Освоєння космосу: історія, проблеми та успіхи
Нещодавно людство вступило на поріг третього тисячоліття. Що чекає нас у майбутньому? Напевно виникне багато проблем, які потребують обов`язкових рішень. За прогнозами вчених, у 2050 році чисельність жителів Землі досягне цифри 11 млрд. Чоловік. Причому 94% приріст буде в країнах, що розвиваються і тільки 6% в промислово розвинених. Крім того, вчені навчилися сповільнювати процеси старіння, що істотно збільшує тривалість життя.
Це веде до нової проблеми - нестачі продовольства. В даний момент приблизно півмільярда людей голодують. З цієї причини щорічно вмирають близько 50 мільйонів. Щоб прогодувати 11 мільярдів, потрібно буде в 10 разів збільшити виробництво продуктів харчування. Крім цього знадобиться енергія для забезпечення життя всіх цих людей. А це веде до збільшення видобутку палива і сировини. Чи витримає планета подібне навантаження?
Ну і не варто забувати про забруднення навколишнього середовища. З нарощуванням темпів виробництва не тільки виснажуються ресурси, а й змінюється клімат планети. Машини, електростанції, заводи викидають в атмосферу таку кількість вуглекислого газу, що виникнення парникового ефекту зовсім не за горами. З підвищенням температури на Землі почнеться танення льодовиків і підвищення рівня води в Світовому океані. Все це самим несприятливим чином позначиться на умовах життя людей. Навіть може привести до катастрофи.
Відео: Освоєння космосу
Дані проблеми допоможе вирішити освоєння космосу. Подумайте самі. Туди можна буде перемістити заводи, досліджувати Марс, Місяць, добувати ресурси і енергію. І все буде так, як у фільмах і на сторінках науково-фантастичних творів.
Енергія з космосу
Зараз 90% всієї земної енергії отримують шляхом спалювання палива в домашніх печах, автомобільних двигунах і котлах електростанцій. Кожні 20 років споживання енергії подвоюється. Наскільки ж вистачить природних ресурсів для задоволення наших потреб?
Наприклад, той же нафти? За прогнозами вчених, вона закінчиться через стільки років, скільки налічує історія освоєння космосу, тобто через 50. Угля вистачить на 100 років, а газу приблизно на 40. До речі, атомна енергія теж відноситься до вичерпним джерел.
Теоретично проблема пошуку альтернативної енергії була вирішена ще в 30-х роках минулого століття, коли придумали реакцію термоядерного синтезу. На жаль, вона до цих пір не керована. Але навіть якщо навчитися її контролювати і отримувати енергію в необмежених кількостях, то це призведе до перегріву планети і необоротної зміни клімату. Чи існує вихід з цієї ситуації?
тривимірна індустрія
Звичайно, це освоєння космосу. Необхідно перейти з «двомірної» індустрії в «тривимірну». Тобто все енергоємні виробництва потрібно перенести з поверхні Землі в космос. Але в даний момент робити це економічно невигідно. Вартість такої енергії буде в 200 разів вище електрики, отриманого тепловим шляхом на Землі. Плюс величезних грошових вливань потребують споруда великих орбітальних станцій. Загалом, потрібно почекати, поки людство пройде наступні етапи освоєння космосу, коли буде вдосконалена техніка і знизиться вартість будівельних матеріалів.
цілодобове сонце
Протягом всієї історії існування планети люди користувалися сонячним світлом. Однак потреба в ньому є не тільки в денний час. Вночі він потрібен набагато довше: для освітлення будівництв, вулиць, полів під час сільгоспробіт (посівний, прибирання) і т.д. А на Крайній Півночі Сонце взагалі не з`являється на небосхилі за півроку. Чи можна збільшити світловий день? Наскільки реальним є створення штучного Сонця? Сьогоднішні успіхи в освоєнні космосу роблять це завдання цілком здійсненною. Достатньо лише розмістити на орбіті планети відповідне пристосування для відбиття світла на землю. При цьому його інтенсивність можна буде міняти.
Хто придумав рефлектор?
Можна сказати, що історія освоєння космосу в Німеччині почалася з ідеї створення позаземних рефлекторів, запропонованої німецьким інженером Германом Оберто в 1929 році. Подальше її розвиток можна простежити по роботах вченого Еріка Крафта з США. Зараз американці як ніколи близькі до здійснення цього проекту.
Відео: Успіхи СРСР в освоєнні космосу (1 розділ) .avi
Конструктивно рефлектор є рамою, на яку натягнута полімерна металізована плівка, відбиває випромінювання сонця. Напрямок світлового потоку буде здійснюватися або за командами із Землі, або автоматично, за заданою наперед програмою.
Реалізація проекту
США роблять серйозні успіхи в освоєнні космосу і впритул наблизилися до реалізації цього проекту. Зараз американські фахівці досліджують можливість розміщення на орбіті відповідних супутників. Перебувати вони будуть прямо над Північною Америкою. 16 встановлених дзеркал-відбивачів дозволять продовжити світловий день на 2 години. Два відбивача планують направити на Аляску, що збільшить там світловий день на цілих 3 години. Якщо використовувати супутники-рефлектори для продовження дня в мегаполісах, то це забезпечить їх високоякісним і безтіньовим освітленням вулиць, магістралей, будівництв, що, безсумнівно, є вигідним з економічної точки зору.
Відео: Прилади старта.Історія освоєння космоса.Документальний фільм
Рефлектори в Росії
Наприклад, якщо висвітлювати з космосу п`ять міст, рівних за розмірами Москві, то завдяки економії електроенергії витрати окупляться приблизно через 4-5 років. Причому система супутників-рефлекторів без всяких додаткових витрат може переключитися на іншу групу міст. А як очиститься повітря, якщо енергія буде чинити не від чадних електростанцій, а з космічного простору! Єдина перешкода на шляху реалізації цього проекту в нашій країні - це брак фінансування. Тому освоєння космосу Росією йде не так швидко, як хотілося.
позаземні заводи
Минуло вже більше 300 років з дня відкриття Е. Торрічеллі вакууму. Це зіграло величезну роль у розвитку техніки. Адже без розуміння фізики вакууму було б неможливо створити ні електроніку, ні двигуни внутрішнього згоряння. Але все це відноситься до промисловості на Землі. Складно уявити, які можливості дасть вакуум в такій справі, як освоєння космосу. Чому б не змусити галактику служити людям, побудувавши там заводи? Вони будуть знаходитися в абсолютно іншому середовищі, в умовах вакууму, низьких температур, потужних джерел сонячного випромінювання і невагомості.
Зараз складно усвідомити всі переваги даних факторів, але можна з упевненістю сказати, що відкриваються просто фантастичні перспективи і тема «Освоєння космосу шляхом побудови позаземних заводів» стає актуальною як ніколи. Якщо сконцентрувати промені Сонця параболічних дзеркалом, то можна зварювати деталі з титанових сплавів, нержавіючої сталі та ін. При плавці металів в земних умовах в них потрапляють домішки. А техніці все більше необхідні надчисті матеріали. Як їх отримати? Можна «підвісити» метал в магнітному полі. Якщо його маса мала, то дане поле його втримає. При цьому метал можна розплавити, пропускаючи через нього високочастотний струм.
В невагомості можна плавити матеріали будь-яких мас і розмірів. Не потрібні ні форми, ні тиглі для лиття. Також немає необхідності в подальшій шліфування та полірування. А плавити матеріали будуть або в звичайних, або в сонячних печах. В умовах вакууму можна здійснювати «холодне зварювання»: добре зачищені і підігнані один до одного поверхні металів утворюють дуже міцні з`єднання.
У земних умовах не вийде зробити великі напівпровідникові кристали без дефектів, які знижують якість виготовлених з них мікросхем і приладів. Завдяки невагомості і вакууму можна буде отримати кристали з потрібними властивостями.
Спроби реалізації ідей
Перші кроки у здійсненні цих ідей були зроблені в 80-х роках, коли освоєння космосу в СРСР йшло повним ходом. У 1985 році інженери запустили на орбіту супутник. Через два тижні він доставив на Землю зразки матеріалів. Такі запуски стали щорічною традицією.
У тому ж році в НВО «Салют» був розроблений проект «Технологія». планувалася споруда космічного апарату вагою 20 тонн і заводу вагою 100 тонн. Апарат забезпечили балістичними капсулами, які повинні були доставляти виготовлену продукцію на Землю. Проект так і не був реалізований. Ви запитаєте: чому? Це стандартна проблема освоєння космосу - брак фінансування. Вона актуальна і в наш час.
космічні поселення
На початку 20 століття вийшла фантастична повість Ціолковського «Поза Землі». У ній він описував перші галактичні поселення. В даний момент, коли вже є певні досягнення в освоєнні космосу, можна взятися за здійснення цього фантастичного проекту.
У 1974 році професором фізики Прінстонського університету Джерардом О`Нілом був розроблений і опублікований проект колонізації галактики. Він пропонував розмістити космічні поселення в точці лібрації (місце, де сили тяжіння Сонця, Місяця і Землі компенсують один одного). Такі селища весь час будуть знаходитися в одному місці.
Про`Ніл вважає, що в 2074 році велика частина людей переселиться в космос і буде мати необмежені харчовими і енергетичними ресурсами. Земля стане величезним парком, вільним від промисловості, де можна буде проводити свою відпустку.
Модель колонії Про`Нілу
Мирне освоєння космосу професор пропонує почати з побудови моделі радіусом 100 метрів. У такій споруді може розміститися приблизно 10 тисяч чоловік. Головне завдання цього поселення - споруда наступної моделі, яка повинна бути в 10 разів більше. Діаметр наступної колонії збільшується до 6-7 кілометрів, а довжина зростає до 20.
Відео: Історія освоєння космосу. Перша стикування в космосі.
У науковому співтоваристві навколо проекту Про`Нілу до сих пір не вщухають суперечки. У пропонованих їм колоніях щільність населення приблизно така ж, як і в земних містах. А це досить багато! Особливо якщо враховувати, що у вихідні дні там можна вибратися за місто. У тісних парках мало хто захоче відпочивати. Навряд чи це можна зіставити з умовами життя на Землі. А як в цих закритих просторах йтимуть справи з психологічною сумісністю і тягою до зміни місць? Чи захочуть люди там жити? Чи не стануть космічні поселення місцями поширення глобальних лих і конфліктів? Всі ці питання поки залишаються відкритими.
висновок
У надрах Сонячної системи закладено незліченну кількість матеріальних і енергетичних ресурсів. Тому освоєння космосу людиною має зараз стати пріоритетним завданням. Адже в разі успіху, отримані ресурси будуть служити на благо людей.
Поки космонавтика робить в цьому напрямку перші кроки. Можна сказати, що це йде дитина, але з часом він стане дорослим. Головна проблема освоєння космосу - це не брак ідей, а нестача грошових коштів. необхідні величезні матеріальні ресурси. Але якщо порівняти їх з витратами на озброєння, то сума не така вже й велика. Наприклад, скорочення світових військових витрат на 50% дозволить в найближчі кілька років відправити на Марс три експедиції.
У наш час людству варто перейнятися ідеєю єдності світу і переглянути пріоритети в розвитку. А космос буде символом співпраці. Краще будувати заводи на Марсі та Місяці, приносячи цим користь всім людям, що багато разів збільшувати і без того роздутий світовий ядерний потенціал. Є люди, які стверджують, що освоєння космосу може почекати. Зазвичай вчені відповідають їм так: «Звичайно, може, адже всесвіт буде існувати вічно, а ось ми, на жаль, немає».
