Наскоро човечеството навлезе на прага на третото хилядолетие. Какво ни очаква в бъдеще? Със сигурност ще има много проблеми, изискващи задължителни решения. Според учените през 2050 г. броят на жителите на Земята ще достигне 11 милиарда души. Освен това 94% от растежа ще бъде в развиващите се страни, а само 6% в индустриализираните страни. Освен това учените са се научили да забавят процеса на стареене, което значително увеличава продължителността на живота.
Това води до нов проблем - недостиг на храна. В момента около половин милиард души гладуват. Поради тази причина около 50 милиона умират всяка година. За да се хранят 11 милиарда, ще е необходимо да се увеличи производството на храни 10 пъти. Освен това ще е необходима енергия, за да се осигури живота на всички тези хора. И това води до увеличаване на производството на горива и суровини. Дали планетата ще издържи такова натоварване?
Е, не забравяйте за замърсяването на околната среда. С увеличаването на производствените темпове не само се изчерпват ресурсите, но климатът на планетата се променя. Машини, електроцентрали, фабрики отделят толкова много въглероден диоксид в атмосферата, че парниковият ефект е точно зад ъгъла. С повишаване на температурата на Земята ще започне топене на ледници и повишаване на нивото на водата в океаните. Всичко това ще се отрази най-негативно на условията на живот на хората. Дори може да доведе до катастрофа.
Тези проблеми ще помогнат за решаване на космическото проучване. Помислете сами. Там ще бъде възможно да се движат растения, да се изследва Марс, Луната и да се извличат ресурси и енергия. И всичко ще бъде същото като във филмите и на страниците на научнофантастичните произведения.
Енергия от космоса
Сега 90% от цялата земна енергия се получава чрез изгаряне на гориво в домашни печки, автомобилни двигатели и котли на електроцентрали. На всеки 20 години консумацията на енергия се удвоява. Колко природни ресурси ще бъдат достатъчни, за да задоволим нашите нужди?
Например, същото масло? Според учените тя ще приключи за толкова години, колкото историята на космическите проучвания има, тоест през 50. Въглищата са достатъчни за 100 години, а газът - за около 40. Между другото, атомната енергия също е изтощим източник.
Теоретично проблемът с намирането на алтернативна енергия е решен през 30-те години на миналия век, когато изобретяват реакцията на синтез. За съжаление, тя все още е неконтролируема. Но дори и да се научите да го контролирате и да получавате енергия в неограничени количества, това ще доведе до прегряване на планетата и необратими климатични промени. Има ли изход от тази ситуация?
3D индустрия
Разбира се, това е космическото изследване. Необходимо е да се премине от "двуизмерна" индустрия към "триизмерна". Тоест, цялото енергоемко производство трябва да се прехвърли от повърхността на Земята в космоса. Но в момента правенето на това е икономически неизгодно. Цената на такава енергия ще бъде 200 пъти по-висока от електроенергията, получена от топлината на Земята. Освен това огромните парични инжекции ще изискват изграждането на големи орбитални станции. Като цяло трябва да изчакате, докато човечеството ще премине през следващите етапи на космическото изследване, когато технологиите ще бъдат подобрени и разходите за строителни материали ще намалеят.
Денонощно слънце
През цялата история на планетата хората са използвали слънчева светлина. Нуждата от него обаче е не само през деня. През нощта отнема много повече време: осветяването на строителни площадки, улици, ниви по време на селскостопански работи (сеитба, прибиране на реколтата) и т.н. А в Далечния север Слънцето изобщо не се появява на хоризонта. Възможно ли е да увеличите дневната светлина? Колко реалистично е създаването на изкуствено слънце? Днешните успехи в космическите проучвания правят тази задача доста осъществима. Достатъчно е да поставите подходящо устройство на орбитата на планетата, за да отразява светлината на Земята. В същото време нейната интензивност може да бъде променена.
Кой е измислил рефлектора?
Можем да кажем, че историята на космическите изследвания в Германия започва с идеята за създаване на извънземни отражатели, предложена от немския инженер Херман Оберт през 1929г. По-нататъшното му развитие може да се проследи в трудовете на учения Ерик Крафт от САЩ. Сега американците са по-близо от всякога до този проект.
В структурно отношение рефлекторът представлява рамка, върху която е опънат полимерен метализиран филм, отразяващ излъчването на слънцето. Посоката на светлинния поток ще се извършва или чрез команди от Земята, или автоматично, съгласно предварително определена програма.
Изпълнение на проекта
Съединените щати постигат сериозен напредък в космическите проучвания и са близо до реализирането на този проект. Сега американските експерти проучват възможността за поставяне на съответните спътници в орбита. Те ще бъдат разположени директно над Северна Америка. 16 инсталирани отражателни огледала ще удължат дневната светлина с 2 часа. Два рефлектора планират да насочат към Аляска, което ще увеличи дневната светлина там с цели 3 часа. Ако използвате рефлекторни сателити, за да удължите деня в мегаполисите, това ще им осигури висококачествено и безсенчево осветление на улици, магистрали, строителни обекти, което, разбира се, е икономически изгодно.
Рефлектори в Русия
Например, ако осветите пет космоса от космоса, които са равни по размер на Москва, поради икономия на енергия, разходите ще се изплатят за около 4-5 години. Освен това сателитната рефлекторна система може да преминава към друга група градове без допълнителни разходи. И как ще се почисти въздухът, ако енергията идва не от най-малките електроцентрали, а от космоса! Единствената пречка за изпълнението на този проект у нас е липсата на финансиране. Следователно космическото проучване от Русия не върви толкова бързо, колкото искахме.
Извънземни фабрики
Повече от 300 години са изминали от откриването на вакуума на E. Torricelli. Това изигра огромна роля в развитието на технологиите. Всъщност, без да се разбере физиката на вакуума, би било невъзможно да се създадат или електроника, или двигатели с вътрешно горене. Но всичко това важи за индустрията на Земята. Трудно е да си представим какви възможности ще предостави вакуум в такава материя като космическото изследване. Защо да не накараме галактиката да обслужва хората, като строи фабрики там? Те ще бъдат в напълно различна среда, под вакуум, ниски температури, мощни източници на слънчева радиация и нулева гравитация.
Сега е трудно да се осъзнаят всички предимства на тези фактори, но със сигурност може да се каже, че се отварят фантастични перспективи и темата „Космическо проучване чрез изграждане на извънземни растения“ става все по-актуална от всякога. Ако концентрирате слънчевите лъчи с параболично огледало, можете да заварявате части, изработени от титанови сплави, неръждаема стомана и т.н. А технологиите все повече се нуждаят от ултрачисти материали. Как да ги вземем? Можете да "окачите" метала в магнитно поле. Ако масата му е малка, тогава това поле ще я запази. В този случай металът може да се разтопи чрез преминаване на високочестотен ток през него.
При нулева гравитация е възможно да се стопи материали с всякаква маса и размер. Нито форми, нито тигели за леене са необходими. Не е необходимо и последващо шлифоване и полиране. И материалите ще се топят или в конвенционални, или в слънчеви пещи. При вакуумни условия е възможно да се извърши „студено заваряване“: добре почистени и монтирани една до друга метални повърхности образуват много здрави фуги.
В земни условия няма да е възможно да се правят големи полупроводникови кристали без дефекти, които намаляват качеството на микросхемите и устройствата, направени от тях. Благодарение на нулева гравитация и вакуум ще бъде възможно да се получат кристали с желаните свойства.
Опити за реализиране на идеи
Първите стъпки в реализирането на тези идеи бяха направени през 80-те години, когато космическото проучване в СССР беше в разгара си. През 1985 г. инженерите изстрелват сателит в орбита. Две седмици по-късно той доставя проби от материали на Земята. Такива изстрелвания са се превърнали в годишна традиция.
През същата година НПО „Салют“ разработва проекта за технология. Предвиждаше се изграждането на космически кораб с тегло 20 тона и завод с тегло 100 тона. Апаратът беше оборудван с балистични капсули, които трябваше да доставят произведените продукти на Земята. Проектът никога не е реализиран. Питате: защо? Това е стандартен проблем с космическото проучване - липса на финансиране. Той е актуален в наше време.
Космически селища
В началото на 20 век е публикуван фантастичен роман на К. Е. Циолковски „Отвъд земята“. В него той описа първите галактически селища. В момента, когато вече има определени постижения в изследването на космоса, можете да се заемете с изпълнението на този фантастичен проект.
През 1974 г. Джерард О'Нийл, професор по физика в Принстънския университет, разработва и публикува проект за колонизацията на галактиката. Той предложи да се поставят космически селища в либрационната точка (място, където силите на гравитацията на Слънцето, Луната и Земята се отменят взаимно). Такива села винаги ще бъдат на едно място.
О'Нийл вярва, че през 2074 г. повечето от хората ще се преместят в космоса и ще имат неограничени хранителни и енергийни ресурси. Земята ще се превърне в огромен парк, свободен от индустрия, където можете да прекарате ваканцията си.
Модел на колонията O'Neill
Професорът предлага да започне спокойно проучване на космоса с изграждането на модел с радиус от 100 метра. В такава структура могат да се настанят около 10 хиляди души. Основната задача на това населено място е да изгради следващия модел, който трябва да бъде 10 пъти по-голям. Диаметърът на следващата колония се увеличава до 6-7 километра, а дължината се увеличава до 20.
Научната общност около проекта O'Neill все още не е стихнала. В колониите, които предлага, гъстотата на населението е приблизително същата като в земните градове. И това е доста много! Особено, когато вземете предвид, че през почивните дни не можете да излезете извън града. В близките паркове малко хора искат да се отпуснат. Трудно може да се сравни с условията на живот на Земята. И как в тези затворени пространства нещата ще бъдат с психологическа съвместимост и копнеж за промяна на мястото? Ще искат ли хората да живеят там? Ще станат ли космическите селища места за разпространение на глобални бедствия и конфликти? Всички тези въпроси остават отворени засега.
