Raziskovanje vesolja: zgodovina, težave in uspehi

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:32

V zadnjem času je človeštvo stopilo na prag tretjega tisočletja. Kaj nas čaka v prihodnosti? Zagotovo bo veliko težav, ki bodo zahtevale zavezujoče rešitve. Po mnenju znanstvenikov bo leta 2050 število prebivalcev Zemlje doseglo številko 11 milijard ljudi. Poleg tega bo 94-odstotna rast v državah v razvoju in le 6-odstotna v industrializiranih. Poleg tega so se znanstveniki naučili upočasniti proces staranja, kar znatno podaljša pričakovano življenjsko dobo.

To vodi v nov problem - pomanjkanje hrane. Trenutno strada okoli pol milijarde ljudi. Zaradi tega vsako leto umre približno 50 milijonov ljudi. Prehrana 11 milijard bi zahtevala 10-kratno povečanje proizvodnje hrane. Poleg tega bo potrebna energija za zagotovitev življenja vseh teh ljudi. In to vodi v povečanje proizvodnje goriva in surovin. Bo planet zdržal takšno obremenitev?

No, ne pozabite na onesnaževanje okolja. Z naraščajočimi stopnjami proizvodnjene samo, da so viri izčrpani, ampak se podnebje planeta spreminja. Avtomobili, elektrarne in tovarne izpustijo v ozračje toliko ogljikovega dioksida, da nastanek učinka tople grede ni daleč. Z dvigom temperature na Zemlji se bo začelo taljenje ledenikov in dvig gladine vode v oceanih. Vse to bo negativno vplivalo na življenjske razmere ljudi. Lahko celo vodi v katastrofo.

Te težave bodo pomagale rešiti raziskovanje vesolja. Razmislite sami. Tja bo mogoče seliti tovarne, raziskovati Mars, Luno, črpati vire in energijo. In vse bo kot v filmih in na straneh znanstvenofantastičnih del.

Energija iz vesolja

Zdaj 90 % vse zemeljske energije pridobimo s kurjenjem goriva v gospodinjskih pečeh, avtomobilskih motorjih in kotlih elektrarn. Poraba energije se podvoji vsakih 20 let. Koliko naravnih virov bo dovolj za naše potrebe?

Na primer isto olje? Po mnenju znanstvenikov se bo končalo čez toliko let, kot je zgodovina raziskovanja vesolja, torej čez 50. Premog bo zdržal 100 let, plin pa približno 40. Mimogrede, jedrska energija je tudi izčrpen vir.

Teoretično je bil problem iskanja alternativne energije rešen že v 30. letih prejšnjega stoletja, ko so prišli do reakcije termonuklearne fuzije. Žal je še vedno brez nadzora. Toda tudi če se ga naučite nadzorovati in prejemati energijo v neomejenih količinah, bo to povzročilo pregrevanje planeta in nepopravljivosprememba podnebja. Ali obstaja izhod iz te situacije?

3D industrija

Seveda je to raziskovanje vesolja. Iz "dvodimenzionalne" industrije je treba preiti v "tridimenzionalno". To pomeni, da je treba vse energetsko intenzivne industrije prenesti s površja Zemlje v vesolje. Toda trenutno to ekonomsko ni izvedljivo. Cena takšne energije bo 200-krat višja od električne energije, proizvedene s toploto na Zemlji. Poleg tega bodo velike denarne injekcije zahtevale gradnjo velikih orbitalnih postaj. Na splošno moramo počakati, da gre človeštvo skozi naslednje faze raziskovanja vesolja, ko se bo tehnologija izboljšala in stroški gradbenega materiala zmanjšali.

24/7 sonce

V zgodovini planeta so ljudje uporabljali sončno svetlobo. Vendar pa potreba po tem ni le podnevi. Ponoči je potrebno veliko dlje: osvetliti gradbišča, ulice, polja med kmetijskimi deli (setev, žetev) itd. In na skrajnem severu se Sonce šest mesecev sploh ne pojavi na nebu. Ali je mogoče povečati dnevno svetlobo? Kako realistično je ustvarjanje umetnega sonca? Današnji napredek pri raziskovanju vesolja je ta naloga povsem izvedljiva. Dovolj je le, da v orbito planeta postavimo ustrezno napravo, da odbije svetlobo na Zemljo. Hkrati se lahko spremeni njegova intenzivnost.

Kdo je izumil reflektor?

Lahko rečemo, da se je zgodovina raziskovanja vesolja v Nemčiji začela z idejo o ustvarjanju nezemeljskih reflektorjev, ki jo je predlagal nemški inženir HermannOberth leta 1929. Njegov nadaljnji razvoj je mogoče zaslediti v delu znanstvenika Erica Krafta iz ZDA. Zdaj so Američani bližje kot kdaj koli prej izvedbi tega projekta.

Strukturno je reflektor okvir, na katerem je napeta polimerna metalizirana folija, ki odbija sončno sevanje. Smer svetlobnega toka se izvaja bodisi z ukazi z Zemlje ali samodejno, po vnaprej določenem programu.

Izvedba projekta

Združene države resno napredujejo pri raziskovanju vesolja in so se približale izvedbi tega projekta. Zdaj ameriški strokovnjaki preiskujejo možnost postavitve ustreznih satelitov v orbito. Nahajali se bodo neposredno nad Severno Ameriko. 16 nameščenih odsevnih ogledal bo podaljšalo dnevno svetlobo za 2 uri. Na Aljasko nameravajo poslati dva reflektorja, kar bo tamkajšnjo svetlobo povečalo za kar 3 ure. Če uporabljate reflektorske satelite za podaljševanje dneva v megamestih, jim bo to zagotovilo kakovostno in brezsenčno osvetlitev ulic, avtocest, gradbišč, kar je z ekonomskega vidika nedvomno koristno.

Odsevniki v Rusiji

Na primer, če je iz vesolja osvetljenih pet mest, enakih Moskvi, se bodo zaradi varčevanja z energijo stroški povrnili v približno 4-5 letih. Poleg tega se lahko sistem reflektorskih satelitov brez dodatnih stroškov preklopi v drugo skupino mest. In kako bo zrak prečiščen, če energija ne prihaja iz dimečih elektrarn, ampak iz vesoljaprostor! Edina ovira za izvedbo tega projekta pri nas je pomanjkanje finančnih sredstev. Zato raziskovanje vesolja s strani Rusije ne poteka tako hitro, kot bi želeli.

Nezemeljske rastline

Od odkritja vakuuma, ki ga je odkril E. Torricelli, je minilo več kot 300 let. To je imelo veliko vlogo pri razvoju tehnologije. Konec koncev, brez razumevanja fizike vakuuma, bi bilo nemogoče ustvariti elektroniko ali motorje z notranjim zgorevanjem. Toda vse to velja za industrijo na Zemlji. Težko si je predstavljati, kakšne priložnosti bo dal vakuum pri takšni zadevi, kot je raziskovanje vesolja. Zakaj ne bi galaksija služila ljudem z gradnjo tovarn? V povsem drugem okolju bodo v pogojih vakuuma, nizkih temperatur, močnih virov sončnega sevanja in breztežnosti.

Zdaj je težko spoznati vse prednosti teh dejavnikov, vendar lahko z gotovostjo trdimo, da se odpirajo preprosto fantastične možnosti in tema »Raziskovanje vesolja z gradnjo nezemeljskih tovarn« postaja vse bolj aktualna kot kdaj koli prej.. Če sončne žarke koncentrira parabolično zrcalo, potem je mogoče variti dele iz titanovih zlitin, nerjavnega jekla itd. Pri taljenju kovin v zemeljskih pogojih pridejo vanje nečistoče. In tehnologija vedno bolj potrebuje ultra čiste materiale. Kako jih dobiti? Kovino lahko "obesite" v magnetno polje. Če je njegova masa majhna, jo bo to polje držalo. V tem primeru je mogoče kovino stopiti tako, da skozi njo prehaja visokofrekvenčni tok.

V breztežnosti se lahko stopijo materiali katere koli mase in velikosti. Ni potrebnobrez kalupov, brez lončkov za litje. Prav tako ni potrebe po naknadnem brušenju in poliranju. In materiali se bodo topili v običajnih ali solarnih pečeh. V vakuumskih pogojih se lahko izvede "hladno varjenje": dobro očiščene in usklajene kovinske površine tvorijo zelo močne spoje.

V zemeljskih razmerah ne bo mogoče izdelati velikih polprevodniških kristalov brez napak, ki zmanjšujejo kakovost mikrovezij in naprav, narejenih iz njih. Zahvaljujoč breztežnosti in vakuumu bo mogoče pridobiti kristale z želenimi lastnostmi.

Poskusi izvajanja idej

Prvi koraki pri izvajanju teh idej so bili narejeni v 80. letih, ko je bilo raziskovanje vesolja v ZSSR v polnem teku. Leta 1985 so inženirji izstrelili satelit v orbito. Dva tedna pozneje je na Zemljo dostavil vzorce materialov. Takšna lansiranja so postala letna tradicija.

Istega leta je bil v NPO "Salyut" razvit projekt "Tehnologija". Načrtovana je bila izgradnja vesoljske ladje, ki tehta 20 ton, in tovarne, ki tehta 100 ton. Naprava je bila opremljena z balističnimi kapsulami, ki naj bi na Zemljo dostavljale izdelane izdelke. Projekt ni bil nikoli izveden. Boste vprašali zakaj? To je standardna težava raziskovanja vesolja – pomanjkanje financiranja. To je relevantno v našem času.

Vesoljska naselja

Na začetku 20. stoletja je izšla fantastična zgodba K. E. Tsiolkovskega »Zven zemlje«. V njem je opisal prve galaktične naselbine. V trenutku, koobstajajo določeni dosežki pri raziskovanju vesolja, lahko prevzamete izvajanje tega fantastičnega projekta.

Leta 1974 je Gerard O'Neill, profesor fizike na univerzi Princeton, razvil in objavil projekt za kolonizacijo galaksije. Predlagal je, da se vesoljska naselja umestijo na točko libracije (mesto, kjer se privlačne sile Sonca, Lune in Zemlje izničijo). Takšne vasi bodo vedno na enem mestu.

O^'Neil verjame, da se bo leta 2074 večina ljudi preselila v vesolje in bo imela neomejene vire hrane in energije. Zemljišče bo postalo ogromen park, brez industrije, kjer boste lahko preživeli počitnice.

modelna kolonija O^'Nil

Mirno raziskovanje vesolja, profesor predlaga, da začnemo z izdelavo modela s polmerom 100 metrov. Ta objekt lahko sprejme do 10.000 ljudi. Glavna naloga tega naselja je izgradnja naslednjega modela, ki bi moral biti 10-krat večji. Premer naslednje kolonije se poveča na 6-7 kilometrov, dolžina pa na 20.

V znanstveni skupnosti okoli projekta O^'Nile spori še vedno ne pojenjajo. V kolonijah, ki jih predlaga, je gostota prebivalstva približno enaka kot v kopenskih mestih. In to je kar veliko! Še posebej, če upoštevate, da tam ob vikendih ne morete ven iz mesta. Malo ljudi se želi sprostiti v utesnjenih parkih. Težko ga je mogoče primerjati s pogoji življenja na Zemlji. In kako bo s psihološko kompatibilnostjo in željo po menjavi mest v teh zaprtih prostorih?Bodo ljudje želeli živeti tam? Bodo vesoljska naselja postala mesta širjenja svetovnih katastrof in konfliktov? Vsa ta vprašanja so še odprta.

Sklep

V nedrih sončnega sistema je položena neprecenljiva količina materialnih in energetskih virov. Zato bi moralo raziskovanje človekovega vesolja postati prednostna naloga. Konec koncev, če bo uspešno, bodo prejeti viri služili ljudem.

Zaenkrat astronavtika dela prve korake v tej smeri. Lahko rečemo, da je to otrok, a sčasoma bo postal odrasel. Glavni problem raziskovanja vesolja ni pomanjkanje idej, ampak pomanjkanje sredstev. Potrebna so ogromna materialna sredstva. Če pa jih primerjamo s stroški oborožitve, potem znesek ni tako velik. Na primer, 50-odstotno zmanjšanje svetovne vojaške porabe bo omogočilo tri odprave na Mars v naslednjih nekaj letih.

V našem času bi moralo biti človeštvo prežeto z idejo o enotnosti sveta in ponovno razmisliti o razvojnih prioritetah. In prostor bo simbol sodelovanja. Bolje je graditi tovarne na Marsu in Luni, s čimer bi koristili vsem ljudem, kot pa pomnožiti že tako napihnjen svetovni jedrski potencial. Obstajajo ljudje, ki trdijo, da lahko raziskovanje vesolja počaka. Znanstveniki jim običajno odgovorijo takole: »Seveda, morda, ker bo vesolje obstajalo večno, mi pa na žalost ne bomo.«