Инновации между Землей и космосом - это не просто домыслы. Они происходят прямо сейчас. В 1970-х годах первая миссия Landsat начала возвращать изображения всей Земли каждые 16 дней. В течение последующих 45 лет новые датчики Landsat постоянно обеспечивали такое покрытие. С каждой итерацией (сегодня летает Landsat 8) улучшенные детекторы привносят все больше и больше спектра в поле зрения. Полученные данные трансформировали научное понимание крупномасштабной экологии и окружающей среды нашей планеты. И тем не менее, многие фундаментальные аспекты остались неизменными на протяжении этих десятилетий. Landsat фиксирует большинство особенностей поверхности Земли с 30-метровым пространственным разрешением. В таких масштабах хорошо видны сельскохозяйственные угодья и большие участки лесов, а отдельные дома и деревья - нет.
Недавно две частные компании переосмыслили изображения Земли. Компании Skybox (приобретенная компанией Google в 2014 году) и Planet Labs (которую я сейчас называю "домой") начали производить спутники, которые меньше по размеру и гораздо дешевле, чем либо система Landsat, либо большинство других коммерческих платформ дистанционного зондирования. Обе компании разрабатывают новые подходы и новые услуги - Skybox путем производства видео высокого разрешения из космоса и Planet Labs путем ежедневной съемки всей Земли.
Движущей силой этих достижений являются сопутствующие инновации. Пит Клупар, который был директором по инжинирингу в Исследовательском центре НАСА в Эймсе с 2006 по 2011 год, с восхищением рассказывал о том, как обе компании используют технологии из нетрадиционных источников: "Они используют IMU [инерциальные единицы измерения] из видеоигр, радиокомпоненты из мобильных телефонов, процессоры, предназначенные для автомобилей и медицинских устройств, реакционные колеса, предназначенные для стоматологических инструментов, камеры, предназначенные для профессиональной фотографии и кинофильмов, а также программное обеспечение с открытым исходным кодом, доступное в интернете".
В следующий раз, когда вы просверлите полость, вы, возможно, захотите отвлечься, думая об орбитальной механике. Сверло, которое держит ваш стоматолог, является одной из боковых инноваций, используемых инженерами Planet Labs. Они полагаются на современную версию старого музейного трюка, в котором доцент посадит гостя в барный стул, положит в руки велосипедное колесо, а затем повернет его вверх. Затем доцент просит гостя повернуть велосипедное колесо перпендикулярно, и альта! Барный стул начинает вращаться. Эффект вызван сохранением углового момента. Вращающееся колесо имеет выталкивающий из него вектор силы, и когда вы пытаетесь вытолкнуть этот вектор, ему нужно куда-то идти. Это - колесо реакции.
Ранние спутники имели биты измерительной ленты, торчащие как радиоантенны. Необходимость - мать латеральных инноваций.
На спутниках в течение многих десятилетий используются реакционные колеса, которые с исключительной точностью указывают на три оси. Эффект работает как в нулевой, так и в земной гравитации, и не требует использования топлива. С помощью трех колес реакции (четыре для резервирования) спутники могут смотреть на мертвую цель. Космический телескоп Кеплера, охотящийся за планетами, не справился со своей основной задачей после того, как два из четырех колес реакции перестали вращаться; его колеса реакции, как и у большинства спутников, выполнялись по заказу. Для сотен недорогих, крошечных спутников, которые должны были быть запущены компанией Planet Labs и рядом других компаний, занимающихся "малыми спутниками", изготовление телескопа на заказ не было вариантом. Это также не было необходимостью, понимали инженеры. Все, что им было нужно, это быстро вращающийся ротор.
По мере того, как индустрия медицинских приборов совершенствовала компоненты для создания красивой дрели - той, которая тянет на два порядка быстрее, чем Ferrari, - можно с уверенностью сказать, что они и представить себе не могли, что оборудование проложит себе дорогу в космос. Решение, принятое инженерами "Планетарных лабораторий", было вынужденным: единственный способ построить спутники достаточно быстро и дешево - это использовать готовые компоненты, которые можно было бы подключать к спутнику без особых модификаций. Ранние спутники имели биты измерительной ленты (обычный аппаратно-магазинный с желтыми языками), торчащие, чтобы функционировать как радиоантенны. Низкая стоимость, хорошие эксплуатационные характеристики и высокая надежность были необходимы для того, чтобы убедить инвесторов в том, что Planet Labs может преуспеть. Необходимость была матерью латеральных инноваций.
С момента первого демонстрационного запуска в 2013 г. Planet Labs успешно развернула 133 спутника. В конце 2014 г. компания потеряла стаю из 26 спутников, когда ракета "Антарес" взорвалась в нескольких секундах от стартовой площадки. Команда Planet Labs практически сразу же восстановилась, собрав и отправив два новых спутника всего за девять дней. Мы бы никогда этого не сделали без боковых инноваций, без вытаскивания бурильных электродвигателей и полупроводниковых приводов и процессоров с полки".