Vor kurzem hat die Menschheit die Schwelle des dritten Jahrtausends erreicht. Was erwartet uns in Zukunft? Sicherlich wird es viele Probleme geben, die verbindliche Lösungen erfordern. Laut Wissenschaftlern wird die Zahl der Einwohner der Erde im Jahr 2050 11 Milliarden Menschen erreichen. Darüber hinaus werden 94% des Wachstums in Entwicklungsländern und nur 6% in Industrieländern erzielt. Darüber hinaus haben Wissenschaftler gelernt, den Alterungsprozess zu verlangsamen, was die Lebenserwartung erheblich erhöht.
Dies führt zu einem neuen Problem - Nahrungsmittelknappheit. Derzeit hungern etwa eine halbe Milliarde Menschen. Aus diesem Grund sterben jedes Jahr rund 50 Millionen Menschen. Um 11 Milliarden Menschen zu ernähren, muss die Lebensmittelproduktion um das Zehnfache gesteigert werden. Darüber hinaus wird Energie benötigt, um das Leben all dieser Menschen zu sichern. Dies führt zu einer Steigerung der Produktion von Kraftstoff und Rohstoffen. Wird der Planet einer solchen Belastung standhalten?
Vergessen Sie nicht die Umweltverschmutzung. Mit steigenden Produktionsraten werden nicht nur die Ressourcen aufgebraucht, sondern das Klima auf dem Planeten verändert sich. Maschinen, Kraftwerke und Fabriken geben so viel Kohlendioxid an die Atmosphäre ab, dass der Treibhauseffekt gleich um die Ecke ist. Mit einem Temperaturanstieg auf der Erde beginnen das Abschmelzen der Gletscher und ein Anstieg des Wasserspiegels in den Ozeanen. All dies wird sich am negativsten auf die Lebensbedingungen der Menschen auswirken. Es kann sogar zu einer Katastrophe führen.
Diese Probleme werden zur Lösung der Weltraumforschung beitragen. Denken Sie selbst. Dort wird es möglich sein, Pflanzen zu bewegen, den Mars und den Mond zu erkunden und Ressourcen und Energie zu gewinnen. Und alles wird das gleiche sein wie in Filmen und auf den Seiten von Science-Fiction-Werken.
Energie aus dem Weltraum
Jetzt werden 90% der gesamten irdischen Energie durch Verbrennen von Brennstoff in Haushaltsöfen, Automotoren und Kesseln von Kraftwerken gewonnen. Alle 20 Jahre verdoppelt sich der Energieverbrauch. Wie viele natürliche Ressourcen werden ausreichen, um unsere Bedürfnisse zu befriedigen?
Zum Beispiel das gleiche Öl? Laut Wissenschaftlern wird es in so vielen Jahren enden wie die Geschichte der Weltraumforschung, dh in 50. Kohle reicht für 100 Jahre und Gas für etwa 40. Übrigens ist Atomenergie auch eine erschöpfbare Quelle.
Theoretisch wurde das Problem der Suche nach alternativer Energie bereits in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts gelöst, als sie die Fusionsreaktion erfanden. Leider ist sie immer noch unkontrollierbar. Aber selbst wenn Sie lernen, es zu kontrollieren und Energie in unbegrenzten Mengen zu erhalten, führt dies zu einer Überhitzung des Planeten und einem irreversiblen Klimawandel. Gibt es einen Ausweg aus dieser Situation?
3D-Industrie
Dies ist natürlich Weltraumforschung. Es ist notwendig, von einer „zweidimensionalen“ Industrie zu einer „dreidimensionalen“ zu wechseln. Das heißt, die gesamte energieintensive Produktion muss von der Erdoberfläche in den Weltraum übertragen werden. Dies ist derzeit jedoch wirtschaftlich nachteilig. Die Kosten für diese Energie werden 200-mal höher sein als der Strom, den die Wärme auf der Erde erhält. Außerdem erfordern große Geldspritzen den Bau großer Orbitalstationen. Im Allgemeinen müssen Sie warten, bis die Menschheit die nächsten Phasen der Weltraumforschung durchläuft, wenn die Technologie verbessert und die Kosten für Baumaterialien gesenkt werden.
Rund um die Uhr Sonne
Während der gesamten Geschichte des Planeten haben die Menschen Sonnenlicht verwendet. Die Notwendigkeit dafür besteht jedoch nicht nur tagsüber. Nachts dauert es viel länger: Baustellen, Straßen, Felder bei landwirtschaftlichen Arbeiten (Aussaat, Ernte) usw. zu beleuchten. Und im hohen Norden erscheint die Sonne sechs Monate lang überhaupt nicht am Horizont. Ist es möglich, die Tageslichtstunden zu erhöhen? Wie realistisch ist die Schaffung einer künstlichen Sonne? Die heutigen Erfolge in der Weltraumforschung machen diese Aufgabe durchaus machbar. Es reicht aus, ein geeignetes Gerät auf der Umlaufbahn des Planeten zu platzieren, um das Licht auf der Erde zu reflektieren. Gleichzeitig kann seine Intensität geändert werden.
Wer hat den Reflektor erfunden?
Wir können sagen, dass die Geschichte der Weltraumforschung in Deutschland mit der Idee begann, außerirdische Reflektoren zu schaffen, die der deutsche Ingenieur Hermann Obert 1929 vorschlug. Die Weiterentwicklung geht auf die Arbeiten des Wissenschaftlers Eric Kraft aus den USA zurück. Jetzt sind die Amerikaner diesem Projekt näher als je zuvor.
Strukturell ist der Reflektor ein Rahmen, auf dem ein polymermetallisierter Film gedehnt wird, der die Sonnenstrahlung reflektiert. Die Richtung des Lichtflusses wird entweder durch Befehle von der Erde oder automatisch gemäß einem vorgegebenen Programm ausgeführt.
Projektdurchführung
Die Vereinigten Staaten machen ernsthafte Fortschritte bei der Erforschung des Weltraums und sind der Realisierung dieses Projekts nahe gekommen. Jetzt prüfen amerikanische Experten die Möglichkeit, die entsprechenden Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Sie werden sich direkt über Nordamerika befinden. 16 installierte Reflektorspiegel verlängern die Tageslichtstunden um 2 Stunden. Zwei Reflektoren planen, nach Alaska zu lenken, wodurch die Tageslichtstunden dort um bis zu 3 Stunden erhöht werden. Wenn Sie Reflektorsatelliten verwenden, um den Tag in Megacities zu verlängern, erhalten Sie eine qualitativ hochwertige und schattenlose Beleuchtung von Straßen, Autobahnen und Baustellen, was natürlich wirtschaftlich vorteilhaft ist.
Reflektoren in Russland
Wenn Sie beispielsweise fünf Städte aus dem Weltraum beleuchten, die aufgrund von Energieeinsparungen gleich groß sind wie Moskau, zahlen sich die Kosten in etwa 4 bis 5 Jahren aus. Darüber hinaus kann das Satellitenreflektorsystem ohne zusätzliche Kosten auf eine andere Stadtgruppe umschalten. Und wie wird die Luft gereinigt, wenn die Energie nicht aus den kleinsten Kraftwerken stammt, sondern aus dem Weltraum! Das einzige Hindernis für die Umsetzung dieses Projekts in unserem Land ist der Mangel an Finanzmitteln. Daher geht die Weltraumforschung durch Russland nicht so schnell voran, wie wir es wollten.
Außerirdische Fabriken
Mehr als 300 Jahre sind seit der Entdeckung des Vakuums von E. Torricelli vergangen. Dies spielte eine große Rolle bei der Entwicklung der Technologie. In der Tat wäre es ohne Verständnis der Physik des Vakuums unmöglich, entweder Elektronik- oder Verbrennungsmotoren herzustellen. All dies gilt jedoch für die Industrie auf der Erde. Es ist schwer vorstellbar, welche Möglichkeiten Vakuum in Sachen Weltraumforschung bietet. Warum nicht die Galaxie dazu bringen, Menschen zu dienen, indem sie dort Fabriken baut? Sie werden sich in einer völlig anderen Umgebung befinden, unter Vakuum, niedrigen Temperaturen, starken Sonnenstrahlungsquellen und Schwerelosigkeit.
Jetzt ist es schwierig, alle Vorteile dieser Faktoren zu realisieren, aber man kann mit Sicherheit sagen, dass sich fantastische Perspektiven eröffnen und das Thema „Weltraumforschung durch den Bau außerirdischer Anlagen“ aktueller denn je wird. Wenn Sie die Sonnenstrahlen mit einem Parabolspiegel konzentrieren, können Sie Teile aus Titanlegierungen, Edelstahl usw. schweißen. Beim Schmelzen von Metallen unter terrestrischen Bedingungen gelangen Verunreinigungen in diese. Und Technologie braucht zunehmend hochreine Materialien. Wie bekomme ich sie? Sie können das Metall in einem Magnetfeld "suspendieren". Wenn seine Masse klein ist, wird dieses Feld es behalten. In diesem Fall kann das Metall geschmolzen werden, indem ein Hochfrequenzstrom durch es geleitet wird.
In der Schwerelosigkeit ist es möglich, Materialien jeder Masse und Größe zu schmelzen. Es werden weder Formen noch Gusstiegel benötigt. Es besteht auch keine Notwendigkeit zum anschließenden Schleifen und Polieren. Und Materialien werden entweder in konventionellen oder in Solaröfen geschmolzen. Unter Vakuumbedingungen ist ein „Kaltschweißen“ möglich: Gut gereinigt und aneinander montiert bilden Metalloberflächen sehr starke Verbindungen.
Unter terrestrischen Bedingungen ist es nicht möglich, große Halbleiterkristalle ohne Defekte herzustellen, was die Qualität von Mikroschaltungen und daraus hergestellten Bauelementen verringert. Dank Schwerelosigkeit und Vakuum können Kristalle mit den gewünschten Eigenschaften erhalten werden.
Versuche, Ideen umzusetzen
Die ersten Schritte zur Umsetzung dieser Ideen wurden in den 80er Jahren unternommen, als die Weltraumforschung in der UdSSR in vollem Gange war. 1985 starteten Ingenieure einen Satelliten in die Umlaufbahn. Zwei Wochen später lieferte er Materialproben an die Erde. Solche Produkteinführungen sind zu einer jährlichen Tradition geworden.
Im selben Jahr entwickelte die NGO Salyut das Technologieprojekt. Es war geplant, ein Raumschiff mit einem Gewicht von 20 Tonnen und eine Anlage mit einem Gewicht von 100 Tonnen zu bauen. Der Apparat war mit ballistischen Kapseln ausgestattet, die die hergestellten Produkte zur Erde liefern sollten. Das Projekt wurde nie umgesetzt. Sie fragen: warum? Dies ist ein Standardproblem der Weltraumforschung - mangelnde Finanzierung. Es ist in unserer Zeit relevant.
Weltraumsiedlungen
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts erschien ein fantastischer Roman von K. E. Tsiolkovsky „Beyond the Earth“. Darin beschrieb er die ersten galaktischen Siedlungen. In dem Moment, in dem es bereits bestimmte Erfolge in der Weltraumforschung gibt, können Sie mit der Umsetzung dieses fantastischen Projekts beginnen.
1974 entwickelte und veröffentlichte Gerard O'Neill, Professor für Physik an der Princeton University, ein Projekt zur Kolonisierung der Galaxie. Er schlug vor, Weltraumsiedlungen am Kalibrierungspunkt zu platzieren (einem Ort, an dem sich die Schwerkraft von Sonne, Mond und Erde gegenseitig aufhebt). Solche Dörfer werden immer an einem Ort sein.
O'Neill glaubt, dass im Jahr 2074 die meisten Menschen in den Weltraum ziehen und über unbegrenzte Nahrungsmittel- und Energieressourcen verfügen werden. Das Land wird zu einem riesigen Park, frei von Industrie, in dem Sie Ihren Urlaub verbringen können.
Koloniemodell O'Neill
Der Professor schlägt vor, die friedliche Erforschung des Weltraums mit dem Bau eines Modells mit einem Radius von 100 Metern zu beginnen. In einer solchen Struktur können etwa 10 Tausend Menschen untergebracht werden. Die Hauptaufgabe dieser Siedlung ist es, das nächste Modell zu bauen, das zehnmal größer sein sollte. Der Durchmesser der nächsten Kolonie erhöht sich auf 6-7 Kilometer und die Länge auf 20.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft rund um das O'Neill-Projekt ist noch nicht abgeklungen. In den von ihm angebotenen Kolonien ist die Bevölkerungsdichte ungefähr gleich wie in irdischen Städten. Und das ist ziemlich viel! Besonders wenn man bedenkt, dass man am Wochenende nicht aus der Stadt raus kann. In engen Parks wollen sich nur wenige entspannen. Es ist kaum mit den Lebensbedingungen auf der Erde zu vergleichen. Und wie wird es in diesen geschlossenen Räumen mit psychologischer Verträglichkeit und dem Verlangen nach einem Ortswechsel sein? Wollen die Leute dort leben? Werden Weltraumsiedlungen zu Orten der Ausbreitung globaler Katastrophen und Konflikte? All diese Fragen bleiben bisher offen.
