Πρόσφατα, η ανθρωπότητα έχει εισέλθει στο κατώφλι της τρίτης χιλιετίας. Τι μας περιμένει στο μέλλον; Σίγουρα θα υπάρξουν πολλά προβλήματα που απαιτούν δεσμευτικές λύσεις. Σύμφωνα με επιστήμονες, το 2050 ο αριθμός των κατοίκων της Γης θα φτάσει τα 11 δισεκατομμύρια ανθρώπους. Επιπλέον, το 94% της ανάπτυξης θα είναι στις αναπτυσσόμενες χώρες και μόνο το 6% στις βιομηχανικές χώρες. Επιπλέον, οι επιστήμονες έχουν μάθει να επιβραδύνουν τη διαδικασία γήρανσης, πράγμα που αυξάνει σημαντικά το προσδόκιμο ζωής.
Αυτό οδηγεί σε ένα νέο πρόβλημα - έλλειψη τροφίμων. Προς το παρόν, περίπου μισό δισεκατομμύριο άνθρωποι λιμοκτονούν. Για το λόγο αυτό, περίπου 50 εκατομμύρια πεθαίνουν κάθε χρόνο. Για να τροφοδοτήσει 11 δισεκατομμύρια, θα είναι απαραίτητο να αυξηθεί η παραγωγή τροφίμων 10 φορές. Επιπλέον, θα χρειαστεί ενέργεια για να διασφαλιστεί η ζωή όλων αυτών των ανθρώπων. Και αυτό οδηγεί σε αύξηση της παραγωγής καυσίμων και πρώτων υλών. Ο πλανήτης θα αντέξει ένα τέτοιο φορτίο;
Λοιπόν, μην ξεχνάτε για τη ρύπανση του περιβάλλοντος. Με την αύξηση των ποσοστών παραγωγής, όχι μόνο οι πόροι εξαντλούνται, αλλά το κλίμα του πλανήτη αλλάζει. Οι μηχανές, οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας, τα εργοστάσια εκπέμπουν τόσο πολύ διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα που το φαινόμενο του θερμοκηπίου βρίσκεται ακριβώς στη γωνία. Με την αύξηση της θερμοκρασίας στη Γη θα ξεκινήσει η τήξη των παγετώνων και η αύξηση της στάθμης των υδάτων στους ωκεανούς. Όλα αυτά θα επηρεάσουν αρνητικά τις συνθήκες διαβίωσης των ανθρώπων. Μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε καταστροφή.
Αυτά τα προβλήματα θα βοηθήσουν στην επίλυση της εξερεύνησης του διαστήματος. Σκεφτείτε μόνοι σας. Εκεί, θα είναι δυνατή η μετακίνηση φυτών, η εξερεύνηση του Άρη, η Σελήνη, και η απόσπαση πόρων και ενέργειας. Και όλα θα είναι τα ίδια όπως και στις ταινίες και στις σελίδες των έργων επιστημονικής φαντασίας.
Ενέργεια από το διάστημα
Τώρα το 90% της συνολικής γήινης ενέργειας επιτυγχάνεται με καύση καυσίμων σε σόμπες στο σπίτι, κινητήρες αυτοκινήτων και λέβητες των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Κάθε 20 χρόνια, η κατανάλωση ενέργειας διπλασιάζεται. Πόσα φυσικά μέσα θα είναι αρκετά για να ικανοποιήσουν τις ανάγκες μας;
Για παράδειγμα, το ίδιο λάδι; Σύμφωνα με τους επιστήμονες, θα τελειώσει σε τόσα χρόνια όπως η ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος, δηλαδή στα 50. Ο άνθρακας είναι αρκετός για 100 χρόνια και το φυσικό αέριο για περίπου 40. Με την ευκαιρία, η ατομική ενέργεια είναι επίσης μια εξαντλητική πηγή.
Θεωρητικά, το πρόβλημα της εξεύρεσης εναλλακτικής ενέργειας λύθηκε την δεκαετία του 30 του περασμένου αιώνα, όταν εφευρέθηκε η αντίδραση σύντηξης. Δυστυχώς, είναι ακόμα ανεξέλεγκτη. Αλλά ακόμα κι αν μάθετε να τον ελέγχετε και να λαμβάνετε ενέργεια σε απεριόριστες ποσότητες, αυτό θα οδηγήσει σε υπερθέρμανση του πλανήτη και μη αναστρέψιμη κλιματική αλλαγή. Υπάρχει διέξοδος από αυτή την κατάσταση;
3D βιομηχανία
Φυσικά, αυτή είναι η εξερεύνηση του χώρου. Είναι απαραίτητο να μεταβούμε από μια "δισδιάστατη" βιομηχανία σε μια "τρισδιάστατη" βιομηχανία. Δηλαδή, όλη η ενεργειακά εντατική παραγωγή πρέπει να μεταφερθεί από την επιφάνεια της Γης στο διάστημα. Αυτή τη στιγμή, όμως, αυτό είναι οικονομικά μειονεκτικό. Το κόστος μιας τέτοιας ενέργειας θα είναι 200 φορές υψηλότερο από το ηλεκτρισμό που λαμβάνεται από τη θερμότητα στη Γη. Επιπλέον, τεράστιες ενέσεις μετρητών απαιτούν την κατασκευή μεγάλων τροχιακών σταθμών. Γενικά, πρέπει να περιμένετε έως ότου η ανθρωπότητα θα περάσει από τα επόμενα στάδια της εξερεύνησης του διαστήματος, όταν θα βελτιωθεί η τεχνολογία και θα μειωθεί το κόστος των οικοδομικών υλικών.
Στον ήλιο
Σε όλη την ιστορία του πλανήτη, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το φως του ήλιου. Ωστόσο, η ανάγκη δεν είναι μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Τη νύχτα διαρκεί πολύ περισσότερο: να φωτίζονται εργοτάξια, δρόμοι, πεδία κατά τη διάρκεια γεωργικών εργασιών (σπορά, συγκομιδή) κ.λπ. Και στον Άπω Βορρά ο Ήλιος δεν εμφανίζεται στον ορίζοντα για έξι μήνες. Είναι δυνατόν να αυξηθούν οι ώρες ημέρας; Πόσο ρεαλιστική είναι η δημιουργία ενός τεχνητού ήλιου; Οι σημερινές επιτυχίες στην εξερεύνηση του διαστήματος καθιστούν αυτό το καθήκον αρκετά εφικτό. Αρκεί να τοποθετήσετε μια κατάλληλη συσκευή στην τροχιά του πλανήτη για να αντικατοπτρίσετε το φως στη Γη. Ταυτόχρονα, η έντασή του μπορεί να αλλάξει.
Ποιος εφευρέθηκε ο ανακλαστήρας;
Μπορούμε να πούμε ότι η ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος στη Γερμανία άρχισε με την ιδέα της δημιουργίας εξωγήινων ανακλαστήρων, που προτάθηκε από τον Γερμανό μηχανικό Hermann Obert το 1929. Η περαιτέρω ανάπτυξή του μπορεί να ανιχνευθεί στα έργα του επιστήμονα Eric Kraft από τις ΗΠΑ. Τώρα οι Αμερικανοί είναι πιο κοντά από ποτέ σε αυτό το έργο.
Δομικά, ο ανακλαστήρας είναι ένα πλαίσιο στο οποίο τεντώνεται ένα πολυμερές μεταλλικό φιλμ, που αντανακλά την ακτινοβολία του ήλιου. Η κατεύθυνση της ροής φωτός θα πραγματοποιηθεί είτε με εντολές από τη Γη είτε αυτόματα, σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο πρόγραμμα.
Εφαρμογή του έργου
Οι Ηνωμένες Πολιτείες σημειώνουν σημαντική πρόοδο στην εξερεύνηση του διαστήματος και έχουν έρθει κοντά στην πραγματοποίηση αυτού του έργου. Τώρα οι Αμερικανοί ειδικοί διερευνούν τη δυνατότητα τοποθέτησης των αντίστοιχων δορυφόρων σε τροχιά. Θα βρίσκονται ακριβώς πάνω από τη Βόρεια Αμερική. 16 εγκατεστημένοι καθρέφτες ανακλαστήρα θα επεκτείνουν τις ώρες της ημέρας κατά 2 ώρες. Δύο ανακλαστήρες σχεδιάζουν να κατευθύνονται στην Αλάσκα, η οποία θα αυξήσει τις ώρες της ημέρας εκεί μέχρι και 3 ώρες. Εάν χρησιμοποιείτε δορυφόρους ανακλαστήρα για να επεκτείνετε την ημέρα σε μεγαλοπρεπείς, αυτό θα τους προσφέρει υψηλής ποιότητας και σκιά το φως των δρόμων, αυτοκινητοδρόμων, εργοτάξια, το οποίο, φυσικά, είναι οικονομικά συμφέρουσα.
Ανακλαστήρες στη Ρωσία
Για παράδειγμα, αν φωτίσετε πέντε πόλεις από το διάστημα, οι οποίες είναι ίσες σε μέγεθος με τη Μόσχα, λόγω εξοικονόμησης ενέργειας, το κόστος θα αποπληρωθεί σε περίπου 4-5 χρόνια. Επιπλέον, το σύστημα δορυφορικού ανακλαστήρα μπορεί να αλλάξει σε άλλη ομάδα πόλεων χωρίς πρόσθετο κόστος. Και πώς θα καθαριστεί ο αέρας αν η ενέργεια δεν προέρχεται από τις μικρότερες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά από τον εξωτερικό χώρο! Το μόνο εμπόδιο για την υλοποίηση αυτού του έργου στη χώρα μας είναι η έλλειψη χρηματοδότησης. Επομένως, η εξερεύνηση του διαστήματος από τη Ρωσία δεν πηγαίνει τόσο γρήγορα όσο θέλαμε.
Εξωγήινα εργοστάσια
Πάνω από 300 χρόνια έχουν περάσει από την ανακάλυψη του κενού του Ε. Torricelli. Αυτό διαδραμάτισε τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας. Πράγματι, χωρίς να κατανοηθεί η φυσική του κενού, θα ήταν αδύνατον να δημιουργηθούν είτε ηλεκτρονικά είτε μηχανές εσωτερικής καύσης. Αλλά όλα αυτά ισχύουν για τη βιομηχανία στη Γη. Είναι δύσκολο να φανταστούμε ποιες δυνατότητες θα προσφέρει το κενό σε μια τέτοια υπόθεση όπως η εξερεύνηση του διαστήματος. Γιατί να μην κάνουμε τον γαλαξία να εξυπηρετεί ανθρώπους με την κατασκευή εργοστασίων εκεί; Θα βρίσκονται σε ένα εντελώς διαφορετικό περιβάλλον, υπό κενό, χαμηλές θερμοκρασίες, ισχυρές πηγές ηλιακής ακτινοβολίας και μηδενική βαρύτητα.
Τώρα είναι δύσκολο να συνειδητοποιήσουμε όλα τα πλεονεκτήματα αυτών των παραγόντων, αλλά είναι ασφαλές να πούμε ότι οι φανταστικές προοπτικές ανοίγουν και το θέμα «Διερεύνηση του χώρου με την οικοδόμηση εξωγήινων φυτών» γίνεται όλο και πιο σημαντικό από ποτέ. Αν συγκεντρώνετε τις ακτίνες του ήλιου με έναν παραβολικό καθρέφτη, μπορείτε να συγκολλήσετε εξαρτήματα κατασκευασμένα από κράματα τιτανίου, ανοξείδωτο χάλυβα κλπ. Κατά την τήξη των μετάλλων σε επίγειες συνθήκες, εισάγονται ακαθαρσίες. Και η τεχνολογία χρειάζεται ολοένα και πιο καθαρά υλικά. Πώς να τα αποκτήσετε; Μπορείτε να "αναστείλετε" το μέταλλο σε ένα μαγνητικό πεδίο. Εάν η μάζα του είναι μικρή, τότε αυτό το πεδίο θα το διατηρήσει. Σε αυτή την περίπτωση, το μέταλλο μπορεί να λιωθεί περνώντας ένα ρεύμα υψηλής συχνότητας μέσα από αυτό.
Σε μηδενική βαρύτητα είναι δυνατή η τήξη υλικών οποιασδήποτε μάζας και μεγέθους. Δεν χρειάζονται ούτε καλούπια ούτε χωνευτήρια. Δεν υπάρχει επίσης ανάγκη για επακόλουθο λείανση και στίλβωση. Και τα υλικά θα λιώσουν είτε σε συμβατικούς είτε σε ηλιακούς κλιβάνους. Υπό συνθήκες κενού, είναι δυνατή η διεξαγωγή της "ψυχρής συγκόλλησης": καλά καθαρισμένες και προσαρμοσμένες σε κάθε άλλη μεταλλική επιφάνεια σχηματίζουν πολύ ισχυρές αρθρώσεις.
Σε επίγειες συνθήκες, δεν θα είναι δυνατή η κατασκευή μεγάλων κρυστάλλων ημιαγωγών χωρίς ελαττώματα, τα οποία μειώνουν την ποιότητα των μικροκυκλωμάτων και των συσκευών που κατασκευάζονται από αυτά. Χάρη στη μηδενική βαρύτητα και το κενό, θα είναι δυνατή η απόκτηση κρυστάλλων με τις επιθυμητές ιδιότητες.
Προσπάθειες εφαρμογής ιδεών
Τα πρώτα βήματα στην υλοποίηση αυτών των ιδεών λήφθηκαν τη δεκαετία του '80, όταν η εξερεύνηση του χώρου στην ΕΣΣΔ ήταν σε πλήρη εξέλιξη. Το 1985, οι μηχανικοί ξεκίνησαν ένα δορυφόρο σε τροχιά. Δύο εβδομάδες αργότερα, παρέδωσε δείγματα υλικών στη Γη. Τέτοιες εκτοξεύσεις έχουν γίνει μια ετήσια παράδοση.
Την ίδια χρονιά, η ΜΚΟ Salyut ανέπτυξε το έργο τεχνολογίας. Σχεδιάστηκε η κατασκευή ενός διαστημικού σκάφους βάρους 20 τόνων και ενός φυτού βάρους 100 τόνων. Η συσκευή εξοπλίστηκε με βαλλιστικές κάψουλες, οι οποίες έπρεπε να παραδώσουν τα κατασκευασμένα προϊόντα στη Γη. Το έργο δεν υλοποιήθηκε ποτέ. Ρωτάς: γιατί; Πρόκειται για ένα τυπικό πρόβλημα εξερεύνησης του χώρου - έλλειψη χρηματοδότησης. Είναι σημαντικό στην εποχή μας.
Διαστημικοί οικισμοί
Στις αρχές του 20ού αιώνα, δημοσιεύτηκε ένα φανταστικό μυθιστόρημα του Κ. Ε. Τσιολκόφσκι "Πέρα από τη Γη". Σε αυτό, περιέγραψε τους πρώτους γαλαξιακούς οικισμούς. Αυτή τη στιγμή, όταν υπάρχουν ήδη κάποια επιτεύγματα στην εξερεύνηση του διαστήματος, μπορείτε να αναλάβετε την υλοποίηση αυτού του φανταστικού έργου.
Το 1974, ο Gerard O'Neill, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Princeton, ανέπτυξε και δημοσίευσε ένα έργο για τον αποικισμό του γαλαξία. Πρότεινε την τοποθέτηση διαστημικών οικισμών στο σημείο περισυλλογής (τόπος όπου οι δυνάμεις της βαρύτητας του Ήλιου, της Σελήνης και της Γης αλληλοαναιρούνται). Αυτά τα χωριά θα βρίσκονται πάντα σε ένα μέρος.
O'Neill πιστεύει ότι το 2074 το μεγαλύτερο μέρος των ανθρώπων θα μετακινηθούν στο διάστημα και θα έχουν απεριόριστα τρόφιμα και ενεργειακούς πόρους. Η γη θα γίνει ένα τεράστιο πάρκο, απαλλαγμένο από τη βιομηχανία, όπου μπορείτε να περάσετε τις διακοπές σας.
Μοντέλο αποικίας O'Neill
Ο καθηγητής προτείνει την έναρξη της ειρηνικής εξερεύνησης του χώρου με την κατασκευή ενός μοντέλου με ακτίνα 100 μέτρων. Σε μια τέτοια δομή μπορεί να φιλοξενήσει περίπου 10 χιλιάδες άτομα. Το βασικό καθήκον αυτού του διακανονισμού είναι να οικοδομήσουμε το επόμενο μοντέλο, το οποίο θα πρέπει να είναι 10 φορές μεγαλύτερο. Η διάμετρος της επόμενης αποικίας αυξάνεται στα 6-7 χιλιόμετρα και το μήκος αυξάνεται στα 20.
Η επιστημονική κοινότητα γύρω από το έργο O'Neill δεν έχει υποχωρήσει ακόμη. Στις αποικίες που προσφέρει, η πυκνότητα του πληθυσμού είναι περίπου η ίδια όπως στις γειτονικές πόλεις. Και αυτό είναι πολύ! Ειδικά όταν θεωρείτε ότι τα Σαββατοκύριακα δεν μπορείτε να βγείτε από την πόλη. Σε στενά πάρκα, λίγοι άνθρωποι θέλουν να χαλαρώσουν. Είναι δύσκολο να συγκριθεί με τις συνθήκες διαβίωσης στη Γη. Και πώς σε αυτούς τους κλειστούς χώρους τα πράγματα θα είναι με ψυχολογική συμβατότητα και λαχτάρα για μια αλλαγή τόπου; Θα θέλουν οι άνθρωποι να ζήσουν εκεί; Οι διακανονισμοί χώρου θα γίνουν χώροι διάδοσης παγκόσμιων καταστροφών και συγκρούσεων; Όλα αυτά τα ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά μέχρι στιγμής.
