Neseniai žmonija peržengė trečiojo tūkstantmečio ribą. Kas mūsų laukia ateityje? Tikrai bus daug problemų, kurioms reikės įpareigojančių sprendimų. Pasak mokslininkų, 2050 m. Žemės gyventojų skaičius pasieks 11 milijardų žmonių. Be to, 94% augimo bus besivystančiose šalyse ir tik 6% pramoninėse šalyse. Be to, mokslininkai išmoko sulėtinti senėjimo procesą, o tai žymiai padidina gyvenimo trukmę.
Tai lemia naują problemą - maisto trūkumą. Šiuo metu maždaug pusė milijardo žmonių badauja. Dėl šios priežasties kasmet miršta apie 50 mln. Maitinti 11 milijardų reikės 10 kartų padidinti maisto produkciją. Be to, reikės energijos, kad būtų užtikrintas visų šių žmonių gyvenimas. O tai lemia degalų ir žaliavų gamybos padidėjimą. Ar planeta atlaikys tokį krūvį?
Na, nepamirškite apie aplinkos taršą. Didėjant gamybos tempui, išeikvojami ne tik ištekliai, bet keičiasi ir planetos klimatas. Mašinos, elektrinės, gamyklos į atmosferą išmeta tiek anglies dioksido, kad šiltnamio efektas yra visai šalia. Pakilus temperatūrai Žemėje, prasidės ledynų tirpimas ir padidės vandens lygis vandenynuose. Visa tai neigiamai paveiks žmonių gyvenimo sąlygas. Tai netgi gali sukelti nelaimę.
Šios problemos padės išspręsti kosmoso tyrinėjimus. Pagalvok pats. Ten bus galima perkelti augalus, tyrinėti Marsą, Mėnulį ir išgauti išteklius bei energiją. Ir viskas bus taip, kaip filmuose ir mokslinės fantastikos kūrinių puslapiuose.
Energija iš kosmoso
Dabar 90% visos žemės energijos gaunama deginant kurą namų krosnyse, automobilių varikliuose ir elektrinių katiluose. Kas 20 metų energijos suvartojimas padvigubėja. Kiek gamtos išteklių pakaks mūsų poreikiams patenkinti?
Pavyzdžiui, ta pati alyva? Anot mokslininkų, ji pasibaigs per tiek metų, kiek turi kosmoso tyrinėjimo istorija, tai yra per 50. Anglių užtenka 100 metų, o dujų - apie 40. Beje, atominė energija taip pat yra neišsenkantis šaltinis.
Teoriškai alternatyvios energijos paieškos problema buvo išspręsta praėjusio amžiaus 30-aisiais, kai jie išrado sintezės reakciją. Deja, ji vis dar nekontroliuojama. Bet net jei jūs išmoksite ją valdyti ir energiją gausite neribotais kiekiais, tai sukels planetos perkaitimą ir negrįžtamus klimato pokyčius. Ar yra išeitis iš šios situacijos?
3D pramonė
Žinoma, tai yra kosmoso tyrinėjimai. Būtina pereiti nuo „dvimatės“ pramonės prie „trimatės“ pramonės. T. y., Visa energijai imli energija turi būti perkelta iš Žemės paviršiaus į kosmosą. Tačiau šiuo metu tai padaryti ekonomiškai nenaudinga. Tokios energijos kaina bus 200 kartų didesnė nei už šilumą Žemėje gauta elektra. Plius didžiulės grynųjų injekcijos pareikalaus didelių orbitinių stočių pastatymo. Apskritai reikia laukti, kol žmonija pereis kitus kosmoso tyrinėjimo etapus, kai bus patobulintos technologijos ir sumažės statybinių medžiagų kaina.
Visą parą saulė
Per visą planetos istoriją žmonės naudojosi saulės spinduliais. Tačiau to reikia ne tik dienos metu. Naktimis tai užtrunka daug ilgiau: apšviesti statybvietę, gatves, laukus atliekant žemės ūkio darbus (sėją, derlių) ir kt. O Tolimoje Šiaurėje Saulė iš viso horizonte neatsiranda šešis mėnesius. Ar įmanoma padidinti dienos šviesos laiką? Kiek realu sukurti dirbtinę saulę? Dėl šios dienos sėkmės tyrinėjant kosmosą šią užduotį įmanoma įgyvendinti. Pakanka į planetos orbitą pastatyti tinkamą prietaisą, kuris atspindėtų Žemėje esančią šviesą. Tuo pačiu metu jo intensyvumas gali būti pakeistas.
Kas sugalvojo atšvaitą?
Galima sakyti, kad kosmoso tyrinėjimo istorija Vokietijoje prasidėjo nuo idėjos sukurti nežemiškus atšvaitus, kuriuos pasiūlė vokiečių inžinierius Hermanas Obertas 1929 m. Tolesnį jos vystymąsi galima atsekti iš mokslininko Eriko Krafto iš JAV darbų. Dabar amerikiečiai yra artimesni nei bet kada šiam projektui.
Pagal struktūrą atšvaitas yra rėmas, ant kurio yra ištempta metalizuota polimerinė plėvelė, atspindinti saulės spinduliuotę. Šviesos srauto kryptis bus vykdoma komandomis iš Žemės arba automatiškai pagal iš anksto nustatytą programą.
Projekto įgyvendinimas
JAV daro rimtą pažangą kosmoso tyrinėjimuose ir priartėjo prie šio projekto įgyvendinimo. Dabar Amerikos ekspertai tiria galimybę orbitoje iškelti atitinkamus palydovus. Jie bus įsikūrę tiesiai virš Šiaurės Amerikos. 16 sumontuotų atšvaitų veidrodžių padidins dienos šviesos laiką 2 valandomis. Du atšvaitai planuoja nukreipti į Aliaską, o dienos šviesos laikas joje padidės net 3 valandomis. Jei naudosite palydovus su atšvaitais, kad prailgintumėte dieną didmiesčiuose, tai užtikrins aukštos kokybės ir šešėlinį gatvių, greitkelių, statybviečių apšvietimą, o tai, be abejo, yra ekonomiškai naudinga.
Atšvaitai Rusijoje
Pavyzdžiui, jei apšviestumėte iš kosmoso penkis miestus, kurių dydis yra lygus Maskvai, dėl sutaupytos energijos, išlaidos atsiperka maždaug per 4–5 metus. Be to, palydovinio atšvaito sistema gali perjungti į kitą miestų grupę be jokių papildomų išlaidų. O kaip bus išvalytas oras, jei energija ateis ne iš mažiausių elektrinių, o iš kosmoso! Vienintelė kliūtis įgyvendinti šį projektą mūsų šalyje yra finansavimo stoka. Todėl Rusijos vykdomi kosmoso tyrinėjimai vyksta ne taip greitai, kaip mes norėjome.
Nežemiškos gamyklos
Nuo E. Torricelli vakuumo atradimo praėjo daugiau nei 300 metų. Tai vaidino didžiulį vaidmenį kuriant technologijas. Iš tiesų, nesuvokus vakuumo fizikos, neįmanoma sukurti nei elektronikos, nei vidaus degimo variklių. Bet visa tai taikoma pramonei Žemėje. Sunku įsivaizduoti, kokias galimybes vakuumas suteiks tokiu klausimu kaip kosmoso tyrinėjimas. Kodėl nepadarius galaktikos tarnauti žmonėms, statant ten gamyklas? Jie bus visiškai kitoje aplinkoje, vakuume, žemoje temperatūroje, galinguose saulės spinduliuotės šaltiniuose ir nulinėje gravitacijoje.
Dabar sunku suvokti visus šių veiksnių pranašumus, tačiau galima drąsiai teigti, kad atsiveria fantastiškos perspektyvos ir tema „Kosmoso tyrinėjimas statant nežemiškus augalus“ tampa aktualesnė nei bet kada. Jei saulės spindulius sukoncentruojate su paraboliniu veidrodžiu, galite suvirinti dalis iš titano lydinių, nerūdijančio plieno ir kt. Lydant metalus sausumos sąlygomis, į juos patenka priemaišų. Ir technologijai vis labiau reikia ypač grynų medžiagų. Kaip juos gauti? Galite "pakabinti" metalą magnetiniame lauke. Jei jo masė nedidelė, tai šis laukas ją išlaikys. Tokiu atveju metalas gali būti išlydomas praleidžiant aukšto dažnio srovę per jį.
Esant nuliniam gravitacijai, galima išlydyti bet kokios masės ir dydžio medžiagas. Nereikia nei pelėsių, nei liejamo tiglio. Taip pat nereikia tolesnio šlifavimo ir poliravimo. Ir medžiagos bus išlydytos įprastose arba saulės krosnyse. Vakuuminiu būdu galima atlikti „šaltą suvirinimą“: gerai išvalyti ir pritvirtinti vienas prie kito metaliniai paviršiai sudaro labai tvirtus sujungimus.
Antžeminėmis sąlygomis nebus įmanoma pagaminti didelių puslaidininkių kristalų be defektų, kurie sumažina mikroschemų ir iš jų pagamintų prietaisų kokybę. Dėl nulinio gravitacijos ir vakuumo bus galima gauti norimų savybių kristalus.
Bandymai įgyvendinti idėjas
Pirmieji žingsniai įgyvendinant šias idėjas buvo žengti devintajame dešimtmetyje, kai kosmoso tyrinėjimai SSRS buvo pačiame įkarštyje. 1985 m. Inžinieriai paleido palydovą į orbitą. Po dviejų savaičių jis pristatė į Žemę medžiagų pavyzdžius. Tokie paleidimai tapo kasmetine tradicija.
Tais pačiais metais Salyvo NVO sukūrė technologijos projektą. Buvo planuojama pastatyti 20 tonų sveriantį erdvėlaivį ir 100 tonų sveriantį įrenginį. Aparatas buvo aprūpintas balistinėmis kapsulėmis, kurios turėjo pristatyti pagamintus gaminius į Žemę. Projektas niekada nebuvo įgyvendintas. Jūs klausiate: kodėl? Tai standartinė kosmoso tyrinėjimo problema - trūksta lėšų. Tai aktualu mūsų laikais.
Kosminės gyvenvietės
XX amžiaus pradžioje buvo išleistas fantastiškas K. E. Tsiolkovskio romanas „Be žemės“. Jame jis aprašė pirmąsias galaktikos gyvenvietes. Šiuo metu, kai jau yra tam tikrų laimėjimų kosmoso tyrinėjimuose, galite imtis įgyvendinti šį fantastišką projektą.
1974 m. Prinstono universiteto fizikos profesorius Gerardas O'Neilis sukūrė ir paskelbė galaktikos kolonizacijos projektą. Jis pasiūlė išdėstyti gyvenvietes kosmose prie libravimo taško (vietoje, kur Saulės, Mėnulio ir Žemės gravitacijos jėgos panaikina viena kitą). Tokie kaimai visada bus vienoje vietoje.
O'Neilis mano, kad 2074 m. Dauguma žmonių persikels į kosmosą ir turės neribotus maisto ir energijos išteklius. Žemė taps didžiuliu parku, kuriame nėra pramonės, kuriame galėsite praleisti atostogas.
Kolonijos modelis O'Neilis
Profesorius siūlo pradėti taikius kosmoso tyrinėjimus sukūrus modelį, kurio spindulys būtų 100 metrų. Tokioje struktūroje gali tilpti apie 10 tūkstančių žmonių. Pagrindinis šios gyvenvietės uždavinys yra sukurti kitą modelį, kuris turėtų būti 10 kartų didesnis. Kitos kolonijos skersmuo padidėja iki 6-7 kilometrų, o ilgis padidėja iki 20.
Mokslinė bendruomenė, susijusi su „O'Neill“ projektu, dar nepasitraukė. Jo siūlomose kolonijose gyventojų tankis yra maždaug toks pat kaip žemiškuose miestuose. Ir tai yra gana daug! Ypač kai manote, kad savaitgaliais negalite išeiti iš miesto. Artimuose parkuose nedaugelis žmonių nori atsipalaiduoti. To vargu ar galima palyginti su gyvenimo sąlygomis Žemėje. O kaip šiose uždarose erdvėse bus psichologinis suderinamumas ir potraukis pakeisti vietą? Ar žmonės norės ten gyventi? Ar kosminės gyvenvietės taps visuotinių nelaimių ir konfliktų plitimo vietomis? Visi šie klausimai iki šiol liko atviri.
