Η εξερεύνηση του διαστήματος: ιστορία, τα προβλήματα και τις επιτυχίες

Πρόσφατα, η ανθρωπότητα έχει εισέλθει στην τρίτη χιλιετία. Τι μας περιμένει στο μέλλον; Σίγουρα υπάρχουν πολλά προβλήματα που απαιτούν δεσμευτικές αποφάσεις. Σύμφωνα με τις προβλέψεις των επιστημόνων, το 2050 ο παγκόσμιος πληθυσμός θα φθάσει 11 δισεκατομμύρια σχήμα. Μαν. Και η αύξηση 94% θα είναι στις αναπτυσσόμενες χώρες, και μόνο το 6% στις βιομηχανικές χώρες. Επιπλέον, οι επιστήμονες έχουν μάθει να επιβραδύνει τη διαδικασία γήρανσης, το οποίο αυξάνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής.

Αυτό οδηγεί σε ένα νέο πρόβλημα - έλλειψη τροφίμων. Αυτή τη στιγμή, περίπου μισό δισεκατομμύριο άνθρωποι πεθαίνουν από την πείνα. Για το λόγο αυτό, πεθαίνουν κάθε χρόνο περίπου 50 εκατομμύρια. Για να θρέψει 11 δισεκατομμύρια θα πρέπει να είναι 10 φορές αύξηση της παραγωγής τροφίμων. Επιπλέον, η ενέργεια που απαιτείται για τη ζωή όλων αυτών των ανθρώπων. Αυτό οδηγεί σε μια αύξηση στην εξόρυξη καυσίμων και πρώτων υλών. Είναι ο πλανήτης να αντέξει ένα τέτοιο βάρος;

Και μην ξεχνάτε σχετικά με τη ρύπανση του περιβάλλοντος. Με την αύξηση του ποσοστού παραγωγής δεν είναι μόνο εξάντληση των πόρων, αλλά και την αλλαγή του κλίματος του πλανήτη. Αυτοκίνητα, σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, εργοστάσια εκπέμπουν μία ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα τον οποίο το φαινόμενο του θερμοκηπίου δεν είναι μακριά. Με την αύξηση της θερμοκρασίας στη Γη θα αρχίσει το λιώσιμο των παγετώνων και την άνοδο της στάθμης των υδάτων στους ωκεανούς. Όλα αυτά στην πιο δυσμενείς επιπτώσεις στην ανθρώπινη κατάσταση. Μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε καταστροφή.

Αυτά τα προβλήματα θα βοηθήσει στην επίλυση της εξερεύνησης του διαστήματος. Σκεφτείτε το. μπορεί να υπάρχουν κινηθούν τα φυτά να εξερευνήσουν τον Άρη, τη Σελήνη, τη συλλογή πόρων και της ενέργειας. Και όλα θα είναι όπως στις ταινίες και στις σελίδες της επιστημονικής φαντασίας.

Ενέργεια από το Διάστημα

Επί του παρόντος, το 90% του συνόλου των χερσαίων ενέργειας που προκύπτει από την καύση καυσίμων σε καμίνους σπίτι, μηχανές αυτοκινήτων και λέβητες σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Κάθε 20 χρόνια, η κατανάλωση ενέργειας διπλασιάζεται. Πόσο είναι αρκετό για τους φυσικούς πόρους για να καλύψει τις ανάγκες μας;

Για παράδειγμα, το ίδιο λάδι; Σύμφωνα με τις προβλέψεις των επιστημόνων, θα τελειώσει μετά από τόσα χρόνια, πόσο έχει την ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος, που είναι 50. Ο άνθρακας θα διαρκέσει για 100 χρόνια, και το φυσικό αέριο κατά περίπου 40. Με την ευκαιρία, η πυρηνική ενέργεια σχετίζεται επίσης με εξαντλήσιμων πηγές.

Θεωρητικά, εναλλακτική πρόβλημα ενεργειακή έρευνα έχει καθοριστεί στα 30-ες του περασμένου αιώνα, όταν η εφευρέθηκε αντίδραση της θερμοπυρηνικής σύντηξης. Δυστυχώς, εξακολουθεί να είναι ανεξέλεγκτη. Αλλά ακόμα και αν μάθουμε πώς να τις ελέγχουν και να πάρει την ενέργεια σε απεριόριστες ποσότητες, αυτό θα οδηγήσει στην υπερθέρμανση του πλανήτη και μη αναστρέψιμη αλλαγή του κλίματος. Είναι μια διέξοδος από αυτή την κατάσταση εκεί;

Τρισδιάστατο βιομηχανία

Φυσικά, αυτή η εξερεύνηση του διαστήματος. Πρέπει να βγούμε έξω, «δύο-διαστάσεων» στη βιομηχανία, «τρισδιάστατη». Δηλαδή, όλα ενεργοβόρες ανάγκη κατασκευής που θα μεταφερθούν από την επιφάνεια της Γης στο διάστημα. Αλλά αυτή τη στιγμή ώστε να είναι οικονομικά βιώσιμη. Το κόστος αυτής της ενέργειας θα είναι 200 φορές υψηλότερη από την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη θερμότητα στη Γη. Συν ένα τεράστιο έγχυση μετρητών θα απαιτηθεί η κατασκευή μεγάλων διαστημικών σταθμών. Σε γενικές γραμμές, θα πρέπει να περιμένετε μέχρι η ανθρωπότητα θα προβεί στις ακόλουθες ενέργειες της εξερεύνησης του διαστήματος, όταν ο εξοπλισμός θα πρέπει να βελτιωθεί και να μειώσει το κόστος των οικοδομικών υλικών.

δωμάτιο ήλιο

Καθ 'όλη την ιστορία των ανθρώπων του πλανήτη που απολαμβάνουν τον ήλιο. Ωστόσο, η ανάγκη δεν είναι μόνο στη διάρκεια της ημέρας. χρειαζόταν τη νύχτα πολύ περισσότερο: για φωτισμό των κτιρίων, δρόμους, χωράφια κατά τη διάρκεια γεωργικών εργασιών (σπορά, συγκομιδή), κ.λπ. Και στο μακρινό Βορρά ο ήλιος δεν φαίνεται στον ορίζοντα για έξι μήνες. Είναι δυνατόν να αυξηθούν οι ώρες της ημέρας; Πόσο ρεαλιστική είναι η δημιουργία μιας τεχνητής ήλιο; Η σημερινή πρόοδος στην εξερεύνηση του διαστήματος κάνει το καθήκον αυτό είναι αρκετά λειτουργική. Αρκεί να θέσει σε τροχιά έναν πλανήτη κατάλληλο εργαλείο για την αντανάκλαση του φωτός στη Γη. Στην περίπτωση αυτή, η ένταση μπορεί να αλλάξει.

Ποιος εφηύρε το κάτοπτρο;

Μπορούμε να πούμε ότι η ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος ξεκίνησε στη Γερμανία με την ιδέα της δημιουργίας εξωγήινης ανακλαστήρες, προτείνει Γερμανός μηχανικός Hermann Oberth το 1929. περαιτέρω ανάπτυξη της μπορεί να αποδοθεί στο έργο του επιστήμονα Eric Kraft των ΗΠΑ. Τώρα οι Αμερικανοί είναι πιο κοντά από ποτέ στην υλοποίηση αυτού του έργου.

Δομικά, ο ανακλαστήρας είναι ένα πλαίσιο επί του οποίου είναι τεντωμένο πολυμερικό φιλμ επιμεταλλωμένα, αντανακλώντας την ακτινοβολία από τον ήλιο. Η κατεύθυνση της φωτεινής ροής θα πραγματοποιηθεί είτε κατόπιν εντολής από τη Γη, ή αυτόματα, σύμφωνα με προκαθορισμένο πρόγραμμα.

Η υλοποίηση του έργου

ΗΠΑ κάνει σοβαρή πρόοδο στην εξερεύνηση του διαστήματος και είναι πολύ κοντά σε αυτό το έργο. Τώρα, οι αμερικανοί ειδικοί εξετάζουν τη δυνατότητα τοποθέτησης σε τροχιά των δορυφόρων να είναι. Θα είναι ακριβώς πάνω από τη Βόρεια Αμερική. 16 κάτοπτρα set-ανακλαστήρα θα επεκτείνει το φως της ημέρας για 2 ώρες. Δύο ανακλαστήρες σχεδιάζουν να στείλουν στην Αλάσκα, όπου θα αυξήσουν τις ώρες της ημέρας μέχρι και 3:00. Εάν χρησιμοποιείτε ένα δορυφορικό ανακλαστήρες για την επέκταση της ημέρας στις μεγάλες πόλεις, θα τους παρέχουμε υψηλής ποιότητας και χωρίς σκιές φωτισμό των δρόμων, αυτοκινητοδρόμων, τα κτίρια, τα οποία είναι σίγουρα επωφελής από οικονομική άποψη.

Ανακλαστήρες στη Ρωσία

Για παράδειγμα, εάν το κάλυμμα του χώρου των πέντε πόλεων ίσου μεγέθους στη Μόσχα, χάρη στο κόστος εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας θα πληρώσει μακριά σε περίπου 4-5 χρόνια. Επιπλέον, οι δορυφόροι του συστήματος ανακλαστήρα χωρίς κανένα πρόσθετο κόστος μπορούν να στραφούν σε μια άλλη ομάδα πόλεων. Πώς να καθαρίσετε τον αέρα, αν η ενέργεια θα έρθει όχι από έναν καπνιστή εξουσία, αλλά από το διάστημα! Το μοναδικό εμπόδιο για την υλοποίηση αυτού του έργου στη χώρα μας - είναι η έλλειψη χρηματοδότησης. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη της ρωσικής διαστημικής δεν έρχεται τόσο γρήγορα όσο θα θέλαμε.

εξωγήινα φυτά

Έχει περάσει πάνω από 300 χρόνια από την ανακάλυψη του Ε Torricelli κενού. Έχει παίξει τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας. Μετά από όλα, χωρίς την κατανόηση της φυσικής του κενού, θα ήταν αδύνατο να δημιουργήσετε ηλεκτρονικά ή μηχανές εσωτερικής καύσης. Αλλά όλα αυτά ανήκουν στη βιομηχανία στον κόσμο. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τι ευκαιρίες θα το κενό σε μια τέτοια περίπτωση, η εξερεύνηση του διαστήματος. Γιατί να μην φέρει το γαλαξία για να εξυπηρετήσει τους ανθρώπους, την οικοδόμηση εργοστασίων εκεί; Θα είναι σε ένα εντελώς διαφορετικό περιβάλλον, στο κενό, χαμηλής θερμοκρασίας, πηγές υψηλής ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας, και έλλειψη βαρύτητας.

Τώρα είναι δύσκολο να συνειδητοποιήσουμε τα οφέλη αυτών και άλλων παραγόντων, αλλά μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι έχει μόνο φανταστική προοπτικές και το θέμα της «ανάπτυξης στο χώρο των κατασκευών ξένα φυτά» γίνεται όλο και πιο επίκαιρη από ποτέ. Αν τα ακτίνες του ήλιου συμπυκνώθηκαν με ένα παραβολικό κάτοπτρο, που μπορεί να συγκολληθεί μέρη είναι κατασκευασμένα από κράματα τιτανίου, ανοξείδωτο χάλυβα και άλλα. Κατά την τήξη μετάλλου υπό συνθήκες επίγεια πέφτουν ακαθαρσίες. Μια τεχνική όλο και περισσότερο αναγκαία υπερκαθαρό υλικά. Πώς να τους πάρει; Μπορείτε να «κολλάει» το μέταλλο σε ένα μαγνητικό πεδίο. Αν η μάζα του είναι μικρό, τότε το πεδίο αυτό θα το κρατήσει. Το μέταλλο μπορεί να τηχθεί με πέρασμα διαμέσου ενός ρεύματος υψηλής συχνότητας.

Σε μικροβαρύτητα υλικά μπορεί να λιώσει οποιοδήποτε βάρος και το μέγεθος. Δεν χρειαζόμαστε καμία μορφή ή χωνευτήρια για χύτευση. Επίσης, δεν υπάρχει ανάγκη για τα επόμενα λείανση και στίλβωση. Ένα υλικά τήξης θα είναι είτε συμβατικά είτε ηλιακούς φούρνους. Το κενό μπορεί να διεξαχθεί «ψυχρή συγκόλληση»: καλή απογυμνώνεται και προσαρμόζονται μεταξύ τους μεταλλικές επιφάνειες σχηματίζουν πολύ σταθερές ενώσεις.

Στην επίγεια συνθήκες δεν μπορεί να γίνει χωρίς ένα μεγάλο κρυστάλλους ημιαγωγών ελαττώματα που μειώνουν την ποιότητα των τσιπ που παράγονται από αυτά και τις συσκευές. Λόγω βαρύτητας και κενού μπορεί να ληφθούν κρύσταλλοι με τις επιθυμητές ιδιότητες.

Οι προσπάθειες για την εφαρμογή ιδεών

Τα πρώτα βήματα για την εφαρμογή αυτών των ιδεών έγινε στη δεκαετία του '80, όταν η εξερεύνηση του διαστήματος στην ΕΣΣΔ ήταν σε πλήρη εξέλιξη. Το 1985, οι μηχανικοί ξεκίνησε ένα δορυφόρο σε τροχιά. Δύο εβδομάδες αργότερα, ο ίδιος θα επιστρέψει στη Γη δείγματα των υλικών. Αυτές οι εκτοξεύσεις γίνει ένα ετήσιο γεγονός.

Την ίδια χρονιά το πρόγραμμα «Τεχνολογία» αναπτύχθηκε στο «Salute» ΜΚΟ. Προγραμματισμένη κατασκευή ενός διαστημικό όχημα βάρους 20 τόνων και βάρος 100 τόνους φυτού. Η συσκευή παρέχεται με βαλλιστικούς κάψουλες, οι οποίες θα έπρεπε να γίνει για να παραδώσει τα προϊόντα στη Γη. Το έργο δεν πραγματοποιήθηκε ποτέ. Μπορείτε να ρωτήσετε: γιατί; Αυτό είναι ένα τυπικό πρόβλημα της εξερεύνησης του διαστήματος - η έλλειψη χρηματοδότησης. Δεν έχει σημασία στην εποχή μας.

χώρο οικισμοί

Στις αρχές του 20ου αιώνα ήρθε η φανταστική ιστορία Κ Ε Tsiolkovskogo «Πέρα από τη Γη». Σε αυτό, ο ίδιος περιγράφει τα πρώτα οικισμούς γαλαξιακό. Επί του παρόντος, όταν υπάρχει μια κάποια επιτεύγματα στην εξερεύνηση του διαστήματος, είναι δυνατόν να αναλάβει την υλοποίηση του αυτό το φανταστικό έργο.

Το 1974, ένας καθηγητής της φυσικής στο πανεπιστήμιο του Princeton Gerard O'Neill αναπτύχθηκε και δημοσιεύθηκε ένα έργο του αποικισμού του γαλαξία. Πρότεινε να τοποθετήσετε το σημείο χώρο αποικίες libration (το μέρος όπου η δύναμη της έλξης του Ήλιου, της Σελήνης και της Γης αντισταθμίζουν ο ένας τον άλλον). Αυτές οι πόλεις όλη την ώρα θα είναι σε ένα μέρος.

O ^«Neil, δήλωσε ότι το 2074 η πλειοψηφία των ανθρώπων θα κινηθεί στο διάστημα και θα έχουν απεριόριστη τροφίμων και των ενεργειακών πόρων. Γη θα γίνει ένα τεράστιο πάρκο, χωρίς βιομηχανία, όπου μπορείτε να περάσετε τις διακοπές σας.

Model Colony O ^«Neal

Ειρηνική εξερεύνηση του διαστήματος Καθηγητής προτείνει να ξεκινήσει με την κατασκευή του μοντέλου ακτίνα 100 μέτρων. Σε αυτό το κτίριο μπορεί να φιλοξενήσει περίπου 10 χιλιάδες άτομα. Το κύριο καθήκον των οικισμών - η κατασκευή της επόμενης μοντέλο, το οποίο θα πρέπει να είναι 10 φορές μεγαλύτερη. Διάμετρος της αποικίας δίπλα αυξήθηκε σε 6-7 km, και το μήκος αυξάνεται σε 20.

Στην επιστημονική κοινότητα γύρω από το έργο O ^«Neal εξακολουθεί να είναι τεταμένη συζήτηση. Στις αποικίες, η πυκνότητα του πληθυσμού τους προσφέρεται είναι περίπου το ίδιο όπως και στις πόλεις της γης. Και αυτό είναι πάρα πολλά! Ειδικά αν σκεφτεί κανείς ότι το Σαββατοκύριακο δεν μπορεί να πάρει εκεί έξω από την πόλη. Τα πάρκα κλείνουν πολύ λίγοι άνθρωποι θέλουν να χαλαρώσουν. Αυτό δύσκολα μπορεί να συγκριθεί με τις συνθήκες της ζωής στη Γη. Και σε αυτές τις κλειστούς χώρους τα πράγματα ήταν με την ψυχολογική συμβατότητα και την ώθηση να αλλάξουν θέση; Οι άνθρωποι θέλουν να ζουν εκεί; Δεν θα το διάστημα οικισμούς θέσεις εξάπλωση των παγκόσμιων καταστροφών και συγκρούσεων; Όλα αυτά τα ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά.

συμπέρασμα

Στα βάθη του ηλιακού συστήματος ενσωματωθεί αμέτρητα υλικών και ενεργειακών πόρων. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη του ανθρώπινου χώρου πρέπει τώρα να αποτελέσει προτεραιότητα. Μετά από όλα, σε περίπτωση επιτυχίας, οι λάβει πόρους θα υπηρετεί το λαό.

Ενώ η εξερεύνηση του διαστήματος παίρνει τα πρώτα της βήματα προς αυτή την κατεύθυνση. Μπορούμε να πούμε ότι πηγαίνει το παιδί, αλλά με τον καιρό γίνεται ένας ενήλικας. Το κύριο πρόβλημα της εξερεύνησης του διαστήματος - δεν είναι η έλλειψη ιδεών, αλλά η έλλειψη κεφαλαίων. Απαιτούμενα τεράστια υλικών πόρων. Αλλά αν τους συγκρίνουμε με το κόστος των όπλων, το ποσό δεν είναι τόσο μεγάλη. Για παράδειγμα, η μείωση των παγκόσμιων στρατιωτικών δαπανών κατά 50% θα επιτρέψει τα επόμενα χρόνια να πάω στον Άρη τρεις αποστολές.

Στην εποχή μας, η ανθρωπότητα είναι διαποτισμένη με την ιδέα της ενότητας του κόσμου και να αναθεωρήσει τις προτεραιότητες για την ανάπτυξη. Ένας χώρος θα είναι ένα σύμβολο της συνεργασίας. Είναι καλύτερα να χτίσει φυτά στον Άρη και τη Σελήνη, φέρνοντας αυτά τα οφέλη για όλους τους ανθρώπους, αυτό αυξάνει σημαντικά την ήδη φουσκωμένη παγκόσμια πυρηνική ικανότητα. Υπάρχουν άνθρωποι που ισχυρίζονται ότι η εξερεύνηση του διαστήματος θα μπορούσε να περιμένει. Συνήθως οι επιστήμονες να ανταποκριθούν σε αυτές ως εξής: «Φυσικά και μπορεί, γιατί το σύμπαν θα διαρκέσει για πάντα, και εδώ είμαστε, δυστυχώς, δεν υπάρχει.»