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太空探索:历史,问题和成功

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太空探索:历史,问题和成功
太空探索:历史,问题和成功
Anonim

最近,人类进入了第三个千年的起点。 将来有什么在等我们? 当然,会有很多问题需要绑定解决方案。 据科学家称,到2050年,地球上的居民人数将达到110亿。 此外,增长的94%将在发展中国家,而只有6%的将在工业化国家。 此外,科学家们学会了减缓衰老过程,从而大大延长了预期寿命。

这导致了一个新问题-粮食短缺。 目前,约有十亿人在挨饿。 因此,每年约有五千万人死亡。 要养活110亿,就必须将粮食产量提高10倍。 此外,将需要能量来确保所有这些人的生命。 这导致燃料和原材料的生产增加。 行星会承受这样的负荷吗?

好吧,不要忘记环境污染。 随着生产率的提高,不仅资源枯竭,而且地球的气候也在发生变化。 机器,发电厂,工厂向大气中排放大量二氧化碳,以至温室效应指日可待。 随着地球温度的升高,冰川的融化和海洋中水位的升高将开始。 所有这些都会对人们的生活条件产生最不利的影响。 它甚至可能导致灾难。

这些问题将有助于解决太空探索问题。 自己想一想。 在那里,将有可能移动植物,探索火星,月球并提取资源和能源。 一切都将与电影和科幻作品中的页面相同。

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来自太空的能量

现在,地球上所有能源的90%是通过在家用炉灶,汽车发动机和发电厂的锅炉中燃烧燃料获得的。 每20年,能源消耗翻一番。 有多少自然资源足以满足我们的需求?

例如,相同的油? 根据科学家的说法,它的寿命将与太空探索的历史一样多,也就是在50年之内结束。煤炭足以满足100年的需求,而气体足以满足40年的需求。顺便说一下,原子能也是一种可消耗的能源。

从理论上讲,寻找替代能源的问题可以追溯到上世纪30年代,当时他们发明了聚变反应。 不幸的是,她仍然无法控制。 但是,即使您学会了控制它并获得无限量的能量,也将导致地球过热和不可逆转的气候变化。 有没有办法解决这种情况?

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3D产业

当然,这是太空探索。 有必要从“二维”产业转向“三维”产业。 也就是说,所有能源密集型生产都必须从地球表面转移到太空。 但是目前,这样做在经济上是不利的。 这种能源的成本将比地球上的热量接收的电高200倍。 另外,巨额现金注入将需要建造大型轨道站。 一般而言,您需要等到人类进入太空探索的下一阶段之后,技术才能得到改善,建筑材料的成本将降低。

日以继夜

在整个地球历史上,人们一直在使用阳光。 但是,不仅在白天需要它。 在晚上,它需要更长的时间:在农业工作(播种,收割)期间照亮建筑工地,街道,田野等。 在遥远的北方,太阳已经六个月没有出现在地平线上了。 是否可以增加白天的时间? 人造太阳的创造有多现实? 今天在太空探索中取得的成功使这项任务相当可行。 在行星的轨道上放置适当的设备以将光反射到地球上就足够了。 同时,它的强度可以改变。

谁发明了反射器?

可以说,德国太空探索的历史始于1929年德国工程师赫尔曼·奥伯特(Hermann Obert)提出的创建外星反射器的想法。 它的进一步发展可以追溯到美国科学家埃里克·卡夫特(Eric Kraft)的著作。 现在,美国人比以往任何时候都更接近这个项目。

从结构上讲,反射器是一个框架,在其上拉伸了聚合物金属化膜,反射了太阳辐射。 光束的方向将根据预定程序通过来自地球的命令或自动执行。

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项目实施

美国在太空探索方面正在取得重大进展,并已接近实现该项目。 现在,美国专家正在探索将相应卫星送入轨道的可能性。 他们将直接位于北美上空。 安装的16个反光镜将使白天延长2个小时。 计划将两个反射器定向到阿拉斯加,这将使那里的日光时数增加多达3个小时。 如果使用反射卫星在特大城市中延长白天的时间,这将为它们提供街道,高速公路,建筑工地的高质量无影照明,这当然在经济上是有利的。

俄罗斯反射镜

例如,如果您由于节省能源而从太空照亮五个与莫斯科相等的城市,那么由于节省了能源,成本将在4-5年内收回。 此外,卫星反射器系统可以切换到另一组城市,而无需任何额外费用。 如果能源不是来自最小的发电厂,而是来自外太空,那么如何净化空气! 在我国实施该项目的唯一障碍是缺乏资金。 因此,俄罗斯的太空探索并没有我们想要的那样快。

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地外工厂

自从发现E. Torricelli真空以来,已有300多年的历史了。 这在技术发展中发挥了巨大作用。 实际上,如果不了解真空的物理原理,就不可能制造出电子设备或内燃机。 但这一切都适用于地球上的工业。 很难想象真空将在太空探索中提供什么机会。 为什么不通过在那建立工厂来使银河服务人民呢? 它们将处于完全不同的环境中,处于真空,低温,强大的太阳辐射源和零重力的环境中。

现在很难实现这些因素的所有优势,但是可以肯定地说,前景广阔,而且“通过建造外星植物进行太空探索”这一主题比以往任何时候都更加重要。 如果使用抛物面反射镜集中太阳光线,则可以焊接由钛合金,不锈钢等制成的零件。在陆地条件下熔化金属时,杂质会进入其中。 技术越来越需要超纯材料。 如何获得它们? 您可以将金属“悬浮”在磁场中。 如果它的质量很小,那么该字段将保留它。 在这种情况下,可以通过使高频电流通过而使金属熔化。

在零重力下,可以熔化任何质量和尺寸的材料。 不需要模具或铸造坩埚。 也不需要随后的研磨和抛光。 材料将在常规或太阳能炉中熔化。 在真空条件下,可以进行“冷焊”:清洁好并相互安装后,金属表面形成非常牢固的接头。

在地面条件下,不可能制造出没有缺陷的大型半导体晶体,这会降低微电路和由其制成的器件的质量。 由于零重力和真空,将有可能获得具有所需特性的晶体。

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尝试实施想法

实施这些构想的第一步是在80年代,当时苏联的太空探索如火如荼。 1985年,工程师将一颗卫星送入了轨道。 两个星期后,他向地球运送了材料样品。 这样的发射已经成为一年一度的传统。

同年,礼炮非政府组织开发了该技术项目。 计划建造一个重20吨的航天器和重100吨的工厂。 该设备装有防弹舱,可以将制成的产品运送到地球。 该项目从未实施。 你问:为什么? 这是一个标准的太空探索问题-缺乏资金。 这与我们时代息息相关。

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空间定居点

20世纪初,齐奥科夫斯基(K. E. Tsiolkovsky)创作了一部奇妙的小说《超越地球》。 在其中,他描述了第一个银河系定居点。 目前,在太空探索方面已经取得某些成就时,您可以执行这个出色的项目。

1974年,普林斯顿大学物理学教授杰拉德·奥尼尔(Gerard O'Neill)开发并发表了一项关于银河系殖民化的计划。 他建议在解放点(太阳,月亮和地球的重力相互抵消的地方)放置空间定居点。 这样的村庄将永远在一个地方。

奥尼尔认为,到2074年,大多数人将进入太空,拥有无限的粮食和能源资源。 土地将变成一个巨大的公园,没有工业,您可以在那里度过假期。

殖民地模型奥尼尔

教授建议通过建立半径为100米的模型来开始对太空的和平探索。 在这样的结构中可以容纳约一万人。 此解决方案的主要任务是构建下一个模型,该模型应该大10倍。 下一个菌落的直径增加到6-7公里,长度增加到20。

奥尼尔项目周围的科学界尚未消退。 在他提供的殖民地中,人口密度与尘世城市大致相同。 这是很多! 尤其是当您考虑到周末您无法出门时。 在封闭的公园中,很少有人想放松。 它很难与地球上的生活条件相提并论。 在这些封闭的空间中,事物将具有心理适应能力并渴望改变位置吗? 人们会想要住在那里吗? 太空定居点会成为散布全球灾难和冲突的地方吗? 到目前为止,所有这些问题仍然悬而未决。

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