Istraživanje svemira: povijest, problemi i uspjesi

Nedavno je čovječanstvo ušlo u prag trećeg tisućljeća. Što nas čeka u budućnosti? Svakako će biti mnogo problema koji zahtijevaju obvezujuće odluke. Prema prognozama znanstvenika, 2050. godine broj stanovnika Zemlje doseći će 11 milijardi ljudi. I rast od 94% bit će u zemljama u razvoju i samo 6% u razvijenim zemljama. Osim toga, znanstvenici su naučili usporiti proces starenja, što značajno povećava životni vijek.

To dovodi do novog problema - nedostatka hrane. U ovom trenutku oko pola milijarde ljudi gladuje. Iz tog razloga godišnje oko 50 milijuna umire. Za hranjenje 11 milijardi, bit će potrebno povećati proizvodnju prehrambenih proizvoda deset puta. Osim toga, bit će potrebna energija za osiguranje života svih tih ljudi. A to dovodi do povećanja izdvajanja goriva i sirovina. Hoće li planet podržati ovo opterećenje?

Pa, ne zaboravite na onečišćenje okoliša. Uz povećanje stopa proizvodnje, ne samo da su iscrpljeni resursi, već i klimatske promjene planeta. Strojevi, elektrane, biljke bacaju u atmosferu toliko ugljičnog dioksida da je izgled efekt staklenika samo iza ugla. S porastom temperature na Zemlji započet će taljenje ledenjaka i porast razine vode u svjetskim oceanima. Sve to će nepovoljno utjecati na životne uvjete ljudi. Čak i može dovesti do katastrofe.

Ti će problemi pomoći u rješavanju istraživanja svemira. Razmislite za sebe. Tu će biti moguće premjestiti tvornice, istražiti Mars, Mjesec, izvući izvore i energiju. I sve će biti isto kao u filmovima i na stranicama znanstvene fantastike.

Energija iz svemira

Sada se 90% ukupne zemaljske energije dobiva spaljivanjem goriva u kućnim pećima, automobilskim motorima i kotlovima elektrana. Svakih 20 godina potrošnja energije udvostručuje se. Koliko je dovoljno prirodnih resursa da zadovolji naše potrebe?

Na primjer, isto ulje? Prema predviđanjima znanstvenika, to će završiti nakon toliko godina, koliko ima povijest istraživanja svemira, koji je 50. ugljena će trajati 100 godina, a plina za oko 40. Usput, nuklearna energija je također povezana s iscrpivih izvora.

Teoretski, problem pronalaženja alternativne energije riješen je 30-ih godina prošlog stoljeća, kada su došli do reakcije za termonuklearnu fuzije. Nažalost, to je još uvijek nekontrolirano. Ali čak i ako ste naučili kontrolirati i primati energiju u neograničenim količinama, to će dovesti do pregrijavanja planeta i nepovratne klimatske promjene. Postoji li izlaz iz ove situacije?

Trodimenzionalna industrija

Naravno, ovo je istraživanje kozmosa. Potrebno je prijeći iz "dvodimenzionalne" industrije na "trodimenzionalni". To znači da se sva energija intenzivna proizvodnja mora prebaciti s površine Zemlje na prostor. Ali trenutno je ekonomski neisplativo to učiniti. Trošak takve energije bit će 200 puta veća od električne energije koja je primljena toplinskim putem na Zemlji. Plus ogromne novčane infuzije će zahtijevati izgradnju velikih orbitalnih stanica. Općenito, trebate pričekati dok čovječanstvo ne prođe kroz sljedeće faze istraživanja svemira, kada će tehnologija biti poboljšana i da će se troškovi građevinskih materijala smanjivati.

Oko sata sunca

Tijekom povijesti planeta ljudi su uživali u sunčevoj svjetlosti. Međutim, potreba za njom nije samo tijekom dana. Noću treba puno duže: osvijetliti gradilišta, ulice, polja tijekom poljoprivrednog rada (sjetva, žetva) itd. A na Dalekom Sjeveru Sunce se ne pojavljuje na nebu šest mjeseci. Je li moguće povećati svjetlo dana? Koliko je realno stvoriti umjetno Sunce? Današnji uspjeh u istraživanju svemira čini ovaj zadatak sasvim izvedivo. Dovoljno je samo staviti u orbitu planeta odgovarajući uređaj za refleksije svjetla na Zemlju. Istodobno se može mijenjati njegov intenzitet.

Tko je izumio reflektor?

Možemo reći da je povijest istraživanja svemira je započeo u Njemačkoj s idejom stvaranja vanzemaljskih reflektori, predložio njemački inženjer Hermann Oberth 1929. Daljnji razvoj može se pratiti na rad znanstvenika Eric Kraft iz Sjedinjenih Država. Sada su Amerikanci bliže nego ikad na provedbi ovog projekta.

Strukturno, reflektor je okvir na kojem je polimer metalizirani film, odražavajući zračenje sunca. Smjer svjetlosnog toka bit će ili naredbama sa Zemlje, ili automatski, prema unaprijed programiranom programu.

Provedba projekta

SAD čine ozbiljan napredak u istraživanju svemira i približio se realizaciji ovog projekta. Sada, američki stručnjaci istražuju mogućnost postavljanja odgovarajućih satelita u orbitu. Oni će biti smješteni izravno preko Sjeverne Amerike. 16 reflektora s fiksnim zrcalom omogućit će produljenje svjetlosnog dana 2 sata. Dva reflektora planiraju se usmjeriti na Aljasku, što će povećati svjetlosni dan tamo za čak 3 sata. Ako je na raspolaganju SAT-reflektori za produženje dana u velikim gradovima, što će im pružiti visoku kvalitetu i sjena rasvjetu ulica, cesta, zgrada, što je svakako korisno s ekonomskog stajališta.

Reflektorima u Rusiji

Na primjer, ako pet gradova jednake veličine od Moskve sjaji iz prostora, onda zbog uštede energije, troškovi će biti otplaćen u oko 4-5 godina. A sustav satelitskih reflektora bez ikakvih dodatnih troškova može se prebaciti na drugu skupinu gradova. A kako će zrak biti pročišćen, ako energija ne dolazi iz kaotičnih elektrana, nego iz svemira! Jedina prepreka za provedbu ovog projekta u našoj zemlji je nedostatak financiranja. Stoga, razvoj vanjskog prostora Rusije ne ide onoliko brzo koliko bismo željeli.

Izvanzemaljske biljke

Prošlo je više od 300 godina od otvaranja vakuuma E. Torricellija. To je odigralo veliku ulogu u razvoju tehnologije. Uostalom, bez razumijevanja vakuumske fizike, bilo bi nemoguće stvoriti elektroniku ili motore s unutarnjim izgaranjem. Ali sve se to odnosi na industriju na Zemlji. Teško je zamisliti koje mogućnosti vakuum će dati u takvom slučaju kao i istraživanje vanjskog prostora. Zašto galaksija ne bi služila ljudima izgradnjom tvornica? Oni će biti u potpuno drugačijem okruženju, u uvjetima vakuuma, niskih temperatura, snažnih izvora sunčevog zračenja i bez težine.

Sada je teško ostvariti pogodnosti tih i drugih faktora, ali možemo pouzdano reći da je upravo fantastičan perspektivu i na temu „Razvoj kroz izgradnju prostora stranca biljaka” postaje važnija nego ikada. Ako sunčevih zraka koncentrira s paraboličnim zrcalom, koje mogu biti zavareni dijelovi izrađeni od titanskih legura, nehrđajućeg čelika i drugih. Kada se topi metal pod zemaljskim uvjetima padnu nečistoće. A tehnologija je sve više potrebna ultra-čista materijala. Kako ih dobiti? Možete "objesiti" metal u magnetskom polju. Ako je njegova mala mala, onda će ovo polje zadržati. U tom slučaju, metal se može rastopiti, prolazeći visokofrekventnim strujom kroz nju.

U nultoj gravitaciji, moguće je rastopiti materijale bilo koje mase i veličine. Nema potrebe za kalupima ili loncima za lijevanje. Također nije potrebno naknadno brušenje i poliranje. I materijali će se rastopiti bilo u običnim ili solarnim pećnicama. Pod vakuumskim uvjetima, moguće je provoditi "hladni zavarivanje": dobro polirane i podudarne metalne površine čine vrlo jake spojeve.

Pod zemaljskim uvjetima neće biti moguće proizvesti velike poluvodičke kristale bez nedostataka, što smanjuje kvalitetu mikročipova i uređaja koji su proizvedeni od njih. Zbog bezubosti i vakuuma mogu se dobiti kristali sa željenim svojstvima.

Pokušaji implementacije ideja

Prvi koraci u provedbi tih ideja bili su 80-ih godina, kada je istraživanje vanjskog prostora u SSSR-u bilo u punom zamahu. Godine 1985. inženjeri su pokrenuli satelit u orbiti. Dva tjedna kasnije, on je isporučio uzorke materijala na Zemlju. Takva lansiranja postala su godišnja tradicija.

Iste je godine projekt "Tehnologija" razvijen u nevladinoj organizaciji "Salyut". Zgrada je planirana kosmički brod težine 20 tona i postrojenja težine 100 tona. Uređaj je opremljen balističkim kapsulama, koje su trebale isporučiti proizvedene proizvode na Zemlju. Projekt nikada nije proveden. Pitate: zašto? Ovo je standardni problem istraživanja svemira - nedostatak financijskih sredstava. Važno je za naše vrijeme.

Prostorna naselja

Početkom 20. stoljeća objavljena je fantastična priča K.E. Tsiolkovskog "Izvanzemaljske". U njemu je opisao prva galaktička naselja. U ovom trenutku, kada već postoje određena dostignuća u istraživanju svemira, može se provesti implementacija ovog fantastičnog projekta.

1974. godine profesor fizike Sveučilišta Princeton Gerard O`Neill razvio je i objavio projekt kolonizacije galaksije. Predložio je da se prostorna naselja stavljaju na mjesto književnosti (mjesto gdje snage privlačenja Sunca, Mjeseca i Zemlje nadoknađuju jedna drugu). Takva sela će uvijek biti na jednom mjestu.

oh^`Neil vjeruje da će se 2074. godine većina ljudi preseliti u svemir i imati neograničenu hranu i energetske resurse. Zemlja će postati veliki park, bez industrije, gdje možete provesti svoj odmor.

Kolonija model O^`Nil

Mirno istraživanje prostornog profesora ukazuje na početak izgradnje modela s radijusom od 100 metara. U ovoj zgradi može se smjestiti oko 10 tisuća ljudi. Glavni zadatak ovog naselja je izgraditi sljedeći model, koji bi trebao biti 10 puta veći. Promjer sljedeće kolonije povećava se na 6-7 kilometara, a duljina se povećava na 20.

U znanstvenoj zajednici oko projekta O^`Neal i dalje ne odustaje od sporova. U kolonijama koje oni nude, gustoća naseljenosti je gotovo jednaka onoj u zemaljskim gradovima. A ovo je dosta! Pogotovo ako smatrate da vikendima ne možete izaći iz grada. U zatvorenim parkovima, malo se ljudi želi odmoriti. Malo je vjerojatno da se to može usporediti s uvjetima života na Zemlji. I kako će u ovim zatvorenim prostorima stvari ići s psihološkom kompatibilnošću i želje za promjenom mjesta? Hoće li ljudi žele tamo živjeti? Hoće li prostor naselja postati mjesta globalnih katastrofa i sukoba? Sva ta pitanja i dalje su otvorena.

zaključak

U utrobi Sunčevog sustava postavljaju se bezbrojne količine materijala i energije. Stoga, istraživanje čovjekovog vanjskog prostora sada mora postati prioritetni zadatak. Uostalom, ako su uspješni, dobiveni resursi poslužit će u korist ljudi.

Do sada je kozmonautika poduzela prve korake u tom smjeru. Možemo reći da je ovo dijete, ali na kraju će postati odrasla osoba. Glavni problem istraživanja svemira nije nedostatak ideja, već nedostatak novca. potreban ogroman materijalni resursi. Ali, ako ih usporedimo s troškovima naoružanja, onda taj iznos nije toliko velik. Na primjer, smanjenje svjetske vojne potrošnje za 50% omogućit će sljedećih nekoliko godina da pošalju na Mars tri ekspedicije.

U naše vrijeme čovječanstvo bi trebalo prožeti idejom jedinstva svijeta i razmotriti prioritete u razvoju. I prostor će biti simbol suradnje. Bolje je izgraditi tvornice na Marsu i na Mjesecu, donoseći prednost svim ljudima, a ne umnožiti već napuhani svjetski nuklearni potencijal. Postoje ljudi koji tvrde da istraživanje svemira može čekati. Obično su znanstvenici odgovorili: "Naravno, možda, jer će svemir zauvijek postojati, ali mi, na žalost, ne."