Gần đây, nhân loại đã bước vào ngưỡng cửa của thiên niên kỷ thứ ba. Điều gì đang chờ đợi chúng ta trong tương lai? Chắc chắn sẽ có nhiều vấn đề đòi hỏi các giải pháp ràng buộc. Theo các nhà khoa học, vào năm 2050, số lượng cư dân trên Trái đất sẽ lên tới 11 tỷ người. Hơn nữa, 94% tăng trưởng sẽ ở các nước đang phát triển và chỉ 6% ở các nước công nghiệp. Ngoài ra, các nhà khoa học đã học cách làm chậm quá trình lão hóa, giúp tăng đáng kể tuổi thọ.
Điều này dẫn đến một vấn đề mới - thiếu lương thực. Hiện tại, khoảng nửa tỷ người đang chết đói. Vì lý do này, khoảng 50 triệu người chết mỗi năm. Để nuôi 11 tỷ, cần tăng gấp 10 lần sản lượng lương thực. Ngoài ra, năng lượng sẽ là cần thiết để đảm bảo cuộc sống của tất cả những người này. Và điều này dẫn đến sự gia tăng sản xuất nhiên liệu và nguyên liệu thô. Hành tinh sẽ chịu được tải như vậy?
Chà, đừng quên ô nhiễm môi trường. Với tốc độ sản xuất ngày càng tăng, không chỉ tài nguyên cạn kiệt mà khí hậu trên hành tinh đang thay đổi. Máy móc, nhà máy điện, nhà máy thải ra rất nhiều carbon dioxide vào bầu khí quyển đến nỗi hiệu ứng nhà kính chỉ quanh quẩn. Với sự gia tăng nhiệt độ trên Trái đất, sự tan chảy của sông băng và sự gia tăng mực nước trong các đại dương sẽ bắt đầu. Tất cả điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực nhất đến điều kiện sống của con người. Nó thậm chí có thể dẫn đến thảm họa.
Những vấn đề này sẽ giúp giải quyết không gian thăm dò. Hãy suy nghĩ cho chính mình. Ở đó, sẽ có thể di chuyển thực vật, khám phá Sao Hỏa, Mặt Trăng và khai thác tài nguyên và năng lượng. Và mọi thứ sẽ giống như trong phim và trên các trang của các tác phẩm khoa học viễn tưởng.
Năng lượng từ không gian
Bây giờ 90% năng lượng của trái đất thu được bằng cách đốt nhiên liệu trong bếp lò gia đình, động cơ xe hơi và nồi hơi của các nhà máy điện. Cứ sau 20 năm, năng lượng tiêu thụ tăng gấp đôi. Bao nhiêu tài nguyên thiên nhiên sẽ đủ để đáp ứng nhu cầu của chúng ta?
Ví dụ, cùng một loại dầu? Theo các nhà khoa học, nó sẽ kết thúc sau bao nhiêu năm lịch sử thám hiểm không gian, tức là vào năm 50. Than đủ dùng trong 100 năm và khí đốt trong khoảng 40. Nhân tiện, năng lượng nguyên tử cũng là một nguồn cạn kiệt.
Về mặt lý thuyết, vấn đề tìm kiếm năng lượng thay thế đã được giải quyết trở lại vào những năm 30 của thế kỷ trước, khi họ phát minh ra phản ứng hợp hạch. Thật không may, cô vẫn không thể kiểm soát. Nhưng ngay cả khi bạn học cách kiểm soát nó và nhận năng lượng với số lượng không giới hạn, điều này sẽ dẫn đến sự quá nhiệt của hành tinh và biến đổi khí hậu không thể đảo ngược. Có cách nào thoát khỏi tình trạng này?
Công nghiệp 3D
Tất nhiên, đây là thám hiểm không gian. Điều cần thiết là phải chuyển từ một ngành công nghiệp hai chiều của người Viking sang một người ba chiều của người Hồi giáo. Đó là, tất cả sản xuất sử dụng nhiều năng lượng phải được chuyển từ bề mặt Trái đất sang không gian. Nhưng tại thời điểm này, làm điều này là bất lợi về kinh tế. Chi phí năng lượng như vậy sẽ cao hơn 200 lần so với điện năng nhận được từ nhiệt trên Trái đất. Thêm vào đó, việc bơm tiền mặt khổng lồ sẽ yêu cầu xây dựng các trạm quỹ đạo lớn. Nói chung, bạn cần đợi cho đến khi nhân loại trải qua các giai đoạn thăm dò không gian tiếp theo, khi công nghệ sẽ được cải thiện và chi phí vật liệu xây dựng sẽ giảm.
Vòng quanh mặt trời
Xuyên suốt lịch sử của hành tinh, con người đã sử dụng ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, nhu cầu về nó không chỉ vào ban ngày. Vào ban đêm, phải mất nhiều thời gian hơn: để chiếu sáng các công trường xây dựng, đường phố, cánh đồng trong quá trình làm nông nghiệp (gieo hạt, thu hoạch), v.v. Và ở Viễn Bắc, Mặt trời không xuất hiện trên đường chân trời trong sáu tháng. Có thể tăng giờ ban ngày? Làm thế nào thực tế là việc tạo ra một mặt trời nhân tạo? Thành công ngày nay trong việc thám hiểm không gian làm cho nhiệm vụ này khá khả thi. Nó là đủ để đặt một thiết bị thích hợp trên hành tinh quỹ đạo hành tinh để phản chiếu ánh sáng trên Trái đất. Đồng thời, cường độ của nó có thể được thay đổi.
Ai đã phát minh ra phản xạ?
Chúng ta có thể nói rằng lịch sử thám hiểm không gian ở Đức bắt đầu với ý tưởng tạo ra các gương phản xạ ngoài trái đất, được đề xuất bởi kỹ sư người Đức Hermann Obert vào năm 1929. Sự phát triển hơn nữa của nó có thể bắt nguồn từ các tác phẩm của nhà khoa học Eric Kraft đến từ Hoa Kỳ. Bây giờ người Mỹ đang gần hơn bao giờ hết với dự án này.
Về mặt cấu trúc, gương phản xạ là một khung mà trên đó một màng kim loại polymer được kéo dài, phản chiếu bức xạ của mặt trời. Hướng của thông lượng ánh sáng sẽ được thực hiện bằng các lệnh từ Trái đất hoặc tự động, theo một chương trình được xác định trước.
Thực hiện dự án
Hoa Kỳ đang đạt được tiến bộ nghiêm trọng trong việc thăm dò không gian và đã tiến gần đến việc hiện thực hóa dự án này. Bây giờ các chuyên gia Mỹ đang khám phá khả năng đặt các vệ tinh tương ứng vào quỹ đạo. Họ sẽ được đặt trực tiếp trên Bắc Mỹ. 16 gương phản chiếu được lắp đặt sẽ kéo dài thời gian ban ngày thêm 2 giờ. Hai gương phản xạ đang lên kế hoạch trực tiếp đến Alaska, nơi sẽ tăng số giờ ban ngày lên tới 3 giờ. Nếu bạn sử dụng các vệ tinh phản xạ để kéo dài ngày trong các siêu đô thị, điều này sẽ cung cấp cho chúng ánh sáng chất lượng cao và không bóng của đường phố, đường cao tốc, công trường, tất nhiên, có lợi về mặt kinh tế.
Phản xạ ở Nga
Ví dụ: nếu bạn chiếu sáng năm thành phố từ không gian, có kích thước tương đương với Moscow, do tiết kiệm năng lượng, chi phí sẽ trả hết trong khoảng 4-5 năm. Hơn nữa, hệ thống phản xạ vệ tinh có thể chuyển sang một nhóm thành phố khác mà không phải trả thêm bất kỳ chi phí nào. Và không khí sẽ được làm sạch như thế nào nếu năng lượng không đến từ các nhà máy điện nhỏ nhất, mà từ không gian bên ngoài! Trở ngại duy nhất để thực hiện dự án này ở nước ta là thiếu kinh phí. Do đó, việc thám hiểm không gian của Nga không diễn ra nhanh như chúng ta mong muốn.
Nhà máy ngoài trái đất
Hơn 300 năm đã trôi qua kể từ khi phát hiện ra chân không E. Torricelli. Điều này đóng một vai trò rất lớn trong sự phát triển của công nghệ. Thật vậy, nếu không hiểu về vật lý của chân không, sẽ không thể tạo ra cả động cơ điện tử hoặc động cơ đốt trong. Nhưng tất cả điều này áp dụng cho ngành công nghiệp trên Trái đất. Thật khó để tưởng tượng những cơ hội mà chân không sẽ cung cấp trong một vấn đề như thám hiểm không gian. Tại sao không làm cho thiên hà phục vụ con người bằng cách xây dựng các nhà máy ở đó? Chúng sẽ ở trong một môi trường hoàn toàn khác, dưới chân không, nhiệt độ thấp, nguồn bức xạ mặt trời mạnh mẽ và không trọng lực.
Bây giờ, khó có thể nhận ra tất cả các lợi thế của các yếu tố này, nhưng có thể nói rằng triển vọng tuyệt vời đang mở ra và chủ đề Khám phá không gian bằng cách xây dựng các nhà máy ngoài trái đất, trở nên phù hợp hơn bao giờ hết. Nếu bạn tập trung các tia nắng mặt trời bằng gương parabol, bạn có thể hàn các bộ phận làm bằng hợp kim titan, thép không gỉ, vv Khi nung chảy kim loại trong điều kiện trên mặt đất, tạp chất sẽ xâm nhập vào chúng. Và công nghệ ngày càng cần vật liệu siêu tinh khiết. Làm thế nào để có được chúng? Bạn có thể "treo" kim loại trong từ trường. Nếu khối lượng của nó nhỏ, thì lĩnh vực này sẽ giữ nó. Trong trường hợp này, kim loại có thể bị nóng chảy bằng cách truyền một dòng điện tần số cao qua nó.
Trong không trọng lực có thể làm tan chảy các vật liệu có khối lượng và kích thước bất kỳ. Không phải khuôn cũng không đúc nồi là cần thiết. Cũng không cần phải mài và đánh bóng tiếp theo. Và vật liệu sẽ được nấu chảy trong lò nung thông thường hoặc trong các lò năng lượng mặt trời. Trong điều kiện chân không, có thể thực hiện hàn lạnh nguội: được làm sạch và lắp vào các bề mặt kim loại khác tạo thành các khớp rất chắc chắn.
Trong điều kiện trên mặt đất, sẽ không thể tạo ra các tinh thể bán dẫn lớn mà không có khuyết tật, làm giảm chất lượng của các vi mạch và các thiết bị được chế tạo từ chúng. Nhờ không trọng lực và chân không, sẽ có thể thu được các tinh thể với các đặc tính mong muốn.
Nỗ lực thực hiện ý tưởng
Những bước đầu tiên trong việc thực hiện những ý tưởng này đã được thực hiện vào những năm 80, khi việc thám hiểm không gian ở Liên Xô đã hoàn tất. Năm 1985, các kỹ sư đã phóng một vệ tinh lên quỹ đạo. Hai tuần sau, anh giao mẫu vật liệu đến Trái đất. Sự ra mắt như vậy đã trở thành một truyền thống hàng năm.
Trong cùng năm đó, tổ chức phi chính phủ Salyut đã phát triển dự án Công nghệ. Nó đã được lên kế hoạch xây dựng một tàu vũ trụ nặng 20 tấn và một nhà máy nặng 100 tấn. Thiết bị được trang bị các viên đạn đạo, được cho là để cung cấp các sản phẩm được sản xuất cho Trái đất. Dự án không bao giờ được thực hiện. Bạn hỏi: tại sao? Đây là một vấn đề thăm dò không gian tiêu chuẩn - thiếu kinh phí. Nó có liên quan trong thời đại của chúng ta.
Khu định cư
Vào đầu thế kỷ 20, một cuốn tiểu thuyết tuyệt vời của K. E. Tsiolkovsky Phong Beyond Beyond Earth Earth đã được xuất bản. Trong đó, ông mô tả các khu định cư thiên hà đầu tiên. Hiện tại, khi đã có những thành tựu nhất định trong việc thám hiểm không gian, bạn có thể đảm nhận việc thực hiện dự án tuyệt vời này.
Năm 1974, Gerard O'Neill, giáo sư vật lý tại Đại học Princeton, đã phát triển và xuất bản một dự án cho việc thực dân hóa thiên hà. Ông đề nghị đặt các khu định cư không gian tại điểm hiệu chỉnh (một nơi mà các lực hấp dẫn của Mặt trời, Mặt trăng và Trái đất triệt tiêu lẫn nhau). Những ngôi làng như vậy sẽ luôn ở một nơi.
O'Neill tin rằng vào năm 2074, hầu hết mọi người sẽ di chuyển vào vũ trụ và sẽ có nguồn thực phẩm và năng lượng không giới hạn. Vùng đất sẽ trở thành một công viên khổng lồ, không có ngành công nghiệp, nơi bạn có thể dành kỳ nghỉ của mình.
Mô hình thuộc địa O'Neill
Giáo sư đề nghị bắt đầu khám phá không gian một cách hòa bình với việc xây dựng một mô hình với bán kính 100 mét. Trong một cấu trúc như vậy có thể chứa khoảng 10 nghìn người. Nhiệm vụ chính của việc giải quyết này là xây dựng mô hình tiếp theo, nên lớn hơn 10 lần. Đường kính của thuộc địa tiếp theo tăng lên 6-7 km, và chiều dài tăng lên 20.
Cộng đồng khoa học xung quanh dự án O'Neill vẫn chưa lắng xuống. Ở các thuộc địa mà ông cung cấp, mật độ dân số tương đương với các thành phố trên trái đất. Và điều này là khá nhiều! Đặc biệt là khi bạn nghĩ rằng vào cuối tuần, bạn không thể ra khỏi thị trấn. Trong các công viên gần gũi, ít người muốn thư giãn. Nó khó có thể so sánh với điều kiện sống trên Trái đất. Và làm thế nào trong những không gian kín này mọi thứ sẽ tương thích với tâm lý và khao khát thay đổi địa điểm? Mọi người sẽ muốn sống ở đó? Các khu định cư không gian sẽ trở thành nơi lan truyền các thảm họa và xung đột toàn cầu? Tất cả những câu hỏi này vẫn mở cho đến nay.
