Űrkutatás: történelem, problémák és sikerek

2024 Szerző: Henry Conors | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-12 08:28

A közelmúltban az emberiség a harmadik évezred küszöbére lépett. Mi vár ránk a jövőben? Biztosan sok olyan probléma lesz, amely kötelező megoldásokat igényel. A tudósok szerint 2050-ben a Föld lakóinak száma eléri a 11 milliárd embert. Ráadásul a növekedés 94%-a a fejlődő országokban lesz, és csak 6%-os az iparosodott országokban. Ezenkívül a tudósok megtanulták lelassítani az öregedési folyamatot, ami jelentősen megnöveli a várható élettartamot.

Ez új problémához vezet: az élelmiszerhiányhoz. Jelenleg körülbelül félmilliárd ember éhezik. Emiatt évente körülbelül 50 millióan halnak meg. 11 milliárd etetéséhez tízszeresére kellene növelni az élelmiszertermelést. Ezenkívül energiára lesz szükség ezen emberek életének biztosításához. Ez pedig az üzemanyag- és nyersanyagtermelés növekedéséhez vezet. Kibír-e a bolygó ekkora terhelést?

Nos, ne feledkezzünk meg a környezetszennyezésről. A termelés növekedésévelnemcsak az erőforrások fogynak ki, hanem a bolygó klímája is változik. Az autók, erőművek és gyárak annyi szén-dioxidot bocsátanak ki a légkörbe, hogy már nincs messze az üvegházhatás megjelenése. A hőmérséklet emelkedésével a Földön megindul a gleccserek olvadása és az óceánok vízszintjének emelkedése. Mindez hátrányosan érinti az emberek életkörülményeit. Ez akár katasztrófához is vezethet.

Ezek a problémák segítenek megoldani az űrkutatást. Gondolj magadra. Lehetőség lesz gyárak odaköltöztetésére, a Mars és a Hold felfedezésére, erőforrások és energia kinyerésére. És minden olyan lesz, mint a filmekben és a tudományos-fantasztikus művek lapjain.

Energia a világűrből

Most a Föld teljes energiájának 90%-át háztartási tűzhelyek, autómotorok és erőművi kazánok tüzelőanyagának elégetésével nyerik. Az energiafogyasztás 20 évente megduplázódik. Mennyi természeti erőforrás lesz elegendő szükségleteink kielégítésére?

Például ugyanaz az olaj? A tudósok szerint annyi év múlva lesz vége, mint az űrkutatás története, vagyis 50. A szén 100 évig, a gáz kb 40 évig tart. Egyébként az atomenergia is kimeríthető forrás.

Elméletileg az alternatív energia keresésének problémáját a múlt század harmincas éveiben oldották meg, amikor előálltak a termonukleáris fúzió reakciójával. Sajnos még mindig nem uralkodik rajta. De még ha megtanulod is irányítani, és korlátlan mennyiségben energiát kapsz, ez a bolygó túlmelegedéséhez és visszafordíthatatlanságához vezet.klímaváltozás. Van kiút ebből a helyzetből?

3D-ipar

Természetesen ez űrkutatás. Át kell lépni a „kétdimenziós” iparból a „háromdimenziós” felé. Vagyis minden energiaigényes iparágat át kell vinni a Föld felszínéről az űrbe. De jelenleg ez gazdaságilag nem életképes. Az ilyen energia költsége 200-szor magasabb lesz, mint a földi hő által termelt villamos energia. Ráadásul a hatalmas készpénzinjekciókhoz nagy orbitális állomások építésére lesz szükség. Általánosságban elmondható, hogy meg kell várnunk, amíg az emberiség átmegy az űrkutatás következő szakaszán, amikor is javul a technológia, és csökkennek az építőanyagok költsége.

24/7 nap

A bolygó története során az emberek használták a napfényt. Azonban nem csak nappal van rá szükség. Éjszaka sokkal hosszabb ideig van rá szükség: építkezések, utcák, szántók megvilágítására mezőgazdasági munkák (vetés, betakarítás) stb. És a Távol-Északon a Nap hat hónapig egyáltalán nem jelenik meg az égen. Lehetséges-e növelni a nappali órákat? Mennyire reális egy mesterséges nap létrehozása? Az űrkutatás mai fejlődése ezt a feladatot meglehetősen megvalósíthatóvá teszi. Elég csak egy megfelelő eszközt elhelyezni a bolygó pályáján, hogy a fényt visszaverje a Földre. Ugyanakkor az intenzitása módosítható.

Ki találta fel a reflektort?

Elmondható, hogy a németországi űrkutatás története a földönkívüli reflektorok létrehozásának ötletével kezdődött, amelyet Hermann német mérnök javasolta. Oberth 1929-ben. További fejlődése az amerikai Eric Kraft tudós munkásságára vezethető vissza. Az amerikaiak most közelebb vannak a projekt megvalósításához, mint valaha.

Szerkezetileg a reflektor egy keret, amelyre egy polimer fémezett fólia van feszítve, amely visszaveri a napsugárzást. A fényáram irányát vagy a Földről érkező parancsok határozzák meg, vagy automatikusan, egy előre meghatározott program szerint.

Projekt megvalósítás

Az Egyesült Államok komoly előrelépést tesz az űrkutatás terén, és közel került e projekt megvalósításához. Most amerikai szakértők vizsgálják a megfelelő műholdak pályára állításának lehetőségét. Közvetlenül Észak-Amerika felett helyezkednek el. A 16 beépített fényvisszaverő tükör 2 órával meghosszabbítja a nappali órákat. Alaszkába két reflektort terveznek küldeni, ami ott akár 3 órával is megnöveli a nappali órákat. Ha fényvisszaverő műholdakat használ a nap meghosszabbítására a nagyvárosokban, akkor az utcák, autópályák és építkezések kiváló minőségű és árnyékmentes megvilágítását biztosítják, ami kétségtelenül előnyös gazdasági szempontból.

Reflektorok Oroszországban

Ha például öt Moszkvával egyenlő méretű várost világítanak meg az űrből, akkor az energiamegtakarításnak köszönhetően a költségek körülbelül 4-5 év alatt megtérülnek. Sőt, a reflektáló műholdak rendszere további költségek nélkül átkapcsolhat egy másik városcsoportra. És hogyan fog megtisztulni a levegő, ha az energia nem füstölgő erőművekből, hanem az űrből származikhely! E projekt megvalósításának egyetlen akadálya hazánkban a finanszírozás hiánya. Ezért Oroszország űrkutatása nem megy olyan gyorsan, mint szeretné.

Földönkívüli növények

Több mint 300 év telt el azóta, hogy E. Torricelli felfedezte a vákuumot. Ez óriási szerepet játszott a technológia fejlődésében. Hiszen a vákuum fizikájának ismerete nélkül lehetetlen lenne sem elektronikát, sem belső égésű motorokat létrehozni. De mindez vonatkozik a Föld iparára. Nehéz elképzelni, hogy a vákuum milyen lehetőségeket ad egy olyan kérdésben, mint az űrkutatás. Miért ne lehetne arra késztetni a galaxist, hogy az embereket szolgálja gyárak építésével? Teljesen más környezetben lesznek, vákuum, alacsony hőmérséklet, erős napsugárzás és súlytalanság körülményei között.

Most nehéz felismerni ezeknek a tényezőknek az összes előnyét, de bátran kijelenthetjük, hogy egyszerűen fantasztikus kilátások nyílnak, és az „Űrkutatás földönkívüli gyárak építésével” téma egyre aktuálisabb, mint valaha.. Ha a Nap sugarait egy parabolatükör koncentrálja, akkor hegeszthetők titánötvözetből, rozsdamentes acélból készült alkatrészek, stb.. A fémek földi körülmények között történő olvasztásakor szennyeződések kerülnek beléjük. A technológiának pedig egyre nagyobb szüksége van ultratiszta anyagokra. Hogyan lehet megszerezni őket? A fémet mágneses térben "felfüggesztheti". Ha a tömege kicsi, akkor ez a mező megtartja. Ebben az esetben a fém megolvasztható nagyfrekvenciás áram átvezetésével.

Súlytalanságban bármilyen tömegű és méretű anyag megolvasztható. Nem szükségesnincs öntőforma, nincs tégely az öntéshez. Ezenkívül nincs szükség utólagos csiszolásra és polírozásra. Az anyagokat pedig hagyományos vagy szoláris kemencékben olvasztják meg. Vákuumos körülmények között „hideg hegesztés” végezhető: a jól megtisztított és összeillesztett fémfelületek nagyon erős kötéseket képeznek.

Földfelszíni körülmények között nem lehet nagyméretű, hibamentes félvezető kristályokat készíteni, amelyek rontják a mikroáramkörök és az azokból készült eszközök minőségét. A súlytalanságnak és a vákuumnak köszönhetően lehetővé válik a kívánt tulajdonságokkal rendelkező kristályok előállítása.

Ötletek megvalósítására tett kísérletek

Ezen elképzelések megvalósításának első lépéseit a 80-as években tették meg, amikor a Szovjetunióban javában zajlott az űrkutatás. 1985-ben a mérnökök egy műholdat állítottak pályára. Két héttel később anyagmintákat szállított a Földre. Az ilyen indulások éves hagyománnyá váltak.

Ugyanebben az évben a „Technológia” projektet a „Salyut” NPO-nál fejlesztették ki. A tervek szerint egy 20 tonnás űrhajót és egy 100 tonnás üzemet építenek. A készüléket ballisztikus kapszulákkal szerelték fel, amelyeknek a gyártott termékeket a Földre kellett volna szállítaniuk. A projekt soha nem valósult meg. Megkérdezed, hogy miért? Ez az űrkutatás szokásos problémája – a finanszírozás hiánya. A mi korunkban is aktuális.

Űrtelepülések

A 20. század elején megjelent K. E. Ciolkovszkij fantasztikus története „Ki a földből”. Ebben leírta az első galaktikus településeket. Abban a pillanatban, amikorVannak bizonyos eredmények az űrkutatásban, Ön vállalhatja ennek a fantasztikus projektnek a megvalósítását.

1974-ben Gerard O'Neill, a Princetoni Egyetem fizikaprofesszora kidolgozott és közzétett egy projektet a galaxis kolonizálására. Javasolta, hogy az űrtelepüléseket a librációs ponton helyezzék el (ahol a Nap, a Hold és a Föld vonzási ereje kioltja egymást). Az ilyen falvak mindig egy helyen lesznek.

O^'Neil úgy véli, hogy 2074-ben a legtöbb ember ki fog költözni az űrbe, és korlátlan élelmiszer- és energiaforrásuk lesz. A terület egy hatalmas, ipartól mentes park lesz, ahol nyaralhat.

Modell kolónia O^'Nílus

Békés űrkutatás – javasolja a professzor egy 100 méter sugarú modell megépítésével kezdeni. Ez a létesítmény akár 10 000 fő befogadására is alkalmas. Ennek a településnek a fő feladata a következő modell megépítése, aminek 10-szer nagyobbnak kell lennie. A következő telep átmérője 6-7 kilométerre, hossza pedig 20 kilométerre nő.

Az O^'Nílus projekt körüli tudományos közösségben a viták még mindig nem csitulnak. Az általa javasolt gyarmatokon a népsűrűség nagyjából megegyezik a szárazföldi városokéval. És ez nagyon sok! Főleg, ha figyelembe vesszük, hogy hétvégén ott nem lehet kijutni a városból. A szűk parkokban kevesen akarnak pihenni. Aligha hasonlítható össze a földi életkörülményekkel. És hogyan lesz a pszichológiai kompatibilitás és a helyváltoztatás vágya ezekben a zárt terekben?Az emberek akarnak ott élni? Vajon az űrtelepülések globális katasztrófák és konfliktusok terjedési helyeivé válnak? Ezek a kérdések továbbra is nyitottak.

Következtetés

A Naprendszer belsejében felbecsülhetetlen mennyiségű anyag- és energiaforrás rakódik le. Ezért az emberi űrkutatásnak most prioritássá kell válnia. Végül is, ha sikeres, a kapott források az emberek javát szolgálják.

Eddig az űrhajózás az első lépéseket teszi ebbe az irányba. Mondhatjuk, hogy ez gyerek, de idővel felnőtté válik. Az űrkutatás fő problémája nem az ötlethiány, hanem az anyagiak hiánya. Hatalmas anyagi erőforrásokra van szükség. De ha összehasonlítjuk őket a fegyverkezési költségekkel, akkor az összeg nem olyan nagy. Például a globális katonai kiadások 50%-os csökkentése három expedíciót tesz lehetővé a Marsra a következő néhány évben.

A mi korunkban az emberiséget át kell itatni a világ egységének gondolatával, és át kell gondolni a fejlesztési prioritásokat. A tér pedig az együttműködés szimbóluma lesz. Jobb gyárakat építeni a Marson és a Holdon, ezzel minden ember javát szolgálva, mint megsokszorozni az amúgy is felfújt globális nukleáris potenciált. Vannak, akik azzal érvelnek, hogy az űrkutatás várhat. A tudósok általában így válaszolnak rájuk: „Persze, talán, mert az univerzum örökké létezni fog, de mi sajnos nem.”