Космическая отрасль сильно толкает вперёд развитие бионики. Есть животные, которые никогда не окажутся в космосе, но очень сильно повлияли на космические технологии.
Грунты на Луне и на Марсе очень похожи на поверхность земных пустынь. Они очень жёсткие и стирают любую резину довольно быстро. Это основная проблема, почему марсоходы и луноходы не могут проходить большое расстояние.
Японское космическое агентство готовит в 2023 году к запуску новый луноход. Компания Bridgestone изготовила для него специальные шины, которые позволят аппарату проезжать 32 километра за один раз — вдвое больше, чем могут существующие сегодня модели.
Идея шин была позаимствована у верблюда, а точнее, строения его копыт. Копыта у верблюда впереди очень маленькие. Их ребристая роговая структура упирается в твёрдую поверхность грунта. Всё остальное — это большая жировая подушка с коллагеновыми волокнами. За счёт этого верблюд не проваливается в песок и может очень быстро ходить по пустыне.
То же самое применено и в шине — она сделана из тонких стальных волокон, которые переплетены в рыхлую пористую поверхность. Это позволяет колесу не проваливаться в грунт. Металл истирается меньше, чем резина, а значит, аппарат сможет проехать достаточно большое расстояние.
Неочевидный пример животного, которое повлияло на развитие космонавтики — жираф. Из-за высокого роста у него должны были бы отекать ноги. Этого не происходит благодаря дополнительным слоям более прочных мышц и эластичной коже на ногах, которая выполняет функцию компрессионных чулков.
Устройство ног жирафа скопировало NASA, чтобы сделать компрессионную одежду для МКС и выходов в открытый космос. Костюм BioSuit печатается на 3D-принтере индивидуально для каждого космонавта. Его главный секрет — нити-тяжи, которые особым образом сдавливают ногу, препятствуя отёчности.
Мурмурация: от пчёл и рыб к спутникам
Пчелиный рой, состоящий из нескольких тысяч особей, никогда не врезается в препятствия. Аналогичным образом гигантские стаи птиц обладают способностью синхронно поворачивать в нужную сторону. Это явление в биологии называется «мурмурация».
Математическую модель мурмурации применяет компания Илона Маска SpaceX. Она запускает в космос скопления спутников небольшого размера — 10 на 10 сантиметров, — называемых «кубсаты». При необходимости сменить курс сигнал подаётся на них практически одновременно, и спутники действуют слаженно, как стаи птиц или косяки рыб. А технологию оптического потока, которая позволяет нейросети управлять беспилотными летательными аппаратами, люди подсмотрели у муравьёв. Эти существа обладают способностью к счёту, запоминая количество поворотов и крупных объектов по дороге от муравейника до источника пищи. Они бегут и запоминают меняющие картинки по бокам, а обратный путь с добычей муравей, используя счёт и оптический поток, может оптимизировать до кратчайшего.
Пауки против космического мусора
Вокруг нашей планеты вращается огромное количество обломков ракет и спутников. Это большая проблема для безопасности космических полётов. Решение подсмотрели у паука вида Deinopis subrufa. Эти пауки не строят большую сеть, а плетут маленькую сеточку между своих лапок. И накидывают её на жертву, когда та проползает мимо.
В 2022 году NASA запустило экспериментальный космический аппарат, который работает на том же принципе. Когда он подлетает к скоплению мусора, он выстреливает гарпуном в самый крупный фрагмент. Когда в сетку набирается большое количество других фрагментов, она особым образом затягивается. Затем аппарат резко дёргает вниз, и эта куча мусора летит в атмосферу и там сгорает.

свернуть