Explorarea spațiului: istorie, probleme și succese

Recent, omenirea a intrat în pragul celui de-al treilea mileniu. Ce ne așteaptă în viitor? Desigur, vor exista multe probleme care necesită decizii obligatorii. Conform previziunilor oamenilor de știință, în 2050 numărul locuitorilor Pământului va ajunge la 11 miliarde de oameni. Și o creștere de 94% va fi în țările în curs de dezvoltare și doar 6% în țările industrializate. În plus, oamenii de știință au învățat să încetinească procesul de îmbătrânire, ceea ce sporește semnificativ speranța de viață.

Aceasta duce la o nouă problemă - lipsa alimentelor. În prezent, aproximativ jumătate de miliard de oameni suferă de foame. Din acest motiv, aproximativ 50 de milioane mor în fiecare an. Pentru a alimenta 11 miliarde, va fi necesar să crească producția de produse alimentare de 10 ori. În plus, va lua energie pentru a asigura viața tuturor acestor oameni. Și aceasta conduce la o creștere a extracției de combustibil și a materiilor prime. Planeta va susține această încărcătură?

Ei bine, nu uitați de poluarea mediului. Odată cu creșterea ratelor de producție, nu numai resursele sunt epuizate, dar și clima planetei se schimbă. Mașinile, centralele electrice, plantele aruncă în atmosferă atât de mult dioxid de carbon încât aspectul efectului de seră se află chiar la colț. Odată cu creșterea temperaturii pe Pământ va începe topirea ghețarilor și creșterea nivelului apei în oceanele lumii. Toate acestea vor avea un efect nefavorabil asupra condițiilor de trai ale oamenilor. Chiar poate duce la dezastru.

Aceste probleme vor ajuta la rezolvarea explorării spațiului cosmic. Gândește-te singur. Acolo va fi posibilă mutarea fabricilor, explorarea Marte, a Lunii, extragerea resurselor și a energiei. Și totul va fi la fel ca în filmele și pe paginile lucrărilor science fiction.

Energia din spațiu

Acum, 90% din toată energia terestră este obținută prin arderea combustibilului în cuptoarele de uz casnic, în motoarele de automobile și în cazanele centralelor electrice. La fiecare 20 de ani, consumul de energie se dublează. Cât de multe resurse naturale sunt suficiente pentru a ne satisface nevoile?

De exemplu, același ulei? Potrivit previziunilor de oameni de știință, se va termina după atâția ani, cât de mult are istoria explorării spațiului, adică 50. Cărbunele va dura timp de 100 de ani, și de gaze cu aproximativ 40. Apropo, energia nucleară este legată și de surse epuizabile.

Teoretic, problema găsirii energiei alternative a fost rezolvată în anii 30 ai secolului trecut, când au apărut o reacție pentru fuziunea termonucleară. Din păcate, este încă incontrolabil. Dar chiar dacă învățați să o controlați și să primiți energie în cantități nelimitate, aceasta va duce la supraîncălzirea planetei și la schimbările climatice ireversibile. Există o cale de ieșire din această situație?

Industria tridimensională

Desigur, aceasta este explorarea cosmosului. Este necesar să trecem de la industria "bidimensională" la "tridimensională". Aceasta înseamnă că toată producția intensivă de energie trebuie transferată de pe suprafața Pământului în spațiu. Dar, în prezent, este neprofitabil din punct de vedere economic să faceți acest lucru. Costul unei astfel de energii va fi de 200 de ori mai mare decât energia electrică primită de calea termică de pe Pământ. În plus, infuziile de numerar uriașe vor necesita construcția de stații mari orbitale. În general, trebuie să așteptați până când omenirea va trece prin următoarele etape ale explorării spațiului, atunci când tehnologia va fi îmbunătățită, iar costul materialelor de construcție va scădea.

Seara soarelui

De-a lungul istoriei planetei, oamenii s-au bucurat de lumina soarelui. Cu toate acestea, necesitatea nu este numai în timpul zilei. Noaptea este nevoie de mult mai mult: să ilumineze șantierele, străzile, câmpurile în timpul lucrului în agricultură (însămânțare, recoltare) etc. Și în îndepărtatul nord, Soarele nu apare deloc pe cer timp de șase luni. Este posibil să crească zi ușoară? Cât de realist este să creezi un soare artificial? Succesul de astăzi în explorarea spațială face ca această sarcină să fie destul de fezabilă. Este suficient doar să se plaseze pe orbita planetei dispozitivul corespunzător pentru reflexiile luminoase la Pământ. În același timp, intensitatea sa poate fi schimbată.

Cine a inventat reflectorul?

Putem spune că istoria explorării spațiului din Germania a început cu ideea de a crea reflectori extraterestri, propusă de inginerul german Hermann Obert în 1929. Dezvoltarea ulterioară poate fi urmărită de activitatea omului de știință Eric Kraft din Statele Unite. Acum, americanii sunt mai aproape ca niciodată la implementarea acestui proiect.

Structurally, reflectorul este un cadru pe care polimerul peliculă metalizată, reflectând radiația soarelui. Direcția fluxului de lumină va fi fie prin comenzi de la Pământ, fie automat, în conformitate cu un program programat în prealabil.

Implementarea proiectului

Statele Unite fac progrese serioase în explorarea spațiului și s-au apropiat de realizarea acestui proiect. Acum, experții americani explorează posibilitatea plasării sateliților corespunzători pe orbită. Acestea vor fi localizate direct peste America de Nord. 16 reflectori cu oglindă fixă ​​vor permite extinderea zilei luminoase timp de 2 ore. Două reflectori intenționează să direcționeze spre Alaska, ceea ce va crește ziua de lumină acolo timp de până la 3 ore. Dacă utilizați un satelit reflectoare pentru extinderea zilei în marile orașe, le va oferi de înaltă calitate și de iluminat shadowless de străzi, autostrăzi, clădiri, care cu siguranță este benefică din punct de vedere economic.

Reflectoarele din Rusia

De exemplu, în cazul în care cinci orașe de dimensiuni egale cu Moscova sunt strălucite din spațiu, atunci din cauza economiilor de energie, costurile vor fi rambursate în aproximativ 4-5 ani. Și sistemul de reflectori sateliți fără costuri suplimentare poate trece la alt grup de orașe. Și cum va fi purificat aerul, dacă energia nu vine din centralele haotice, ci din spațiul cosmic! Singurul obstacol în calea implementării acestui proiect în țara noastră este lipsa de finanțare. Prin urmare, dezvoltarea spațiului cosmic de către Rusia nu merge atât de repede cum am dori.

Plantele extraterestre

Au trecut mai mult de 300 de ani de la deschiderea vidului E. Torricelli. Acest lucru a jucat un rol imens în dezvoltarea tehnologiei. La urma urmei, fără a înțelege fizica vidului, ar fi imposibil să se creeze motoare electronice sau cu combustie internă. Dar toate acestea se aplică industriei de pe Pământ. Este dificil să ne imaginăm ce posibilități de vid va da într-o chestiune de explorare a spațiului cosmic. De ce nu facem galaxia să servească oamenii prin construirea de fabrici acolo? Ei vor fi într-un mediu complet diferit, în condiții de vid, temperaturi scăzute, surse puternice de radiație solară și lipsă de greutate.

Acum este dificil să realizăm toate avantajele acestor factori, dar este posibil să spunem cu certitudine că se deschid perspective fantastice și că tema "Explorarea spațială prin construirea de plante extraterestre" devine din ce în ce mai relevantă ca niciodată. Dacă razele soarelui sunt concentrate printr-o oglindă parabolică, atunci este posibilă sudarea pieselor din aliaje de titan, oțel inoxidabil etc. Când metalele sunt topite în condiții terestre, impuritățile intră în ele. Și tehnologia este din ce în ce mai necesară materiale ultra-pure. Cum să le obții? Puteți "închide" metalul într-un câmp magnetic. Dacă masa este mică, atunci acest câmp îl va ține înapoi. În acest caz, metalul poate fi topit, trecând prin el un curent de înaltă frecvență.

În gravitație zero, este posibil să se topească materiale de orice masă și mărime. Nu este nevoie de matrițe sau creuzete pentru turnare. De asemenea, nu este nevoie de șlefuire și lustruire ulterioare. Materialele vor fi topite fie în cuptoare obișnuite, fie în cuptoare solare. În condiții de vid, este posibilă efectuarea "sudării la rece": suprafețele metalice bine lustruite și potrivite formează îmbinări foarte puternice.

În condiții terestre, nu va fi posibil să se producă cristale semiconductoare mari fără defecte care să reducă calitatea microcircuitelor și a dispozitivelor fabricate din acestea. Datorită greutății și a vidului, pot fi obținute cristale cu proprietățile dorite.

Încercări de implementare a ideilor

Primii pași în implementarea acestor idei au fost făcuți în anii 80, când explorarea spațiului cosmic în URSS era în plină desfășurare. În 1985, inginerii au lansat un satelit pe orbită. Două săptămâni mai târziu, a livrat mostre de materiale pe Pământ. Astfel de lansări au devenit o tradiție anuală.

În același an, proiectul "Tehnologie" a fost dezvoltat în cadrul ONG "Salyut". Clădirea a fost planificată nave spațiale cântărind 20 de tone și o plantă cântărind 100 de tone. Dispozitivul era echipat cu capsule balistice, care ar fi trebuit să livreze produsele produse pe Pământ. Proiectul nu a fost niciodată implementat. Vă întrebați: de ce? Aceasta este problema standard a explorării spațiului - lipsa de finanțare. Este relevant în timpul nostru.

Amplasarea spațială

La începutul secolului XX, a fost publicată o poveste fantastică de către K. Tsiolkovsky "Afară de Pământ". În el, el a descris primele așezări galactice. În momentul în care există deja anumite realizări în explorarea spațială, se poate realiza implementarea acestui proiect fantastic.

În 1974, profesorul de fizică al Universității din Princeton, Gerard O`Neill, a elaborat și publicat un proiect pentru colonizarea galaxiei. El a propus plasarea așezărilor spațiale în punctul de librărie (locul unde forțele de atracție ale Soarelui, Lunii și Pământului se compensează reciproc). Astfel de sate vor fi întotdeauna într-un singur loc.

oh^`Neil crede că în 2074 majoritatea oamenilor se vor muta în spațiu și vor avea resurse nelimitate de alimente și energie. Terenul va deveni un parc imens, liber de industrie, unde vă puteți petrece vacanța.

Modelul coloniei O^`Nile

Explorarea pașnică a profesorului de spațiu sugerează începând cu construirea unui model cu o rază de 100 de metri. În această clădire pot găzdui aproximativ 10 mii de oameni. Principala sarcină a acestei decontări este construirea modelului următor, care ar trebui să fie de 10 ori mai mare. Diametrul următoarei colonii crește la 6-7 kilometri, iar lungimea crește la 20.

În comunitatea științifică din jurul proiectului O^`Neal încă nu renunță la dispute. În coloniile pe care le oferă, densitatea populației este aproximativ aceeași ca în orașele terestre. Și asta este destul de mult! Mai ales dacă vă gândiți că la sfârșit de săptămână nu puteți ieși din oraș. În parcuri apropiate, puțini vor să se odihnească. Este puțin probabil ca acest lucru să poată fi comparat cu condițiile de viață de pe Pământ. Și cum în aceste spații închise vor merge lucrurile cu compatibilitate psihologică și cu dorința de a schimba locurile? Vreau oamenii să locuiască acolo? Vor urma așezările spațiale locuri de dezastre și conflicte globale? Toate aceste aspecte sunt încă deschise.

concluzie

În interiorul sistemului solar, se pun nenumărate cantități de resurse materiale și de energie. Prin urmare, explorarea spațiului cosmic de către om trebuie acum să devină o sarcină prioritară. La urma urmei, dacă reușim, resursele obținute vor servi în beneficiul oamenilor.

Până în prezent, cosmonautica a făcut primii pași în această direcție. Putem spune că acesta este un copil, dar în cele din urmă el va deveni adult. Principala problemă a explorării spațiului nu este lipsa de idei, ci lipsa de bani. mare nevoie uriașă resursele materiale. Dar dacă le comparăm cu costurile armamentului, atunci suma nu este atât de mare. De exemplu, reducerea cheltuielilor militare mondiale cu 50% va permite în următorii câțiva ani să trimită pe Marte trei expediții.

În timpul nostru, omenirea ar trebui să fie imboldată cu ideea unității lumii și să reconsidere prioritățile în dezvoltare. Și spațiul va fi un simbol al cooperării. Este mai bine să construim fabrici pe Marte și pe Lună, aducând beneficii tuturor oamenilor decât multiplicarea potențialului nuclear mondial deja umflat. Există oameni care susțin că explorarea spațiului poate aștepta. De obicei, oamenii de stiinta le raspund: "Desigur, poate, pentru ca universul va exista pentru totdeauna, dar noi, din pacate, nu".