Udforskning af rummet: historie, problemer og succeser

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:24

For nylig er menneskeheden trådt ind på tærsklen til det tredje årtusinde. Hvad venter os i fremtiden? Der vil helt sikkert være mange problemer, der kræver bindende løsninger. Ifølge videnskabsmænd vil antallet af Jordens indbyggere i 2050 nå op på 11 milliarder mennesker. Desuden vil væksten på 94 % være i udviklingslandene og kun 6 % i de industrialiserede lande. Derudover har forskere lært at bremse aldringsprocessen, hvilket øger den forventede levetid markant.

Dette fører til et nyt problem - fødevaremangel. I øjeblikket sulter omkring en halv milliard mennesker. Af denne grund dør omkring 50 millioner hvert år. At fodre 11 milliarder ville kræve en 10-dobling af fødevareproduktionen. Derudover vil der være behov for energi for at sikre livet for alle disse mennesker. Og det fører til en stigning i produktionen af brændstof og råvarer. Vil planeten modstå sådan en belastning?

Nå, glem ikke miljøforurening. Med stigende produktionshastighederikke kun er ressourcerne opbrugt, men klodens klima ændrer sig. Biler, kraftværker og fabrikker udleder så meget kuldioxid til atmosfæren, at fremkomsten af en drivhuseffekt ikke er langt væk. Med en stigning i temperaturen på Jorden vil smeltningen af gletschere og en stigning i vandstanden i havene begynde. Alt dette vil påvirke menneskers levevilkår negativt. Det kan endda føre til katastrofe.

Disse problemer hjælper med at løse rumudforskning. Tænk for dig selv. Det vil være muligt at flytte fabrikker dertil, udforske Mars, Månen, udvinde ressourcer og energi. Og alt vil være som i film og på siderne af science fiction-værker.

Energi fra det ydre rum

Nu opnås 90 % af al jordens energi ved at brænde brændstof i husholdningsovne, bilmotorer og kraftværkskedler. Energiforbruget fordobles hvert 20. år. Hvor mange naturressourcer vil være nok til at opfylde vores behov?

For eksempel den samme olie? Ifølge videnskabsmænd vil det ende om lige så mange år som rumforskningens historie, det vil sige om 50. Kul vil holde i 100 år og gas i omkring 40. Forresten er atomenergi også en udtømmelig kilde.

Teoretisk set blev problemet med at finde alternativ energi løst tilbage i 30'erne af forrige århundrede, da de fandt på reaktionen med termonuklear fusion. Desværre er hun stadig ude af kontrol. Men selvom du lærer at kontrollere det og modtage energi i ubegrænsede mængder, vil dette føre til overophedning af planeten og irreversibelklima forandring. Er der en vej ud af denne situation?

3D-industri

Selvfølgelig er dette rumudforskning. Det er nødvendigt at gå fra den "todimensionelle" industri til den "tredimensionelle". Det vil sige, at alle energiintensive industrier skal overføres fra Jordens overflade til rummet. Men i øjeblikket er det ikke økonomisk rentabelt at gøre det. Omkostningerne ved sådan energi vil være 200 gange højere end elektricitet genereret af varme på Jorden. Derudover vil enorme pengeindsprøjtninger kræve konstruktion af store orbitale stationer. Generelt er vi nødt til at vente, indtil menneskeheden gennemgår de næste stadier af rumudforskning, hvor teknologien vil blive forbedret, og prisen på byggematerialer vil falde.

24/7 sun

Igennem hele planetens historie har folk brugt sollys. Behovet for det er dog ikke kun i dagtimerne. Om natten er det nødvendigt meget længere: at belyse byggepladser, gader, marker under landbrugsarbejde (såning, høst) osv. Og i det fjerne nord dukker Solen slet ikke op på himlen i seks måneder. Er det muligt at øge dagslyset? Hvor realistisk er skabelsen af en kunstig sol? Dagens fremskridt inden for udforskning af rummet gør denne opgave ganske gennemførlig. Det er nok bare at placere en passende enhed i planetens kredsløb for at reflektere lys til Jorden. Samtidig kan dens intensitet ændres.

Hvem opfandt reflektoren?

Det kan siges, at historien om rumudforskning i Tyskland begyndte med ideen om at skabe udenjordiske reflektorer, foreslået af den tyske ingeniør HermannOberth i 1929. Dens videre udvikling kan spores til videnskabsmanden Eric Krafts arbejde fra USA. Nu er amerikanerne tættere end nogensinde på implementeringen af dette projekt.

Strukturelt er reflektoren en ramme, hvorpå en polymerisk metalliseret film strækkes, som reflekterer solens stråling. Retningen af lysstrømmen udføres enten ved kommandoer fra Jorden eller automatisk i henhold til et forudbestemt program.

Projektimplementering

USA gør seriøse fremskridt inden for rumudforskning og er kommet tæt på at implementere dette projekt. Nu undersøger amerikanske eksperter muligheden for at placere passende satellitter i kredsløb. De vil være placeret direkte over Nordamerika. 16 installerede reflekterende spejle forlænger dagslystimerne med 2 timer. To reflekser er planlagt til at blive sendt til Alaska, hvilket vil øge dagslystimerne der med så meget som 3 timer. Hvis du bruger reflektorsatellitter til at forlænge dagen i megabyer, vil dette give dem højkvalitets og skyggefri belysning af gader, motorveje, byggepladser, hvilket utvivlsomt er fordelagtigt ud fra et økonomisk synspunkt.

Reflekser i Rusland

For eksempel, hvis fem byer, der er lige store med Moskva, belyses fra rummet, vil omkostningerne takket være energibesparelser betale sig om cirka 4-5 år. Desuden kan systemet med reflektorsatellitter skifte til en anden gruppe byer uden ekstra omkostninger. Og hvordan bliver luften renset, hvis energien ikke kommer fra rygende kraftværker, men fra rummetplads! Den eneste hindring for gennemførelsen af dette projekt i vores land er manglen på finansiering. Derfor går Ruslands rumudforskning ikke så hurtigt, som det kunne ønske sig.

udenjordiske planter

Det er mere end 300 år siden E. Torricellis opdagelse af vakuumet. Dette spillede en stor rolle i udviklingen af teknologi. Når alt kommer til alt, uden at forstå vakuumets fysik, ville det være umuligt at skabe hverken elektronik eller forbrændingsmotorer. Men alt dette gælder for industrien på Jorden. Det er svært at forestille sig, hvilke muligheder et vakuum vil give i en sag som rumudforskning. Hvorfor ikke få galaksen til at tjene folk ved at bygge fabrikker der? De vil være i et helt andet miljø, under forhold med vakuum, lave temperaturer, kraftige kilder til solstråling og vægtløshed.

Nu er det svært at indse alle fordelene ved disse faktorer, men vi kan med tillid sige, at simpelthen fantastiske udsigter åbner sig, og emnet "Udforskning af rummet gennem konstruktion af udenjordiske fabrikker" bliver mere relevant end nogensinde før. Hvis Solens stråler koncentreres af et parabolsk spejl, kan der svejses dele af titanlegeringer, rustfrit stål osv. Når metaller smeltes under terrestriske forhold, kommer der urenheder ind i dem. Og teknologien har i stigende grad brug for ultrarene materialer. Hvordan får man dem? Du kan "suspendere" metallet i et magnetfelt. Hvis dens masse er lille, vil dette felt holde den. I dette tilfælde kan metallet smeltes ved at føre en højfrekvent strøm igennem det.

I vægtløshed kan materialer af enhver masse og størrelse smeltes. Ikke brug foringen forme, ingen digler til støbning. Der er heller ikke behov for efterfølgende slibning og polering. Og materialerne vil blive smeltet enten i konventionelle ovne eller solovne. Under vakuumforhold kan "koldsvejsning" udføres: velrensede og afstemte metaloverflader danner meget stærke samlinger.

Under terrestriske forhold vil det ikke være muligt at lave store halvlederkrystaller uden defekter, hvilket reducerer kvaliteten af mikrokredsløb og enheder fremstillet af dem. Takket være vægtløshed og vakuum vil det være muligt at opnå krystaller med de ønskede egenskaber.

Forsøg på at implementere ideer

De første skridt i implementeringen af disse ideer blev taget i 80'erne, da rumudforskningen i USSR var i fuld gang. I 1985 lancerede ingeniører en satellit i kredsløb. To uger senere leverede han prøver af materialer til Jorden. Sådanne lanceringer er blevet en årlig tradition.

Samme år blev "Technology"-projektet udviklet på NPO "Salyut". Det var planlagt at bygge et rumfartøj på 20 tons og et anlæg på 100 tons. Enheden var udstyret med ballistiske kapsler, som skulle levere fremstillede produkter til Jorden. Projektet blev aldrig gennemført. Du vil spørge hvorfor? Dette er et standardproblem for udforskning af rummet - mangel på finansiering. Det er relevant i vores tid.

Space bosættelser

I begyndelsen af det 20. århundrede blev en fantastisk historie af K. E. Tsiolkovsky "Out of the Earth" udgivet. I den beskrev han de første galaktiske bosættelser. I øjeblikket, hvornårder er visse resultater inden for udforskning af rummet, du kan påtage dig implementeringen af dette fantastiske projekt.

I 1974 udviklede og udgav Gerard O'Neill, professor i fysik ved Princeton University, et projekt for at kolonisere galaksen. Han foreslog at placere rumbosættelser ved librationspunktet (det sted, hvor tiltrækningskræfterne fra Solen, Månen og Jorden ophæver hinanden). Sådanne landsbyer vil altid være ét sted.

O^'Neil mener, at i 2074 vil de fleste mennesker flytte ud i rummet og vil have ubegrænsede fødevarer og energiressourcer. Landet bliver en enorm park, fri for industri, hvor du kan tilbringe din ferie.

Modelkoloni O^'Nile

Fredelig udforskning af rummet, professoren foreslår at starte med konstruktionen af en model med en radius på 100 meter. Denne facilitet kan rumme op til 10.000 mennesker. Hovedopgaven for dette forlig er at bygge den næste model, som skal være 10 gange større. Diameteren af den næste koloni øges til 6-7 kilometer, og længden øges til 20.

I det videnskabelige samfund omkring O^'Nile-projektet aftager stridighederne stadig ikke. I de kolonier, han foreslår, er befolkningstætheden omtrent den samme som i terrestriske byer. Og det er ret meget! Især når man tænker på, at man i weekenden ikke kan komme ud af byen der. De færreste ønsker at slappe af i trange parker. Det kan næppe sammenlignes med livsbetingelserne på Jorden. Og hvordan vil det gå med psykologisk kompatibilitet og lyst til at skifte plads i disse lukkede rum?Vil folk gerne bo der? Vil rumbosættelser blive steder for spredning af globale katastrofer og konflikter? Alle disse spørgsmål er stadig åbne.

Konklusion

I solsystemets tarme er der lagt en uoverskuelig mængde materiale- og energiressourcer. Derfor bør menneskelig udforskning af rummet nu blive en prioritet. Når alt kommer til alt, hvis det lykkes, vil de modtagne ressourcer være til gavn for mennesker.

Indtil videre tager astronautikken sine første skridt i denne retning. Vi kan sige, at dette er et barn, men med tiden vil han blive voksen. Hovedproblemet med udforskning af rummet er ikke mangel på ideer, men mangel på midler. Der er brug for enorme materielle ressourcer. Men hvis vi sammenligner dem med omkostningerne ved våben, så er beløbet ikke så stort. For eksempel vil en reduktion på 50 % i de globale militærudgifter tillade tre ekspeditioner til Mars i de næste par år.

I vores tid bør menneskeheden være gennemsyret af ideen om verdens enhed og genoverveje udviklingsprioriteter. Og rummet vil være et symbol på samarbejde. Det er bedre at bygge fabrikker på Mars og Månen, og derved gavne alle mennesker, end at mangedoble det allerede oppustede globale nukleare potentiale. Der er folk, der hævder, at udforskning af rummet kan vente. Forskere svarer dem norm alt sådan: "Selvfølgelig, måske, fordi universet vil eksistere for evigt, men det vil vi desværre ikke."