Récemment, l'humanité a franchi le seuil du troisième millénaire. Qu'est-ce qui nous attend dans le futur? Il y aura sûrement de nombreux problèmes nécessitant des solutions contraignantes. Selon les scientifiques, en 2050, le nombre d'habitants de la Terre atteindra 11 milliards de personnes. De plus, 94% de la croissance se fera dans les pays en développement et seulement 6% dans les pays industrialisés. De plus, les scientifiques ont appris à ralentir le processus de vieillissement, ce qui augmente considérablement l'espérance de vie.
Cela conduit à un nouveau problème - les pénuries alimentaires. À l'heure actuelle, environ un demi-milliard de personnes meurent de faim. Pour cette raison, environ 50 millions de personnes meurent chaque année. Pour nourrir 11 milliards, il faudra multiplier par 10 la production alimentaire. De plus, l'énergie sera nécessaire pour assurer la vie de toutes ces personnes. Et cela conduit à une augmentation de la production de carburant et de matières premières. La planète résistera-t-elle à une telle charge?
Eh bien, n'oubliez pas la pollution de l'environnement. Avec l'augmentation des taux de production, non seulement les ressources sont épuisées, mais le climat de la planète change. Les machines, les centrales électriques et les usines émettent tellement de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que l'effet de serre est imminent. Avec une augmentation de la température sur Terre, la fonte des glaciers et une augmentation du niveau de l'eau dans les océans vont commencer. Tout cela affectera le plus négativement les conditions de vie des gens. Cela peut même conduire à un désastre.
Ces problèmes aideront à résoudre l'exploration spatiale. Pensez par vous-même. Là, il sera possible de déplacer des plantes, d'explorer Mars, la Lune et d'extraire des ressources et de l'énergie. Et tout sera le même que dans les films et sur les pages d'œuvres de science-fiction.
Énergie de l'espace
Aujourd'hui, 90% de toute l'énergie terrestre est obtenue en brûlant du carburant dans les poêles domestiques, les moteurs de voitures et les chaudières des centrales électriques. Tous les 20 ans, la consommation d'énergie double. Quelle quantité de ressources naturelles suffira pour satisfaire nos besoins?
Par exemple, la même huile? Selon les scientifiques, elle se terminera dans autant d'années que l'histoire de l'exploration spatiale, c'est-à-dire dans 50 ans. Le charbon suffit pour 100 ans et le gaz pour environ 40 ans. À propos, l'énergie atomique est également une source épuisable.
Théoriquement, le problème de la recherche d'énergie alternative a été résolu dans les années 30 du siècle dernier, quand ils ont inventé la réaction de fusion. Malheureusement, elle est toujours incontrôlable. Mais même si vous apprenez à la contrôler et à recevoir de l'énergie en quantités illimitées, cela entraînera une surchauffe de la planète et des changements climatiques irréversibles. Y a-t-il un moyen de sortir de cette situation?
L'industrie 3D
Bien sûr, c'est de l'exploration spatiale. Il faut passer de l'industrie "bidimensionnelle" à la "tridimensionnelle". Autrement dit, toute la production énergivore doit être transférée de la surface de la Terre vers l'espace. Mais pour le moment, cela est économiquement désavantageux. Le coût d'une telle énergie sera 200 fois plus élevé que l'électricité reçue par la chaleur sur Terre. De plus, d'énormes injections de trésorerie nécessiteront la construction de grandes stations orbitales. En général, vous devez attendre que l'humanité passe par les prochaines étapes de l'exploration spatiale, lorsque la technologie sera améliorée et le coût des matériaux de construction diminuera.
Soleil autour de l'horloge
Tout au long de l'histoire de la planète, les gens ont utilisé la lumière du soleil. Cependant, le besoin n'est pas seulement le jour. La nuit, cela prend beaucoup plus de temps: pour éclairer les chantiers, les rues, les champs pendant les travaux agricoles (semis, récoltes), etc. Et dans le Grand Nord, le Soleil n'apparaît pas du tout à l'horizon pendant six mois. Est-il possible d'augmenter les heures de clarté? Dans quelle mesure la création d'un soleil artificiel est-elle réaliste? Les succès remportés aujourd'hui dans l'exploration spatiale rendent cette tâche tout à fait réalisable. Il suffit de placer un appareil approprié sur l'orbite de la planète pour réfléchir la lumière sur la Terre. En même temps, son intensité peut être modifiée.
Qui a inventé le réflecteur?
On peut dire que l'histoire de l'exploration spatiale en Allemagne a commencé avec l'idée de créer des réflecteurs extraterrestres, proposée par l'ingénieur allemand Hermann Obert en 1929. Son développement ultérieur peut être attribué aux travaux du scientifique Eric Kraft des États-Unis. Les Américains sont désormais plus proches que jamais de ce projet.
Structurellement, le réflecteur est un cadre sur lequel un film métallisé polymère est étiré, reflétant le rayonnement du soleil. La direction du flux lumineux sera effectuée soit par des commandes de la Terre, soit automatiquement, selon un programme prédéterminé.
Mise en œuvre du projet
Les États-Unis font de sérieux progrès dans l'exploration spatiale et sont sur le point de réaliser ce projet. Désormais, des experts américains étudient la possibilité de placer les satellites correspondants en orbite. Ils seront situés directement au-dessus de l'Amérique du Nord. 16 miroirs réflecteurs installés prolongeront les heures de lumière du jour de 2 heures. Deux réflecteurs prévoient de se diriger vers l'Alaska, ce qui augmentera les heures de clarté de 3 heures. Si vous utilisez des satellites réflecteurs pour prolonger la journée dans les mégalopoles, cela leur fournira un éclairage de haute qualité et sans ombre des rues, des autoroutes, des chantiers de construction, ce qui, bien sûr, est économiquement avantageux.
Réflecteurs en Russie
Par exemple, si vous éclairez cinq villes de l'espace, qui sont de taille égale à Moscou, en raison des économies d'énergie, les coûts seront payants dans environ 4-5 ans. De plus, le système de réflecteur par satellite peut basculer vers un autre groupe de villes sans frais supplémentaires. Et comment l'air sera-t-il purifié si l'énergie ne provient pas des plus petites centrales électriques, mais de l'espace! Le seul obstacle à la mise en œuvre de ce projet dans notre pays est le manque de financement. Par conséquent, l'exploration spatiale par la Russie ne va pas aussi vite que nous le voulions.
Usines extraterrestres
Plus de 300 ans se sont écoulés depuis la découverte de l'aspirateur E. Torricelli. Cela a joué un rôle énorme dans le développement de la technologie. En effet, sans comprendre la physique du vide, il serait impossible de créer de l'électronique ou des moteurs à combustion interne. Mais tout cela s'applique à l'industrie sur Terre. Il est difficile d'imaginer quelles opportunités le vide offrira dans une matière telle que l'exploration spatiale. Pourquoi ne pas faire en sorte que la galaxie serve les gens en y construisant des usines? Ils seront dans un environnement complètement différent, sous vide, à basses températures, à de puissantes sources de rayonnement solaire et à gravité zéro.
Maintenant, il est difficile de réaliser tous les avantages de ces facteurs, mais nous pouvons affirmer avec confiance que des perspectives fantastiques s'ouvrent et que le sujet «Exploration spatiale par la construction de plantes extraterrestres» devient plus pertinent que jamais. Si vous concentrez les rayons du soleil avec un miroir parabolique, vous pouvez souder des pièces en alliages de titane, en acier inoxydable, etc. Lors de la fusion des métaux dans des conditions terrestres, des impuretés y pénètrent. Et la technologie a de plus en plus besoin de matériaux ultra purs. Comment les obtenir? Vous pouvez "suspendre" le métal dans un champ magnétique. Si sa masse est petite, ce champ la gardera. Dans ce cas, le métal peut être fondu en le faisant passer par un courant haute fréquence.
En apesanteur, il est possible de faire fondre des matériaux de n'importe quelle masse et taille. Ni moules ni creusets de coulée ne sont nécessaires. Il n'y a pas non plus besoin de meulage et de polissage ultérieurs. Et les matériaux seront fondus dans des fours conventionnels ou solaires. Dans des conditions de vide, il est possible d'effectuer une «soudure à froid»: bien nettoyées et ajustées les unes aux autres, les surfaces métalliques forment des joints très solides.
Dans des conditions terrestres, il ne sera pas possible de fabriquer de gros cristaux semi-conducteurs sans défauts, ce qui réduit la qualité des microcircuits et des dispositifs qui en sont constitués. Grâce à la gravité zéro et au vide, il sera possible d'obtenir des cristaux aux propriétés souhaitées.
Tentatives de mise en œuvre des idées
Les premières étapes de la mise en œuvre de ces idées ont été franchies dans les années 80, lorsque l'exploration spatiale en URSS battait son plein. En 1985, les ingénieurs ont lancé un satellite en orbite. Deux semaines plus tard, il a livré des échantillons de matériaux sur Terre. Ces lancements sont devenus une tradition annuelle.
La même année, l'ONG Salyut a développé le projet Technology. Il était prévu de construire un vaisseau spatial de 20 tonnes et une usine de 100 tonnes. L'appareil était équipé de capsules balistiques, qui étaient censées livrer les produits fabriqués sur Terre. Le projet n'a jamais été mis en œuvre. Vous demandez: pourquoi? Il s'agit d'un problème standard d'exploration spatiale - manque de financement. C'est pertinent à notre époque.
Établissements spatiaux
Au début du XXe siècle, un roman fantastique de K. E. Tsiolkovsky «Beyond the Earth» a été publié. Il y décrit les premières colonies galactiques. En ce moment, alors qu'il y a déjà certaines réalisations en exploration spatiale, vous pouvez reprendre la mise en œuvre de ce fantastique projet.
En 1974, Gerard O'Neill, professeur de physique à l'Université de Princeton, a développé et publié un projet de colonisation de la galaxie. Il a suggéré de placer les établissements spatiaux au point de libration (un endroit où les forces de gravité du Soleil, de la Lune et de la Terre s'annulent). Ces villages seront toujours au même endroit.
O'Neill pense qu'en 2074, la plupart des gens iront dans l'espace et auront des ressources alimentaires et énergétiques illimitées. Le terrain deviendra un immense parc, sans industrie, où vous pourrez passer vos vacances.
Modèle de colonie O'Neill
Le professeur propose de commencer l'exploration pacifique de l'espace par la construction d'une maquette d'un rayon de 100 mètres. Dans une telle structure peut accueillir environ 10 mille personnes. La tâche principale de ce règlement est de construire le prochain modèle, qui devrait être 10 fois plus grand. Le diamètre de la prochaine colonie augmente à 6-7 kilomètres et la longueur augmente à 20.
La communauté scientifique autour du projet O'Neill n'a pas encore disparu. Dans les colonies qu'il propose, la densité de population est à peu près la même que dans les villes terrestres. Et c'est beaucoup! Surtout quand on considère que le week-end on ne peut pas sortir de la ville. Dans les parcs proches, peu de gens veulent se détendre. Elle est difficilement comparable aux conditions de vie sur Terre. Et comment dans ces espaces clos les choses seront-elles compatibles avec la psychologie et l'envie de changer de lieu? Les gens voudront-ils y vivre? Les établissements spatiaux deviendront-ils des lieux de propagation des catastrophes et des conflits mondiaux? Toutes ces questions restent ouvertes jusqu'à présent.
