Ľudstvo nedávno vstúpilo na prah tretieho tisícročia. Čo nás čaká v budúcnosti? Určite bude veľa problémov vyžadujúcich záväzné riešenia. Podľa vedcov v roku 2050 počet obyvateľov Zeme dosiahne 11 miliárd ľudí. Navyše, 94% rastu bude v rozvojových krajinách a iba 6% v priemyselných krajinách. Vedci sa okrem toho naučili spomaľovať proces starnutia, čo výrazne zvyšuje očakávanú dĺžku života.
To vedie k novému problému - nedostatku potravín. Momentálne hladuje okolo pol miliardy ľudí. Z tohto dôvodu zomrie každý rok okolo 50 miliónov ľudí. Na kŕmenie 11 miliárd bude potrebné zvýšiť produkciu potravín 10-krát. Okrem toho bude potrebná energia na zabezpečenie života všetkých týchto ľudí. A to vedie k nárastu výroby palív a surovín. Vydrží planéta také zaťaženie?
Nezabudnite na znečistenie životného prostredia. S rastúcou mierou výroby sa nielen vyčerpávajú zdroje, ale mení sa aj klíma planéty. Stroje, elektrárne, továrne emitujú do atmosféry toľko oxidu uhličitého, že skleníkový efekt je hneď za rohom. S nárastom teploty na Zemi sa začne topiť ľadovce a zvyšuje sa hladina vody v oceánoch. To všetko negatívne ovplyvní životné podmienky ľudí. Môže dokonca viesť k katastrofe.
Tieto problémy pomôžu vyriešiť prieskum vesmíru. Myslite na seba. Tam bude možné presúvať rastliny, skúmať Mars, Mesiac a získavať zdroje a energiu. A všetko bude rovnaké ako vo filmoch a na stránkach sci-fi diel.
Energia z vesmíru
Teraz sa 90% všetkej zemskej energie získava spaľovaním paliva v domácich kachliach, motoroch automobilov a kotloch elektrární. Každých 20 rokov sa spotreba energie zdvojnásobí. Koľko prírodných zdrojov bude stačiť na uspokojenie našich potrieb?
Napríklad rovnaký olej? Podľa vedcov to skončí toľko rokov, koľko má história vesmírneho prieskumu, to znamená, že v 50. roku uhlia stačí 100 rokov a plyn asi 40 rokov. Mimochodom, atómová energia je tiež vyčerpateľným zdrojom.
Teoreticky bol problém nájsť alternatívnu energiu vyriešený už v 30. rokoch minulého storočia, keď vymysleli fúznu reakciu. Bohužiaľ je stále nekontrolovateľná. Ale aj keď sa naučíte ovládať a prijímať energiu v neobmedzenom množstve, povedie to k prehriatiu planéty a nezvratným zmenám klímy. Existuje východisko z tejto situácie?
3D priemysel
Toto je, samozrejme, prieskum vesmíru. Je potrebné prejsť od „dvojrozmerného“ odvetvia k „trojrozmernému“ odvetviu. To znamená, že všetka energeticky náročná výroba sa musí preniesť z povrchu Zeme do vesmíru. V súčasnosti je to však ekonomicky nevýhodné. Náklady na takúto energiu budú 200-krát vyššie ako elektrická energia prijímaná teplom na Zemi. Navyše, obrovské peňažné injekcie si budú vyžadovať výstavbu veľkých orbitálnych staníc. Všeobecne platí, že musíte počkať, kým ľudstvo prejde nasledujúcimi fázami prieskumu vesmíru, keď sa zlepší technológia a znížia sa náklady na stavebné materiály.
24 hodín denne
Počas celej histórie planéty používali ľudia slnečné svetlo. Potreba toho však nie je len vo dne. V noci to trvá omnoho dlhšie: osvetľovať staveniská, ulice, polia počas poľnohospodárskej práce (výsev, zber) atď. A na Ďalekom severe sa Slnko neobjaví na horizonte vôbec šesť mesiacov. Je možné zvýšiť denné svetlo? Aká realistická je tvorba umelého slnka? Dnešné úspechy vo výskume vesmíru robia túto úlohu celkom uskutočniteľnou. Stačí umiestniť na obežnú dráhu planéty vhodné zariadenie, ktoré odráža svetlo na Zemi. Zároveň je možné meniť jeho intenzitu.
Kto vymyslel reflektor?
Dá sa povedať, že história prieskumu vesmíru v Nemecku sa začala myšlienkou vytvorenia mimozemských reflektorov, ktorú navrhol nemecký inžinier Hermann Obert v roku 1929. Jeho ďalší vývoj je dôsledkom diel vedca Eric Kraft z USA. Američania sú teraz k tomuto projektu bližšie ako kedykoľvek predtým.
Štruktúrne je reflektor rám, na ktorom je natiahnutý polymérový metalizovaný film, ktorý odráža slnečné žiarenie. Smer svetelného toku sa bude uskutočňovať buď príkazmi Zeme, alebo automaticky podľa vopred určeného programu.
Realizácia projektu
Spojené štáty dosahujú značný pokrok vo výskume vesmíru a priblížili sa k realizácii tohto projektu. Americkí experti teraz skúmajú možnosť umiestnenia zodpovedajúcich satelitov na obežnú dráhu. Budú umiestnené priamo nad Severnou Amerikou. 16 nainštalovaných zrkadiel predlžuje denné svetlo o 2 hodiny. Dva reflektory plánujú smerovať na Aljašku, ktorá tam zvýši denné hodiny až o 3 hodiny. Ak používate reflektorové satelity na predĺženie dňa v megacitách, poskytne im to kvalitné a bez tieňa osvetlenie ulíc, diaľnic, stavenísk, čo je, samozrejme, ekonomicky výhodné.
Reflektory v Rusku
Napríklad, ak osvetlíte päť miest z vesmíru, ktoré majú rovnakú veľkosť ako Moskva, z dôvodu úspory energie sa náklady splatia približne za 4 až 5 rokov. Systém satelitných reflektorov môže navyše prejsť na inú skupinu miest bez akýchkoľvek dodatočných nákladov. A ako bude vzduch čistený, ak energia nepochádza z najmenších elektrární, ale z vesmíru! Jedinou prekážkou pri realizácii tohto projektu v našej krajine je nedostatok finančných prostriedkov. Preto prieskum vesmíru Ruskom nejde tak rýchlo, ako sme chceli.
Mimozemské továrne
Od objavenia vákua E. Torricelli uplynulo viac ako 300 rokov. Toto zohralo obrovskú úlohu pri vývoji technológie. Bez pochopenia fyziky vákua by nebolo možné vytvoriť ani elektroniku, ani motory s vnútorným spaľovaním. To všetko sa však týka priemyslu na Zemi. Je ťažké si predstaviť, aké príležitosti poskytne vákuum v takej oblasti, ako je prieskum vesmíru. Prečo nezaviniť galaxiu ľuďom, aby tam stavala továrne? Budú sa nachádzať v úplne inom prostredí, vo vákuu, pri nízkych teplotách, so silnými zdrojmi slnečného žiarenia a nulovou gravitáciou.
Teraz je ťažké uvedomiť si všetky výhody týchto faktorov, je však možné povedať, že sa otvárajú fantastické vyhliadky a téma „Prieskum vesmíru výstavbou mimozemských rastlín“ sa stáva čoraz dôležitejšou ako kedykoľvek predtým. Ak koncentrujete slnečné lúče parabolickým zrkadlom, môžete zvárať časti vyrobené zo zliatin titánu, nehrdzavejúcej ocele atď. Pri tavení kovov v suchozemských podmienkach sa do nich dostanú nečistoty. A technológia čoraz viac potrebuje ultra čisté materiály. Ako ich získať? Kov môžete „pozastaviť“ v magnetickom poli. Ak je jeho hmotnosť malá, toto pole si ho ponechá. V tomto prípade sa kov môže roztaviť prechodom cez vysokofrekvenčný prúd.
Pri nulovej gravitácii je možné roztaviť materiály akejkoľvek hmotnosti a veľkosti. Nie sú potrebné žiadne formy ani odlievacie tégliky. Nie je potrebné ani ďalšie brúsenie a leštenie. A materiály sa budú taviť buď v konvenčných alebo v solárnych peciach. Za vákua je možné vykonávať „zváranie za studena“: dobre vyčistené a pripevnené k sebe kovové povrchy tvoria veľmi silné škáry.
V terestriálnych podmienkach nebude možné vyrábať veľké polovodičové kryštály bez defektov, ktoré znižujú kvalitu mikroobvodov a zariadení z nich vyrobených. Vďaka nulovej gravitácii a vákuu bude možné získať kryštály s požadovanými vlastnosťami.
Pokusy o implementáciu nápadov
Prvé kroky pri implementácii týchto myšlienok sa podnikli v 80. rokoch, keď sa prieskum vesmíru v ZSSR vyvíjal v plnom prúde. V roku 1985 inžinieri vypustili satelit na obežnú dráhu. O dva týždne neskôr vydal na Zem vzorky materiálov. Takéto uvedenie na trh sa stalo každoročnou tradíciou.
V tom istom roku mimovládna organizácia Salyut vyvinula technologický projekt. Plánovalo sa vybudovanie kozmickej lode s hmotnosťou 20 ton a zariadenia s hmotnosťou 100 ton. Prístroj bol vybavený balistickými kapsulami, ktoré mali dodávať vyrábané produkty na Zem. Projekt nebol nikdy zrealizovaný. Pýtate sa: prečo? Toto je štandardný problém s prieskumom vesmíru - nedostatok finančných prostriedkov. V našej dobe je to relevantné.
Vesmírne sídla
Začiatkom 20. storočia vyšiel fantastický román K. E. Tsiolkovského „Za Zemou“. V ňom opísal prvé galaktické sídliská. V súčasnosti, keď už v oblasti kozmického výskumu existujú určité úspechy, môžete začať s realizáciou tohto fantastického projektu.
V roku 1974 Gerard O'Neill, profesor fyziky na Princetonskej univerzite, vypracoval a publikoval projekt kolonizácie galaxie. Navrhol umiestniť vesmírne sídla na miesto oslobodenia (miesto, kde sa sily gravitácie Slnka, Mesiaca a Zeme navzájom rušia). Takéto dediny budú vždy na jednom mieste.
O'Neill verí, že v roku 2074 sa väčšina ľudí presťahuje do vesmíru a bude mať neobmedzené zdroje potravín a energie. Pôda sa stane obrovským parkom bez priemyslu, kde môžete stráviť svoju dovolenku.
Model kolónií O'Neill
Profesor navrhuje začať pokojné skúmanie priestoru konštrukciou modelu s polomerom 100 metrov. V takejto štruktúre sa môže ubytovať asi 10 tisíc ľudí. Hlavnou úlohou tohto osídlenia je vybudovať ďalší model, ktorý by mal byť desaťkrát väčší. Priemer nasledujúcej kolónie sa zvýši na 6 až 7 kilometrov a dĺžka sa zvýši na 20 mm.
Vedecká komunita okolo projektu O'Neill sa zatiaľ nezmizla. V kolóniách, ktoré ponúka, je hustota obyvateľstva približne rovnaká ako v pozemských mestách. A to je dosť veľa! Najmä keď si uvedomíte, že cez víkendy sa nemôžete dostať z mesta. V blízkych parkoch si len málo ľudí chce oddýchnuť. Sotva sa dá porovnávať so životnými podmienkami na Zemi. A ako to bude v týchto uzavretých priestoroch s psychologickou kompatibilitou a túžbou po zmene miesta? Chcú tam ľudia žiť? Stanú sa vesmírne sídla miestom šírenia globálnych katastrof a konfliktov? Všetky tieto otázky sú zatiaľ otvorené.
