Ruimteverkenning: geskiedenis, probleme en suksesse

2024 Outeur: Henry Conors | [email protected]. Laas verander: 2024-02-12 02:59

Onlangs het die mensdom die drumpel van die derde millennium betree. Wat wag vir ons in die toekoms? Daar sal sekerlik baie probleme wees wat bindende oplossings vereis. Volgens wetenskaplikes sal die aantal inwoners van die aarde in 2050 die syfer van 11 miljard mense bereik. Boonop sal 94% groei in ontwikkelende lande wees en slegs 6% in geïndustrialiseerde lande. Daarbenewens het wetenskaplikes geleer om die verouderingsproses te vertraag, wat die lewensverwagting aansienlik verhoog.

Dit lei tot 'n nuwe probleem - voedseltekorte. Op die oomblik ly ongeveer 'n halfmiljard mense honger. Om hierdie rede sterf ongeveer 50 miljoen elke jaar. Om 11 miljard te voer sal 'n 10-voudige toename in voedselproduksie vereis. Daarbenewens sal energie nodig wees om die lewe van al hierdie mense te verseker. En dit lei tot 'n toename in die produksie van brandstof en grondstowwe. Sal die planeet so 'n las weerstaan?

Wel, moenie van omgewingsbesoedeling vergeet nie. Met toenemende produksiekoersenie net is hulpbronne uitgeput nie, maar die klimaat van die planeet is besig om te verander. Motors, kragsentrales en fabrieke straal soveel koolstofdioksied in die atmosfeer uit dat die ontstaan van 'n kweekhuiseffek nie ver is nie. Met 'n toename in temperatuur op Aarde sal die smelt van gletsers en 'n toename in die watervlak in die oseane begin. Dit alles sal die lewensomstandighede van mense nadelig beïnvloed. Dit kan selfs tot 'n ramp lei.

Hierdie probleme sal help om ruimteverkenning op te los. Dink vir jouself. Dit sal moontlik wees om fabrieke daarheen te verskuif, Mars, die Maan te verken, hulpbronne en energie te ontgin. En alles sal wees soos in die flieks en op die bladsye van wetenskapfiksiewerke.

Energie uit die buitenste ruimte

Nou word 90% van al die aarde se energie verkry deur brandstof in huishoudelike stowe, motorenjins en kragsentrale-ketels te verbrand. Energieverbruik verdubbel elke 20 jaar. Hoeveel natuurlike hulpbronne sal genoeg wees om in ons behoeftes te voorsien?

Byvoorbeeld, dieselfde olie? Volgens wetenskaplikes sal dit eindig oor soveel jare as die geskiedenis van ruimteverkenning, dit wil sê in 50. Steenkool sal vir 100 jaar hou, en gas vir ongeveer 40. Terloops, kernenergie is ook 'n uitputbare bron.

Teoreties is die probleem om alternatiewe energie te vind opgelos in die 30's van die vorige eeu, toe hulle vorendag gekom het met die reaksie van termonukleêre samesmelting. Ongelukkig is sy steeds buite beheer. Maar selfs as jy leer om dit te beheer en energie in onbeperkte hoeveelhede te ontvang, sal dit lei tot oorverhitting van die planeet en onomkeerbaarklimaatverandering. Is daar 'n uitweg uit hierdie situasie?

3D-industrie

Natuurlik, dit is ruimteverkenning. Dit is nodig om van die "tweedimensionele" industrie na die "driedimensionele" te beweeg. Dit wil sê, alle energie-intensiewe nywerhede moet van die oppervlak van die Aarde na die ruimte oorgeplaas word. Maar op die oomblik is dit nie ekonomies lewensvatbaar om dit te doen nie. Die koste van sulke energie sal 200 keer hoër wees as elektrisiteit wat deur hitte op aarde opgewek word. Boonop sal groot kontantinspuitings die bou van groot orbitale stasies vereis. Oor die algemeen moet ons wag totdat die mensdom deur die volgende stadiums van ruimteverkenning gaan, wanneer tegnologie verbeter sal word en die koste van boumateriaal sal daal.

24/7 son

Deur die geskiedenis van die planeet het mense sonlig gebruik. Die behoefte daaraan is egter nie net in die dag nie. Snags is dit baie langer nodig: om konstruksieterreine, strate, landerye te verlig tydens landbouwerk (saai, oes), ens. En in die Verre Noorde verskyn die Son vir ses maande glad nie in die lug nie. Is dit moontlik om dagligure te verhoog? Hoe realisties is die skepping van 'n kunsmatige son? Vandag se vooruitgang in ruimteverkenning maak hierdie taak redelik uitvoerbaar. Dit is genoeg om net 'n gepaste toestel in die wentelbaan van die planeet te plaas om lig na die Aarde te reflekteer. Terselfdertyd kan die intensiteit daarvan verander word.

Wie het die weerkaatser uitgevind?

Daar kan gesê word dat die geskiedenis van ruimteverkenning in Duitsland begin het met die idee om buiteaardse weerkaatsers te skep, voorgestel deur die Duitse ingenieur HermannOberth in 1929. Die verdere ontwikkeling daarvan kan teruggevoer word na die werk van die wetenskaplike Eric Kraft van die VSA. Nou is die Amerikaners nader as ooit aan die implementering van hierdie projek.

Struktureel is die weerkaatser 'n raam waarop 'n polimeriese gemetalliseerde film gestrek word, wat die straling van die son weerkaats. Die rigting van die ligvloed sal uitgevoer word óf deur opdragte vanaf die Aarde, óf outomaties, volgens 'n voorafbepaalde program.

Projekimplementering

Die Verenigde State maak ernstige vordering in ruimteverkenning en het naby gekom aan die implementering van hierdie projek. Nou ondersoek Amerikaanse kenners die moontlikheid om toepaslike satelliete in 'n wentelbaan te plaas. Hulle sal direk bokant Noord-Amerika geleë wees. 16 geïnstalleerde reflekterende spieëls sal die dagligure met 2 uur verleng. Twee weerkaatsers word beplan om na Alaska gestuur te word, wat dagligure daar met soveel as 3 uur sal vermeerder. As jy reflektorsatelliete gebruik om die dag in megastede te verleng, sal dit hulle voorsien van hoë geh alte en skadulose beligting van strate, snelweë, konstruksieterreine, wat ongetwyfeld voordelig is uit 'n ekonomiese oogpunt.

Reflektors in Rusland

Byvoorbeeld, as vyf stede gelyk aan Moskou in grootte uit die ruimte verlig word, sal die koste danksy energiebesparing oor ongeveer 4-5 jaar afbetaal word. Boonop kan die stelsel van reflektorsatelliete sonder enige bykomende koste na 'n ander groep stede oorskakel. En hoe sal die lug gesuiwer word as die energie nie van rookkragsentrales kom nie, maar uit die ruimtespasie! Die enigste struikelblok vir die implementering van hierdie projek in ons land is die gebrek aan finansiering. Daarom gaan ruimteverkenning deur Rusland nie so vinnig as wat dit sou wou nie.

buiteaardse plante

Dit is meer as 300 jaar sedert E. Torricelli se ontdekking van die vakuum. Dit het 'n groot rol gespeel in die ontwikkeling van tegnologie. Per slot van rekening, sonder om die fisika van vakuum te verstaan, sou dit onmoontlik wees om óf elektroniese óf binnebrandenjins te skep. Maar dit alles geld vir die industrie op aarde. Dit is moeilik om te dink watter geleenthede 'n vakuum sal gee in so 'n saak soos ruimteverkenning. Hoekom laat die sterrestelsel nie mense bedien deur fabrieke daar te bou nie? Hulle sal in 'n heeltemal ander omgewing wees, in toestande van vakuum, lae temperature, kragtige bronne van sonstraling en gewigloosheid.

Nou is dit moeilik om al die voordele van hierdie faktore te besef, maar ons kan met vertroue sê dat eenvoudig fantastiese vooruitsigte oopmaak en die onderwerp "Ruimteverkenning deur die bou van buiteaardse fabrieke" raak meer relevant as ooit tevore. As die sonstrale deur 'n paraboliese spieël gekonsentreer word, kan dele wat van titaniumlegerings, vlekvrye staal, ens gemaak word, gesweis word. Wanneer metale in terrestriële toestande gesmelt word, kom onsuiwerhede daarin. En tegnologie benodig toenemend ultra-suiwer materiale. Hoe om hulle te kry? Jy kan die metaal in 'n magnetiese veld "suspendeer". As sy massa klein is, sal hierdie veld dit hou. In hierdie geval kan die metaal gesmelt word deur 'n hoëfrekwensiestroom daardeur te stuur.

In gewigloosheid kan materiale van enige massa en grootte gesmelt word. Nie nodig niegeen vorms, geen smeltkroeë om te giet nie. Daar is ook geen behoefte aan daaropvolgende slyp en poleer nie. En die materiaal sal óf in konvensionele óf sonoonde gesmelt word. In vakuumtoestande kan “koue sweiswerk” uitgevoer word: goed skoongemaakte en bypassende metaaloppervlaktes vorm baie sterk lasse.

In terrestriële toestande sal dit nie moontlik wees om groot halfgeleierkristalle sonder defekte te maak nie, wat die kwaliteit van mikrobane en toestelle wat daaruit gemaak word, verminder. Danksy gewigloosheid en vakuum sal dit moontlik wees om kristalle met die verlangde eienskappe te verkry.

Pogings om idees te implementeer

Die eerste stappe in die implementering van hierdie idees is in die 80's geneem, toe ruimteverkenning in die USSR in volle swang was. In 1985 het ingenieurs 'n satelliet in 'n wentelbaan gelanseer. Twee weke later het hy monsters van materiaal na die aarde afgelewer. Sulke bekendstellings het 'n jaarlikse tradisie geword.

In dieselfde jaar is die "Tegnologie"-projek by die NPO "Salyut" ontwikkel. Daar is beplan om 'n ruimtetuig te bou wat 20 ton weeg en 'n aanleg wat 100 ton weeg. Die toestel was toegerus met ballistiese kapsules, wat veronderstel was om vervaardigde produkte aan die aarde te lewer. Die projek is nooit geïmplementeer nie. Jy sal vra hoekom? Dit is 'n standaardprobleem van ruimteverkenning - gebrek aan finansiering. Dit is relevant in ons tyd.

Ruimte-nedersettings

Aan die begin van die 20ste eeu is 'n fantastiese verhaal deur K. E. Tsiolkovsky “Out of the Earth” gepubliseer. Daarin het hy die eerste galaktiese nedersettings beskryf. Op die oomblik, wanneerdaar sekere prestasies in ruimteverkenning is, kan jy die implementering van hierdie fantastiese projek aanpak.

In 1974 het Gerard O'Neill, professor in fisika aan Princeton Universiteit, 'n projek ontwikkel en gepubliseer om die sterrestelsel te koloniseer. Hy het voorgestel om ruimtenedersettings by die punt van librasie te plaas (die plek waar die aantrekkingskragte van die Son, Maan en Aarde mekaar uitkanselleer). Sulke dorpies sal altyd op een plek wees.

O^'Neil glo dat die meeste mense in 2074 die ruimte sal intrek en onbeperkte voedsel- en energiebronne sal hê. Die grond sal 'n groot park word, vry van nywerheid, waar jy jou vakansie kan deurbring.

Modelkolonie O^'Nyl

Vreedsame ruimteverkenning, die professor stel voor om met die konstruksie van 'n model met 'n radius van 100 meter te begin. Hierdie fasiliteit kan tot 10 000 mense akkommodeer. Die hooftaak van hierdie nedersetting is om die volgende model te bou, wat 10 keer groter moet wees. Die deursnee van die volgende kolonie neem toe tot 6-7 kilometer, en die lengte neem toe tot 20.

In die wetenskaplike gemeenskap rondom die O^'Nyl-projek, bedaar geskille steeds nie. In die kolonies wat hy voorstel, is die bevolkingsdigtheid omtrent dieselfde as in terrestriële stede. En dit is nogal baie! Veral as jy in ag neem dat jy oor naweke nie daar uit die stad kan kom nie. Min mense wil in beknopte parke ontspan. Dit kan kwalik vergelyk word met die toestande van lewe op Aarde. En hoe sal dit wees met sielkundige versoenbaarheid en begeerte om plekke in hierdie geslote ruimtes te verander?Sal mense daar wil woon? Sal ruimte-nedersettings plekke van verspreiding van globale rampe en konflikte word? Al hierdie vrae is nog oop.

Gevolgtrekking

In die ingewande van die sonnestelsel word 'n onberekenbare hoeveelheid materiaal en energiebronne gelê. Daarom moet menslike ruimteverkenning nou 'n prioriteit word. As dit suksesvol is, sal die hulpbronne wat ontvang word immers die voordeel van mense dien.

Tot dusver maak ruimtevaartkunde sy eerste treë in hierdie rigting. Ons kan sê dat dit 'n kind is, maar mettertyd sal hy 'n volwassene word. Die hoofprobleem van ruimteverkenning is nie 'n gebrek aan idees nie, maar 'n gebrek aan fondse. Groot materiële hulpbronne is nodig. Maar as ons dit vergelyk met die koste van wapentuig, dan is die bedrag nie so groot nie. Byvoorbeeld, 'n vermindering van 50% in wêreldwye militêre besteding sal drie ekspedisies na Mars in die volgende paar jaar toelaat.

In ons tyd moet die mensdom deurdrenk wees van die idee van die eenheid van die wêreld en heroorweeg ontwikkelingsprioriteite. En ruimte sal 'n simbool van samewerking wees. Dit is beter om fabrieke op Mars en die Maan te bou en sodoende alle mense te bevoordeel, as om die reeds opgeblaasde globale kernpotensiaal te vermenigvuldig. Daar is mense wat redeneer dat ruimteverkenning kan wag. Wetenskaplikes antwoord hulle gewoonlik so: “Natuurlik, miskien, want die heelal sal vir ewig bestaan, maar ons, ongelukkig, sal nie.”