Uzay keşfi: tarih, sorunlar ve başarılar

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:07

Son zamanlarda insanlık üçüncü bin yılın eşiğine girdi. Gelecekte bizi neler bekliyor? Elbette bağlayıcı çözümler gerektiren birçok sorun olacaktır. Bilim adamlarına göre, 2050'de Dünya'nın sakinlerinin sayısı 11 milyar insan rakamına ulaşacak. Ayrıca, büyüme gelişmekte olan ülkelerde %94, sanayileşmiş ülkelerde ise sadece %6 olacaktır. Ek olarak, bilim adamları, yaşam beklentisini önemli ölçüde artıran yaşlanma sürecini yavaşlatmayı öğrendiler.

Bu yeni bir soruna yol açar - yiyecek kıtlığı. Şu anda yaklaşık yarım milyar insan açlıktan ölüyor. Bu nedenle her yıl yaklaşık 50 milyon kişi ölüyor. 11 milyarı beslemek, gıda üretiminde 10 kat artış gerektirecektir. Ayrıca tüm bu insanların yaşamlarını devam ettirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyulacaktır. Bu da yakıt ve hammadde üretiminde artışa neden oluyor. Gezegen böyle bir yüke dayanabilecek mi?

Peki, çevre kirliliğini unutma. Artan üretim oranları ilesadece kaynaklar tükenmekle kalmıyor, gezegenin iklimi de değişiyor. Arabalar, enerji santralleri ve fabrikalar atmosfere o kadar çok karbondioksit salıyor ki, bir sera etkisinin ortaya çıkması çok uzak değil. Dünya'da sıcaklığın artmasıyla buzulların erimesi ve okyanuslardaki su seviyesinin artması başlayacak. Bütün bunlar insanların yaşam koşullarını olumsuz yönde etkileyecektir. Felakete bile yol açabilir.

Bu problemler uzay araştırmalarının çözülmesine yardımcı olacak. Kendin için düşün. Fabrikaları oraya taşımak, Mars'ı, Ay'ı keşfetmek, kaynakları ve enerjiyi çıkarmak mümkün olacak. Ve her şey filmlerdeki ve bilim kurgu eserlerinin sayfalarındaki gibi olacak.

Uzaydan gelen enerji

Artık tüm dünya enerjisinin %90'ı ev tipi sobalarda, araba motorlarında ve santral kazanlarında yakıt yakılarak elde ediliyor. Enerji tüketimi her 20 yılda bir ikiye katlanıyor. İhtiyaçlarımızı karşılamak için ne kadar doğal kaynak yeterli olacak?

Örneğin, aynı yağ mı? Bilim adamlarına göre uzay araştırmalarının tarihi kadar uzun, yani 50 yıl sonra bitecek. Kömür 100 yıl, gaz yaklaşık 40 yıl dayanacak. Bu arada nükleer enerji de tükenebilir bir kaynak.

Teorik olarak, alternatif enerji bulma sorunu, geçen yüzyılın 30'lu yıllarında termonükleer füzyon reaksiyonu ile ortaya çıktıklarında çözüldü. Ne yazık ki, o hala kontrolden çıktı. Ancak onu kontrol etmeyi ve sınırsız miktarda enerji almayı öğrenseniz bile, bu gezegenin aşırı ısınmasına ve geri döndürülemez olmasına yol açacaktır.iklim değişikliği. Bu durumdan kurtulmanın bir yolu var mı?

3D endüstrisi

Tabii ki, bu uzay keşfi. "İki boyutlu" endüstriden "üç boyutlu" endüstriye geçmek gerekiyor. Yani, tüm enerji yoğun endüstrilerin Dünya yüzeyinden uzaya aktarılması gerekiyor. Ancak şu anda bunu yapmak ekonomik olarak uygun değil. Bu tür bir enerjinin maliyeti, Dünya'da ısı tarafından üretilen elektrikten 200 kat daha yüksek olacaktır. Ayrıca, büyük nakit enjeksiyonları, büyük yörünge istasyonlarının inşasını gerektirecektir. Genel olarak, teknolojinin geliştirileceği ve yapı malzemelerinin maliyetinin düşeceği, insanlığın uzay araştırmalarının sonraki aşamalarına geçmesini beklememiz gerekiyor.

24/7 güneş

Gezegenin tarihi boyunca insanlar güneş ışığını kullandılar. Ancak buna duyulan ihtiyaç sadece gündüzleri değildir. Geceleri çok daha uzun süre gereklidir: tarım çalışmaları (ekim, hasat) sırasında şantiyeleri, sokakları, tarlaları aydınlatmak vb. Ve Uzak Kuzey'de, Güneş altı ay boyunca gökyüzünde hiç görünmez. Gündüz saatlerini artırmak mümkün mü? Yapay bir güneşin yaratılması ne kadar gerçekçi? Günümüzün uzay araştırmalarındaki gelişmeler, bu görevi oldukça uygulanabilir kılmaktadır. Sadece ışığı Dünya'ya yansıtmak için gezegenin yörüngesine uygun bir cihaz yerleştirmek yeterlidir. Aynı zamanda yoğunluğu değiştirilebilir.

Reflektörü kim icat etti?

Almanya'daki uzay araştırmalarının tarihinin, Alman mühendis Hermann tarafından önerilen dünya dışı reflektörler yaratma fikriyle başladığı söylenebilir.1929 yılında Oberth. Daha fazla gelişmesi, ABD'den bilim adamı Eric Kraft'ın çalışmalarına kadar izlenebilir. Artık Amerikalılar bu projenin uygulanmasına her zamankinden daha yakın.

Yapısal olarak reflektör, güneş ışınımını yansıtan polimerik metalize bir filmin gerildiği bir çerçevedir. Işık akısının yönü, ya Dünya'dan gelen komutlarla ya da önceden belirlenmiş bir programa göre otomatik olarak gerçekleştirilecektir.

Proje uygulaması

Amerika Birleşik Devletleri uzay araştırmalarında ciddi ilerleme kaydediyor ve bu projeyi uygulamaya çok yaklaştı. Şimdi Amerikalı uzmanlar uygun uyduları yörüngeye yerleştirme olasılığını araştırıyorlar. Doğrudan Kuzey Amerika'nın üzerinde bulunacaklar. 16 adet yansıtıcı ayna, gün ışığını 2 saat uzatacaktır. Alaska'ya iki reflektör gönderilmesi planlanıyor, bu da oradaki gündüz saatlerini 3 saate kadar artıracak. Megakentlerde günü uzatmak için reflektör uyduları kullanırsanız, bu onlara sokakların, otoyolların, şantiyelerin yüksek kaliteli ve gölgesiz bir şekilde aydınlatılmasını sağlayacaktır, bu da ekonomik açıdan şüphesiz faydalıdır.

Rusya'da Reflektörler

Örneğin, Moskova'ya eşit büyüklükte beş şehir uzaydan aydınlatılırsa, enerji tasarrufu sayesinde, maliyetler yaklaşık 4-5 yılda kendini amorti eder. Ayrıca yansıtıcı uydu sistemi herhangi bir ek maliyet olmaksızın başka bir şehir grubuna geçiş yapabilmektedir. Ve enerji tüten santrallerden değil de uzaydan geliyorsa hava nasıl temizlenecek?Uzay! Ülkemizde bu projenin uygulanmasının önündeki tek engel kaynak yetersizliğidir. Bu nedenle, Rusya'nın uzay araştırmaları istediği kadar hızlı gitmiyor.

Dünya Dışı Bitkiler

E. Torricelli'nin vakumu keşfetmesinin üzerinden 300 yıldan fazla zaman geçti. Bu, teknolojinin gelişmesinde büyük rol oynadı. Sonuçta, vakum fiziğini anlamadan, elektronik veya içten yanmalı motorlar yaratmak imkansız olurdu. Ancak tüm bunlar Dünya'daki endüstri için geçerlidir. Uzay araştırmaları gibi bir konuda bir boşluğun ne gibi fırsatlar sağlayacağını hayal etmek zor. Neden orada fabrikalar kurarak galaksinin insanlara hizmet etmesini sağlamıyorsunuz? Vakum, düşük sıcaklıklar, güçlü güneş radyasyonu kaynakları ve ağırlıksızlık koşullarında tamamen farklı bir ortamda olacaklar.

Artık bu faktörlerin tüm avantajlarını fark etmek zor, ancak kesinlikle harika umutların ortaya çıktığını ve "Dünya dışı fabrikaların inşası yoluyla uzay araştırmaları" konusunun her zamankinden daha alakalı hale geldiğini güvenle söyleyebiliriz.. Güneş ışınları parabolik bir ayna tarafından konsantre edilirse, titanyum alaşımlarından, paslanmaz çelikten vb. Yapılmış parçalar kaynaklanabilir. Metaller karasal koşullarda eritildiğinde, bunlara kirlilikler girer. Ve teknoloji giderek daha fazla ultra saf malzemelere ihtiyaç duyuyor. Nasıl alınır? Metali bir manyetik alanda "askıya alabilirsiniz". Kütlesi küçükse, bu alan onu tutacaktır. Bu durumda metal, içinden yüksek frekanslı bir akım geçirilerek eritilebilir.

Ağırlıksızlıkta, herhangi bir kütle ve büyüklükteki malzemeler eritilebilir. Gerekli değilkalıp yok, döküm için pota yok. Ayrıca daha sonra taşlama ve cilalamaya gerek yoktur. Ve malzemeler ya konvansiyonel ya da güneş fırınlarında eritilecek. Vakum koşullarında “soğuk kaynak” yapılabilir: iyi temizlenmiş ve uyumlu metal yüzeyler çok güçlü bağlantılar oluşturur.

Karasal koşullarda, mikro devrelerin ve onlardan yapılan cihazların kalitesini düşüren hatasız büyük yarı iletken kristaller yapmak mümkün olmayacaktır. Ağırlıksızlık ve vakum sayesinde istenilen özelliklerde kristaller elde etmek mümkün olacaktır.

Fikirleri uygulama girişimleri

Bu fikirlerin uygulanmasındaki ilk adımlar, SSCB'de uzay araştırmalarının tüm hızıyla devam ettiği 80'lerde atıldı. 1985 yılında mühendisler yörüngeye bir uydu fırlattı. İki hafta sonra, malzeme örneklerini Dünya'ya teslim etti. Bu tür lansmanlar yıllık bir gelenek haline geldi.

Aynı yıl, NPO "Salyut" da "Teknoloji" projesi geliştirildi. 20 ton ağırlığında bir uzay aracı ve 100 ton ağırlığında bir tesis yapılması planlandı. Cihaz, üretilen ürünleri Dünya'ya teslim etmesi beklenen balistik kapsüllerle donatıldı. Proje hiçbir zaman uygulanmadı. neden diye soracaksın Bu, standart bir uzay araştırması sorunudur - finansman eksikliği. Zamanımızla alakalı.

Uzay yerleşimleri

20. yüzyılın başında, K. E. Tsiolkovsky'nin fantastik bir hikayesi olan “Out of the Earth” yayınlandı. İçinde ilk galaktik yerleşimleri anlattı. Şu anda, ne zamanuzay araştırmalarında belli başarılar var, bu harika projenin uygulamasını üstlenebilirsin.

1974'te Princeton Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Gerard O'Neill, galaksiyi kolonize etmek için bir proje geliştirdi ve yayınladı. Uzay yerleşimlerini kurtuluş noktasına (Güneş, Ay ve Dünya'nın çekim kuvvetlerinin birbirini iptal ettiği yer) yerleştirmeyi önerdi. Böyle köyler hep bir yerde olacak.

O^'Neil, 2074'te çoğu insanın uzaya taşınacağına ve sınırsız gıda ve enerji kaynaklarına sahip olacağına inanıyor. Arazi, tatilinizi geçirebileceğiniz, sanayiden arınmış devasa bir park olacak.

Model kolonisi O^'Nil

Huzurlu uzay keşfi, profesör 100 metre yarıçaplı bir modelin inşasıyla başlamayı öneriyor. Bu tesis 10.000 kişi kapasitelidir. Bu yerleşimin ana görevi, 10 kat daha büyük olması gereken bir sonraki modeli inşa etmektir. Bir sonraki koloninin çapı 6-7 kilometreye, uzunluğu ise 20'ye çıkıyor.

O^'Nil projesi etrafındaki bilim camiasında, anlaşmazlıklar hala azalmadı. Önerdiği kolonilerde, nüfus yoğunluğu karasal şehirlerdekiyle aşağı yukarı aynıdır. Ve bu oldukça fazla! Hele ki hafta sonları şehirden çıkamayacağınızı düşündüğünüzde. Çok az insan sıkışık parklarda dinlenmek ister. Dünyadaki yaşam koşullarıyla neredeyse karşılaştırılamaz. Peki bu kapalı mekanlarda psikolojik uyum ve yer değiştirme isteği ile işler nasıl olacak?İnsanlar orada yaşamak isteyecek mi? Uzay yerleşimleri küresel felaketlerin ve çatışmaların yayıldığı yerler mi olacak? Tüm bu sorular hala açık.

Sonuç

Güneş sisteminin derinliklerinde hesaplanamaz miktarda madde ve enerji kaynakları yatmaktadır. Bu nedenle, insan uzay araştırmaları artık bir öncelik haline gelmelidir. Sonuçta, eğer başarılı olursa, alınan kaynaklar insanların yararına olacaktır.

Şimdiye kadar uzay bilimleri bu yönde ilk adımlarını atıyor. Bunun bir çocuk olduğunu söyleyebiliriz, ancak zamanla yetişkin olacak. Uzay araştırmalarının temel sorunu fikir eksikliği değil, kaynak eksikliğidir. Büyük maddi kaynaklara ihtiyaç var. Ama onları silahlanma maliyetiyle karşılaştırırsak, o zaman miktar o kadar da büyük değil. Örneğin, küresel askeri harcamalarda %50'lik bir azalma, önümüzdeki birkaç yıl içinde Mars'a üç sefer yapılmasına olanak sağlayacak.

Çağımızda insanlık dünyanın birliği fikriyle donatılmalı ve kalkınma önceliklerini yeniden gözden geçirmelidir. Ve uzay işbirliğinin bir sembolü olacak. Zaten şişirilmiş küresel nükleer potansiyeli çoğ altmaktansa, Mars ve Ay'da fabrikalar inşa etmek, böylece tüm insanlara fayda sağlamak daha iyidir. Uzay araştırmalarının bekleyebileceğini savunan insanlar var. Bilim adamları genellikle onlara şu şekilde cevap verirler: "Tabii ki belki, çünkü evren sonsuza kadar var olacak ama biz ne yazık ki olmayacağız."