Romutforskning: historie, problemer og suksesser

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:34

Nylig har menneskeheten gått inn på terskelen til det tredje årtusenet. Hva venter oss i fremtiden? Det vil sikkert være mange problemer som krever forpliktende løsninger. Ifølge forskere vil antallet innbyggere på jorden i 2050 nå tallet 11 milliarder mennesker. Dessuten vil 94 % vekst være i utviklingsland og bare 6 % i industrialiserte land. I tillegg har forskere lært å bremse aldringsprosessen, noe som øker forventet levealder betydelig.

Dette fører til et nytt problem - matmangel. For øyeblikket sulter rundt en halv milliard mennesker. Av denne grunn dør rundt 50 millioner hvert år. Å fôre 11 milliarder ville kreve en 10-dobling av matproduksjonen. I tillegg vil det være behov for energi for å sikre livet til alle disse menneskene. Og dette fører til en økning i produksjonen av drivstoff og råvarer. Vil planeten tåle en slik belastning?

Vel, ikke glem miljøforurensning. Med økende produksjonsraterikke bare er ressursene oppbrukt, men klimaet på planeten er i endring. Biler, kraftverk og fabrikker slipper ut så mye karbondioksid til atmosfæren at fremveksten av en drivhuseffekt ikke er langt unna. Med en temperaturøkning på jorden vil smeltingen av isbreer og en økning i vannstanden i havene begynne. Alt dette vil påvirke levekårene til mennesker negativt. Det kan til og med føre til katastrofe.

Disse problemene vil bidra til å løse romutforskning. Tenk for deg selv. Det vil være mulig å flytte fabrikker dit, utforske Mars, Månen, utvinne ressurser og energi. Og alt vil være som i filmene og på sidene til science fiction-verk.

Energi fra verdensrommet

Nå oppnås 90 % av all jordens energi ved å brenne drivstoff i husholdningsovner, bilmotorer og kraftverkskjeler. Energiforbruket dobles hvert 20. år. Hvor mye naturressurser vil være nok til å dekke våre behov?

For eksempel den samme oljen? Ifølge forskere vil det ende om like mange år som romforskningens historie, det vil si om 50. Kull vil vare i 100 år, og gass i rundt 40. Kjernekraft er forresten også en uttømmelig kilde.

Teoretisk sett ble problemet med å finne alternativ energi løst tilbake på 30-tallet av forrige århundre, da de kom opp med reaksjonen til termonukleær fusjon. Dessverre er hun fortsatt ute av kontroll. Men selv om du lærer å kontrollere den og motta energi i ubegrensede mengder, vil dette føre til overoppheting av planeten og irreversibelKlima forandringer. Finnes det en vei ut av denne situasjonen?

3D-industri

Selvfølgelig er dette romutforskning. Det er nødvendig å gå fra den "todimensjonale" industrien til den "tredimensjonale". Det vil si at all energikrevende industri må overføres fra jordens overflate til verdensrommet. Men for øyeblikket er det ikke økonomisk forsvarlig å gjøre det. Kostnaden for slik energi vil være 200 ganger høyere enn elektrisitet generert av varme på jorden. I tillegg vil enorme kontantinjeksjoner kreve bygging av store orbitale stasjoner. Generelt må vi vente til menneskeheten går gjennom de neste stadiene av romutforskning, når teknologien vil bli forbedret og kostnadene for byggematerialer vil reduseres.

24/7 sun

Gjennom hele planetens historie har folk brukt sollys. Behovet for det er imidlertid ikke bare på dagtid. Om natten er det nødvendig mye lenger: å belyse byggeplasser, gater, felt under landbruksarbeid (såing, høsting), etc. Og i det fjerne nord vises ikke solen på himmelen i det hele tatt på seks måneder. Er det mulig å øke dagslyset? Hvor realistisk er det å lage en kunstig sol? Dagens fremskritt innen romutforskning gjør denne oppgaven ganske gjennomførbar. Det er nok bare å plassere en passende enhet i planetens bane for å reflektere lys til jorden. Samtidig kan intensiteten endres.

Hvem oppfant reflektoren?

Det kan sies at historien om romutforskning i Tyskland begynte med ideen om å lage utenomjordiske reflektorer, foreslått av den tyske ingeniøren HermannOberth i 1929. Dens videre utvikling kan spores til arbeidet til forskeren Eric Kraft fra USA. Nå er amerikanerne nærmere gjennomføringen av dette prosjektet enn noen gang.

Strukturelt sett er reflektoren en ramme som en polymerisk metallisert film er strukket på, som reflekterer strålingen fra solen. Retningen til lysstrømmen vil bli utført enten ved kommandoer fra jorden, eller automatisk, i henhold til et forhåndsbestemt program.

Prosjektimplementering

USA gjør seriøse fremskritt i romutforskning og har kommet nærme implementeringen av dette prosjektet. Nå undersøker amerikanske eksperter muligheten for å plassere passende satellitter i bane. De vil ligge rett over Nord-Amerika. 16 installerte reflekterende speil vil forlenge dagslystiden med 2 timer. To reflekser er planlagt sendt til Alaska, noe som vil øke dagslyset der med hele 3 timer. Hvis du bruker reflektorsatellitter for å forlenge dagen i megabyer, vil dette gi dem høykvalitets og skyggefri belysning av gater, motorveier, byggeplasser, noe som utvilsomt er gunstig fra et økonomisk synspunkt.

Reflekser i Russland

For eksempel, hvis fem byer som er like store som Moskva blir opplyst fra verdensrommet, vil kostnadene, takket være energibesparelser, betale seg i løpet av 4-5 år. Dessuten kan systemet med reflektorsatellitter bytte til en annen gruppe byer uten ekstra kostnader. Og hvordan vil luften bli renset hvis energien ikke kommer fra rykende kraftverk, men fra verdensrommetrom! Den eneste hindringen for gjennomføringen av dette prosjektet i vårt land er mangelen på finansiering. Derfor går ikke romutforskning av Russland så fort som det skulle ønske.

utenomjordiske planter

Det er mer enn 300 år siden E. Torricellis oppdagelse av vakuumet. Dette spilte en stor rolle i utviklingen av teknologi. Tross alt, uten å forstå fysikken til vakuum, ville det være umulig å lage verken elektronikk eller forbrenningsmotorer. Men alt dette gjelder industri på jorden. Det er vanskelig å forestille seg hvilke muligheter et vakuum vil gi i en sak som romutforskning. Hvorfor ikke få galaksen til å tjene folk ved å bygge fabrikker der? De vil være i et helt annet miljø, under forhold med vakuum, lave temperaturer, kraftige kilder til solstråling og vektløshet.

Nå er det vanskelig å innse alle fordelene med disse faktorene, men vi kan med sikkerhet si at det åpner seg rett og slett fantastiske utsikter og temaet «Space exploration through the construction of utenomjordiske fabrikker» blir mer aktuelt enn noen gang. Hvis solstrålene konsentreres av et parabolspeil, kan det sveises deler laget av titanlegeringer, rustfritt stål etc. Når metaller smeltes under terrestriske forhold, kommer urenheter inn i dem. Og teknologien har i økende grad behov for ultrarene materialer. Hvordan få tak i dem? Du kan "suspendere" metallet i et magnetfelt. Hvis massen er liten, vil dette feltet holde den. I dette tilfellet kan metallet smeltes ved å føre en høyfrekvent strøm gjennom det.

I vektløshet kan materialer av enhver masse og størrelse smeltes. Ikke nødvendigingen støpeformer, ingen digler for støping. Dessuten er det ikke behov for etterfølgende sliping og polering. Og materialene vil smeltes enten i konvensjonelle ovner eller solovner. Under vakuumforhold kan "kaldsveising" utføres: godt rengjorte og tilpassede metalloverflater danner meget sterke skjøter.

Under terrestriske forhold vil det ikke være mulig å lage store halvlederkrystaller uten defekter, noe som reduserer kvaliteten på mikrokretser og enheter laget av dem. Takket være vektløshet og vakuum vil det være mulig å få tak i krystaller med ønskede egenskaper.

Forsøk på å implementere ideer

De første skrittene i implementeringen av disse ideene ble tatt på 80-tallet, da romutforskningen i USSR var i full gang. I 1985 lanserte ingeniører en satellitt i bane. To uker senere leverte han prøver av materialer til jorden. Slike lanseringer har blitt en årlig tradisjon.

Samme år ble prosjektet "Teknologi" utviklet ved NPO "Salyut". Det var planlagt å bygge et romfartøy som veide 20 tonn og et anlegg som veide 100 tonn. Enheten var utstyrt med ballistiske kapsler, som skulle levere produserte produkter til jorden. Prosjektet ble aldri gjennomført. Du vil spørre hvorfor? Dette er et standardproblem for romutforskning - mangel på finansiering. Det er relevant i vår tid.

Space settlements

På begynnelsen av 1900-tallet ble en fantastisk historie av K. E. Tsiolkovsky «Ut av jorden» publisert. I den beskrev han de første galaktiske bosetningene. For øyeblikket, nårdet er visse prestasjoner innen romutforskning, du kan ta på deg gjennomføringen av dette fantastiske prosjektet.

I 1974 utviklet og publiserte Gerard O'Neill, professor i fysikk ved Princeton University, et prosjekt for å kolonisere galaksen. Han foreslo å plassere rombosetninger ved librasjonspunktet (stedet der tiltrekningskreftene til solen, månen og jorden opphever hverandre). Slike landsbyer vil alltid være på ett sted.

O^'Neil tror at i 2074 vil folk flest flytte ut i verdensrommet og ha ubegrensede mat- og energiressurser. Landet vil bli en enorm park, fri for industri, hvor du kan tilbringe ferien.

Modelkoloni O^'Nile

Fredelig romutforskning foreslår professoren å starte med å bygge en modell med en radius på 100 meter. Dette anlegget har plass til opptil 10 000 personer. Hovedoppgaven til dette oppgjøret er å bygge neste modell, som skal være 10 ganger større. Diameteren til neste koloni øker til 6-7 kilometer, og lengden øker til 20.

I det vitenskapelige miljøet rundt O^'Nile-prosjektet, avtar fortsatt ikke tvister. I koloniene han foreslår er befolkningstettheten omtrent den samme som i terrestriske byer. Og det er ganske mye! Spesielt når du tenker på at i helgene kan du ikke komme deg ut av byen der. De færreste ønsker å slappe av i trange parker. Det kan knapt sammenlignes med forholdene for livet på jorden. Og hvordan vil det gå med psykologisk kompatibilitet og ønske om å bytte plass i disse lukkede rommene?Vil folk bo der? Vil romoppgjør bli steder for spredning av globale katastrofer og konflikter? Alle disse spørsmålene er fortsatt åpne.

Konklusjon

I innvollene i solsystemet er det lagt en uberegnelig mengde material- og energiressurser. Derfor bør menneskelig romutforskning nå bli en prioritet. Tross alt, hvis det lykkes, vil ressursene som mottas tjene folk til fordel.

Så langt tar astronautikken sine første skritt i denne retningen. Vi kan si at dette er et barn, men med tiden vil han bli voksen. Hovedproblemet med romutforskning er ikke mangel på ideer, men mangel på midler. Det trengs enorme materielle ressurser. Men hvis vi sammenligner dem med kostnadene for våpen, er beløpet ikke så stort. For eksempel vil en reduksjon på 50 % i globale militærutgifter tillate tre ekspedisjoner til Mars i løpet av de neste årene.

I vår tid bør menneskeheten være gjennomsyret av ideen om verdens enhet og revurdere utviklingsprioriteringer. Og rommet vil være et symbol på samarbeid. Det er bedre å bygge fabrikker på Mars og Månen, og dermed være til fordel for alle mennesker, enn å multiplisere det allerede oppblåste globale kjernefysiske potensialet. Det er folk som hevder at romforskning kan vente. Forskere svarer dem vanligvis slik: "Selvfølgelig, kanskje, fordi universet vil eksistere for alltid, men vi, dessverre, vil ikke."