходится 5 миллиардов мобильных телефонов.

Если происходит стихийное бедствие, сети связи могут выйти из строя и попросить о помощи через мобильный телефон будет проблематично.

Программисты из Чили разработали систему SiE, позволяющую использовать смартфон, даже когда сеть связи не доступна. Эта система кодирует текст в радиосигналы, которые затем можно передать на различных радиочастотах. Специальное приложение на телефоне спасателя “прослушивает” эти радиосигналы и преобразует их в текстовое сообщение.

 

 

Источник ➝

Гонки космических шпионов

 

Любопытная история разыгрывается сейчас на околоземной орбите: российский спутник-инспектор подбирается к американскому спутнику-шпиону, тот пытается своими маневрами затруднить сближение, а астрономы-любители наблюдают за происходящим и рассказывают нам.

Вид на телескоп «Хаббл» с шаттла. Примерно так может выглядеть конструктивно близкий USA 245 с “Космоса-2542”. Фото NASA

Эта история началась, когда 25 ноября 2019 с космодрома Плесецк стартовала ракета-носитель “Союз-2.1в”. Уже 26 числа Министерство обороны объявило, что на орбиту выведен спутник-инспектор.

Эти аппараты предназначены для сближения с другими космическими объектами, как правило, в разведывательных целях (более подробно можно почитать тут). В прошлом бывало разное — спутники сближались с собственными разгонными блоками или запускали инспекторы с материнских аппаратов (так, в 2017 году от “Космоса-2519” отделились “Космос-2521” и “Космос-2523”).

Сначала могло показаться, что все идет как и раньше — 6 декабря от “Космоса-2542” отделился аппарат, который, предположительно, получит номер “-2543”. Но не тут-то было. Астроном-любитель Нико Янссен (Nico Janssen) обратил внимание, что плоскость орбиты, на которую был запущен “Космос-2542”, меньше чем на градус отличалась от орбиты американского разведывательного спутника USA 245 (он же NROL-65, опознанный астрономами-любителями как спутник оптической разведки KH-11).

Немного о наших героях

USA-245, предположительно, шестнадцатый спутник серии KH-11, возможно, относящийся к четвертой версии серии. Он был запущен в 2013 году, и уже спустя три витка астрономы-любители нашли его и по параметрам орбиты предположили его тип. Аппарат был выведен в близкую орбитальную плоскость с однотипным USA-186, запущенным в 2005 году, скорее всего, для его замены.

Расположение спутников KH-11 по орбитам на сентябрь 2013 по расчетам Марко Лангборека (Marco Langbroek)

KH-11 — первая серия американских спутников оптической разведки, способная снимать поверхность Земли на цифровую камеру и передавать данные практически в реальном времени (предыдущая модель, как и аппараты до нее, снимали на пленку и отправляли ее на землю в специальных кассетах). Первый KH-11 отправился на орбиту в 1976 и, в модернизированных версиях, запускается до сих пор. По внешнему виду аппараты похожи на телескоп “Хаббл”. Новейшие версии с низкой орбиты, предположительно, могут обеспечить разрешение до 10 сантиметров на пиксель.

Спутник USA-129, сфотографированный с земли астрономом-любителем Ральфом Вандербергом

Спутники KH-11 известны тем, что регулярно выполняют небольшие маневры, возможно, компенсируя торможение об остатки атмосферы, заметное на низких орбитах, или подбирая орбитальные параметры под наблюдение конкретных целей. Когда в северном полушарии наступает зима, их орбита оказывается в тени для наблюдателей. “Вахту” слежения за спутниками принимают на себя энтузиасты в южном полушарии, в 2013 году это был всего один человек. Поэтому весной часто приходится искать спутник, изменивший за это время свою орбиту. Увлекательные поиски могут занять несколько дней.

А вот про “Космос-2542” известно меньше. Обозначения 14Ф150 “Напряжение” и проект 14К167 “Нивелир”, приписываемые ему, скорее относятся к геодезическим спутникам, составляющим высокоточные карты формы и гравитационного поля Земли, которые потом могут использоваться в системах наведения боевых ракет. В журнале «Вестник НПО им. Лавочкина» №4 за 2015 можно найти упоминание платформы “Карат-200”, которая может использоваться как носитель спутников-инспекторов, но неясно, имеет ли она отношение к “Космосу-2542”.

Иллюстрация из статьи в журнале

Исчезновение сомнений

Стоит отметить, что оба аппарата работают на солнечно-синхронной орбите, которая удобна тем, что спутник пролетает над разными участками Земли примерно в одно и то же местное время. На этой орбите находится больше тысячи аппаратов, и, например, в близкой плоскости работает индийский спутник Cartosat-3, так что первоначально это могло быть и просто совпадением. Только наблюдение за поведением аппаратов могло пролить свет на их назначение. И следующий ход сделали американцы.

USA 245 вскоре после запуска, источник

9 или 10 декабря USA 245 выполнил маневр, и астрономы-любители его потеряли. В отличие от российских спутников, перемещения которых легко видны в общедоступных каталогах, публикуемых NORAD, американские аппараты приходится искать при помощи наблюдений в оптическом и радиодиапазоне, определять их орбитальные параметры самостоятельно, и после маневра спутник совместными усилиями энтузиастов находят, но не сразу.

Также начал поднимать свою орбиту “Космос-2543”. Выглядело, будто американский спутник пытается сбежать, а российские за ним гонятся. Чтобы разобраться в ситуации, нужно было снова найти USA 245. 2 января это сумел сделать Нико Янссен (Nico Janssen), аппарат оказался на орбите 286x999 км, и орбитальные плоскости с “Космосом-2542” различались всего на 0,26°. Но это все еще ничего не означало — параметры орбиты USA 245 не выходили за пределы обычных для спутника оптической разведки KH-11, регулярно спускающегося до ~250-300 км для фото более высокого разрешения и уходящего на ~1000 для общих снимков, а его маневр мог быть рутинным и запланированным заранее. Но все выяснилось уже в конце января.

Астроном-любитель Майкл Томпсон (Michael Thompson), опираясь на вычисленные другими энтузиастами параметры орбит, заметил, что произведя несколько маневров 20-23 января “Космос-2542” оказался на орбите 369x915 км (наклонения орбиты у них всех близки к 98° и далее специально не обозначаются), подняв ее с 368x857, что было очень похоже на 283x1002 км USA 245, причем, синхронизировал орбитальный период так, что американский спутник был постоянно в области видимости, а расстояние между двумя аппаратами менялось примерно в диапазоне 150-500 км. В то же время “Космос-2543” летал по заметно отличающейся орбите 588 x 861 км, очевидно, занимаясь своими делами.

4 маневра, синхронизирующих орбитальный период “Космоса-2542” (черный) с USA 245 (зеленый). Источник

По оси ординат на графике средний орбитальный период в секундах. Его увеличение означает, что “Космос-2542” поднял свою орбиту, увеличив высоту перицентра (как и говорят цифры выше). А совпадение зеленой и черной линии означает, что орбитальный период у двух спутников совпадает, и они находятся на очень близкой орбите.

И здесь, по словам Майкла Томпсона, о случайности уже стало сложно говорить — маневр был произведен в момент наибольшего сближения двух спутников, плоскости орбит совпадали, итоговые расстояния колебались от 150 до 300 км, и параметры орбиты были подобраны так, что при выходе из тени Земли “Космос-2542” был с одной стороны USA 245, а уходя в тень — с другой: фотографируй американский аппарат с разных ракурсов, сколько хочешь. И, похоже, USA 245 примерно в это же время выполнил еще один маневр, пытаясь усложнить задачу российскому аппарату, потому что проекция текущих орбитальных параметров на февраль говорит, что минимальное расстояние сближения резко выросло, и аппараты в феврале должны будут расходиться.

График расстояния между спутниками по расчетам Майкла Томпсона на конец января, источник

Но, похоже, российский аппарат сделал еще один маневр, снова выйдя на сближающуюся орбиту. USA-245 не остался в долгу, включив двигатели, скорее всего, 3 февраля. Теперь аппараты должны сблизиться в районе 24 февраля, но логично ожидать новых маневров.

Самый свежий график от Майкла Томпсона, 6 февраля, источник

Вполне возможно продолжение игры в догонялки, когда российский аппарат будет выходить на орбиты недалеко от американского, а последний, в свою очередь, будет пытаться усложнить сближение “коллеге”. Но бесконечно это продолжаться не может — каждый маневр требует топлива, запасы которого крайне ограничены. Возможность изменить свою орбиту считается в метрах в секунду delta-V, так удобно сравнивать спутники разной массы и с разными двигательными установками. Аппарат, который первым исчерпает delta-V и останется без топлива, проиграет — к нему можно будет приблизиться (или от него можно будет сбежать) совершенно беспрепятственно.

Так что можно запасаться попкорном и наблюдать, как спутники выполняют все новые маневры. С точки зрения закона в нейтральном космосе летать рядом запретить нельзя, чем и пользуются спутники-инспекторы разных стран, подслушивая и подсматривая за другими аппаратами.

Закономерно возникает вопрос: “зачем “Космос-2542” гоняется за USA-245”? Естественно, наибольший хайп получает версия атаки на американский аппарат или подготовки к такой атаке. Но существующее у США, Китая, Индии, Израиля и, возможно, России, противоспутниковое оружие уничтожает цель сразу, без долгого подкрадывания. Логичнее предположить, что цели у “Космоса-2542” разведывательные. Ему сложно будет перехватывать данные, передаваемые с USA-245 на Землю (для этого нужно будет пройти ниже него, попав в диаграмму направленности передающей антенны), и неизвестно, насколько широки диаграммы направленности наземных антенн, чтобы иметь возможность прослушивать управляющие команды, передаваемые с Земли. И все это не учитывая то, что трафик наверняка зашифрован. Вполне возможно фотографировать USA-245. У России есть станции слежения за спутниками, которые явно превосходят возможности Ральфа Вандерберга, сфотографировавшего USA-129 с отличным качеством, но при сближении качество фотографий будет выше, чем в наземную оптику. Хотя, например, Майкл Томпсон не считает такие наблюдения особо полезными. Ну и не стоит забывать политический фактор “у нас есть спутники-инспекторы”. Четыре американских GSSAP уже несколько лет наблюдают за аппаратами других стран на геостационарной орбите, почему бы не дать американцам попробовать аналогичное блюдо?

6 февраля ситуацию прокомментировал генерал НАТО Андре Ланата, назвав «Космос-2542» угрозой для союзников и пожаловавшись, что «до сих пор космос всеми считался безопасным местом». А 10 февраля генерал Космических сил США Джон Рэймонд подтвердил, что российский спутник сближался до 160 км c американским и назвал это «необычным, вызывающим беспокойство и потенциально могущим создать опасную ситуацию в космосе». А по самым последним новостям USA 245 передает что-то в S-диапазоне, что может означать, что он скоро выполнит еще один маневр.

 

 

Популярное в

))}
Loading...
наверх