Nyligen har mänskligheten gått in i tröskeln för det tredje årtusendet. Vad väntar oss i framtiden? Visst kommer det att finnas många problem som kräver bindande lösningar. Enligt forskare kommer antalet jordens invånare år 2050 att uppgå till 11 miljarder människor. Dessutom kommer 94% av tillväxten att ske i utvecklingsländerna och endast 6% i industriländerna. Dessutom har forskare lärt sig att bromsa åldrandet, vilket avsevärt ökar livslängden.
Detta leder till ett nytt problem - matbrist. För närvarande svälter ungefär en halv miljard människor. Av denna anledning dör cirka 50 miljoner varje år. För att mata 11 miljarder kommer det att behöva öka livsmedelsproduktionen 10 gånger. Dessutom kommer energi att behövas för att säkerställa alla människors liv. Och detta leder till en ökad produktion av bränsle och råvaror. Kommer planeten att motstå en sådan belastning?
Tja, glöm inte miljöföroreningar. Med ökande produktionshastighet tappas inte bara resurserna, utan planetens klimat förändras. Maskiner, kraftverk, fabriker släpper ut så mycket koldioxid i atmosfären att växthuseffekten är precis runt hörnet. Med en temperaturökning på jorden börjar smältningen av glaciärer och en ökning av vattennivån i haven. Allt detta kommer att påverka människors livsvillkor mest negativt. Det kan till och med leda till katastrof.
Dessa problem hjälper till att lösa utforskningen av rymden. Tänk själv. Där kommer det att vara möjligt att flytta växter, utforska Mars, månen och utvinna resurser och energi. Och allt kommer att vara detsamma som i filmer och på sidorna med science fiction-verk.
Energi från rymden
Nu erhålls 90% av all jordisk energi genom att bränna bränsle i hällspisar, bilmotorer och pannor med kraftverk. Var 20: e år fördubblas energiförbrukningen. Hur mycket naturresurser kommer att räcka för att tillgodose våra behov?
Till exempel samma olja? Enligt forskare kommer det att sluta i så många år som rymdutforskningens historia har, det vill säga under 50. Kol räcker i 100 år, och gas i cirka 40. Förresten, är atomenergi också en uttömmande källa.
Teoretiskt löstes problemet med att hitta alternativ energi redan på 30-talet av förra seklet, då de uppfann fusionsreaktionen. Tyvärr är hon fortfarande okontrollerbar. Men även om du lär dig att kontrollera den och ta emot energi i obegränsade mängder, kommer detta att leda till överhettning av planeten och irreversibla klimatförändringar. Finns det en väg ut ur denna situation?
3D-bransch
Naturligtvis är detta rymdutforskning. Det är nödvändigt att flytta från en ”tvådimensionell” industri till en ”tredimensionell”. Det vill säga all energiintensiv produktion måste överföras från jordens yta till rymden. Men för tillfället är detta ekonomiskt nackdel. Kostnaden för sådan energi kommer att vara 200 gånger högre än den el som får värme på jorden. Dessutom kräver stora kontantinjektioner byggandet av stora orbitalstationer. I allmänhet måste du vänta tills mänskligheten kommer att gå igenom de kommande stadierna av rymdutforskningen, då tekniken kommer att förbättras och kostnaden för byggnadsmaterial minskar.
Dygnet runt solen
Under hela planetens historia har människor använt solljus. Behovet av det är dock inte bara på dagen. På natten tar det mycket längre tid: att belysa byggarbetsplatser, gator, fält under jordbruksarbete (sådd, skörd) etc. Och i Fjärran norra ser solen inte upp i horisonten på sex månader alls. Är det möjligt att öka dagsljuset? Hur realistisk är skapandet av en konstgjord sol? Dagens framgångar inom rymdutforskning gör denna uppgift ganska genomförbar. Det räcker att placera en lämplig enhet på planetens bana för att reflektera ljus på jorden. Samtidigt kan dess intensitet ändras.
Vem uppfann reflektorn?
Vi kan säga att historien för utforskning av rymden i Tyskland började med idén att skapa utomjordiska reflektorer, föreslagen av den tyska ingenjören Hermann Obert 1929. Dess fortsatta utveckling kan spåras till forskarna Eric Kraft från USA. Nu är amerikaner närmare än någonsin på detta projekt.
Strukturellt sett är reflektorn en ram på vilken en polymermetalliserad film är sträckt, vilket reflekterar solens strålning. Ljusflödets riktning kommer att utföras antingen med kommandon från jorden, eller automatiskt, enligt ett förutbestämt program.
Projektimplementering
USA gör allvarliga framsteg när det gäller utforskning av rymden och har kommit nära att förverkliga detta projekt. Nu undersöker amerikanska experter möjligheten att placera motsvarande satelliter i omloppsbana. De kommer att ligga direkt över Nordamerika. 16 installerade reflektorspeglar förlänger dagsljuset med 2 timmar. Två reflektorer planerar att rikta till Alaska, vilket kommer att öka dagsljuset där med så mycket som 3 timmar. Om du använder reflektorsatelliter för att förlänga dagen i megaciteter, kommer detta att ge dem högkvalitativ och skuggfri belysning av gator, motorvägar, byggarbetsplatser, vilket utan tvekan är ekonomiskt fördelaktigt.
Reflektorer i Ryssland
Om du till exempel lyser upp fem städer från rymden, som är lika stora som Moskva, på grund av energibesparingar, kommer kostnaderna att lönas om cirka 4-5 år. Dessutom kan satellitreflektorsystemet byta till en annan grupp städer utan extra kostnader. Och hur kommer luften att rengöras om energin inte kommer från de minsta kraftverken, utan från det yttre rymden! Det enda hindret för genomförandet av detta projekt i vårt land är bristen på finansiering. Rysslands utforskning går därför inte så snabbt som vi ville.
Extraterrestrial fabriker
Mer än 300 år har gått sedan upptäckten av vakuumet E. Torricelli. Detta spelade en enorm roll i utvecklingen av teknik. Utan att förstå vakuumens fysik skulle det vara omöjligt att skapa varken elektronik eller förbränningsmotorer. Men allt detta gäller industri på jorden. Det är svårt att föreställa sig vilka möjligheter vakuum kommer att ge i en fråga som rymdutforskning. Varför inte få galaxen att tjäna människor genom att bygga fabriker där? De kommer att befinna sig i en helt annan miljö, under vakuum, låga temperaturer, kraftfulla solstrålningskällor och nollvikt.
Nu är det svårt att inse alla fördelarna med dessa faktorer, men det är säkert att säga att fantastiska framtidsutsikter öppnas och ämnet "Rymdutforskning genom att bygga utomjordiska växter" blir mer relevant än någonsin. Om du koncentrerar solens strålar med en parabolspegel, kan du svetsa delar gjorda av titanlegeringar, rostfritt stål etc. När du smälter metaller i markbundna förhållanden kommer föroreningar in i dem. Och tekniken behöver i ökad utsträckning ultrarena material. Hur får man dem? Du kan "stänga av" metallen i ett magnetfält. Om massan är liten, kommer detta fält att behålla det. I detta fall kan metallen smälta genom att leda en högfrekvent ström genom den.
I tyngdkraft är det möjligt att smälta material av vilken massa och storlek som helst. Varken formar eller gjutgjordelar behövs. Det finns inte heller något behov av efterföljande slipning och polering. Och material smälts antingen i konventionella eller i solugnar. Under vakuumförhållanden är det möjligt att utföra ”kallsvetsning”: väl rengjorda och monterade på varandra metallytor bildar mycket starka fogar.
Under markbundna förhållanden är det inte möjligt att göra stora halvledarkristaller utan defekter, vilket minskar kvaliteten på mikrokretsar och anordningar tillverkade av dem. Tack vare tyngdkraften och vakuum är det möjligt att erhålla kristaller med de önskade egenskaperna.
Försök att genomföra idéer
De första stegen för att genomföra dessa idéer togs på 80-talet, då rymdutforskningen i Sovjetunionen var i full gång. 1985 lanserade ingenjörer en satellit i omloppsbana. Två veckor senare levererade han prover av material till Jorden. Sådana lanseringar har blivit en årlig tradition.
Samma år utvecklade Salyut NGO Teknologiprojektet. Det planerades att bygga ett rymdskepp som väger 20 ton och en anläggning som väger 100 ton. Apparaten var utrustad med ballistiska kapslar, som skulle leverera de tillverkade produkterna till jorden. Projektet genomfördes aldrig. Du frågar: varför? Detta är ett standardproblem för rymdutforskning - brist på finansiering. Det är relevant i vår tid.
Rymdbosättningar
I början av 1900-talet publicerades en fantastisk roman av K. E. Tsiolkovsky "Beyond the Earth". I den beskrev han de första galaktiska bosättningarna. För närvarande, när det redan finns vissa framsteg inom rymdutforskningen, kan du ta upp implementeringen av detta fantastiska projekt.
1974 utvecklade och publicerade Gerard O'Neill, professor i fysik vid Princeton University, ett projekt för galaxiseringens kolonisering. Han föreslog att man skulle placera rymden på bosättningsplatsen (en plats där solens, månens och jordens tyngdkrafter avbryter varandra). Sådana byar kommer alltid att finnas på ett ställe.
O'Neill tror att de flesta människor år 2074 kommer att flytta ut i rymden och kommer att ha obegränsade mat- och energiresurser. Landet kommer att bli en enorm park, fri från industri, där du kan tillbringa din semester.
Kolonimodell O'Neill
Professor föreslår att man börjar fredlig utforskning av rymden med konstruktion av en modell med en radie på 100 meter. I en sådan struktur kan rymma cirka 10 tusen människor. Huvuduppgiften för denna uppgörelse är att bygga nästa modell, som borde vara tio gånger större. Nästa kolonis diameter ökar till 6-7 kilometer och längden ökar till 20.
Det vetenskapliga samhället kring O'Neill-projektet har ännu inte avtagit. I de kolonier som han erbjuder är befolkningstätheten ungefär densamma som i jordiska städer. Och det här är ganska mycket! Särskilt när du tänker på att på helgerna inte kan du komma ut ur staden. I nära parker är det få som vill koppla av. Det kan knappast jämföras med levnadsförhållandena på jorden. Och hur i dessa slutna utrymmen kommer saker och ting att vara med psykologisk kompatibilitet och sugen efter en förändring av plats? Kommer människor att bo där? Kommer rymdbosättningar att sprida globala katastrofer och konflikter? Alla dessa frågor är öppna hittills.
