Průzkum vesmíru: historie, problémy a úspěchy

Nedávno vstoupilo lidstvo do prahu třetího tisíciletí. Co nás čeká v budoucnu? Určitě bude mnoho problémů, které vyžadují závazná rozhodnutí. Podle prognóz vědců v roce 2050 počet obyvatel Země dosáhne 11 miliard lidí. A 94% růst bude v rozvojových zemích av průmyslových zemích pouze 6%. Navíc se vědci naučili zpomalit proces stárnutí, což výrazně zvyšuje očekávanou délku života.

To vede k novému problému - nedostatku jídla. V současné době zemře půl miliardy lidí. Z tohoto důvodu každoročně zemře kolem 50 milionů lidí. K napájení 11 mld. Bude nutné zvýšit výrobu potravinářských výrobků 10krát. Kromě toho bude vyžadovat energii, která zajistí život všech těchto lidí. To vede k nárůstu těžby paliva a surovin. Bude planeta udržovat toto zatížení?

Nezapomeňte na znečištění životního prostředí. S nárůstem sazeb produkce nejen vyčerpávají zdroje, ale klima planety se také mění. Stroje, elektrárny, rostliny hodí do atmosféry tolik oxidu uhličitého, že vzhled skleníkového efektu je hned za rohem. S nárůstem teploty na Zemi začne tání ledovců a zvyšování hladiny vody ve světových oceánech. To vše bude mít nepříznivý vliv na životní podmínky lidí. Dokonce může vést k katastrofě.

Tyto problémy pomohou vyřešit průzkum vesmíru. Zamyslete se sami. Tam bude možné přesunout továrny, prozkoumat Mars, Měsíc, extrahovat zdroje a energii. A všechno bude stejné jako ve filmech a na stránkách sci-fi.

Energie z vesmíru

Nyní je 90% veškeré pozemské energie získáno spalováním paliva v domácích pecích, automobilových motorech a kotlích elektráren. Každých 20 let se spotřeba energie zdvojnásobuje. Kolik je dostatek přírodních zdrojů k uspokojení našich potřeb?

Například stejný olej? Podle předpovědí vědců skončí tolik let jako historie celkových průzkumů vesmíru, tedy po 50. Uhelné stačí 100 let a plyn asi 40. Mimochodem, jaderná energie také odkazuje na vyčerpatelné zdroje.

Teoreticky byl problém nalezení alternativní energie řešen zpět ve 30. letech minulého století, když přišli s reakcí na termonukleární fúzi. Bohužel je to stále nekontrolovatelné. Ale i když se naučíte ovládat a přijímat energii v neomezeném množství, povede to k přehřátí planety a nezvratné změně klimatu. Existuje východisko z této situace?

Trojrozměrný průmysl

Samozřejmě, to je zkoumání vesmíru. Je nutné přejít z "dvourozměrného" průmyslu na "trojrozměrný". To znamená, že veškerá energeticky náročná produkce musí být přenesena z povrchu Země do vesmíru. Ale v tuto chvíli je to ekonomicky nerentabilní. Náklady na takovou energii budou 200krát vyšší než elektřina přijatá tepelným způsobem na Zemi. Navíc obrovské hotovostní infuze vyžadují výstavbu velkých orbitálních stanic. Obecně platí, že musíte počkat, až bude lidstvo procházet dalšími etapami průzkumu vesmíru, kdy bude technologie vylepšena a náklady na stavební materiály klesnou.

Celodenní slunce

Během celé historie planety lidé užívali slunečního světla. Potřeba je však nejen v denní době. V noci je potřeba mnohem déle: osvětlení stavenišť, ulic, polí při zemědělské činnosti (setí, sklizeň) atd. A na Dalekém severu se Slunce vůbec na obloze neobjevuje po dobu šesti měsíců. Je možné zvýšit světlý den? Jak realistické je vytvořit umělé Slunce? Dnešní úspěch v průzkumu vesmíru činí tento úkol zcela uskutečnitelným. Stačí pouze umístit na oběžnou dráhu planety odpovídající zařízení odrazy světla na Zemi. Současně může být jeho intenzita změněna.

Kdo vynalezl reflektor?

Můžeme říci, že historie průzkumu vesmíru v Německu začala myšlenkou vytváření mimozemských reflektorů, kterou navrhl německý inženýr Hermann Obert v roce 1929. Další vývoj lze odvodit od práce vědce Erica Kraft ze Spojených států. Nyní jsou Američané více než kdy jindy k realizaci tohoto projektu.

Strukturálně je reflektor rámem, na němž je polymer metalizovaný film, odrážející záření slunce. Směr světelného toku bude buď příkazy ze Země, nebo automaticky podle předem naprogramovaného programu.

Realizace projektu

USA dosáhly významného pokroku v průzkumu vesmíru a blíží se realizaci tohoto projektu. Američtí odborníci nyní zkoumají možnost umístit odpovídající satelity na oběžnou dráhu. Budou umístěny přímo nad Severní Amerikou. 16 pevných zrcadlových reflektorů umožní prodloužit světlo na 2 hodiny. Dvě reflektory se chystají nasměrovat na Aljašku, což zvýší světelný den o 3 hodiny. Použijeme-li reflektory družic pro prodloužení dne v megacities, poskytne jim kvalitní a nehanebné osvětlení ulic, dálnic, stavenišť, což je nepochybně ekonomicky výhodné.

Reflektory v Rusku

Například, pokud se z vesmíru ozve pět měst, které jsou v rovnováze s Moskvou, pak v důsledku úspor energie budou náklady splaceny zhruba 4-5 let. A systém družicových reflektorů bez dalších nákladů se může přepnout na jinou skupinu měst. A jak bude vzduch čištěn, pokud energie pochází z chaotických elektráren, ale z vesmíru! Jedinou překážkou realizace tohoto projektu v naší zemi je nedostatečné financování. Rozvoj vesmíru Ruskem proto není tak rychlý, jak bychom si přáli.

Mimozemské rostliny

Od otevření vakua E. Torricelli uplynulo více než 300 let. To hrálo obrovskou roli při vývoji technologie. Koneckonců, bez pochopení vakuové fyziky by nebylo možné vytvořit ani elektroniku, ani spalovací motory. Ale to vše platí pro průmysl na Zemi. Je obtížné si představit, jaké příležitosti budou mít vakuum v takové věci jako průzkum vesmíru. Proč neudělat galaxii lidem tím, že buduje továrny tam? Budou v úplně jiném prostředí, za podmínek vakua, nízkých teplot, silných zdrojů slunečního záření a beztíže.

Nyní je obtížné realizovat všechny výhody těchto faktorů, ale je možné s jistotou říci, že se otevírají fantastické perspektivy a téma "Průzkum vesmíru budováním mimozemských rostlin" se stává stále důležitější než kdy jindy. Pokud jsou paprsky slunce soustředěny parabolickým zrcadlem, pak je možné svařovat díly z titanových slitin, nerezové oceli atd. Když se kovy roztaví za suchozemských podmínek, do nich vstupují nečistoty. A technologie je stále více zapotřebí ultra-čistých materiálů. Jak je získat? Můžete kovu "zavěsit" v magnetickém poli. Je-li jeho hmotnost malá, bude toto pole držet zpět. V tomto případě může být kov roztaven a procházet vysokofrekvenčním proudem.

Při nulové gravitaci je možné roztavit materiály libovolné hmotnosti a velikosti. Není třeba pro formy nebo kelímky pro lití. Také není potřeba následné broušení a leštění. A materiály se roztaví buď v obyčejných nebo v solárních pecích. Za vakuových podmínek je možné provádět "studené svařování": dobře leštěné a přizpůsobené kovové povrchy tvoří velmi silné spoje.

Za suchozemských podmínek nebude možné vyrábět velké polovodičové krystaly bez vad, které snižují kvalitu mikroobvodů a zařízení z nich vyráběných. Kvůli vážení a vakuu lze získat krystaly s požadovanými vlastnostmi.

Pokusy o implementaci nápadů

První kroky při realizaci těchto myšlenek byly provedeny v 80. letech, kdy byl průzkum vesmíru v SSSR v plném proudu. V roce 1985 inženýři spustili družici na oběžnou dráhu. O dva týdny později dodal vzorky materiálů na Zemi. Takové starty se staly každodenní tradicí.

Ve stejném roce byl projekt "Technologie" vyvinut v nevládní organizaci "Salyut". Budova byla naplánována kosmická loď s hmotností 20 tun a rostlinou o hmotnosti 100 tun. Zařízení bylo vybaveno balistickými kapslemi, které měly dodat vyráběné produkty na Zemi. Projekt nebyl nikdy implementován. Ptáte se: proč? To je standardní problém průzkumu vesmíru - nedostatečné financování. To je důležité v naší době.

Vesmírné osídlení

Na začátku 20. století byl vydán fantastický příběh K.E. Tsiolkovského "Mimo země". V tom popsal první galaktické osídlení. V momentě, kdy již existují jisté úspěchy v průzkumu vesmíru, lze realizovat tento fantastický projekt.

V roce 1974 profesor fyziky univerzity Princeton University Gerard O`Neill vyvinul a zveřejnil projekt kolonizace galaxie. Navrhl umístit vesmírné osady na místě librace (místo, kde se síly přitažlivosti Slunce, Měsíce a Země vzájemně kompenzují). Taková vesnice budou vždy na jednom místě.

O^"Neil věří, že v roce 2074 se většina lidí přesune do vesmíru a bude mít neomezené zdroje potravin a energie. Pozemek se stane obrovským parkem, bez průmyslu, kde můžete strávit dovolenou.

Model kolonie O^"Nilu

Klidný průzkum vesmírného profesora naznačuje zahájení výstavby modelu o poloměru 100 metrů. V této budově se může ubytovat asi 10 tisíc lidí. Hlavním úkolem tohoto řešení je vybudovat další model, který by měl být desetkrát větší. Průměr další kolonie se zvětší na 6-7 kilometrů a délka se zvětší na 20.

Ve vědecké komunitě kolem projektu O^"Neal stále neopouštějí spory. V koloniích, které nabízejí, je hustota obyvatel asi stejná jako v pozemských městech. A to je docela hodně! Zvlášť pokud si myslíte, že o víkendech se nemůžete dostat ven z města. V blízkých parcích, několik bude chtít odpočinout. Je nepravděpodobné, že to lze srovnávat s podmínkami života na Zemi. A jak v těchto uzavřených prostorech půjde s psychologickou kompatibilitou a touhou změnit místa? Budou lidé chtít tam žít? Bude vesmírné osídlení místy globálních katastrof a konfliktů? Všechny tyto problémy jsou stále otevřené.

Závěr

V útrobách sluneční soustavy jsou položeny nesčetné množství materiálových a energetických zdrojů. Průzkum vesmíru člověkem se proto musí stát prioritním úkolem. Koneckonců, pokud budou úspěšné, získané zdroje budou sloužit lidem.

Dosud kosmonautika podnikla první kroky tímto směrem. Můžeme říci, že je to dítě, ale nakonec se stane dospělým. Hlavním problémem průzkumu vesmíru není nedostatek nápadů, ale nedostatek peněz. Skvělé materiální zdroje. Ale jestli je porovnáme s náklady na výzbroj, pak částka není tak velká. Například snížení světových vojenských výdajů o 50% umožní v příštích několika letech poslat na Mars tři expedice.

V naší době by lidstvo mělo být propojeno s myšlenkou jednoty světa a přehodnotit priority ve vývoji. A prostor bude symbolem spolupráce. Je lepší stavět továrny na Marsu a na Měsíci, přinášející výhody všem lidem, než znásobit již nafouknutý světový jaderný potenciál. Existují lidé, kteří tvrdí, že průzkum vesmíru může čekat. Vědci obvykle odpovídají: "Samozřejmě, možná, protože vesmír bude existovat navždy, ale my, bohužel, ne."