Pred kratkim je človeštvo stopilo na prag tretjega tisočletja. Kaj nas čaka v prihodnosti? Zagotovo bo veliko težav, ki zahtevajo zavezujoče rešitve. Po mnenju znanstvenikov bo leta 2050 število prebivalcev Zemlje doseglo 11 milijard ljudi. Poleg tega bo 94% rasti v državah v razvoju in le 6% v industrializiranih državah. Poleg tega so se znanstveniki naučili upočasniti proces staranja, kar znatno poveča življenjsko dobo.
To vodi do nove težave - pomanjkanja hrane. Trenutno strada približno pol milijarde ljudi. Zaradi tega vsako leto umre približno 50 milijonov. Da bi nahranili 11 milijard, bo treba povečati proizvodnjo hrane 10-krat. Poleg tega bo potrebna energija, da se zagotovi življenje vseh teh ljudi. In to vodi v povečanje proizvodnje goriva in surovin. Bo planet zdržal takšno obremenitev?
No, ne pozabite na onesnaževanje okolja. Z naraščajočimi stopnjami proizvodnje se ne porabljajo le viri, temveč se spreminja tudi podnebje na planetu. Stroji, elektrarne, tovarne oddajajo v ozračje toliko ogljikovega dioksida, da je toplogredni učinek tik za vogalom. S povišanjem temperature na Zemlji se bo začelo taljenje ledenikov in dvig vodostaja v oceanih. Vse to bo najbolj negativno vplivalo na življenjske razmere ljudi. Lahko celo pripelje do katastrofe.
Te težave bodo pomagale rešiti raziskovanje vesolja. Pomislite sami. Tam bo mogoče premikati rastline, raziskovati Mars, Luno ter črpati vire in energijo. In vse bo tako kot v filmih in na straneh znanstvenofantastičnih del.
Energija iz vesolja
Zdaj 90% vse zemeljske energije dobimo s kurjenjem goriva v domačih pečeh, avtomobilskih motorjih in kotlih elektrarn. Vsakih 20 let se poraba energije podvoji. Koliko naravnih virov bo dovolj za zadovoljevanje naših potreb?
Na primer isto olje? Po mnenju znanstvenikov se bo končalo čez toliko let, kot jih ima zgodovina raziskovanja vesolja, torej v 50. Premoga je dovolj za 100 let, plina pa za približno 40. Mimogrede, atomska energija je tudi izčrpen vir.
Teoretično so problem iskanja alternativne energije rešili v 30. letih prejšnjega stoletja, ko so izumili fuzijsko reakcijo. Na žalost je še vedno neobvladljiva. Toda tudi če se naučite nadzirati in prejemati energijo v neomejenih količinah, bo to vodilo do pregrevanja planeta in do nepovratnih podnebnih sprememb. Ali obstaja izhod iz te situacije?
3D industrija
Seveda gre za raziskovanje vesolja. Treba je preiti iz "dvodimenzionalne" industrije v "tridimenzionalno". Se pravi, vso energijsko intenzivno proizvodnjo je treba prenesti s površine Zemlje v vesolje. Toda trenutno je to početje ekonomsko neugodno. Stroški takšne energije bodo 200-krat višji od električne energije, ki jo toplota dobi na Zemlji. Poleg tega bo za ogromne denarne injekcije potrebna gradnja velikih orbitalnih postaj. Na splošno morate počakati, da bo človeštvo prešlo v naslednje faze raziskovanja vesolja, ko se bo izboljšala tehnologija in zmanjšali stroški gradbenih materialov.
Okrog ure sonce
Skozi zgodovino planeta so ljudje uporabljali sončno svetlobo. Vendar potreba po njem ni samo podnevi. Ponoči traja veliko dlje: osvetliti gradbišča, ulice, polja med kmetijskimi deli (setev, spravilo) itd. In na skrajnem severu se Sonce na obzorju sploh ne pojavi šest mesecev. Ali je mogoče povečati dnevno svetlobo? Kako realno je ustvarjanje umetnega sonca? Današnji uspehi v vesoljskem raziskovanju naredijo to nalogo zelo izvedljivo. Dovolj je, da na orbito planeta postavite ustrezno napravo, da odseva svetlobo na Zemlji. Hkrati se lahko spremeni njegova intenziteta.
Kdo je izumil reflektor?
Lahko rečemo, da se je zgodovina raziskovanja vesolja v Nemčiji začela z idejo o ustvarjanju nezemeljskih reflektorjev, ki jo je leta 1929 predlagal nemški inženir Hermann Obert. Njegov nadaljnji razvoj je mogoče zaslediti v delih znanstvenika Erica Krafta iz ZDA. Zdaj so Američani temu projektu bližje kot kdaj koli prej.
Strukturno je reflektor okvir, na katerega je raztegnjen polimerno metaliziran film, ki odraža sončno sevanje. Smer svetlobnega toka bo izveden bodisi z ukazi z Zemlje bodisi samodejno, v skladu z vnaprej določenim programom.
Izvedba projekta
ZDA močno napredujejo na področju raziskovanja vesolja in so se približale uresničevanju tega projekta. Zdaj ameriški strokovnjaki raziskujejo možnost postavitve ustreznih satelitov v orbito. Nahajali se bodo neposredno nad Severno Ameriko. 16 nameščenih odsevnih ogledal bo podaljšalo dnevno svetlobo za 2 uri. Dva reflektorja se nameravata usmeriti na Aljasko, kar bo tam podnevi povečalo kar za 3 ure. Če uporabljate reflektorske satelite za podaljševanje dneva v mega mestih, jim boste s tem zagotovili kakovostno in brezdlačno osvetlitev ulic, avtocest, gradbišč, kar je seveda ekonomsko ugodno.
Reflektorji v Rusiji
Če na primer osvetlite pet mest iz vesolja, ki so po velikosti enaki Moskvi, se bodo zaradi prihrankov energije stroški izplačali v približno 4-5 letih. Poleg tega lahko satelitski odsevni sistem brez dodatnih stroškov preide v drugo skupino mest. In kako se bo zrak čistil, če energija ne bo prihajala iz najmanjših elektrarn, ampak iz vesolja! Edina ovira pri izvajanju tega projekta pri nas je pomanjkanje finančnih sredstev. Raziskovanje vesolja v Rusiji zato ne poteka tako hitro, kot smo si želeli.
Nezemeljske tovarne
Od odkritja vakuuma E. Torricelli je minilo več kot 300 let. To je imelo veliko vlogo pri razvoju tehnologije. Brez razumevanja fizike vakuuma ne bi bilo mogoče ustvariti niti elektronike niti motorjev z notranjim zgorevanjem. A vse to velja za industrijo na Zemlji. Težko si je predstavljati, kakšne priložnosti bo imel vakuum v zadevi, kot je raziskovanje vesolja. Zakaj ne bi galaksije služili ljudem z gradnjo tovarn? Našli se bodo v popolnoma drugem okolju, pod vakuumom, nizkimi temperaturami, močnimi viri sončnega sevanja in ničelno gravitacijo.
Zdaj je težko uresničiti vse prednosti teh dejavnikov, zanesljivo pa lahko rečemo, da se odpirajo fantastične perspektive in tema "Raziskovanje vesolja z gradnjo nezemeljskih rastlin" postaja bolj pomembna kot kdaj koli prej. Če sončne žarke koncentrirate s paraboličnim zrcalom, lahko dele varite iz titanovih zlitin, nerjavečega jekla itd. Ko tali kovine v zemeljskih pogojih, nečistoče pridejo vanje. In tehnologija vedno bolj potrebuje ultra čiste materiale. Kako jih dobiti? Kovino lahko "suspendirate" v magnetnem polju. Če je njegova masa majhna, bo to polje ohranilo. V tem primeru se kovina lahko stopi tako, da se skozi njo prenaša visokofrekvenčni tok.
V ničelni gravitaciji je možno taljenje materialov katere koli mase in velikosti. Niti kalupi niti livarski lončki niso potrebni. Prav tako ni potrebno naknadno brušenje in poliranje. In materiali se bodo topili bodisi v običajnih bodisi v sončnih pečeh. V vakuumskih pogojih je mogoče izvesti hladno varjenje: dobro očiščene in pritrjene kovinske površine tvorijo zelo močne spoje.
V zemeljskih razmerah ne bo mogoče narediti velikih polprevodniških kristalov brez napak, kar zmanjšuje kakovost mikrovezja in naprav, izdelanih iz njih. Zahvaljujoč ničelni gravitaciji in vakuumu bo mogoče dobiti kristale z želenimi lastnostmi.
Poskusi uresničevanja idej
Prvi koraki pri izvajanju teh idej so bili narejeni v 80. letih, ko je bilo raziskovanje vesolja v ZSSR v polnem razmahu. Leta 1985 so inženirji izstrelili satelit v orbito. Dva tedna pozneje je na Zemljo dostavil vzorce materialov. Takšni izstrelki so postali vsakoletna tradicija.
Istega leta je nevladna organizacija Salyut razvila projekt Tehnologija. Načrtovali so načrtovanje vesoljskega plovila, težkega 20 ton, in obrata, ki tehta 100 ton. Aparat je bil opremljen z balističnimi kapsulami, ki naj bi proizvedene izdelke dostavile na Zemljo. Projekt ni bil nikoli izveden. Sprašujete: zakaj? To je standardni problem raziskovanja vesolja - pomanjkanje finančnih sredstev. Pomembno je v našem času.
Vesoljska naselja
Na začetku 20. stoletja je izšel fantastični roman K. E. Tsiolkovskyja „Onkraj zemlje“. V njem je opisal prva galaktična naselja. Trenutno, ko že obstajajo določeni dosežki pri raziskovanju vesolja, se lahko lotite izvedbe tega fantastičnega projekta.
Leta 1974 je Gerard O'Neill, profesor fizike na univerzi Princeton, razvil in objavil projekt kolonizacije galaksije. Predlagal je, da se vesoljske naselitve postavijo na točko nihanja (mesto, kjer se sile gravitacije Sonca, Lune in Zemlje med seboj odpovedo). Takšne vasi bodo vedno na enem mestu.
O'Neill verjame, da se bo leta 2074 večina ljudi preselila v vesolje in imela neomejene vire za hrano in energijo. Zemljišče bo postalo ogromen park, brez industrije, kjer boste lahko preživeli počitnice.
Model kolonije O'Neill
Profesor predlaga mirno raziskovanje vesolja z gradnjo modela s polmerom 100 metrov. V takšni strukturi lahko sprejme približno 10 tisoč ljudi. Glavna naloga tega naselja je zgraditi naslednji model, ki bi moral biti 10-krat večji. Premer naslednje kolonije se poveča na 6-7 kilometrov, dolžina pa se poveča na 20.
Znanstvena skupnost okoli projekta O'Neill še ni popustila. V kolonijah, ki jih ponuja, je gostota prebivalstva približno enaka kot v zemeljskih mestih. In to je precej! Še posebej, če upoštevate, da ob vikendih ne morete iz mesta. V tesnih parkih se malo ljudi želi sprostiti. Težko je primerjati z življenjskimi razmerami na Zemlji. In kako bodo v teh zaprtih prostorih stvari s psihološko združljivostjo in hrepenenjem po spremembi kraja? Bodo ljudje želeli živeti tam? Ali bodo vesoljska naselja postala kraji širjenja svetovnih nesreč in konfliktov? Vsa ta vprašanja do zdaj ostajajo odprta.
