Космические технологии, которые перекочевали в смартфоны

Давайте на секунду представим, что современный смартфон случайным образом оказался в середине 1960-х годов.

Наверняка, люди того времени подумали бы, что это скорее инопланетное изобретение, чем просто телефон, прибывший к ним из недалекого будущего.

Вероятно, вы не знаете, что смартфон начали разрабатывать уже тогда, точнее, большинство технологий, которые сейчас используются в популярном гаджете, изначально создавались для космических целей.

5. Микропроцессоры: первые плоды «Лунной гонки»

Все мы видели на фотографиях или в музеях огромные ЭВМ, которые получили широкое распространение во второй половине 20-го века.

Так как эти компьютеры были больших размеров, то и процессоры у них соответствующие

Из-за размеров процессоры не могли найти применение во многих разработках того времени.

Особенно это касалось военной техники и космического сегмента, где требовались компактные, производительные и простые по своей конструкции процессоры.

И, если для того же военного дела, создание чипов являлось необходимостью, то для лунной миссии «Аполлон» - основополагающей задачей.

В 1966 году в рамках лунной программы «Аполлон» для бортового компьютера Apollo Guidance Computer (AGC) создали первый в мире микропроцессор.

Его тактовая частота составляла всего 2 МГц, а оперативная память имела объём всего 64 Кбайта.

Несмотря на смешные по сегодняшним меркам характеристики, с помощью этой микросхемы компьютер на борту космического корабля проводил вычисления и полностью контролировал его полёт, навигацию и управление.

Спустя 5 лет после изобретения микросхемы для бортового компьютера «Аполлон» Intel представила первый в мире однокристальный микропроцессор 4004, который стал повсеместно применяться в потребительской электронике, персональных компьютерах и т.д.

Но время шло, процессоры уменьшались, а характеристики увеличивались, поэтому со временем чипы «перекочевали» в смартфоны.

4. Фотоматрица CMOS: от марсохода до смартфона

Невозможно представить себе современный смартфон без сенсорного экрана. Еще сложнее - без камеры.

Почему такой крошечный объектив способен делать снимки, превосходящие по качеству лучшие фотокамеры тех лет?

Ключевую роль здесь сыграла именно CMOS матрица, а именно её мегапиксели.

В общем представлении СMOS - это набор технологий для построения микросхем.

Первая схема CMOS была создана в 1963 году инженером компании Fairchild Semiconductor Фрэнком Волнасом, а первые микросхемы с помощью этой технологии появились через пять лет, в 68-м.

В основном, применялась в калькуляторах, электронных часах и других подобных устройствах.

Затем CMOS-микросхемы стали применяться в фотоматрицах: первую такую сделал сотрудник NASA Эрик Фоссум, когда экспериментировал в области фото- и видеотехники.

Главными преимуществами фотоматрицы на основе CMOS-технологии является её светочувствительность и способность обрабатывать широкий спектр световых импульсов, а также компактные размеры и низкое электропотребление.

В середине 1990-х гг. фотоматрица CMOS стала востребована в связи с бумом потребительской электроники.

В 1995 году Эрик Фоссум, осознав насколько широкие границы открываются перед такими матрицами, создает корпорацию Photobit, через которую начинает осуществлять разработку и продажу светочувствительных элементов.

Уже в конце 20-го века фотоматрицы CMOS стали повсеместно применяться на марсоходах NASA, а затем и во многих гаджетах, включая современные смартфоны.

3. GPS и ГЛОНАСС: что общего у «Томагавка» и смартфона?

Сложно представить смартфон без GPS-модуля. Да и что там говорить, системы спутникового позиционирования используется во множестве сферах человеческой деятельности, включая наземный, водный и воздушный транспорт.

Мало кто знает, что изначально GPS создавалась под военные нужды, и только спустя некоторое время стала доступна для гражданских.

Под простотой системы скрывается сложный технический комплекс аппаратного и программного обеспечения.

Системы позиционирования включают в себя космический и наземный сегмент.

Технология GPS основана на эффекте Доплера:  зная точное местоположение спутника, приемник распознает сигнал и определяет местоположение пользователя.

Начало эры глобального позиционирования - середина 1970-х годов, когда на орбиту вышел первый GPS-спутник.

Однако он был военным, а потому - недоступным для использования гражданскими лицами.

Впрочем, после трагедии с южнокорейским Боингом-747, в результате которой погибло 269 человек, президент Рейган разрешил гражданскому сектору доступ к ресурсам GPS.

Среди причин крушения лайнера - ошибки в навигации.

Система ГЛОНАСС также изначально создавалась сугубо для военного использования (сначала советскими, а затем российскими военными), и только в 2002 году стала доступна для гражданского сектора.

2. «Космический» тест экранов смартфонов

Экран любого смартфона - это основной способ взаимодействия пользователя с гаджетом, поэтому важно, чтобы он как можно точнее отображал цвета и не искажал их при острых углах обзора.

Для этого дисплеи потребительской электроники проходят множество тестов проверки качества, среди которых есть наиболее важный - True Test, в котором применяются специальные измерительные устройства - колориметры.

Вообще, этот тест создали в NASA для проверки аппаратуры космических кораблей, но затем процедуру начали применять для испытаний потребительских гаджетов.

1. «Облачные» сервисы: «Туманность» NASA

Разработки в сфере космических технологий, так или иначе, повлияли на программное обеспечение современных смартфонов.

Например, в 2008 году НАСА создало первый в мире облачный сервис NASA.net под неофициальным названием «Туманность».

Технология представляла собой открытый веб-сервис, с помощью которого сотрудники ведомства могли получить доступ ко всем архивам и вычислительным мощностям NASA.

В 2010 году, осознав явную перспективу технологии, научно-исследовательский центр космического агентства продемонстрировал первую в своем роде открытую площадку для создания облачных технологий OpenStack.

По сей день ею пользуются порядка 500 компаний по всему миру, в том числе Google и IBM.