Paggalugad sa kalawakan: kasaysayan, mga problema at tagumpay

2024 May -akda: Henry Conors | [email protected]. Huling binago: 2024-02-12 14:00

Kamakailan, ang sangkatauhan ay pumasok sa threshold ng ikatlong milenyo. Ano ang naghihintay sa atin sa hinaharap? Tiyak na magkakaroon ng maraming problema na nangangailangan ng mga solusyon na may bisa. Ayon sa mga siyentipiko, sa 2050 ang bilang ng mga naninirahan sa Earth ay aabot sa bilang na 11 bilyong tao. Bukod dito, 94% na paglago ay magiging sa mga umuunlad na bansa at 6% lamang sa mga industriyalisado. Bilang karagdagan, natutunan ng mga siyentipiko na pabagalin ang proseso ng pagtanda, na makabuluhang nagpapataas ng pag-asa sa buhay.

Ito ay humahantong sa isang bagong problema - kakulangan sa pagkain. Sa ngayon, humigit-kumulang kalahating bilyong tao ang nagugutom. Dahil dito, humigit-kumulang 50 milyon ang namamatay bawat taon. Ang pagpapakain ng 11 bilyon ay mangangailangan ng 10 beses na pagtaas sa produksyon ng pagkain. Bilang karagdagan, kakailanganin ang enerhiya upang matiyak ang buhay ng lahat ng mga taong ito. At ito ay humahantong sa isang pagtaas sa produksyon ng gasolina at hilaw na materyales. Kakayanin ba ng planeta ang gayong pagkarga?

Well, huwag kalimutan ang tungkol sa polusyon sa kapaligiran. Sa pagtaas ng mga rate ng produksyonhindi lamang nauubos ang mga mapagkukunan, ngunit nagbabago ang klima ng planeta. Ang mga kotse, planta ng kuryente, at mga pabrika ay naglalabas ng napakaraming carbon dioxide sa atmospera kung kaya't hindi na malayo ang paglitaw ng isang greenhouse effect. Sa pagtaas ng temperatura sa Earth, magsisimula ang pagkatunaw ng mga glacier at pagtaas ng lebel ng tubig sa mga karagatan. Ang lahat ng ito ay makakaapekto sa kalagayan ng pamumuhay ng mga tao. Maaari pa itong humantong sa kapahamakan.

Ang mga problemang ito ay makakatulong sa paglutas ng paggalugad sa kalawakan. Isipin mo ang iyong sarili. Magiging posible na ilipat ang mga pabrika doon, galugarin ang Mars, ang Buwan, kunin ang mga mapagkukunan at enerhiya. At ang lahat ay magiging tulad sa mga pelikula at sa mga pahina ng mga gawa sa science fiction.

Enerhiya mula sa kalawakan

Ngayon 90% ng lahat ng enerhiya ng daigdig ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsusunog ng gasolina sa mga domestic stoves, makina ng sasakyan at power plant boiler. Ang pagkonsumo ng enerhiya ay doble bawat 20 taon. Gaano karaming likas na yaman ang magiging sapat upang matugunan ang ating mga pangangailangan?

Halimbawa, ang parehong langis? Ayon sa mga siyentipiko, ito ay magtatapos sa kasing dami ng mga taon ng kasaysayan ng paggalugad sa kalawakan, iyon ay, sa 50. Ang karbon ay tatagal ng 100 taon, at ang gas sa halos 40. Siyanga pala, ang enerhiyang nuklear ay isa ring nauubos na mapagkukunan.

Theoretically, ang problema sa paghahanap ng alternatibong enerhiya ay nalutas noong 30s ng huling siglo, nang magkaroon sila ng reaksyon ng thermonuclear fusion. Sa kasamaang palad, wala pa rin siyang kontrol. Ngunit kahit na matutunan mong kontrolin ito at tumanggap ng enerhiya sa walang limitasyong dami, hahantong ito sa sobrang pag-init ng planeta at hindi maibabalik.pagbabago ng klima. Mayroon bang paraan para makalabas sa sitwasyong ito?

3D na industriya

Siyempre, ito ay space exploration. Kinakailangang lumipat mula sa "two-dimensional" na industriya patungo sa "three-dimensional". Iyon ay, ang lahat ng industriyang masinsinang enerhiya ay kailangang ilipat mula sa ibabaw ng Earth patungo sa kalawakan. Ngunit sa sandaling ito ay hindi mabubuhay sa ekonomiya na gawin ito. Ang halaga ng naturang enerhiya ay magiging 200 beses na mas mataas kaysa sa kuryente na nabuo ng init sa Earth. Dagdag pa, mangangailangan ang malalaking cash injection ng pagtatayo ng malalaking orbital station. Sa pangkalahatan, kailangan nating maghintay hanggang ang sangkatauhan ay dumaan sa mga susunod na yugto ng paggalugad sa kalawakan, kung kailan mapapabuti ang teknolohiya at bababa ang halaga ng mga materyales sa gusali.

24/7 sun

Sa buong kasaysayan ng planeta, ginamit ng mga tao ang sikat ng araw. Gayunpaman, ang pangangailangan para dito ay hindi lamang sa araw. Sa gabi, ito ay kinakailangan nang mas matagal: upang maipaliwanag ang mga site ng konstruksyon, mga kalye, mga bukid sa panahon ng gawaing pang-agrikultura (paghahasik, pag-aani), atbp. At sa Far North, ang Araw ay hindi lumilitaw sa kalangitan sa loob ng anim na buwan. Posible bang dagdagan ang oras ng liwanag ng araw? Gaano katotoo ang paglikha ng isang artipisyal na araw? Ang mga pagsulong ngayon sa paggalugad sa kalawakan ay ginagawang lubos na magagawa ang gawaing ito. Sapat lamang na maglagay ng naaangkop na aparato sa orbit ng planeta upang ipakita ang liwanag sa Earth. Kasabay nito, maaaring baguhin ang intensity nito.

Sino ang nag-imbento ng reflector?

Masasabing ang kasaysayan ng paggalugad sa kalawakan sa Germany ay nagsimula sa ideya ng paglikha ng mga extraterrestrial reflector, na iminungkahi ng German engineer na si HermannOberth noong 1929. Ang karagdagang pag-unlad nito ay maaaring masubaybayan sa gawain ng siyentipikong si Eric Kraft mula sa USA. Ngayon ang mga Amerikano ay mas malapit na kaysa dati sa pagpapatupad ng proyektong ito.

Sa istruktura, ang reflector ay isang frame kung saan nakaunat ang isang polymeric metallized film, na sumasalamin sa radiation ng araw. Ang direksyon ng light flux ay isasagawa alinman sa pamamagitan ng mga utos mula sa Earth, o awtomatiko, ayon sa isang paunang natukoy na programa.

Pagpapatupad ng proyekto

Ang United States ay gumagawa ng seryosong pag-unlad sa paggalugad sa kalawakan at malapit na itong ipatupad ang proyektong ito. Ngayon, sinisiyasat ng mga eksperto sa Amerika ang posibilidad ng paglalagay ng mga naaangkop na satellite sa orbit. Matatagpuan ang mga ito nang direkta sa itaas ng North America. Ang 16 na naka-install na reflecting mirror ay magpapahaba sa liwanag ng araw nang 2 oras. Dalawang reflector ang binalak na ipadala sa Alaska, na magpapataas ng liwanag ng araw doon ng hanggang 3 oras. Kung gagamit ka ng mga reflector satellite para pahabain ang araw sa malalaking lungsod, magbibigay ito sa kanila ng mataas na kalidad at walang anino na ilaw ng mga kalye, highway, construction site, na walang alinlangan na kapaki-pakinabang mula sa pang-ekonomiyang pananaw.

Reflectors sa Russia

Halimbawa, kung limang lungsod na katumbas ng laki ng Moscow ang iluminado mula sa kalawakan, salamat sa pagtitipid ng enerhiya, mababayaran ang mga gastos sa loob ng 4-5 taon. Bukod dito, ang sistema ng mga reflector satellite ay maaaring lumipat sa ibang grupo ng mga lungsod nang walang anumang karagdagang gastos. At paano lilinisin ang hangin kung ang enerhiya ay hindi nagmumula sa umuusok na mga planta ng kuryente, ngunit mula sa kalawakanspace! Ang tanging sagabal sa pagpapatupad ng proyektong ito sa ating bansa ay ang kakulangan ng pondo. Samakatuwid, ang paggalugad sa kalawakan ng Russia ay hindi magiging kasing bilis ng gusto nito.

Extraterrestrial na Halaman

Mahigit na 300 taon na ang nakalipas mula nang matuklasan ni E. Torricelli ang vacuum. Malaki ang naging papel nito sa pag-unlad ng teknolohiya. Pagkatapos ng lahat, nang walang pag-unawa sa pisika ng vacuum, imposibleng lumikha ng alinman sa electronics o panloob na mga makina ng pagkasunog. Ngunit lahat ng ito ay nalalapat sa industriya sa Earth. Mahirap isipin kung anong mga pagkakataon ang ibibigay ng vacuum sa bagay na gaya ng paggalugad sa kalawakan. Bakit hindi pagsilbihan ang kalawakan sa mga tao sa pamamagitan ng pagtatayo ng mga pabrika doon? Magiging ganap silang magkaibang kapaligiran, sa mga kondisyon ng vacuum, mababang temperatura, malakas na pinagmumulan ng solar radiation at walang timbang.

Ngayon ay mahirap na matanto ang lahat ng mga pakinabang ng mga salik na ito, ngunit masasabi natin nang may kumpiyansa na ang mga kamangha-manghang mga prospect ay nagbubukas at ang paksang "Paggalugad sa kalawakan sa pamamagitan ng pagtatayo ng mga extraterrestrial na pabrika" ay nagiging mas nauugnay kaysa dati. Kung ang mga sinag ng Araw ay puro parabolic mirror, kung gayon ang mga bahagi na gawa sa titanium alloys, hindi kinakalawang na asero, atbp. At ang teknolohiya ay lalong nangangailangan ng mga ultra-pure na materyales. Paano makukuha ang mga ito? Maaari mong "suspindihin" ang metal sa isang magnetic field. Kung maliit ang masa nito, hahawakan ito ng field na ito. Sa kasong ito, ang metal ay maaaring matunaw sa pamamagitan ng pagdaan ng high-frequency current sa pamamagitan nito.

Sa kawalang timbang, ang mga materyales ng anumang masa at laki ay maaaring matunaw. Hindi kailanganwalang molds, walang crucibles para sa paghahagis. Gayundin, hindi na kailangan para sa kasunod na paggiling at buli. At ang mga materyales ay matutunaw alinman sa maginoo o solar furnaces. Sa mga kondisyon ng vacuum, maaaring isagawa ang "cold welding": mahusay na nililinis at tugmang mga metal na ibabaw ay bumubuo ng napakalakas na mga joint.

Sa mga kondisyon ng terrestrial, hindi posibleng gumawa ng malalaking semiconductor crystal na walang mga depekto, na nagpapababa sa kalidad ng microcircuits at mga device na ginawa mula sa mga ito. Dahil sa kawalan ng timbang at vacuum, posibleng makakuha ng mga kristal na may mga gustong katangian.

Mga pagtatangkang ipatupad ang mga ideya

Ang mga unang hakbang sa pagpapatupad ng mga ideyang ito ay ginawa noong dekada 80, nang puspusan ang paggalugad sa kalawakan sa USSR. Noong 1985, inilunsad ng mga inhinyero ang isang satellite sa orbit. Pagkalipas ng dalawang linggo, naghatid siya ng mga sample ng mga materyales sa Earth. Ang mga naturang paglulunsad ay naging taunang tradisyon.

Sa parehong taon, ang proyektong "Teknolohiya" ay binuo sa NPO "Salyut". Binalak na gumawa ng spacecraft na tumitimbang ng 20 tonelada at isang planta na tumitimbang ng 100 tonelada. Ang aparato ay nilagyan ng mga ballistic na kapsula, na dapat maghatid ng mga produktong gawa sa Earth. Ang proyekto ay hindi kailanman ipinatupad. Tatanungin mo kung bakit? Ito ay isang karaniwang problema ng paggalugad sa kalawakan - kakulangan ng pondo. Ito ay may kaugnayan sa ating panahon.

Mga paninirahan sa kalawakan

Sa simula ng ika-20 siglo, isang kamangha-manghang kuwento ni K. E. Tsiolkovsky na “Out of the Earth” ang nai-publish. Sa loob nito, inilarawan niya ang mga unang galactic settlement. Sa sandaling ito, kung kailanmay ilang partikular na tagumpay sa paggalugad sa kalawakan, maaari mong gawin ang pagpapatupad ng kamangha-manghang proyektong ito.

Noong 1974, si Gerard O'Neill, propesor ng physics sa Princeton University, ay bumuo at naglathala ng isang proyekto upang kolonihin ang kalawakan. Iminungkahi niyang maglagay ng mga settlement sa kalawakan sa punto ng libration (ang lugar kung saan magkakansela ang mga puwersa ng pang-akit ng Araw, Buwan at Earth). Ang mga nasabing nayon ay palaging nasa isang lugar.

O^'Naniniwala si Neil na sa 2074 karamihan sa mga tao ay lilipat sa kalawakan at magkakaroon ng walang limitasyong mapagkukunan ng pagkain at enerhiya. Ang lupain ay magiging isang malaking parke, na walang industriya, kung saan maaari mong gugulin ang iyong mga pista opisyal.

Model colony O^'Nile

Payapang paggalugad sa kalawakan, iminumungkahi ng propesor na magsimula sa pagbuo ng isang modelo na may radius na 100 metro. Ang pasilidad na ito ay kayang tumanggap ng hanggang 10,000 katao. Ang pangunahing gawain ng settlement na ito ay ang pagbuo ng susunod na modelo, na dapat ay 10 beses na mas malaki. Ang diameter ng susunod na kolonya ay tataas sa 6-7 kilometro, at ang haba ay tataas sa 20.

Sa siyentipikong komunidad sa paligid ng O^'proyektong Nile, hindi pa rin humuhupa ang mga hindi pagkakaunawaan. Sa mga kolonya na kanyang iminungkahi, ang density ng populasyon ay halos kapareho ng sa mga terrestrial na lungsod. At iyon ay medyo marami! Lalo na kapag isinasaalang-alang mo na sa katapusan ng linggo hindi ka makakalabas ng lungsod doon. Ilang tao ang gustong mag-relax sa mga masikip na parke. Halos hindi ito maihahambing sa mga kondisyon ng buhay sa Earth. At paano magiging may sikolohikal na pagkakatugma at pagnanais na baguhin ang mga lugar sa mga saradong espasyong ito?Gusto ng mga tao na manirahan doon? Ang mga pamayanan sa kalawakan ba ay magiging mga lugar ng pagkalat ng mga pandaigdigang sakuna at tunggalian? Bukas pa rin ang lahat ng tanong na ito.

Konklusyon

Sa mga bituka ng solar system, isang hindi mabilang na dami ng materyal at mapagkukunan ng enerhiya ang inilatag. Samakatuwid, ang paggalugad ng kalawakan ng tao ay dapat na ngayong maging priyoridad. Pagkatapos ng lahat, kung matagumpay, ang mga mapagkukunang natanggap ay magsisilbi sa kapakinabangan ng mga tao.

Sa ngayon, ginagawa ng mga astronautics ang mga unang hakbang nito sa direksyong ito. Masasabi natin na ito ay isang bata, ngunit sa paglipas ng panahon ay magiging isang may sapat na gulang. Ang pangunahing problema ng paggalugad sa espasyo ay hindi isang kakulangan ng mga ideya, ngunit isang kakulangan ng mga pondo. Malaking materyal na mapagkukunan ang kailangan. Ngunit kung ihahambing natin ang mga ito sa halaga ng mga armas, kung gayon ang halaga ay hindi masyadong malaki. Halimbawa, ang 50% na pagbawas sa pandaigdigang paggasta sa militar ay magbibigay-daan sa tatlong ekspedisyon sa Mars sa susunod na ilang taon.

Sa ating panahon, ang sangkatauhan ay dapat mapuno ng ideya ng pagkakaisa ng mundo at muling isaalang-alang ang mga prayoridad sa pag-unlad. At ang espasyo ay magiging simbolo ng pagtutulungan. Mas mainam na magtayo ng mga pabrika sa Mars at sa Buwan, sa gayo'y nakikinabang sa lahat ng tao, kaysa paramihin ang napalaki nang pandaigdigang potensyal na nuklear. May mga taong nagsasabing ang paggalugad sa kalawakan ay maaaring maghintay. Karaniwang sinasagot sila ng mga siyentipiko ng ganito: "Siyempre, marahil, dahil ang uniberso ay mananatili magpakailanman, ngunit tayo, sa kasamaang-palad, ay hindi."