Penjelajahan luar angkasa: sejarah, masalah, dan kesuksesan

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 08:55

Baru-baru ini, umat manusia telah memasuki ambang milenium ketiga. Apa yang menanti kita di masa depan? Tentunya akan banyak masalah yang membutuhkan solusi yang mengikat. Menurut para ilmuwan, pada tahun 2050 jumlah penduduk bumi akan mencapai angka 11 miliar orang. Selain itu, pertumbuhan 94% akan terjadi di negara berkembang dan hanya 6% di negara industri. Selain itu, para ilmuwan telah belajar untuk memperlambat proses penuaan, yang secara signifikan meningkatkan harapan hidup.

Hal ini menimbulkan masalah baru - kekurangan pangan. Saat ini, sekitar setengah miliar orang kelaparan. Untuk alasan ini, sekitar 50 juta meninggal setiap tahun. Memberi makan 11 miliar akan membutuhkan peningkatan produksi pangan 10 kali lipat. Selain itu, energi akan dibutuhkan untuk menjamin kehidupan semua orang ini. Dan ini mengarah pada peningkatan produksi bahan bakar dan bahan baku. Akankah planet ini menahan beban seperti itu?

Nah, jangan lupakan pencemaran lingkungan. Dengan meningkatnya tingkat produksitidak hanya sumber daya yang habis, tetapi iklim planet ini berubah. Mobil, pembangkit listrik, dan pabrik mengeluarkan begitu banyak karbon dioksida ke atmosfer sehingga munculnya efek rumah kaca tidak lama lagi. Dengan peningkatan suhu di Bumi, pencairan gletser dan peningkatan permukaan air di lautan akan dimulai. Semua ini akan berdampak buruk pada kondisi kehidupan masyarakat. Bahkan bisa membawa bencana.

Masalah ini akan membantu menyelesaikan eksplorasi ruang angkasa. Pikirkan untuk dirimu sendiri. Dimungkinkan untuk memindahkan pabrik ke sana, menjelajahi Mars, Bulan, mengekstrak sumber daya dan energi. Dan semuanya akan seperti di film dan di halaman karya fiksi ilmiah.

Energi dari luar angkasa

Sekarang 90% dari seluruh energi bumi diperoleh dengan membakar bahan bakar di kompor rumah tangga, mesin mobil, dan boiler pembangkit listrik. Konsumsi energi berlipat ganda setiap 20 tahun. Berapa banyak sumber daya alam yang cukup untuk memenuhi kebutuhan kita?

Misalnya oli yang sama? Menurut para ilmuwan, itu akan berakhir dalam beberapa tahun seperti sejarah eksplorasi ruang angkasa, yaitu dalam 50 tahun. Batubara akan bertahan selama 100 tahun, dan gas selama sekitar 40 tahun. Omong-omong, energi nuklir juga merupakan sumber yang dapat habis.

Secara teoritis, masalah menemukan energi alternatif terpecahkan pada 30-an abad terakhir, ketika mereka menemukan reaksi fusi termonuklir. Sayangnya, dia masih di luar kendali. Tetapi bahkan jika Anda belajar mengendalikannya dan menerima energi dalam jumlah yang tidak terbatas, ini akan menyebabkan planet menjadi terlalu panas dan tidak dapat diubahperubahan iklim. Apakah ada jalan keluar dari situasi ini?

industri 3D

Tentu saja, ini adalah penjelajahan luar angkasa. Penting untuk beralih dari industri "dua dimensi" ke "tiga dimensi". Artinya, semua industri padat energi perlu dipindahkan dari permukaan bumi ke luar angkasa. Tetapi pada saat ini tidak layak secara ekonomi untuk melakukannya. Biaya energi tersebut akan 200 kali lebih tinggi dari listrik yang dihasilkan oleh panas di Bumi. Plus, suntikan dana besar akan membutuhkan pembangunan stasiun orbital besar. Secara umum, kita perlu menunggu sampai manusia melewati tahap eksplorasi ruang angkasa berikutnya, ketika teknologi akan ditingkatkan dan biaya bahan bangunan akan berkurang.

24/7 matahari

Sepanjang sejarah planet ini, orang telah menggunakan sinar matahari. Namun, kebutuhannya tidak hanya di siang hari. Pada malam hari, dibutuhkan lebih lama: untuk menerangi lokasi konstruksi, jalan, ladang selama pekerjaan pertanian (menabur, memanen), dll. Dan di Far North, Matahari sama sekali tidak muncul di langit selama enam bulan. Apakah mungkin untuk menambah jam siang hari? Seberapa realistiskah penciptaan matahari buatan? Kemajuan saat ini dalam eksplorasi ruang angkasa membuat tugas ini cukup layak. Cukup menempatkan perangkat yang sesuai di orbit planet untuk memantulkan cahaya ke Bumi. Pada saat yang sama, intensitasnya dapat diubah.

Siapa yang menemukan reflektor?

Dapat dikatakan bahwa sejarah eksplorasi ruang angkasa di Jerman dimulai dengan ide untuk menciptakan reflektor luar angkasa, yang diusulkan oleh insinyur Jerman HermannOberth pada tahun 1929. Perkembangan lebih lanjut dapat ditelusuri ke karya ilmuwan Eric Kraft dari Amerika Serikat. Sekarang Amerika semakin dekat dengan implementasi proyek ini.

Secara struktural, reflektor adalah bingkai di mana film logam polimer diregangkan, memantulkan radiasi matahari. Arah fluks cahaya akan dilakukan baik dengan perintah dari Bumi, atau secara otomatis, sesuai dengan program yang telah ditentukan.

Pelaksanaan proyek

Amerika Serikat membuat kemajuan serius dalam eksplorasi ruang angkasa dan hampir melaksanakan proyek ini. Sekarang para ahli Amerika sedang menyelidiki kemungkinan menempatkan satelit yang sesuai di orbit. Mereka akan berlokasi tepat di atas Amerika Utara. 16 cermin pemantul yang terpasang akan memperpanjang jam siang hari sebanyak 2 jam. Dua reflektor direncanakan akan dikirim ke Alaska, yang akan menambah jam siang hari di sana sebanyak 3 jam. Jika Anda menggunakan satelit reflektor untuk memperpanjang hari di kota-kota besar, ini akan memberi mereka penerangan jalan raya, jalan raya, lokasi konstruksi berkualitas tinggi dan tanpa bayangan, yang tidak diragukan lagi bermanfaat dari sudut pandang ekonomi.

Reflektor di Rusia

Misalnya, jika lima kota yang ukurannya sama dengan Moskow diterangi dari luar angkasa, maka berkat penghematan energi, biayanya akan terbayar dalam waktu sekitar 4-5 tahun. Selain itu, sistem satelit reflektor dapat beralih ke kelompok kota lain tanpa biaya tambahan. Dan bagaimana udara akan dimurnikan jika energinya tidak berasal dari pembangkit listrik yang berasap, tetapi dari luar angkasaruang angkasa! Satu-satunya kendala untuk pelaksanaan proyek ini di negara kita adalah kurangnya dana. Oleh karena itu, penjelajahan luar angkasa oleh Rusia tidak berjalan secepat yang diharapkan.

Tanaman Luar Bumi

Sudah lebih dari 300 tahun sejak penemuan ruang hampa oleh E. Torricelli. Ini memainkan peran besar dalam perkembangan teknologi. Lagi pula, tanpa memahami fisika vakum, tidak mungkin membuat elektronik atau mesin pembakaran internal. Tapi semua ini berlaku untuk industri di Bumi. Sulit membayangkan peluang apa yang akan diberikan ruang hampa dalam hal seperti eksplorasi ruang angkasa. Mengapa tidak membuat galaksi melayani manusia dengan membangun pabrik di sana? Mereka akan berada di lingkungan yang sama sekali berbeda, dalam kondisi vakum, suhu rendah, sumber radiasi matahari yang kuat, dan tanpa bobot.

Sekarang sulit untuk menyadari semua keuntungan dari faktor-faktor ini, tetapi kita dapat mengatakan dengan yakin bahwa prospek yang fantastis sedang terbuka dan topik "Eksplorasi ruang angkasa melalui pembangunan pabrik luar angkasa" menjadi lebih relevan dari sebelumnya. Jika sinar Matahari terkonsentrasi oleh cermin parabola, maka bagian yang terbuat dari paduan titanium, baja tahan karat, dll. Dapat dilas. Ketika logam dilebur dalam kondisi terestrial, kotoran masuk ke dalamnya. Dan teknologi semakin membutuhkan bahan ultra murni. Bagaimana cara mendapatkannya? Anda dapat "menangguhkan" logam dalam medan magnet. Jika massanya kecil, maka medan ini akan menahannya. Dalam hal ini, logam dapat dilebur dengan melewatkan arus frekuensi tinggi melaluinya.

Dalam keadaan tanpa bobot, bahan dengan massa dan ukuran berapa pun dapat dilebur. Tidak dibutuhkantidak ada cetakan, tidak ada cawan lebur untuk casting. Juga, tidak perlu untuk penggilingan dan pemolesan berikutnya. Dan bahan akan dilebur baik di tungku konvensional atau surya. Dalam kondisi vakum, “pengelasan dingin” dapat dilakukan: permukaan logam yang dibersihkan dengan baik dan diselaraskan membentuk sambungan yang sangat kuat.

Dalam kondisi terestrial, tidak mungkin membuat kristal semikonduktor besar tanpa cacat, yang mengurangi kualitas sirkuit mikro dan perangkat yang dibuat darinya. Berkat tanpa bobot dan vakum, dimungkinkan untuk mendapatkan kristal dengan sifat yang diinginkan.

Upaya untuk mengimplementasikan ide

Langkah pertama dalam implementasi ide-ide ini diambil pada tahun 80-an, ketika eksplorasi ruang angkasa di Uni Soviet sedang berjalan lancar. Pada tahun 1985, para insinyur meluncurkan satelit ke orbit. Dua minggu kemudian, dia mengirimkan sampel material ke Bumi. Peluncuran seperti itu telah menjadi tradisi tahunan.

Pada tahun yang sama, proyek "Teknologi" dikembangkan di NPO "Salyut". Direncanakan untuk membangun pesawat ruang angkasa seberat 20 ton dan pabrik seberat 100 ton. Perangkat itu dilengkapi dengan kapsul balistik, yang seharusnya mengirimkan produk manufaktur ke Bumi. Proyek itu tidak pernah dilaksanakan. Anda akan bertanya mengapa? Ini adalah masalah standar eksplorasi ruang angkasa - kurangnya dana. Ini relevan di zaman kita.

Pemukiman luar angkasa

Pada awal abad ke-20, sebuah kisah fantastis karya K. E. Tsiolkovsky “Out of the Earth” diterbitkan. Di dalamnya, ia menggambarkan pemukiman galaksi pertama. Saat ini, ketikaada pencapaian tertentu dalam eksplorasi ruang angkasa, Anda dapat mengambil implementasi proyek fantastis ini.

Pada tahun 1974, Gerard O'Neill, profesor fisika di Universitas Princeton, mengembangkan dan menerbitkan sebuah proyek untuk menjajah galaksi. Dia mengusulkan untuk menempatkan pemukiman luar angkasa pada titik librasi (tempat di mana kekuatan tarik-menarik Matahari, Bulan dan Bumi saling meniadakan). Desa seperti itu akan selalu ada di satu tempat.

O^'Neil percaya bahwa pada tahun 2074 kebanyakan orang akan pindah ke luar angkasa dan akan memiliki sumber makanan dan energi yang tidak terbatas. Tanah itu akan menjadi taman besar, bebas dari industri, di mana Anda dapat menghabiskan liburan Anda.

Model koloni O^'Nil

Eksplorasi ruang angkasa yang damai, profesor menyarankan dimulai dengan pembangunan model dengan radius 100 meter. Fasilitas ini dapat menampung hingga 10.000 orang. Tugas utama penyelesaian ini adalah membangun model berikutnya, yang seharusnya 10 kali lebih besar. Diameter koloni berikutnya bertambah menjadi 6-7 kilometer, dan panjangnya bertambah menjadi 20.

Dalam komunitas ilmiah di sekitar proyek O^'Nil, perselisihan masih belum mereda. Di koloni-koloni yang dia usulkan, kepadatan penduduk hampir sama dengan di kota-kota terestrial. Dan itu cukup banyak! Apalagi jika mengingat di akhir pekan Anda tidak bisa keluar kota di sana. Hanya sedikit orang yang ingin bersantai di taman yang sempit. Hampir tidak bisa dibandingkan dengan kondisi kehidupan di Bumi. Dan bagaimana dengan kompatibilitas psikologis dan keinginan untuk mengubah tempat di ruang tertutup ini?Apakah orang ingin tinggal di sana? Akankah permukiman antariksa menjadi tempat penyebaran bencana dan konflik global? Semua pertanyaan ini masih terbuka.

Kesimpulan

Di perut tata surya, sejumlah besar sumber daya material dan energi diletakkan. Oleh karena itu, eksplorasi antariksa manusia kini harus menjadi prioritas. Lagi pula, jika berhasil, sumber daya yang diterima akan bermanfaat bagi orang banyak.

Sejauh ini, astronotika membuat langkah pertama ke arah ini. Kita dapat mengatakan bahwa ini adalah seorang anak, tetapi pada waktunya dia akan menjadi dewasa. Masalah utama eksplorasi ruang angkasa bukanlah kurangnya ide, tetapi kurangnya dana. Dibutuhkan sumber daya material yang besar. Tapi jika kita bandingkan dengan biaya persenjataan, maka jumlahnya tidak terlalu besar. Misalnya, pengurangan 50% dalam pengeluaran militer global akan memungkinkan tiga ekspedisi ke Mars dalam beberapa tahun ke depan.

Di zaman kita, umat manusia harus diilhami dengan gagasan persatuan dunia dan mempertimbangkan kembali prioritas pembangunan. Dan ruang akan menjadi simbol kerjasama. Lebih baik membangun pabrik di Mars dan Bulan, dengan demikian menguntungkan semua orang, daripada melipatgandakan potensi nuklir global yang sudah meningkat. Ada orang yang berpendapat bahwa eksplorasi ruang angkasa bisa menunggu. Para ilmuwan biasanya menjawab seperti ini: “Tentu saja, mungkin, karena alam semesta akan ada selamanya, tetapi sayangnya, kita tidak akan.”