Original subtitles

В ракетата, която ще бъде изстреляна в космоса, има 6 сателита.

Те ще се присъединят към хилядите други

сателити в орбита около планетата ни -

част от технологиите, които приемаме за даденост.

Но аз искам да променя това.

Искам да преоткрия

това, което тези шедьоври на инженерството правят за нас.

Аз съм Маги Адерин Покок

и обожавам сателити.

Всъщност, помагам в създаването им.

През последните няколко години,

работя върху най-амбициозния сателит...

..космическия телескоп Джеймс Уеб.

Искам да разбера как тези внушителни машини

са изпълнили небето ни.

Да видя как 50-те години на сателитни изследвания

са разширили технологичните ни граници,

и как това е променило света ни.

"5, 4, 3, 2, 1...,"

"включване на двигателя, ...1, 0".

"Излитане на Делта 2"

"със сателит на борда."

Тази история е за това как сателитите

са променили всеки аспект на живота ни

по познати и непознати начини!

В орбита: как сателитите управляват света

Часът е 6:30 сутринта, в един обикновен ден,

в обикновена къща.

Но докато ние спим, колко от нас знаят,

че животът ни зависи от забележителни машини...

...които ни държат под око от космоса?

Те влияят на времето,

настройвайки часовниците ни.

Докато закусвам,

сателит предава сигнал към телевизора ми.

Поне още три ни свързват с другия край на света.

Други 4 позволяват на метеоролозите

да правят прогноза за времето.

Тези сателити не са толкова изненадващи.

Вероятно, вече знаете за тях.

Ами другите стотици, за които не знаете?

Сателитите, който помагат в отглеждането на пшеницата

за зърнената закуска на съпруга ми,

доставят млякото му,

или избират къде да се отглежда кафето,

което той разлива.

Други управляват водата ни,

контролират язовирите

и напрежението на електроцентралите.

Щом сме в колата си,

всеки разпознава сателитната навигация.

Но какво да кажем за горивото?

За лотарийния билет?

Дори влака, който хващаме?

Всички те зависят от сателитите.

Влакове, самолети и автомобили,

корабоплаване, зърнени храни и наводнения.

Няма и 9 часа,

а вече съм използвала почти 40 сателита.

Това са сателитите, които променят живота ни.

Но какво да кажем за тези, които променят

разбиранията ни за вселената?

Това е модел в пълен мащаб

на космическия телескоп Джеймс Уеб.

Когато изстрелят истинския, през 2018 г.,

той ще е най-големият и мощен сателитен телескоп, построен някога.

Благодарение на него, ще можем да виждаме

по-широко, по-надълбоко и по-ясно в космоса,

от когато и да било.

Може дори да сме способни да погледнем

към самото раждане на вселената.

От няколко години, работя върху специалните камери,

който ще позволят на Джеймс Уеб да надникне дълбоко в космоса.

Заснемайки звезди на разстояние 13 млрд. светлинни години,

той ще погледне назад във времето,

помагайки ни да разкрием как е създадена вселената.

Смятам, че Джеймс Уеб,

и безбройните сателити, които управляват деня ни,

са сред най-великите научни постижения на нашия век

и са последна дума на технологията ни.

Ще разгледаме пробивите,

които са направили възможни тези забележителни машини.

Какви са били научните предизвикателства,

пред които е била изправена революцията на сателитите?

В началото, учените е трябвало да разрешат

един проблем преди всички останали -

как да накарат нещо

да се носи в пространството над Земята?

Добро място да си отговорим на този въпрос е тук,

при това езеро.

Красиво място, на което да се опитам да изстрелям моя сателит.

3,

2,

1,

огън!

Силата на гравитацията,

сваля моя сателит на Земята.

Всичко, което отива нагоре, пада.

Или дали е така?

Както всички знаем, Земята е кръгла.

Това означава, че докато се движим по повърхността й,

тя леко се отдалечава от нас.

Ако се движим достатъчно бързо, се случва нещо невероятно -

продължаваме да падаме, но никога не достигаме земята.

Да допуснем, че мога да изстрелям този портокал с невероятна скорост.

Това е нещо, което Сър Исак Нютон е забелязал преди 300 години -

ако нещо се движи хоризонтално,

извивката на Земята кара повърхността под него да се отдалечава.

Ако портокалът ми може да се движи достатъчно бързо,

той може да остане над тази крива

и да надвие гравитацията.

Никога няма да падне на Земята.

Тъй като извивката на Земята е съвсем лека,

трябва да можете да се движите с 8 000 метра в секунда,

за да компенсирате земната гравитация.

Ако достигнете тази скорост,

ще можете да пътувате около Земята, а не към нея.

Това не е лесно, когато има

въздушно съпротивление, което ви забавя

и препятствия по пътя ви.

Но когато се изкачите над планините

и по-голяма част от атмосфера -

да кажем на 300 километра височина -

вие вече сте в космоса.

И ако да продължите да пътувате достатъчно бързо,

ще останете на разстояние от кривата -

вие сте в орбита.

Поне такава е теорията.

Но ще изминат още 250 години след смъртта на Нютон,

преди някой да построи машина, която да е достатъчно мощна,

за да се получи на практика.

През 1957 г., руска ракета извела първия обект, направен от човека

в орбита над Земята.

Голям колкото плажна топка, "Спътник" останал в орбита 3 месеца.

За Съветския съюз, това било огромна пропаганда победа.

А сигналът от този малък радиопредавател

сложил началото на Космическата надпревара.

Винаги съм смятала, че докато "Спътник" се спускал

във все по-ниска и по-ниска орбита,

ставал все по-горещ и по-горещ,

заради земната атмосфера, и в крайна сметка напълно е изгорял.

Но изненадващо, малко парче от този епичен космически кораб се пази тук -

Националният музей на авиацията и космонавтиката.

Разбрах, че тук пазите малка част от "Спътник"?

Да, така е. Имаме нещо, наречено запалващ щифт,

което е сравнително малък обект,

и всъщност не е това, с което се изстрелва ракетата.

Но това наистина е малък обект

от космическия апарат "Спътник".

Когато били готови да включат

вътрешните системи, които работели на батерии,

те го издърпвали за да се завърши кръгът

и системите да започнат да работят.

Прилича на играчка с пластмасов край.

Издърпвам го и батериите се задействат.

Така е.

Запалващият щифт е реален спомен

за това кой е спечелил надпреварата в космоса.

Може и да е малък, но за мен това е безценна реликва,

която, правейки връзка между батериите и предавателя,

отключила епохата на сателитите.

Но не е било лесно.

Отчаяно от изоставането в Космическата надпревара,

на американците им били необходими години на изследвания...

...и безброй фалстартове...

...преди, най-накрая, успешно да изстрелят първия си сателит -

"Експлорър 1".

През 1959 г., "Експлорър 6" бил първият сателит,

който направил снимка на Земята.

Тя не била нещо особено,

но била достатъчна за да развълнува една група хора.

Шпионите!

В края на 50-те години,

Студената война била в разгара си.

Сателитите позволили на съветските и американските шпиони

да се заснемат един друг от идеална въздушна гледна точка.

Американците скоро изстреляли

първия в света шпионски сателит -

кодово име "Корона".

Но шпионите трябвало да свалят филмите на Земята.

Решението им било необичайно.

Те ги изхвърляли.

Тази забележителна лента показва метална кутия,

пренасяща хиляди метри заснети филми,

да се изхвърля от шпионския сателит "Корона"

на 200 км. над Земята.

На височина от 18 км. се отваря парашут.

Изхарчвайки милиони за шпионски сателити,

американците трябвало да уловят резултата във въздуха,

преди руснаците.

Това е 037,

един от самолетите, които участвали

в тези трудни, опасни

и секретни мисии.

Боб Каунтс има 2 000 часа като навигатор на 037.

Той имал почти невъзможната задача

да забележи металната кутия, падаща към Земята

и след това да я улови във въздуха

някъде над Тихия океан.

Боб, това е един от самолетите,

които са улавяли филми от космоса.

Това не е само един от тях, това е първият.

Един от 9-те, които имахме,

но е самолетът, който улови първия филм.

Какъв е обхватът на самолета?

Обхватът му е около 3 200 км., което си беше пречка,

защото трябваше да работим

на ръба на възможностите му при много от мисиите.

Боб и екипът му са се опитвали

да открият игла в падаща купа сено.

Тази разсекретена лента показва екипажа на 037,

приближаващ целта си.

Първо, екипът спуска линия между двата края,

висяща от задната част на самолета.

От нея висят куку за хващане.

Самолетът се изравнява

с височината на спускащия се парашут

и прелита над него,

на около 15 метра,

поставяйки парашута между линията от куки.

Първият път, пропускат.

След това успяват!

Това е забележителен исторически първи път.

Това тук е Алджин Хармър.

Той беше отговорник на екипа за прибирането на кутията.

Докато навиваха капсулата, настъпваше момент,

когато някой трябваше да се протегне и физически да я хване

и да я прибере на борда на самолета.

Това беше едно от неговите задължения.

Когато приближи опашката,

тя вече беше достатъчно близко

и той се протегна за да я хване,

а когато я докосна, той се отдръпна

и я пусна, защото капсулата беше гореща.

Той не очакваше това, тъй като идваше от стратосферата.

Мислеше, че ще е студена,

но след това се протегна, хвана я и я качи на борда.

Това го прави първия човек,

усетил топлината на повторното навлизане в атмосферата.

Той е един невъзпят герой.

Всички сме такива.

Били изстреляни 144 сателити "Корона",

заснемайки стотици хиляди снимки...

...на съветски военновъздушни бази,

бомбардировачи

и ракетни установки,

както и китайски ядрени тестове.

Това преобразило американското военно разбиране

за противопоставянето в Студената война.

Но "Корона" била спряна малко след като съветска подводница

била забелязана под въздушната зона за спускане.

Улавянето на кутиите вече не било само трудно и опасно,

но и компрометирано.

Трябвало да открият по-добър начин

да получат снимките от космоса.

Това е силиконов чип.

Но не е просто някакъв стар чип.

Когато било създадено това устройство,

то напълно променило света на шпионските сателити.

Нарича се зарядо-свързан прибор - CCD.

В сърцето му е тънък силиконов лист,

който има необичайно свойство -

чувствителен е към светлина.

Когато до него достигне преминаващ фотон,

той го улавя и превръща в електрон,

който може да бъде съхраняван.

Това означава, че може да направи снимка на всичко,

което е в обхвата му.

Това променило правилата на играта.

Откриването на CCD през 70-те, позволило на сателитите

да правят снимки, да ги съхраняват електронно

и да ги предават на Земята използвайки радиовълни.

Днес, разузнавателните агенции не разкриват

колко мощни са техните шпионски сателити.

Но са се появили някои детайли.

През 2007 г., беше разкрито, че американски сателити

са били насочени върху американска територия.

Суперкупата!

Американските контратерористи

искали да следят за потенциални вътрешни заплахи.

Истинските снимки никога не са били показвани.

Те са твърде чувствителни.

Но това показва, че резолюцията вече е толкова голяма,

че позволява да се виждат обекти и индивиди

до няколко сантиметра.

Но шпионирането било само началото,

защото цивилните учени също започнали да използват

тази нова технология за заснемане,

преобразявайки знанията ни за Земята.

Това довело, разбира се,

до пробив в разбиранията ни за климата...

...за смаляването на ледените шапки...

...и влиянието на градовете върху околната среда.

Изображенията разкрили красотата на нашата планета.

Днес, сателитните изображения са навсякъде

и са достъпни за всички с едно кликане на мишката или докосване на телефона.

Те разкриват цял нов свят от информация и изследвания.

Но огромното количество данни понякога е предизвикателство.

Д-р Алберт Лин използва сателитни изображения

за да изследва отдалечени части от Монголия.

Той търси гробницата

на един от най-известните водачи в историята -

монголския военачалник Чингис Хан.

Детайлните сателитни изображения

покриват област от 10 000 квадратни километра.

Но да преглеждаш този виртуален пейзаж

е почти толкова трудно, колкото да го изследваш на живо.

Търсим примери като тези - пътища, реки и други белези.

Когато ги погледна,

всеки от тези пиксели ми показва нещо.

Това е стената на сграда. Може да се определи, че е направена от човек.

Може да се определи, че е съвременна.

Но виждаме и тези черти, които не изглеждат естествено,

изглеждат странно - като тези малки точки,

тези могили.

Приличат на нещо, което може би е направено от човек.

Но са различни от това. Какво ги прави различни?

Трудно е да се опише с думи. Трудно е да се изрази.

Нещо в тях изглежда древно. Изглеждат износени.

Бих ги определила като нещо интересно.

Компютърът не може да разпознае белезите от сателитните изображения,

които са от древни руини.

Всичките 10 000 квадратни километра

трябва да бъдат прегледани от човешко око.

Това е наглед невъзможна задача.

Но решението на екипа е гениално.

Д-р Лин си е осигурил помощта на хиляди доброволци.

Той е разделил огромното сателитно изображение

на безброй по-малки,

качил ги е на уебсайт и е поканил всеки да се присъедини

към дигиталната експедиция.

Ако някой забележи нещо интересно,

го отбелязва

и след това постигат съгласие кое си заслужава да се изследва.

Постигаме съгласие да изследваме това,

което изглежда странно.

Нека да го разгледаме по-отблизо.

Това изглежда голямо, изглежда странно, правоъгълно.

Но когато го разгледаме в контекста на нещата около него

Виждаме, че е точно до тези малки точки тук.

Когато изследвахме тази област, се оказа,

че малките точки са домове.

Това са юрти.

А това се оказа древна крепост.

Това не е гробницата, но определено е следа.

Алберт Лин и неговите доброволци-изследователи

не са открили гробницата на Чингис Хан.

Но работата му ни напомня,

че дори и най-мощните технологии

не могат винаги да подобрят преценката ни.

CCD променили не само това,

което виждаме, когато погледнем към планетата си,

но и това, което виждаме, когато погледнем отвъд нея.

Това ще е задачата на Джеймс Уеб,

когато бъде изстрелян през 2018 г.

Той ще погледне към галактики,

които са невъобразимо далеч -

на 13 милиарда светлинни години.

Как заснемате галактика,

обхващаща милиони светлинни години?

Основният компонент на Джеймс Уеб

е неговото огромно златно огледало.

Същността му не е само в размера.

За да надникнат в дълбините на космоса,

учените са извели технологията на огледалата

до забележително ново ниво.

Една част е решаваща

за огледалата в космическите телескопи -

тяхната облицовка.

Тя всъщност извършва отразяването.

Като космолог, аз съм видяла много облицовки на огледала,

но хората на които е поверена задачата да облицоват

огледалата на Джеймс Уеб, са техниците тук,

в компанията за квантови покрития я Ню Джърси.

И аз ще разбера как го правят.

Огледалата трябва да са идеални -

и най-малките прашинки може да са катастрофални.

Квантовата лаборатория

е една от най-чистите стаи в света,

по-чиста и от операционна.

Това шестоъгълно стъкло е точно копие

на металните листове, които ще изградят огледалото на Джеймс Уеб.

Те са направени от берилий -

много рядък и изключително здрав и лек метал.

Спреят е пълен със сух йонизиран азот,

с който изчистваме повърхността.

Това е последният ни шанс да изчистим всякакви частици

преди да влезе в камерата.

Стъклото се поставя в голяма вакуумна камера.

Огледалото е вътре, всичко е готово,

а аз имам удоволствието да затворя вратата.

В продължение на 2 часа,

въздухът и всякакъв останал прах,

се извличат от камерата,

преди да се добави златото.

Използват злато за облицовка,

защото отразява инфрачервената светлина изключително добре.

Това е спектърът от светлината,

който камерите на Джеймс Уеб използват при снимане.

Първо го нагряват с лазер, който го изпарява.

За колко злато говорим?

Количеството злато, което изпаряваме

е около 40 грама.

Върху огледалото попада една четвърт от него.

Само няколко грама.

Говорим за изключително тънка златна облицовка?

За да си го представите,

дебелината на лист хартия е една хилядна от инча.

Ние можем да поставим 100 златни листа в този лист хартия.

В един лист хартия? - Точно така.

Резултатът е едно от най-съвършените огледала в света.

Готово е.

Прекрасно е.

Толкова е гладко.

Никога не съм виждала отражението си толкова ясно.

Невероятното е, че това ще отиде в космоса

18 такива огледала.

Това е феноменално.

18-те огледала са шестоъгълни,

защото се напасват по-добре от изкривените.

Шестоъгълниците са подредени в кръгла форма

и така светлината се фокусира по равно.

Това са типичните огледала за Джеймс Уеб.

Всеки аспект на неговото построяване

отвежда до краен предел технологичните ни възможности.

Но има странна ирония -

за да го изстреляме, ще разчитаме на същата технология,

която е извела "Спътник" в орбита преди половин век -

ракетата.

Пространството за товар не е много голямо.

Но Джеймс Уеб има огромни слънчеви панели,

и слънчев щит, предпазващ деликатните му прибори,

който има 5 слоя.

Всичко е много обемисто.

Как да натъпкате всичко това в ракета,

която има капацитет на училищен автобус?

Отговорът е оригами.

Създателят на този миниатюрен парк е д-р Робърт Ланг.

Неговите умения да прави оригами са безценни

за космическата програма на НАСА.

Защото японското изкуство оригами

ви позволява да превърнете нещо голямо...

...в нещо много малко.

Това е моделът, който току-що сгънах.

Нарича се Миура-ори и е открит от Корио Миура -

японски инженер, работещ за японската космическа програма.

Той изучавал начинът, по който тънки панели се сгъват при натиск

и открил този сгъващ се модел.

Той го изследвал и открил, че има интересни свойства -

той отваря и затваря едновременно всички те си панели,

защото са механично свързани.

Трябва да се свие само единият панел

за да се отвори и затвори цялата структура.

Когато се разтвори единият панел, всички други го следват.

Ако това е слънчева инсталация в космоса,

ви трябва само един механизъм,

който да се свива

и цялата структура ще се разтвори.

Робърт ми показва как нещо, с размерите на слънчев панел,

може да се побере в малко пространство.

Големината на листа е девет квадратни метра.

Ще го разделим на 72 отделни гънки.

Робърт предварително маркира гънките

за да се увеличи с точността и гъвкавостта.

Сега правиш спирала.

Оригамито може и да е японско,

но не съм очаквала, че може да е и бойно изкуство.

Определено има нужда от няколко нинджа-движения.

Готови сме!

Огромното парче хартия се превърна в това.

Точно така.

Ако това е слънчева инсталация,

ние я намалихме до размер, който може да се побере в ракета.

Отива в космоса, разтваря се

и е готова да се разположи

в оригиналното си плоско състояние.

Намалихме коефициента й със 100.

С една десета от всяко линейно измерение.

Превърнахме я от плоскост във вертикална тръба.

Много по-лесно е да се побере в ракета.

Абсолютно.

Творението на Робърт е хитро.

Но истинското разкритие идва,

когато се разтвори.

Въпреки че дизайнът изглежда сложен,

тъй като е сгънат по една ос,

целият слънчев щит може да се разтвори с един двигател.

Тази анимация показва как, през 1995 г.,

японски учени използвали това за да разгърнат голям слънчев панел

на сателит, наречен Звено за космически полети.

Това е гениално приложение на японско изкуство от 17-ти век

в съвременни западни технологии.

Възможността сателитите да имат такива огромни структури

им дава тяхната най-отличителна черта.

Ние можем да ги видим от Земята.

Виждам две проблясващи неща, но мисля, че това са самолети.

Проблясва още нещо.

Аз съм с група деца, опитващи се да открият сателити

в ранното нощно небе.

Не гледайте само в една посока,

оглеждайте цялото небе.

Средно по два сателита минават над Великобритания

на всеки четвърт час.

Но не е лесно да ги видите.

Какво търсим?

Търсим нещо, което прилича на самолет,

но не проблясва и се движи бавно по небето.

Тази вечер, моята група има важна задача,

защото най-големият от всички сателити

ще премине точно над Хатфилд.

Това е Международната космическа станция,

най-голямото нещо,

което хората са извеждали в орбита.

Били са необходими 12 години

и 30 пътувания за да се построи

и обикаля Земята 16 пъти на ден.

Всички, включително и астрономите със своите телескопи,

очакват да се появи над хоризонта.

Виждам една звезда да се движи много, много бързо!

Това не е звезда, това е космическа станция.

Това е Международната космическа станция.

Има едно правило -

ако един сателит е в орбита от 300 км.,

той трябва да е голям само един метър

за да го видим с невъоръжено око.

Международната космическа станция има 8 слънчеви панела, всеки дълъг по 70 м.

С бинокъл, можем да я видим от Земята детайлно.

Какво е това?

Това пак е космическата станция,

премина целия път от там,

над главите ни и сега се отправя на там.

Все още се движи бавно...

Както повечето сателити, Международната космическа станция

може да се наблюдава само няколко минути

преди да изчезне над хоризонта.

Мисля, че вече изчезна.

Поне я видяхте.

В ранните дни на сателитите,

това изчезване било толкова разочароващо

за инженерите, колкото е и за тези деца.

Това означавало, че възможността да предадат сигнал,

като телевизионна картина,

до определена точка на Земята, била много кратка.

Траела само няколко минути.

Мечтата на първите сателитни инженере

била сателит, който да стои позициониран

на определена точка над Земята,

позволявайки им да предават информация, когато пожелаят.

Как да задържите сателит в орбита,

кръжащ над една точка върху въртяща се планета?

Изглежда просто -

забавяте сателита, докато достигне точката, която желаете.

Но за съжаление е много по-трудно, отколкото звучи.

Ще ви го демонстрирам с тази въртележка.

Представете си, че това е Земята, която се върти около оста си.

А аз съм сателит, който я обикаля.

Ако започна да се забавям за да остана над определено място,

няма да я обикалям достатъчно бързо за да остана в орбита.

Ще започна да се спускам към Земята

и, в крайна сметка, ще изгоря в атмосферата.

Има решение.

Колкото повече се отдалечавам от Земята,

толкова по-малка е гравитацията -

по-слабо е придърпването.

Има вълшебна точка, при която силата на гравитацията

е толкава слаба, че мога да пътувам достатъчно бързо за да остана в орбита,

но и достатъчно бавно,

за да остана над определена точка от земната повърхност.

Учените са изчислили, че тази точка е на разстояние от 36 000 км.

Ако сте в тази орбита, може да останете над определена точка над Земята.

Намираме се в геостационарна орбита.

Когато това било постигнато за пръв път, това предизвикало революция,

защото вече по всяко време

можело да се излъчва информация към Земята.

Родили се комуникационните сателити.

Това означава, че само с 3 геостационарни сателита,

можете да излъчвате информация по цялата планета,

предавайки я почти до всеки.

Първият сателит, предаващ телевизионен сигнал,

бил "Телстар" през 1962 г.

Първото излъчване продължило само 19 минути.

Но в рамките на няколко години,

мрежа от геостационарни сателити

осигурила комуникация на живо

по всяко време и място на Земята.

"С пускането на все повече сателити,"

"телевизията и телефоните ще се разпространят по целия свят -"

"невероятна мисъл."

Ефирната телевизия създала световна стая -

със споделени преживявания

и ценности.

Това също означава, че освен да записва събитията,

сателитните предавания могат и да ги предизвикват.

Като протестите на площада Тянанмън...

падането на Берлинската стена...

...или Арабската пролет.

Днес, почти 200 комуникационни сателити

излъчват към Земята.

Повечето са в геостационарна орбита.

Но да се задържиш на височина от 35,786 км.

върху определена точка над Земята, не е лесно.

Сателитите се разместват.

За да ги задържите на место, ви трябва технология,

която да ги тласне, като Сатурн 5.

Най-мощната ракета, построявана някога.

Но не всички ракетни тласкащи устройства са такива.

За да задържите сателит като Джеймс Уеб в орбитата му,

ви трябва тласкаща технология, която е много по-прецизна.

Въпреки че е с размерите на тенис корт и тежи 6 тона,

Космическият телескоп Джеймс Уеб

ще използва микротласкачи с размерите на чаша за кафе.

Как е възможно това?

Възможно е заради микрогравитационната вакуумна среда в космоса.

Заради липсата на въздушно съпротивление, или влачене,

малка сила може да задвижи огромни обекти.

Инженерите в Масачузетския технологичен институт

разработват тази технология,

отвеждайки я на ново по-прецизно ниво.

В лабораторията,

те могат да пресъздадат условията на триене в космоса.

Те използват табла и минисателити, наречени "Сфери".

Имаме много гладка повърхност

и тези въздушни преносители,

които са малки структури

под сателита с прикрепен CO2 към тях в тези резервоари

и ги използваме като табла за въздушен хокей.

Може да ги видя в действие? - Разбира се.

Твоята задача

е да преместиш сателита по въздуха,

и да го прикачиш с другия сателит.

Не съм много добра в игрите, така че съм малко нервна.

Завърти джойстика.

Микротласкачите в сферите изстрелват сгъстен въглероден диоксид.

Той е безцветен, но лентите показват кога се изстрелва.

Мога да го завъртя? - Да. Абсолютно.

Бих могла да потанцувам! - Да. Точно така!

Така, на къде да поема?

Това е едно от най-трудните неща - на къде да тръгнеш.

Докато се въртя, губя ориентацията си.

Просто продължавам, нали?

Предизвиквайки тласък точно както в космоса,

сателитът поема в обратната посока,

без нищо да може да го спре.

Представете си колко е трудно в триизмерна среда!

За сега, са тествали "Сферите"

на борда на Международната космическа станция.

Оказва се, че тласкачите са толкова прецизни,

че "Сферите" могат да летят близко един до друг.

Следващата стъпка е да се построят сателити,

които могат да направят това в орбита.

Ето така. Траекторията е добра.

Недей да бързаш прекалено.

Ура! - Скачени сме!

Тази способност да задържим сателитите на едно място

и да знаем къде се намират, вече е изключително точна.

Но това има и изненадващ страничен ефект,

защото означава, че можем да определим

и нашата позиция изключително точно.

Историята започва през 1957 г.,

малко след изстрелването на "Спътник".

Звукът на всеки обект се променя, докато преминава покрай нас.

Докато "Спътник" бил в орбита,

американските учени осъзнали, че могат да определят местоположението му

слушайки промяната на звуковия му сигнал,

докато прелита.

Това накарало учените да се замислят -

щом могат да определят позицията на сателита от земята

могат ли да обърнат процеса?

Можете ли да използвате местоположението на сателита,

за да определите своето?

Резултатът е Глобалната система за позициониране -

или GPS.

А начинът й на действие е много по-прост, отколкото си мислите.

Всичко се свежда до това.

Революционната технология, която довела

до създаването на GPS-а, е часовник.

Но не старото махало.

Това е атомен часовник,

най-точното устройство за следене на времето, създавано някога.

Например, ако го бях включила по времето на Големия взрив

и го оставя да работи,

сега щяхме да знаем възрастта на вселената с точност до няколко дни.

Сравнено с кварцовия часовник,

той би изостанал със 150 000 години!

Атомните часовници са важни за GPS-а,

защото за да откриете местоположението си чрез сателит,

трябва да знаете къде е самият сателит.

Най-добрият начин да го направите е чрез времето.

Всеки GPS сателит предава сигнал с времеви печат.

На сигнала са му необходими само няколко части от секундата

за да достигне вашия GPS-приемник на Земята.

Когато пристигне, часовникът на приемника

изчислява колко по-рано е бил изпратен сигналът.

Изчислявайки разликата във времето,

той може да изчисли колко време му е било необходимо за да пристигне

и колко далеч е сателитът.

Но той не прави това само за един сателит,

а за поне 4.

Изчислявайки колко далеч е всеки от тях,

приемникът създава сфери на разстояние около вас.

Там, където те се пресичат, е вашето местоположение.

Има общо 31 GPS-сателити.

Към колкото повече от тях сте свързани,

толкова по-точно е пресмятането.

Това означава, че където и да сме по света,

GPS-ът може да определи местоположението ни с точност от няколко метра.

GPS-ът също може да ни каже какво ще направи нашата планета.

Намирам се в Япония - планината Усу.

Това е едно от най-впечатляващите природни чудеса на страната.

Но това е и бомба със закъснител,

защото Усу е вулкан.

В миналото, вулканичната активност тук

се приемала като фалшива тревога.

Местните го игнорирали и не се местели.

Но през Март 2000 г.,

Усу предизвикал земетресение,

по настояване на учените 16 000 жители били евакуирани.

След няколко дни, огромно изригване

изхвърлило голямо количество пепел и прах,

разрушавайки болница, училище и стотици домове.

Но нито един човек не загинал.

Причината учените да са били толкова притеснени

се дължи отчасти на GPS-а.

Това е част от мрежата от GPS-станции около Усу,

която изиграла ключова роля в спасяването на толкова много животи.

За 48 часа, в края на Март 2000 г.,

разстоянието между тези две станции

се увеличило с два сантиметра.

Това не звучи много, но за експертите по вулкани,

това било сигнал,

че огромни сили се натрупвали под повърхността.

Това им помогнало да наредят евакуация.

Д-р Хиромитсу Ошима Вулканична лаборатория Усу

Всички следващи изригвания следват този модел.

За да предскажем изригването на планината Усу

трябва да знаем точно кога и къде ще се случи.

За Япония GPS-ът е много мощно оръжие.

Но вулканите не са единствените природни явления,

които удрят Япония.

Миналата година, страната беше опустошена от земетресението Тохоку.

То беше едно от най-големите в историята на страната,

предизвиквайки вълна цунами с височина 40 метра.

Почти 20 000 човека загубили живота си.

Трудно е да повярвате, че това някога е било училище.

Въпреки че GPS-приемникът стои на фронтовата линия на разрушението,

GPS-технологията не може да предскаже земетресение.

Въпреки че GPS-ът може да измери повърхността на Земята

с големи детайли,

тя не може да предскаже тектонични размествания под земята.

Може да ни каже какво се е случили,

не какво ще се случи.

Или поне така си мислим.

Професор Косуке Хеки анализира GPS-сигнали,

но не за да открие местоположението си.

Той се опитва да разбере защо се променят.

Той измерва каква част от сигнала се нарушава

от електроните в атмосферата.

Нарича се ОЕС -

или Общо електронно съдържание.

Професор Хеки изучава как, след голямо земетресение,

звуковите вълни нарушават GPS-сигналите.

В дните след земетресението Тохоку,

той забелязал нещо неочаквано.

Той открил странно нарушаване на сигнала

преди земетресението.

Искам да разбера този феномен.

Можеш ли да ми покажете

какво се случва без земетресение

и какво се случва, ако наближава земетресение?

Добре.

Това е ОЕС.

ОЕС?

Това е броят на електроните в йоносферата, на височина от 300 км.

Да

Това е времето.

Ако няма земетресение,

то се движи по плавна крива.

Защо има извивка? Защо не е равна линия?

Заради движението на GPS-сателита.

Това е привидно движение, привидна промяна.

Когато преминавате през по-плътна атмосфера,

електроните са повече.

Докато се изкачвате, електроните намаляват,

след това отново се покачват.

Разбирам. От това е извивката.

Но така е, когато не предстои земетресение.

Ако например тук има земетресение...

Това е земетресението. - Да. Ето го земетресението.

Нормалната крива около 1 час преди земетресението

се изкачва, ето така.

След това следват смущения, предизвикани от звуковата вълна.

Внезапно извивката става по-висока

заради повечето електрони в атмосферата.

Точно така. - Това е странно.

С приближаването на земетресение,

внезапно електроните в атмосферата се увеличават.

Да, това е много странен феномен.

Смята се, че преди земетресение

сили дълбоко под земята наелектризират електроните високо в атмосферата,

което нарушава GPS-сигналите.

Хеки забелязва,

че това се е случило и преди други земетресения,

като това в Чили, през 2010 г.

Това е забележително откритие,

което за момента учените не разбират напълно.

Но е надежда, че един ден GPS-ът може да предсказва земетресение,

спасявайки безброй животи.

От половин век, сателитите водят технологичния напредък.

Подобрявайки дизайна на ракетите...

...революционализирайки начина, по който гледаме на планетата...

...преобразявайки способността ни да общуваме...

...и дори да разбираме къде сме.

Но сега, в началото на 21-ви век,

тази технология става все по-проста и по-малка.

Сателитите вече не са само за големите правителства и корпорации.

Те стават почти лични.

И тази вечер ще разбера как.

Тук, във военновъздушната база Ванденберг в Калифорния,

учените правят следващия скок в сателитната технология.

В тази ракета тук, са първите прототипи

на персоналната сателитна революция.

Наричат се КубСатс, и изглеждат така.

5 такива сателита ще бъдат пуснати в орбита

на хиляди мили над главите ни,

като ято странни извънземни птици, обикалящи Земята.

Те са притежание предимно на университети

и ще се присъединят към останалите 40 такива сателита,

които вече са в орбита.

Те правят всичко - от измерване на радиацията в Слънчевата система

до изучаване на бактерии в космоса.

Една от главните страни в тази технология

е Великобритания.

Тук инженерите са разработили

една от най-творческата им употреба.

Това нещо в центъра е КубСат,

но всички ли имат тези платна?

Това е особена мисия.

Нарича се КубСейл.

Една от най-горещите теми в момента

са космическите отломки.

Има много отломки в космоса.

Ако успеем да прикрепим този КубСат към някоя отломка -

може би части от стар сателит,

части от ракети, които все още са в орбита -

ако успеем да прикрепим КубСат към тях,

разтворим слънчевите платна, плъзнем ги обратно в орбита

и ги изгорим по безопасен начин,

това означава, че ще почистим космоса.

Трябва да призная, че се опасявах

КубСат да не създаде още повече космически отломки,

но това всъщност помага да се разреши проблема.

Да, така е, наистина. - Много е изискано.

КубСат разчитат на основни компоненти,

като различните части на компютъра.

Тук, в Съри, са извели това до крайност.

Д-р Питър Шоу ми показва как построяват сателит

от най-малкия и известен компютър, който съществува -

смартфонът.

Съвременните смартфони - по няколкостотин паунда -

са много способни устройства.

Имат камери,

имат памет,

по цял гигабайт,

имат процесори,

много напреднали процесори,

имат ускорители...

Това са нещата, които ориентират екрана?

Да.

Можем да използваме тези сензори в създаването на нашия космически кораб.

Идеята за в бъдеще е да се отървем от всички тези компоненти

и да ги заменим с мобилен телефон.

Това е вътрешната структура на КубСат,

в която се монтира всичко.

Често, когато говорим за космическа наука,

си представяме огромни компании с големи бюджети,

а въпреки че това не е чак толкова евтино,

можете да го сглобите в градината си.

Да, определено, ако имате малко повече пари.

Сравнено с другите сателити,

например големите комуникационни сателити,

те струват по 500, 600 милиона паунда.

Сателитите с размерите на пералня

струват по 10, 15 милиона паунда.

А колко струва това?

Можете да си осигурите цялата мисия

за около 80 000 паунда.

Според мен, в бъдеще,

сателитите все повече ще предоставят услуги

на малки групи хора,

дори на отделни индивиди.

Те позволяват въображение, общуване и изследване

на изцяло ново персонализирано ниво.

През последния половин век, сателитите промениха начина,

по който водим живота си.

Но аз мисля, че сме в началото

на втора сателитна революция,

и то такава, чийто ефект ще е още по-значителен.

Епохата на персоналните сателити!

"Включване на главния двигател..."

"1, 0 и излитане!"

Боже Господи! Невероятно е!

Толкова е ярко и можете да го почувствате.

Можете да усетите вибрациите.

Винаги съм искала да видя изстрелване на ракета...

да бъда тук и да видя това...

Невероятно е!

Това е като сбъдната детска мечта.

Водещ: д-р Маги Адерин Покок

Превод за kolibka.com - Дургов, Г.