Выступление на тему научно-инновационный аэрокосмических исследований. Выступление Сухоурков МП бАРХ-152. Реферат введение
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
РЕФЕРАТ Введение Человека всегда интересовал космос. Постепенно, изучая его, мы добивались определенных успехов, поднимая уровень знаний о нем все выше и выше. Для освоения космоса начали требоваться новые технологии и приспособления. За последние полвека благодаря космической отрасли было запатентовано более 50 тыс. различных изобретений. Все они были либо специально созданы в ходе развития космических программ, либо получили широкое распространение именно после того, как их довели до ума ученые, работающие на космос. Космос (от греч. kosmos – это порядок, устройство, стройность (вообще, нечто упорядоченное). Философы Древней Греции понимали под словом "космос" Мироздание, рассматривая его как упорядоченную гармоничную систему. Космосу противопоставлялся беспорядок, хаос. Для древних греков понятия порядка и красоты в явлениях природы были тесно связаны. Эта точка зрения держалась в философии и науке долго; недаром даже Коперник считал, что орбиты планет должны быть окружностями лишь потому, что окружность красивее эллипса. Человечество вступило в космический век. В наше время всякому образованному человеку необходимо знать, что такое космос, и иметь представление о происходящих в космосе процессах. Первым человеком, которому суждено было совершить этот прорыв в космос, был гражданин СССР - Ю.А.Гагарин. 12 апреля 1961 года, в истории планеты произошло величайшее событие, сравнимое разве что с изобретением колеса или алфавита. Тысячелетняя мечта всех народов - преодолеть силу тяготения своей родной планеты - стала явью. Впервые было убедительно доказано, что человек может жить и работать в космическом пространстве. "Робкое" проникновение за атмосферу Земли, по идее Циолковского, должно было принести людям "горы хлеба и бездну могущества". 108 минут, один виток вокруг нашей планеты, предстояло сделать Юрию Алексеевичу Гагарину, который стартовал в корабле «Восток» с космодрома Байконур в Казахстане. Уже после полета это краткое космическое путешествие человека было названо «прыжком в неизвестность». А неизвестность была абсолютная. Что там, в космосе? Конечно, там те же самые созвездия и чернота, что видны с Земли. Но человек никогда не оказывался «лицом к лицу» с Вселенной. Выдержит ли его психика? Какие неожиданности может он встретить, защищенный не стокилометровой броней атмосферы, а броней стенок корабля толщиной меньше сантиметра, которые вибрируют при легком постукивании изнутри? А пока наступает знаменитая невесомость. В первые минуты, особенно после стартовых перегрузок, приходит ощущение удивительной легкости, радостное чувство полета, парения. Но парить особенно негде, да и некогда: надо напряженно работать - готовиться к коррекции траектории, сближению со станцией, стыковке. Гагарин выдержал испытание. Единственное, от чего он не мог удержаться, это от поистине «космического» восторга при виде Земли из космоса, когда, словами Пушкина, «одна заря сменить другую спешит, дав ночи полчаса». Восторг не покидал 27-летнего летчика и еще несколько десятков минут после приземления. После Гагарина люди летали в космос уже с запасом спокойствия и уверенности. «Он всем нам проложил дорогу в космос», - сказал о первом космонавте Земли человек, первым ступивший на поверхность Луны, Нил Армстронг. Первый шаг на пути освоения открытого космического пространства был сделан 18 марта 1965 года, когда лётчик – космонавт Алексей Архипович Леонов первым из землян вышел за пределы космического корабля. Американский астронавт Нил Армстронг сделал первый шаг по поверхности естественного спутника Земли (21 июля 1969 года). Светлана Евгеньевна Савицкая - вторая женщина-космонавт в мире и первая в мире женщина-космонавт, вышедшая в открытый космос. Сегодня в космическом пространстве побывало множество человек. В те же годы, на склоне жизни, писал свои небольшие философские эссе (сохранившиеся в рукописи) Циолковский, которого по праву можно назвать первым гуманистом космоса. По его глубокому убеждению успешное и плодотворное освоение Вселенной невозможно без солидарности и взаимопомощи людей - и выходящих в космос, и остающихся на Земле. Исследованный к настоящему времени космос оказался безжизненным. Но он уже открывает человеку множество своих богатств - энергетических, вещественных, пространственных. Он труден для освоения, но и многообещающ. Цивилизация второго типа, о которой мы упоминали, то есть вполне развитая космическая цивилизация, каковой призвано быть человечество XXI века, несовместима с его собственными внутренними антагонизмами. Разобщенных социальных сил не хватит для овладения силами Вселенной. Мы хотели бы верить, что раскрытие грандиозности задач и возможностей, открываемых перед человечеством космической наукой и техникой, космонавтикой, будет способствовать социальному единению жителей планеты Земля на принципах гуманизма, разума, справедливости, то есть тех качеств, которые единственно достойны Homo sapiens, превращающегося в Homo cosmicus. 1. Научное обоснование принципов пространственной организации проектируемого объекта. Цель – организация научных исследований и проведение опытно-конструкторских разработок в сфере космической индустрии. Задачи: - Создание мозгового центра. Состоящий из аналитиков и действующих практиков. - Международная и всероссийская площадка по обмену знаниями навыками и опытом. - Катализатор/Генератор идей. - Производство электроники для космической техники. - Создание космических технологий. - Создание новых прототипов космической экипировки (костюмов, шлемов, инструментов и материалов). - Колонизация других планет. 2. Актуальность. На данный момент в России Мало уникальных объектов посвящённых космической отрасли. После распада СССР, космическая промышленность вступила в глубокий кризис и спустя столько лет, наша космическая программа отстает от других стран. Даже сейчас наблюдается малая загруженность предприятий (около 30 %) Низкий уровень качества производимых деталей, потери кадрового потенциала, из-за этого отсутствует опыт, который нужно передавать молодым. 3. Анализ отечественного опыта проектирования научно-исследовательских центров. К середине XX века НИИ стали основной формой организации коллективной научной деятельности в большинстве стран. Необходимость решения сложных междисциплинарных научных задач привела к созданию комплексов НИИ и научных центров. Наиболее сложно и противоречиво, ввиду факторов научной и коммерческой тайны, шло развитие международных НИИ. В 1950—1980-е годы международное научно-техническое сотрудничество на межгосударственной основе наиболее интенсивно развивалось между СССР и другими странами-членами СЭВ. На частнопредпринимательской же основе это сотрудничество развивалось внутри транснациональных корпораций, где «фактор границ» преодолевался «фактором единого собственника» результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР). Крупнейшим международным проектом, выполняемым при совместной государственной поддержке нескольких стран, стал в 1960—1970-е годы «Конкорд». В СССР научно-исследовательские институты, создаваемые при министерствах, академических, а также при крупнейших учебных заведениях, являлись основной организационной формой обеспечения научного прогресса. Распределение выпускников технических специальностей в НИИ открывало для желающих возможности более быстрой, нежели в вузах, карьеры. Более ощутимым это преимущество было в научно-производственных объединениях (особенно, военно-промышленного комплекса), где облегчалась возможность перехода из «чистой науки» на производство и обратно. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований РАН. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН) — головной академический институт по исследованию и использованию космического пространства в интересах фундаментальных наук. ИКИ выполняет экспериментальные научные работы по таким направлениям космической физики, как астрофизика, физика планет и малых тел Солнечной системы, физика Солнца и солнечно-земных связей, космическая плазма и исследования в области нелинейной геофизики. ИКИ поручены также подготовка программ научных космических исследований, разработка и испытания комплексов научной аппаратуры по проектам, принятым Российской академией наук и Государственной корпорацией по космической деятельности «Роскосмос».  Рис. 1 - Институт науки космических исследований РАН Основан 15 мая 1965 года декретом № 392—147 Совета Министров СССР как Институт космических исследований АН СССР по инициативе президента Академии наук СССР Мстислава Келдыша. В 1992 году переименован в Институт космических исследований РАН. Располагается в Москве, с подразделениями в г. Тарусе (Калужская обл.) и г. Евпатории (Крым). Исследования Астрофизика высоких энергий Физика планет Космическая плазма Космическая погода Межпланетная среда и Солнечный ветер Науки о Земле Оптико-физические исследования Отделы института (научные подразделения) Космогеофизики Астрофизики высоких энергий Физики планет Физики космической плазмы Исследования Земли из космоса Технологий спутникового мониторинга Оптико-физических исследований -Космической динамики и математической обработки информации Ядерной планетологии Наблюдательной и теоретической астрономии и радиоинтерферометрии Текущие и ближайшие космические миссии и эксперименты Российский нейтронный детектор ХЕНД (HEND, High Energy Neutron Detector) для космического орбитального аппарата «Марс Одиссей» (НАСА). Запуск в 2001 году. Орбитальная рентгеновская и гамма-обсерватория «Интеграл» (ЕКА). Запуск в 2002 году. Автоматическая межпланетная станция «Марс-экспресс» (ЕКА). Запуск в 2003 году. Сотрудники ИКИ принимали участие в подготовке трех научных приборов станции: Автоматическая межпланетная станция «Венера-экспресс». Запуск в 2005 году. Завершила работу в феврале 2015 года. Сотрудники ИКИ принимали участие в подготовке двух научных приборов станции (см. ниже) и являются соисследователями в трех других экспериментах: ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометр SPICAV/SOIR; планетный фурье-спектрометр PFS (не функционирует с начала миссии). Эксперимент БТН-М № 1 («Бортовой телескоп нейтронов» на борту Российского сегмента Международной космической станции. Начало работы в 2007 году. Российский нейтронный детектор ЛЕНД (LEND, Lunar Exploration Neutron Detector) для космического орбитального аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (НАСА). Запуск в 2009 году. Плазменно-магнитный эксперимент «Плазма-Ф» на космическом аппарате «Спектр-Р» проекта «Радиоастрон» (головная организация — Астрокосмический центр Физического института им. П. Н. Лебедева РАН). Запуск в 2011 году. Российский нейтронный детектор ДАН (DAN, Dynamic Albedo of Neutrons) для проекта НАСА «Марсианская научная лаборатория» (марсоход «Кьюриосити»). Запуск в 2011 году. Российско-европейская (совместно с ЕКА) миссия «ЭкзоМарс» по исследованию Марса. ИКИ РАН — головная организация по научной программе проекта с российской стороны. Запуски аппаратов двух этапов миссии запланированы в 2016 (16 марта) и 2020 годах. «БепиКоломбо» — проект ЕКА и Японского центра аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия. В рамках проекта запланирован запуск двух автоматических межпланетных станций Mercury Planetary Orbiter (MPO, ЕКА) и Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, JAXA). Запуск в 2018 году. Сотрудники ИКИ создавали и принимали участие в создании четырёх научных приборов: Меркурианский гамма- и нейтронный спектрометр МГНС (КА MPO); Ультрафиолетовый спектрометр PHEBUS (КА MPO); Камера наблюдения в лучах натрия MSASI (КА MMO); Панорамный энерго-масс-спектрометр положительно заряженных ионов ПИКАМ (КА MPO). Рентгеновская орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» (совместный проект корпорации «Роскосмос» и Германского центра авиации и космонавтики DLR). Запуск в 2019 году. Автоматические межпланетные станции «Луна-25»—«Луна-27» (запуски в 2020-х годах). Многоспутниковый проект «Резонанс» для изучения взаимодействий «волна-частица» во внутренней магнитосфере Земли. Автоматическая межпланетная станция «Венера-Д» для изучения Венеры с посадочного аппарата. Запуск после 2020 года. Проект «Интергелиозонд» для изучения Солнца с ближних расстояний (около 40 радиусов Солнца). Новейший опыт проектирования научных центров. В 2019 году военный технополис «Эра» представит первые практические результаты, сообщил глава кластера полковник Игорь Дробот. По его словам, резиденты и партнёры технополиса работают над 55 научно-исследовательскими проектами. Приоритетное направление их деятельности — искусственный интеллект, робототехника, энергообеспечение. «Эра» — единственный в мире военный кластер. По мнению экспертов, деятельность этого технополиса позволит России совершить революцию в сфере военных технологий.  Рис. 12 - Военный инновационный технополис «Эра» (Анапа) Научно-исследовательский потенциал военного инновационного технополиса «Эра» (Анапа) выходит на проектную мощность. Об этом в интервью «Красной звезде» сообщил временно исполняющий обязанности начальника кластера полковник Игорь Дробот. По его словам, первые практические результаты деятельности технополиса будут уже в этом году. «Речь идёт не только о создании абсолютно новых систем, но и о модернизации имеющихся разработок в таких областях применения, как техническое зрение, системы поддержки и принятия решения, микроэлектроника», — пояснил Дробот. Интеграция интеллектуального потенциала В настоящее время резиденты и партнёры «Эры» работают над 55 научно-исследовательскими проектами. Они реализуются как в инициативном порядке, так и в рамках гособоронзаказа (ГОЗ). Основное внимание уделяется разработкам в сфере искусственного интеллекта (распознавание образов, создание технологии нейронных сетей и интеллектуальных систем обработки данных). Также предприятия технополиса специализируются на проектах в областях энергообеспечения (создание мощных портативных источников электричества), робототехники, информационной безопасности, биотехнических систем (комплексы медицинского назначения) и наноматериалов.  Рис. 13 - Лаборатория в технополисе «Эра» Например, специалисты концерна «Калашников» разрабатывают новые робототехнические комплексы (наземные роботы, беспилотники), совершенствуют технологию распознавания лиц. ПАО «Сухой» проводит научно-исследовательские работы в сфере аэродинамики и повышения точности авиационных боеприпасов. Великобритания не готова к возможному военному противостоянию с Россией, полагают аналитики американского Центра стратегических и... В ближайшие время на площадке «Эры» будут развиваться дополнительные направления инновационной деятельности: космические аппараты, гидроакустические системы, оружие на новых физических принципах. Сейчас в технополисе работают 26 предприятий. В их числе Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», концерн «Калашников», ПАО «Компания «Сухой», ПАО «Туполев», АО «Концерн радиостроения «Вега», МГТУ имени Баумана, АО «МЦСТ» (разработка процессоров «Эльбрус»). Свои лаборатории и офисы в «Эре» планируют разместить 45 организаций (Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, холдинг «Вертолёты России», РСК «МиГ» и другие). Одна из ключевых задач, возложенных на «Эру», — импортозамещение в сфере программно-аппаратного обеспечения. Резиденты технополиса ведут разработку новой электронно-компонентной базы, узлов и различных вычислительных систем. В частности, на территории кластера развёрнута совместная лаборатория Минобороны и АО «МЦСТ».  Рис. 14 - Научно-лабораторный центр «Туполев» в технополисе «Эра» «Потенциал технополиса отличается от научно-исследовательского института с историей в несколько десятилетий, который, как правило, работает по одному или паре направлений. Мы площадка, на которой объединяются усилия различных научных, исследовательских и производственных структур, имеющих опыт и богатый практический задел по продукции военного назначения», — отметил Игорь Дробот. В беседе с RT профессор Академии военных наук Вадим Козюлин рассказал, что главная задача «Эры» — интеграция интеллектуального потенциала гражданского и оборонного секторов промышленности. По мнению эксперта, Минобороны в лице руководства технополиса выполняет функцию драйвера научно-технического прогресса. Главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский отметил, что «Эра» позволяет собрать на одной площадке научные коллективы, способные создавать так называемые технологии двойного назначения, которые можно использовать в гражданских и военных целях. «Минобороны испытывает интерес к огромному количеству научных разработок, которые могут применяться для нужд обороны. Например, гражданская компания создала передовую систему связи или передачи данных. Очевидно, что данное устройство будет широко востребовано в Вооружённых силах. «Эра» помогает привлекать лучшие умы и высокотехнологичные компании к сотрудничеству с Минобороны в важных для обороны страны направлениях», — пояснил Мураховский. Указ о создании технополиса подписал президент Владимир Путин 25 июня 2018 года. К этому моменту на Черноморском побережье Анапы уже были построены помещения под лаборатории, жилые корпуса, спортивно-оздоровительный комплекс (ледовая арена, бассейн, спортивный зал). Общая площадь технопарка составляет 17 га. Лабораторная база кластера включает около 1,4 тыс. единиц современного оборудования. «Эра» находится в подчинении Главного управления научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения передовых технологий Минобороны РФ. «Эра» функционирует с прошлой осени, однако в полном объёме технополис заработает в конце 2019-го. 22 ноября 2018 года кластер посетил российский президент. Владимир Путин тогда отметил, что деятельность «Эры» позволит ускорить процесс внедрения «передовых технологий в области обороны и безопасности».  Рис. 15 - Операторы научной роты в технополисе «Эра» В марте 2019 года в интервью телеканалу «Звезда» вице-премьер Юрий Борисов заявил, что «Эра» является первым в мире технополисом военного назначения. По его словам, на побережье Анапы расположен кластер, не имеющий аналогов в мире. Пентагон столкнулся с серьёзными проблемами при разработке электромагнитной пушки, и проект находится «в подвешенном состоянии». Борисов уверен, что функционирование «Эры» позволит привлечь в оборонный комплекс и Вооружённые силы РФ тысячи молодых инженерных кадров. На сегодняшний день в технополисе проходят срочную службу около 160 операторов научных рот — выпускников ведущих технических вузов России. «Очень важно, что Минобороны даёт возможность реализоваться талантливой молодёжи. Военнослужащий будущего — это прежде всего человек, умеющий обращаться со сложным оборудованием. Поэтому приток высокообразованных кадров является одной из приоритетных задач Минобороны, и «Эра» помогает её решать», — отметил Козюлин. Эксперты сходятся во мнении, что приоритетным направлением деятельности технополиса является развитие искусственного интеллекта — совокупности технологий, позволяющих значительно автоматизировать процессы управления войсками и боевой техникой. Например, с этой целью в «Эре» создаются центр обработки данных (ЦОД) и квантовый суперкомпьютер. Инновационный центр «Сколково» Инновационный центр «Сколково» (в 2010—2011 гг. часто описывался как «Российская Кремниевая долина»)— действующий в Москве современный научно-технологический инновационный комплекс по разработке и коммерциализации новых технологий, первый в постсоветское время в России строящийся «с нуля» наукоград, а также территория (отдельная площадка), представляющая собой протуберанец за МКАД, и городской микрорайон Москвы. В комплексе обеспечиваются особые экономические условия для компаний, работающих в приоритетных отраслях модернизации экономики России: телекоммуникации и космос, биомедицинские технологии, энергическая эффективность, информационные технологии, а также ядерные технологии  Рис. 16 – «Сколково» Проект создания Инновационного Центра реализуется Фондом развития Центра разработки и коммерциализации новых технологий (Фондом «Сколково»). Результатом деятельности Фонда «Сколково» должна стать самоуправляющаяся и саморазвивающаяся экосистема, благоприятная для развития предпринимательства и исследований, способствующая созданию компаний, успешных на глобальном рынке. Инновационный центр «Сколково» расположен в Можайском районе Западного административного округа Москвы на территории площадью около 400 гектаров (4 км²). Наукоград ограничен Московской кольцевой автодорогой, Минским и Сколковским шоссе. Бюджетное финансирование «Сколково», до завершения проекта в 2020 году, должно составить 125,2 млрд рублей (документ об этом 13 августа 2013 подписал Дмитрий Медведев), при этом не менее 50 % затрат на создание инновационного центра «Сколково» планируется привлечь в виде частных инвестиций. Построены и введены в эксплуатацию здания: территория базы отдыха «Полёт» (где размещено девелоперское подразделение Фонда Сколково), «Гиперкуб», офисный центр «Технопарк» (4 здания), здание «Матрёшки» со внутренней отделкой, международная авиационная академия (Boeing), РеноваЛАБ, «Большой Технопарк», жилые кварталы 9, 10 и 11 («Миро», «Тетрис» и «Квадро»), здание гимназии «Сколково», Data Center Сбербанк, Московский международный медицинский кластер (МММК), БЦ «Амальтея», новое здание Сколтеха, транспортный хаб, исследовательская лаборатория «Сибур». По состоянию на начало 2019 года готовность проекта составляла 80 %. На конец того же года в Сколково постоянно проживало 730 и работало 16 000 человек. Согласно обновлённому генеральному плану, к концу 2023 года население иннограда должно превысить 5000 человек. Завершение строительства всех объектов запланировано после 2025 года, — в итоге в Сколково будут проживать 17 000 и работать более 80 000 человек.  Рис. 17 – «Сколково» Генеральный план (проектный) Пространство иннограда поделено на пять районов-деревень, каждый из которых индивидуален и имеет свою структуру. Районы связывает между собой Центральный бульвар. Основные принципы градостроительной концепции Сколкова: Жилье, общественные пространства, сервисная инфраструктура, рабочие места должны располагаться в шаговой доступности. Компактная многофункциональная застройка позволяет наполнять район жизненной активностью независимо от времени суток. Высокая плотность и малая этажность зданий позволяют получить больше полезной площади, чем возведение многоэтажек. Это один из наиболее эффективных и вместе с тем дружественных человеку способов использования городского пространства. Необходим достаточный объём общественного пространства, который определяет качество жизни в городе и формирует сообщество горожан. Заключение В заключение справедливо будет сказать, что двадцатое столетие по праву называют "веком электричества", "атомным веком", "веком химии", "веком биологии". Но также справедливое его название - "космический век". Космическое будущее человечества - залог его непрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали и которое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики и других отраслях народного хозяйства. Космонавтика нужна науке - она грандиозный и могучий инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека. С каждым днем все более расширяется сфера прикладного использования космонавтики. Служба погоды, навигация, спасение людей и спасение лесов, всемирное телевидение, всеобъемлющая связь, сверхчистые лекарства и полупроводники с орбиты, самая передовая технология - это уже и сегодняшний день, и очень близкий завтрашний день космонавтики. А впереди - электростанции в космосе, удаление вредных производств с поверхности планеты, заводы на околоземной орбите и Луне, и т.д. |