Recent, omenirea a intrat în pragul mileniului al treilea. Ce ne așteaptă în viitor? Cu siguranță vor exista multe probleme care necesită soluții obligatorii. Potrivit oamenilor de știință, în 2050 numărul de locuitori ai Pământului va ajunge la 11 miliarde de oameni. Mai mult, 94% din creștere se va face în țările în curs de dezvoltare și doar 6% în țările industrializate. În plus, oamenii de știință au învățat să încetinească procesul de îmbătrânire, ceea ce crește semnificativ speranța de viață.
Aceasta duce la o problemă nouă - lipsa de alimente. În momentul de față, aproximativ o jumătate de miliard de oameni mor de foame. Din acest motiv, în jur de 50 de milioane mor în fiecare an. Pentru a hrăni 11 miliarde, va fi necesară creșterea producției de alimente de 10 ori. În plus, va fi nevoie de energie pentru a asigura viața tuturor acestor oameni. Și acest lucru duce la o creștere a producției de combustibil și materii prime. Planeta va rezista la o astfel de încărcare?
Ei bine, nu uita de poluarea mediului. Odată cu creșterea ratelor de producție, nu numai că resursele sunt epuizate, dar climatul planetei se schimbă. Mașinile, centralele electrice, fabricile emit atât de mult dioxid de carbon în atmosferă, încât efectul de seră este chiar după colț. Odată cu creșterea temperaturii pe Pământ, va începe topirea ghețarilor și creșterea nivelului apei în oceane. Toate acestea vor afecta cel mai negativ condițiile de viață ale oamenilor. Poate duce chiar la dezastru.
Aceste probleme vor ajuta la rezolvarea explorării spațiale. Gândește-te pentru tine. Acolo, va fi posibil să mutați plantele, să explorați Marte, Luna și să extrageți resurse și energie. Și totul va fi la fel ca în filme și în paginile lucrărilor de science-fiction.
Energie din spațiu
Acum 90% din toată energia pământească este obținută prin arderea combustibilului în sobele de acasă, motoarele auto și cazanele centralelor electrice. La fiecare 20 de ani, consumul de energie se dublează. Câte resurse naturale vor fi suficiente pentru a ne satisface nevoile?
De exemplu, același ulei? Potrivit oamenilor de știință, acesta se va încheia în atâția ani cât a avut istoria explorării spațiale, adică în 50. Cărbunele este suficient pentru 100 de ani, iar gazul pentru aproximativ 40. Apropo, energia atomică este și o sursă epuizabilă.
Teoretic, problema găsirii energiei alternative a fost rezolvată încă din anii 30 ai secolului trecut, când au inventat reacția de fuziune. Din păcate, ea este încă necontrolată. Dar chiar dacă înveți să îl controlezi și să primești energie în cantități nelimitate, acest lucru va duce la supraîncălzirea planetei și la schimbări climatice ireversibile. Există o cale de ieșire din această situație?
Industria 3D
Desigur, aceasta este explorarea spațiului. Este necesar să treceți de la o industrie „bidimensională” la una „tridimensională”. Adică, toată producția consumată de energie trebuie transferată de la suprafața Pământului în spațiu. În momentul de față, acest lucru este dezavantajos din punct de vedere economic. Costul unei astfel de energii va fi de 200 de ori mai mare decât energia electrică primită de căldură pe Pământ. În plus, injecții uriașe de numerar vor necesita construirea unor stații orbitale mari. În general, trebuie să așteptați până când omenirea va trece prin etapele următoare ale explorării spațiale, când tehnologia va fi îmbunătățită și costul materialelor de construcție va scădea.
În jurul soarelui ceasului
De-a lungul istoriei planetei, oamenii au folosit lumina soarelui. Cu toate acestea, nevoia pentru aceasta nu este numai în timpul zilei. Noaptea, durează mult mai mult: pentru a ilumina șantierele de construcții, străzile, câmpurile în timpul lucrărilor agricole (însămânțare, recoltare) etc. Și în Nordul îndepărtat, Soarele nu apare deloc la orizont timp de șase luni. Este posibil să crești orele de zi? Cât de realist este crearea unui soare artificial? Succesele de astăzi în explorarea spațială fac această sarcină destul de fezabilă. Este suficient să amplasați un dispozitiv adecvat pe orbita planetei pentru a reflecta lumina pe Pământ. În același timp, intensitatea acesteia poate fi modificată.
Cine a inventat reflectorul?
Putem spune că istoria explorării spațiale în Germania a început cu ideea creării de reflectoare extraterestre, propuse de inginerul german Hermann Obert în 1929. Dezvoltarea sa ulterioară poate fi urmărită de lucrările savantului Eric Kraft din SUA. Acum americanii sunt mai aproape ca niciodată de acest proiect.
Structural, reflectorul este un cadru pe care este întinsă o peliculă metalizată cu polimer, care reflectă radiația soarelui. Direcția fluxului de lumină va fi efectuată fie prin comenzi de pe Pământ, fie automat, conform unui program prestabilit.
Implementarea proiectului
Statele Unite fac progrese serioase în explorarea spațială și s-au apropiat de realizarea acestui proiect. Acum, experții americani explorează posibilitatea de a plasa sateliții corespunzători pe orbită. Acestea vor fi situate direct peste America de Nord. 16 oglinzi reflector instalate vor prelungi orele de zi cu 2 ore. Două reflectoare planifică să se îndrepte spre Alaska, ceea ce va crește ora de vară până la 3 ore. Dacă utilizați sateliți reflector pentru a extinde ziua în megacități, acest lucru le va oferi o iluminare de înaltă calitate și fără umbră a străzilor, autostrăzilor, șantierelor, ceea ce, desigur, este avantajos din punct de vedere economic.
Reflectoare în Rusia
De exemplu, dacă iluminați cinci orașe din spațiu, ca mărime egală cu Moscova, din cauza economiilor de energie, costurile vor plăti în aproximativ 4-5 ani. Mai mult decât atât, sistemul de reflectoare prin satelit poate trece la un alt grup de oraș fără costuri suplimentare. Și cum va fi curățat aerul dacă energia nu provine din cele mai mici centrale electrice, ci din spațiul exterior! Singurul obstacol în calea implementării acestui proiect în țara noastră este lipsa finanțării. Prin urmare, explorarea spațială de către Rusia nu merge atât de repede cum ne-am dorit.
Fabrici extraterestre
Au trecut peste 300 de ani de la descoperirea vidului E. Torricelli. Acest lucru a jucat un rol imens în dezvoltarea tehnologiei. Într-adevăr, fără a înțelege fizica vidului, ar fi imposibil să se creeze nici electronice, nici motoare cu combustie internă. Dar toate acestea se aplică industriei de pe Pământ. Este dificil să ne imaginăm ce oportunități va oferi vidul în materie de explorare spațială. De ce nu face ca galaxia să servească oamenii construind fabrici acolo? Vor fi într-un mediu complet diferit, sub vid, temperaturi scăzute, surse puternice de radiații solare și gravitație zero.
Acum este dificil să realizăm toate avantajele acestor factori, dar este sigur să spunem că se deschid perspective fantastice, iar tema „Explorarea spațială prin construirea de plante extraterestre” devine tot mai relevantă ca niciodată. Dacă concentrați razele soarelui cu o oglindă parabolică, puteți suda piese din aliaje de titan, oțel inoxidabil, etc. Când topiți metalele în condiții terestre, impuritățile intră în ele. Și tehnologia are din ce în ce mai multe materiale ultra-pure. Cum să le obții? Puteți „suspenda” metalul într-un câmp magnetic. Dacă masa sa este mică, atunci acest câmp îl va păstra. În acest caz, metalul poate fi topit trecând un curent de înaltă frecvență prin el.
Cu o gravitație zero este posibil să se topească materiale de orice masă și dimensiune. Nici matrițele și nici creuzetele nu sunt necesare. De asemenea, nu este necesară șlefuirea și lustruirea ulterioară. Iar materialele vor fi topite fie în cuptoare solare convenționale, fie în solar. În condiții de vid, este posibil să se efectueze „sudarea la rece”: curățate bine și montate reciproc suprafețele metalice formează îmbinări foarte puternice.
În condiții terestre, nu va fi posibilă realizarea de cristale mari semiconductoare fără defecte care reduc calitatea microcircuitelor și dispozitivelor realizate din acestea. Datorită gravitației zero și a vidului, va fi posibilă obținerea de cristale cu proprietățile dorite.
Încercări de implementare a ideilor
Primii pași în implementarea acestor idei au fost făcuți în anii 80, când explorarea spațială în URSS era în plină desfășurare. În 1985, inginerii au lansat un satelit pe orbită. Două săptămâni mai târziu, el a livrat mostre de materiale pe Pământ. Astfel de lansări au devenit o tradiție anuală.
În același an, ONG-ul Salyut a dezvoltat proiectul Tehnologie. A fost planificată construirea unei nave spațiale care cântărește 20 de tone și o uzină care cântărește 100 de tone. Aparatul era echipat cu capsule balistice, care trebuiau să livreze produsele fabricate pe Pământ. Proiectul nu a fost niciodată implementat. Vă întrebați: de ce? Aceasta este o problemă standard de explorare a spațiului - lipsa de finanțare. Este relevant în vremea noastră.
Așezări spațiale
La începutul secolului XX, a fost publicat un roman fantastic de K. E. Tsiolkovski „Dincolo de pământ”. În ea, el a descris primele așezări galactice. În momentul în care există deja anumite realizări în explorarea spațiului, puteți prelua implementarea acestui proiect fantastic.
În 1974, Gerard O'Neill, profesor de fizică la Universitatea Princeton, a dezvoltat și publicat un proiect pentru colonizarea galaxiei. El a sugerat plasarea așezărilor spațiale în punctul de eliberare (un loc în care forțele de gravitație ale Soarelui, Lunii și Pământului se anulează reciproc). Astfel de sate vor fi întotdeauna într-un singur loc.
O'Neill consideră că în 2074 majoritatea oamenilor se vor muta în spațiu și vor avea resurse alimentare și energetice nelimitate. Terenul va deveni un parc imens, fără industrie, unde îți poți petrece vacanța.
Colonia Model O'Neill
Profesorul sugerează începerea explorării pașnice a spațiului cu construcția unui model cu o rază de 100 de metri. Într-o astfel de structură poate găzdui aproximativ 10 mii de oameni. Sarcina principală a acestei soluționări este de a construi următorul model, care ar trebui să fie de 10 ori mai mare. Diametrul următoarei colonii crește la 6-7 kilometri, iar lungimea crește până la 20.
Comunitatea științifică din jurul proiectului O'Neill nu a încetat încă. În coloniile pe care le oferă, densitatea populației este aproximativ aceeași ca în orașele pământești. Și acest lucru este destul de mult! Mai ales când iei în considerare că în weekend nu poți ieși din oraș. În parcurile apropiate, puțini oameni doresc să se relaxeze. Cu greu poate fi comparat cu condițiile de viață de pe Pământ. Și cum vor fi în aceste spații închise compatibilitatea psihologică și pofta de schimbare de loc? Vor dori oamenii să trăiască acolo? Așezările spațiale vor deveni locuri de răspândire a dezastrelor și conflictelor globale? Toate aceste întrebări rămân deschise până acum.
