Istraživanje svemira: istorija, problemi i uspjesi

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-12 04:39

Nedavno je čovječanstvo ušlo na prag trećeg milenijuma. Šta nas čeka u budućnosti? Sigurno će biti mnogo problema koji zahtijevaju obavezujuća rješenja. Prema naučnicima, 2050. godine broj stanovnika Zemlje dostići će brojku od 11 milijardi ljudi. Štaviše, 94% rasta će biti u zemljama u razvoju, a samo 6% u industrijalizovanim zemljama. Osim toga, naučnici su naučili da uspore proces starenja, što značajno produžava očekivani životni vijek.

Ovo dovodi do novog problema - nestašice hrane. U ovom trenutku oko pola milijarde ljudi gladuje. Iz tog razloga, oko 50 miliona umre svake godine. Prehrana 11 milijardi bi zahtijevala desetostruko povećanje proizvodnje hrane. Osim toga, biće potrebna energija da se osigura život svih ovih ljudi. A to dovodi do povećanja proizvodnje goriva i sirovina. Hoće li planeta izdržati takvo opterećenje?

Pa, ne zaboravite na zagađenje životne sredine. Uz povećanje stope proizvodnjene samo da su resursi iscrpljeni, već se i klima planete mijenja. Automobili, elektrane i fabrike ispuštaju toliko ugljičnog dioksida u atmosferu da pojava efekta staklene bašte nije daleko. Sa porastom temperature na Zemlji, počet će otapanje glečera i porast nivoa vode u okeanima. Sve će to negativno uticati na uslove života ljudi. Može čak dovesti do katastrofe.

Ovi problemi će pomoći u rješavanju istraživanja svemira. Misli za sebe. Tamo će biti moguće premeštati fabrike, istraživati Mars, Mesec, vaditi resurse i energiju. I sve će biti kao u filmovima i na stranicama naučnofantastičnih djela.

Energija iz svemira

Sada se 90% ukupne zemaljske energije dobija sagorevanjem goriva u kućnim pećima, motorima automobila i kotlovima u elektranama. Potrošnja energije se udvostručuje svakih 20 godina. Koliko će prirodnih resursa biti dovoljno da zadovoljimo naše potrebe?

Na primjer, isto ulje? Prema naučnicima, završiće se za onoliko godina koliko je istorija istraživanja svemira, odnosno za 50. Uglja će trajati 100 godina, a gasa oko 40. Inače, nuklearna energija je takođe iscrpan izvor.

Teoretski, problem pronalaženja alternativne energije riješen je još 30-ih godina prošlog stoljeća, kada su došli do reakcije termonuklearne fuzije. Nažalost, ona je i dalje van kontrole. Ali čak i ako naučite da ga kontrolišete i primate energiju u neograničenim količinama, to će dovesti do pregrijavanja planete i nepovratnogklimatska promjena. Postoji li izlaz iz ove situacije?

3D industrija

Naravno, ovo je istraživanje svemira. Neophodno je preći iz "dvodimenzionalne" industrije u "trodimenzionalnu". Odnosno, sve energetski intenzivne industrije treba prenijeti sa površine Zemlje u svemir. Ali u ovom trenutku to nije ekonomski isplativo. Cijena takve energije bit će 200 puta veća od električne energije proizvedene toplinom na Zemlji. Osim toga, velike novčane injekcije će zahtijevati izgradnju velikih orbitalnih stanica. Općenito, trebamo čekati dok čovječanstvo ne prođe kroz sljedeće faze istraživanja svemira, kada će se tehnologija poboljšati, a cijena građevinskog materijala smanjiti.

24/7 sun

Kroz istoriju planete, ljudi su koristili sunčevu svetlost. Međutim, potreba za tim nije samo tokom dana. Noću je potrebno mnogo duže: osvjetljavati gradilišta, ulice, njive tokom poljoprivrednih radova (sjetva, žetva) itd. A na krajnjem sjeveru, Sunce se uopće ne pojavljuje na nebu šest mjeseci. Da li je moguće povećati dnevni boravak? Koliko je realno stvaranje vještačkog sunca? Današnji napredak u istraživanju svemira čini ovaj zadatak sasvim izvodljivim. Dovoljno je samo postaviti odgovarajući uređaj u orbitu planete da reflektira svjetlost na Zemlju. Istovremeno, njegov intenzitet se može mijenjati.

Ko je izmislio reflektor?

Može se reći da je istorija istraživanja svemira u Njemačkoj započela idejom stvaranja vanzemaljskih reflektora, koju je predložio njemački inženjer HermannOberth 1929. godine. Njegov dalji razvoj može se pratiti radom naučnika Erica Krafta iz SAD-a. Sada su Amerikanci bliži nego ikad realizaciji ovog projekta.

Strukturno, reflektor je okvir na koji je razvučen polimerni metalizirani film koji reflektira sunčevo zračenje. Smjer svjetlosnog toka će se vršiti ili komandama sa Zemlje, ili automatski, prema unaprijed određenom programu.

Implementacija projekta

Sjedinjene Države ostvaruju ozbiljan napredak u istraživanju svemira i približile su se implementaciji ovog projekta. Sada američki stručnjaci istražuju mogućnost postavljanja odgovarajućih satelita u orbitu. Oni će se nalaziti direktno iznad Sjeverne Amerike. 16 ugrađenih reflektirajućih ogledala produžit će dnevni boravak za 2 sata. Planirano je da se na Aljasku pošalju dva reflektora, što će tamo povećati dnevni boravak za čak 3 sata. Ako koristite reflektorske satelite da produžite dan u megagradovima, to će im omogućiti kvalitetno osvjetljenje ulica, autoputeva, gradilišta bez sjene, što je nesumnjivo korisno sa ekonomske tačke gledišta.

Reflektori u Rusiji

Na primjer, ako se iz svemira osvijetli pet gradova jednakih veličini Moskvi, onda će se zahvaljujući uštedi energije troškovi isplatiti za otprilike 4-5 godina. Štaviše, sistem reflektorskih satelita može se prebaciti na drugu grupu gradova bez ikakvih dodatnih troškova. A kako će se zrak pročistiti ako energija ne dolazi iz dimećih elektrana, već iz svemirasvemir! Jedina prepreka realizaciji ovog projekta u našoj zemlji je nedostatak finansijskih sredstava. Stoga istraživanje svemira od strane Rusije ne ide tako brzo koliko bi željela.

Vanzemaljske biljke

Prošlo je više od 300 godina otkako je E. Torricelli otkrio vakuum. Ovo je odigralo veliku ulogu u razvoju tehnologije. Uostalom, bez razumijevanja fizike vakuuma, bilo bi nemoguće stvoriti ni elektroniku ni motore s unutrašnjim sagorijevanjem. Ali sve se ovo odnosi na industriju na Zemlji. Teško je zamisliti kakve će mogućnosti dati vakuum u takvoj stvari kao što je istraživanje svemira. Zašto ne natjerati galaksiju da služi ljudima gradeći tamo fabrike? Biće u potpuno drugačijem okruženju, u uslovima vakuuma, niskih temperatura, moćnih izvora sunčevog zračenja i bestežinskog stanja.

Sada je teško shvatiti sve prednosti ovih faktora, ali možemo sa sigurnošću reći da se otvaraju jednostavno fantastični izgledi i da tema “Istraživanje svemira kroz izgradnju vanzemaljskih fabrika” postaje aktuelnija nego ikada. Ako se sunčeve zrake koncentrišu paraboličnim ogledalom, tada se mogu zavariti dijelovi od legura titanijuma, nerđajućeg čelika itd. Kada se metali tope u zemaljskim uslovima, u njih dospevaju nečistoće. A tehnologiji su sve više potrebni ultra čisti materijali. Kako do njih? Metal možete "ovisiti" u magnetnom polju. Ako je njegova masa mala, onda će ga ovo polje zadržati. U ovom slučaju, metal se može rastopiti propuštanjem struje visoke frekvencije kroz njega.

U bestežinskom stanju, materijali bilo koje mase i veličine mogu se rastopiti. Nije potrebnobez kalupa, bez lonaca za livenje. Takođe, nema potrebe za naknadnim brušenjem i poliranjem. A materijali će se topiti ili u konvencionalnim ili solarnim pećima. U vakuumskim uslovima može se izvesti „hladno zavarivanje“: dobro očišćene i usklađene metalne površine formiraju veoma jake spojeve.

U zemaljskim uslovima neće biti moguće napraviti velike poluvodičke kristale bez defekata, koji umanjuju kvalitet mikrokola i uređaja napravljenih od njih. Zahvaljujući bestežinskom stanju i vakuumu, biće moguće dobiti kristale sa željenim svojstvima.

Pokušaji implementacije ideja

Prvi koraci u implementaciji ovih ideja napravljeni su 80-ih godina, kada su istraživanja svemira u SSSR-u bila u punom jeku. Godine 1985. inženjeri su lansirali satelit u orbitu. Dvije sedmice kasnije, dostavio je uzorke materijala na Zemlju. Ovakva lansiranja postala su godišnja tradicija.

Iste godine razvijen je projekat "Tehnologija" u NPO "Saljut". Planirana je izgradnja svemirske letjelice težine 20 tona i postrojenja od 100 tona. Uređaj je bio opremljen balističkim kapsulama, koje su trebale da isporuče proizvedene proizvode na Zemlju. Projekat nikada nije realizovan. Pitaćete zašto? Ovo je standardni problem istraživanja svemira – nedostatak sredstava. To je relevantno u naše vrijeme.

Svemirska naselja

Početkom 20. veka objavljena je fantastična priča K. E. Ciolkovskog "Van zemlje". U njemu je opisao prva galaktička naselja. U trenutku kadapostoje određena dostignuća u istraživanju svemira, možete preuzeti implementaciju ovog fantastičnog projekta.

Godine 1974, Gerard O'Neill, profesor fizike na Univerzitetu Princeton, razvio je i objavio projekat za kolonizaciju galaksije. Predložio je da se svemirska naselja postave na tačku libracije (mjesto gdje se sile privlačenja Sunca, Mjeseca i Zemlje međusobno poništavaju). Takva sela će uvijek biti na jednom mjestu.

O^'Neil vjeruje da će se 2074. godine većina ljudi preseliti u svemir i da će imati neograničene resurse hrane i energije. Zemljište će postati ogroman park, bez industrije, gdje ćete moći provoditi odmor.

Model kolonija O^'Nile

Mirno istraživanje svemira, profesor predlaže da se počne sa izgradnjom modela radijusa od 100 metara. Ovaj objekat može da primi do 10.000 ljudi. Glavni zadatak ovog naselja je izgradnja sljedećeg modela, koji bi trebao biti 10 puta veći. Promjer sljedeće kolonije se povećava na 6-7 kilometara, a dužina se povećava na 20.

U naučnoj zajednici oko projekta O^'Nile, sporovi i dalje ne jenjavaju. U kolonijama koje on predlaže, gustina naseljenosti je otprilike ista kao u kopnenim gradovima. A to je dosta! Pogotovo kada se uzme u obzir da vikendom tamo ne možete izaći iz grada. Malo ljudi želi da se opusti u skučenim parkovima. Teško se može porediti sa uslovima života na Zemlji. A kako će biti sa psihološkom kompatibilnošću i željom za promjenom mjesta u ovim zatvorenim prostorima?Hoće li ljudi htjeti tamo živjeti? Hoće li svemirska naselja postati mjesta širenja globalnih katastrofa i sukoba? Sva ova pitanja su još uvijek otvorena.

Zaključak

U utrobi Sunčevog sistema položena je nesaglediva količina materijalnih i energetskih resursa. Stoga bi ljudsko istraživanje svemira sada trebalo postati prioritet. Na kraju krajeva, ako budu uspješni, primljeni resursi će služiti ljudima.

Za sada, astronautika čini prve korake u tom pravcu. Možemo reći da je ovo dijete, ali s vremenom će postati odrasla osoba. Glavni problem istraživanja svemira nije nedostatak ideja, već nedostatak sredstava. Potrebna su ogromna materijalna sredstva. Ali ako ih uporedimo sa troškovima naoružanja, onda iznos nije tako velik. Na primjer, smanjenje globalne vojne potrošnje za 50% omogućit će tri ekspedicije na Mars u sljedećih nekoliko godina.

U našem vremenu čovječanstvo treba biti prožeto idejom jedinstva svijeta i preispitati prioritete razvoja. A prostor će biti simbol saradnje. Bolje je graditi tvornice na Marsu i Mjesecu, od kojih će svi ljudi imati koristi, nego umnožavati već naduvani globalni nuklearni potencijal. Postoje ljudi koji tvrde da istraživanje svemira može čekati. Naučnici im obično odgovaraju ovako: „Naravno, možda, jer će svemir postojati zauvijek, ali mi, nažalost, nećemo.“