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宇宙探査:歴史、問題、成功

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宇宙探査:歴史、問題、成功
宇宙探査:歴史、問題、成功
Anonim

最近、人類は三千年紀の限界に突入しました。 将来私たちを待っているのは何ですか? 確かに、バインディングソリューションを必要とする多くの問題があります。 科学者によると、2050年には地球の住民の数は110億人に達するとのことです。 さらに、成長の94%は発展途上国で、先進国ではわずか6%です。 さらに、科学者は老化プロセスを遅くすることを学びました。これは平均余命を大幅に増やします。

これは新たな問題につながります-食糧不足。 現在、約5億人が飢えています。 このため、毎年約5, 000万人が亡くなっています。 110億を養うためには、食料生産を10倍にする必要があります。 さらに、これらすべての人々の生活を確保するためにエネルギーが必要になります。 そして、これは燃料と原料の生産の増加につながります。 惑星はそのような負荷に耐えますか?

さて、環境汚染を忘れないでください。 生産率の増加に伴い、資源が枯渇するだけでなく、地球の気候も変化しています。 機械、発電所、工場は二酸化炭素を大気中に放出しているため、温室効果がすぐ近くにあります。 地球の気温が上昇すると、氷河の融解と海の水位の上昇が始まります。 これはすべて、人々の生活条件に最も悪影響を及ぼします。 災害につながることさえあります。

これらの問題は、宇宙探査の解決に役立ちます。 自分で考えてください。 そこでは、植物を動かし、火星、月を探索し、資源とエネルギーを抽出することが可能になります。 そして、すべては映画と同じであり、サイエンスフィクション作品のページにあります。

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宇宙からのエネルギー

現在、全地球のエネルギーの90%は、家庭用ストーブ、自動車のエンジン、発電所のボイラーで燃料を燃焼することによって得られます。 20年ごとに、エネルギー消費量は2倍になります。 私たちのニーズを満たすのにどのくらいの天然資源で十分でしょうか?

たとえば、同じ油? 科学者によると、それは宇宙探査の歴史と同じくらい長い年、つまり50年で終わるでしょう。石炭は100年で十分であり、ガスは約40年です。

理論的には、代替エネルギーを見つける問題は、核融合反応を発明した前世紀の30年代に解決されました。 残念ながら、彼女はまだ制御できません。 しかし、それを制御して無制限の量のエネルギーを受け取ることを学んだとしても、これは惑星の過熱と不可逆的な気候変動につながります。 この状況から抜け出す方法はありますか?

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3D業界

もちろん、これは宇宙探査です。 「二次元」産業から「三次元」産業への移行が必要です。 つまり、すべてのエネルギー集約型の生産は、地球の表面から宇宙へと移されなければなりません。 しかし、現時点では、これを行うことは経済的に不利です。 そのようなエネルギーのコストは、地球の熱によって受け取られる電気より200倍高くなります。 さらに、巨大な現金注入には、大規模な軌道ステーションの建設が必要になります。 一般的に、人類が宇宙探査の次の段階を通過するまで待つ必要があります。テクノロジーが改善され、建築材料のコストが削減されます。

24時間太陽

地球の歴史を通じて、人々は太陽光を利用してきました。 しかし、その必要性は日中だけではありません。 夜、それははるかに長い時間がかかります:農業作業(播種、収穫)などの際に建設現場、通り、畑を照らすためなど。 そして、極北では、太陽が6か月間まったく水平線に現れません。 日照時間を増やすことは可能ですか? 人工太陽の作成はどの程度現実的ですか? 宇宙探査における今日の成功は、このタスクを非常に実行可能にします。 地球に光を反射するために、適切なデバイスを惑星の軌道に配置するだけで十分です。 同時に、その強度を変更できます。

誰が反射板を発明したのですか?

ドイツでの宇宙探査の歴史は、1929年にドイツのエンジニアHermann Obertによって提案された地球外反射板を作成するという考えから始まったと言えます。 そのさらなる発展は、米国の科学者エリッククラフトの研究に遡ることができます。 現在、アメリカ人はこのプロジェクトにこれまでになく近づいています。

構造的には、反射板はフレームであり、その上にポリマーの金属化フィルムが張られ、太陽の放射を反射します。 光束の方向は、地球からのコマンドによって、または所定のプログラムに従って自動的に実行されます。

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プロジェクトの実施

米国は宇宙探査において深刻な進歩を遂げており、このプロジェクトの実現に近づいています。 現在、アメリカの専門家は対応する衛星を軌道に乗せる可能性を模索しています。 それらは北米に直接配置されます。 取り付けられた16個の反射鏡は、日光時間を2時間延長します。 2つの反射板がアラスカに向ける予定です。アラスカでは、日照時間が3時間も長くなります。 巨大都市で一日を延長するために反射衛星を使用する場合、これは道路、高速道路、建設現場の高品質で影のない照明を提供します。これは間違いなく経済的に有利です。

ロシアの反射板

たとえば、省エネルギーのために、モスクワと同じサイズの5つの都市を宇宙から照らすと、コストは約4〜5年で返済されます。 さらに、衛星反射鏡システムは、追加のコストなしで、都市の別のグループに切り替えることができます。 そして、エネルギーが最小の発電所からではなく、宇宙空間から来る場合、空気はどのように浄化されるでしょうか? 私たちの国でのこのプロジェクトの実施に対する唯一の障害は、資金不足です。 したがって、ロシアによる宇宙探査は、私たちが望んだほど速く進んでいません。

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地球外工場

E. Torricelliの真空が発見されてから300年以上が経過しました。 これは技術開発に大きな役割を果たしました。 実際、真空の物理学を理解していなければ、電子機器または内燃機関のいずれかを作成することは不可能です。 しかし、これはすべて地球上の産業に当てはまります。 宇宙探査などの問題で真空が提供する機会を想像することは困難です。 銀河に工場を建てて人々に奉仕させてみませんか? それらは完全に異なる環境にあり、真空、低温、太陽放射の強力な供給源、無重力下にあります。

現在、これらの要因のすべての利点を実現することは困難ですが、素晴らしい展望が開かれ、「地球外植物の構築による宇宙探査」というトピックがこれまでになく重要性を増していると言っても差し支えありません。 放物面鏡で太陽光線を集中させると、チタン合金やステンレス鋼などでできた部品を溶接できます。地球環境で金属を溶かすと、不純物が混入します。 そして、テクノロジーはますます超高純度の材料を必要としています。 それらを取得する方法? 金属を磁場に「浮遊」させることができます。 その質量が小さい場合、このフィールドはそれを保持します。 この場合、高周波電流を流すことで金属を溶かすことができます。

無重力では、あらゆる質量とサイズの材料を溶解することが可能です。 型も鋳造るつぼも必要ありません。 また、その後の研削および研磨の必要もありません。 そして、材料は従来のまたは太陽炉のいずれかで溶融されます。 真空条件下では、「冷間溶接」を実行することが可能です。十分に洗浄され、互いに接合された金属表面は、非常に強い接合部を形成します。

地上条件では、欠陥のない大きな半導体結晶を製造することは不可能であり、それによってマイクロ回路とそれから製造されるデバイスの品質が低下します。 無重力と真空のおかげで、所望の特性を持つ結晶を得ることが可能になります。

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アイデアを実装する試み

これらのアイデアを実装する最初のステップは、ソ連の宇宙探査が本格化した80年代に行われました。 1985年、エンジニアは衛星を軌道に打ち上げました。 2週間後、彼は材料のサンプルを地球に届けました。 そのような打ち上げは毎年の伝統となっています。

同じ年に、Salyut NGOはテクノロジープロジェクトを開発しました。 20トンの宇宙船と100トンのプラントを建設する計画だった。 装置には、製造された製品を地球に届けるはずの弾道カプセルが装備されていました。 プロジェクトは決して実施されませんでした。 あなたは尋ねます:なぜですか? これは標準的な宇宙探査問題です-資金不足です。 それは私たちの時代に関連しています。

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スペース決済

20世紀初頭、K。E.ツィオルコフスキーの「地球を超えて」という素晴らしい小説が出版されました。 その中で、彼は最初の銀河系開拓地について説明しました。 現時点では、宇宙探査ですでに一定の成果が出ている場合は、この素晴らしいプロジェクトの実施に取り掛かることができます。

1974年に、プリンストン大学の物理学教授であるジェラルドオニールは、銀河の植民地化のためのプロジェクトを開発し、発表しました。 彼は宇宙集落を解放点(太陽、月、地球の重力が互いに打ち消し合う場所)に置くことを提案しました。 そのような村は常に1つの場所にあります。

O'Neillは、2074年にほとんどの人々が宇宙に移動し、無制限の食料とエネルギー資源を手に入れると信じています。 土地は産業から解放された巨大な公園になり、休暇を過ごすことができます。

コロニーモデルオニール

教授は、半径100メートルのモデルを構築して、平和な宇宙探査を始めることを提案しています。 このような構造で約1万人を収容することができます。 この和解の主なタスクは、次のモデルを構築することです。次のモデルは10倍大きくする必要があります。 次のコロニーの直径は6〜7 kmに増加し、長さは20に増加します。

O'Neillプロジェクトを取り巻く科学コミュニティはまだ沈静化していません。 彼が提供する植民地では、人口密度は地上都市とほぼ同じです。 そして、これはかなりたくさんです! 特に週末は街から出られないと思います。 近くの公園では、リラックスしたい人はほとんどいません。 それは地球の生活条件とほとんど比較することができません。 そして、これらの囲まれた空間では、物事はどのように心理的な両立性と場所の変更への渇望をもっているのでしょうか? 人々はそこに住みたいと思いますか? 宇宙居住地は、世界的な災害や紛争を拡大させる場所になるのでしょうか? これまでのところ、これらの質問はすべて未解決のままです。

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