Az utóbbi időben az emberiség a harmadik évezred küszöbére lépett. Mi vár ránk a jövőben? Bizonyára sok probléma merül fel kötelező megoldásokra. A tudósok szerint 2050-ben a Föld lakosainak száma eléri a 11 milliárd embert. Ráadásul a növekedés 94% -a fejlődő országokban, és csak 6% az iparosodott országokban lesz. Ezen kívül a tudósok megtanultak lelassítani az öregedési folyamatot, ami jelentősen megnöveli a várható élettartamot.
Ez egy új problémához vezet - az élelmiszerhiányhoz. Jelenleg körülbelül félmilliárd ember éhezik. Ezért évente körülbelül 50 millió hal meg. 11 milliárd betápláláshoz az élelmiszer-termelést tízszeresére kell növelni. Ezen felül energiára van szükség ezen emberek életének biztosításához. És ez növeli az üzemanyag és a nyersanyagok termelését. A bolygó képes-e ellenállni egy ilyen terhelésnek?
Nos, ne felejtsük el a környezetszennyezést. A növekvő termelési arány mellett nemcsak az erőforrások kimerülnek, hanem a bolygó éghajlata is változik. Gépek, erőművek, gyárak annyi szén-dioxidot bocsátanak ki a légkörbe, hogy az üvegházhatás a sarkon található. A Föld hőmérsékletének emelkedésével megkezdődik a gleccserek olvadása és az óceánok vízszintjének emelkedése. Mindez leginkább negatív hatással lesz az emberek életkörülményeire. Ez akár katasztrófához is vezethet.
Ezek a problémák elősegítik az űrkutatás megoldását. Gondolj magadra. Ott lesz lehetőség a növények mozgatására, a Mars és a Hold felfedezésére, valamint az erőforrások és az energia kinyerésére. És minden ugyanaz lesz, mint a filmekben és a tudományos fantasztikus művek oldalain.
Energia az űrből
Az összes földi energia 90% -át üzemanyag elégetésével nyerik házi kályhákban, autómotorokban és erőművek kazánjaiban. 20 évente az energiafogyasztás megduplázódik. Mennyi természeti erőforrás elegendő lesz igényeink kielégítéséhez?
Például ugyanazt az olajat? A tudósok szerint annyi év alatt ér véget, mint az űrkutatás története, azaz 50. Szén elegendő 100 évre és gáz kb. 40 évre. Egyébként az atomenergia kimeríthető forrás is.
Az alternatív energia megtalálásának problémáját elméletileg a múlt század harmincas éveiben oldották meg, amikor feltalálták a fúziós reakciót. Sajnos még mindig ellenőrizhetetlen. De még ha megtanulod irányítani és korlátlan mennyiségű energiát kapni, ez a bolygó túlmelegedéséhez és visszafordíthatatlan éghajlatváltozáshoz vezet. Van kiút ebből a helyzetből?
3D ipar
Természetesen ez űrkutatás. A „kétdimenziós” iparról a „háromdimenziós” iparra kell áttérni. Vagyis minden energiaigényes termelést át kell vinni a Föld felszínéről az űrbe. De ez jelenleg gazdasági szempontból hátrányos. Az ilyen energia költsége 200-szor magasabb lesz, mint a Földön hőenergián keresztül jutott villamos energia. Ráadásul a hatalmas készpénz-injektálás nagy orbitális állomások felépítését igényli. Általában meg kell várni, amíg az emberiség megy keresztül az űrkutatás következő szakaszaiban, amikor a technológia javul, és az építőanyagok költségei csökkennek.
Éjjel-nappal a nap
A bolygó története során az emberek napfényt használtak. Ennek szükségessége azonban nemcsak nappali. Éjszaka sokkal tovább tart: az építkezések, utcák, mezők megvilágítása mezőgazdasági munkák során (vetés, betakarítás) stb. És a Távol-Északon a Nap egyáltalán nem jelenik meg a láthatáron hat hónapig. Növelhető a nappali órák száma? Mennyire reális a mesterséges nap létrehozása? A mai űrkutatási sikerek teszik ezt a feladatot megvalósíthatóvá. Elég egy megfelelő eszközt elhelyezni a bolygó pályáján, hogy visszatükrözze a fényt a Földön. Ugyanakkor intenzitása megváltoztatható.
Ki találta fel a reflektorot?
Azt mondhatjuk, hogy a német űrkutatás története a földön kívüli reflektorok létrehozásának ötletével kezdődött, amelyet Hermann Obert német mérnök 1929-ben javasolt. További fejlesztése az Egyesült Államokbeli Eric Kraft tudós munkáira vezethető vissza. Most az amerikaiak közelebb állnak ehhez a projekthez, mint valaha.
Strukturális szempontból a reflektor egy keret, amelyen egy polimer fémmel ellátott film van nyújtva, tükrözve a nap sugárzását. A fényáram irányát vagy a Föld parancsaival, vagy automatikusan, egy előre meghatározott program szerint hajtják végre.
A projekt megvalósítása
Az Egyesült Államok komoly előrehaladást ért el az űrkutatás területén, és közel került ennek a projektnek a megvalósításához. Az amerikai szakértők most vizsgálják annak lehetőségét, hogy a megfelelő műholdakat pályára állítsák. Ezeket közvetlenül Észak-Amerika felett fogják találni. 16 beépített reflektor tükrök meghosszabbítják a nappali órákat 2 órával. Két reflektor tervezi Alaszkába irányulni, ami 3 órával növeli ott a nappali órákat. Ha fényvisszaverő műholdakat használsz a nap meghosszabbításához nagyvárosokban, ez kiváló minőségű és árnyék nélküli megvilágítást biztosít számukra az utcákon, az autópályákon és az építkezésen, ami természetesen gazdasági szempontból is előnyös.
Reflektorok Oroszországban
Például, ha az űrből öt várost megvilágít, amelyek mérete megegyezik Moszkvával az energiamegtakarítás miatt, a költségek kb. 4-5 év alatt megtérülnek. Ezenkívül a műholdas reflektorrendszer további költségek nélkül válthat egy másik városcsoportra. És hogyan lehet megtisztítani a levegőt, ha az energia nem a legkisebb erőművekből származik, hanem a világűrből! A projekt hazánkban történő megvalósításának egyetlen akadálya a finanszírozás hiánya. Ezért az oroszországi űrkutatás nem megy olyan gyorsan, mint amire vágytunk.
Földön kívüli gyárak
Több mint 300 év telt el az E. Torricelli vákuum felfedezése óta. Ez óriási szerepet játszott a technológia fejlesztésében. Valójában a vákuum fizikájának megértése nélkül lehetetlen létrehozni sem elektronikát, sem belső égésű motorokat. De mindez a földi iparra vonatkozik. Nehéz elképzelni, hogy milyen lehetőségeket kínál a vákuum egy olyan kérdésben, mint az űrkutatás. Miért nem tenné a galaxist az emberek kiszolgálására azáltal, hogy ott gyárakat épít? Teljesen más környezetben lesznek, vákuum alatt, alacsony hőmérsékleten, erőteljes napsugárzási források és nulla gravitáció mellett.
Most nehéz felismerni ezeknek a tényezőknek az összes előnyeit, ám magabiztosan mondhatjuk, hogy fantasztikus kilátások nyílnak, és a „Űrkutatás földön kívüli növények építésével” téma egyre relevánsabb, mint valaha. Ha a nap sugarait egy parabolikus tükörrel koncentrálja, hegesztheti titánötvözetekből, rozsdamentes acélból stb. Készített alkatrészeket. Amikor a fémeket földi körülmények között olvadja, szennyeződések kerülnek hozzájuk. És a technológia egyre inkább ultra-tiszta anyagokat igényel. Hogyan szerezzük meg őket? A fém mágneses mezőben "felfüggeszthető". Ha tömege kicsi, akkor ez a mező megtartja. Ebben az esetben a fém megolvasztható egy nagyfrekvenciás áram átvezetésével.
Nulla gravitáció mellett bármilyen tömegű és méretű anyagot megolvaszthatunk. Sem formákra, sem öntött tégelyekre nincs szükség. Ezenkívül nincs szükség későbbi csiszolásra és polírozásra. Az anyagokat akár hagyományos, akár napelemes kemencékben megolvasztják. Vákuum körülmények között lehetséges a „hideghegesztés” végrehajtása: a jól megtisztított és egymáshoz illesztett fémfelületek nagyon erős illesztéseket képeznek.
Földi körülmények között nem lehet nagyméretű félvezető kristályokat előállítani olyan hibák nélkül, amelyek csökkentik a mikroáramkörök és az azokból készült eszközök minőségét. A nulla gravitációnak és a vákuumnak köszönhetően előállíthatók a kívánt tulajdonságokkal rendelkező kristályok.
Kísérletek az ötletek megvalósítására
Az ötletek megvalósításának első lépéseit a 80-as években tették meg, amikor a Szovjetunióban az űrkutatás teljes lendületben volt. 1985-ben a mérnökök műholdat bocsátottak ki a pályára. Két héttel később anyagmintákat szállított a Földre. Az ilyen dobások éves hagyományokká váltak.
Ugyanebben az évben a Salyut NGO kidolgozta a technológiai projektet. Terveztek egy 20 tonna űrhajó és egy 100 tonna súlyú üzem építését. A készüléket ballisztikus kapszulákkal szerelték fel, amelyeknek a gyártott termékeket a Földre kellett szállítaniuk. A projektet soha nem hajtották végre. Azt kérdezed: miért? Ez egy általános űrkutatási probléma - a finanszírozás hiánya. Korunkban releváns.
Helyi települések
A 20. század elején K. E. Tsiolkovsky fantasztikus regényét jelentette meg „A földön túl”. Ebben leírta az első galaktikus településeket. Abban a pillanatban, amikor már vannak bizonyos eredmények az űrkutatásban, megkezdheti ennek a fantasztikus projektnek a végrehajtását.
1974-ben Gerard O'Neill, a Princetoni Egyetem fizikai professzora kidolgozott és kiadott egy projektet a galaxis gyarmatosítására. Javasolta, hogy helyezzék el az űrtelepüléseket a libration-pontba (egy olyan helyre, ahol a Nap, a Hold és a Föld gravitációs erői egymást kioldják). Az ilyen falvak mindig egy helyen vannak.
O'Neill úgy véli, hogy 2074-ben az emberek többsége az űrbe költözik, és korlátlan élelmi- és energiaforrásokkal rendelkeznek. A föld hatalmas, iparktól mentes parkré válik, ahol eltöltheti nyaralását.
Kolóniamodell O'Neill
A professzor azt javasolja, hogy a békés kutatást kezdjék meg egy 100 méteres sugárú modell felépítésével. Ilyen struktúrában körülbelül 10 ezer ember elfér. Ennek a településnek a fő feladata a következő modell felépítése, amelynek tízszer nagyobbnak kell lennie. A következő kolónia átmérője 6-7 kilométerre nő, a hossza pedig 20-ra növekszik.
Az O'Neill projekt körüli tudományos közösség még nem halt meg. Az általa kínált kolóniákban a népsűrűség nagyjából megegyezik a földi városokban. És ez nagyon sok! Különösen, ha figyelembe vesszük, hogy hétvégén nem juthat el a városból. A közeli parkokban kevés ember akar pihenni. Aligha lehet összehasonlítani a Föld életkörülményeivel. És hogyan lehet ezekben a zárt terekben a pszichológiai összeegyeztethetőséggel és a helyváltoztatás vágyával? Az emberek ott akarnak élni? Az űri települések globális katasztrófák és konfliktusok terjedésének helyévé válnak? Ezek a kérdések eddig nyitottak maradtak.
