Exploración espacial: historia, problemas y éxitos

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificación: 2024-02-12 06:05

Recientemente, la humanidad ha entrado en el umbral del tercer milenio. ¿Qué nos espera en el futuro? Seguramente habrá muchos problemas que requerirán soluciones vinculantes. Según los científicos, en 2050 el número de habitantes de la Tierra alcanzará la cifra de 11 mil millones de personas. Además, el 94% de crecimiento será en los países en desarrollo y sólo el 6% en los industrializados. Además, los científicos han aprendido a ralentizar el proceso de envejecimiento, lo que aumenta significativamente la esperanza de vida.

Esto conduce a un nuevo problema: escasez de alimentos. En este momento, alrededor de 500 millones de personas se mueren de hambre. Por este motivo, cada año mueren unos 50 millones. Alimentar a 11 mil millones requeriría un aumento de 10 veces en la producción de alimentos. Además, se necesitará energía para asegurar la vida de todas estas personas. Y esto conduce a un aumento en la producción de combustible y materias primas. ¿Soportará el planeta tal carga?

Bueno, no te olvides de la contaminación ambiental. Con el aumento de las tasas de producciónno solo se agotan los recursos, sino que el clima del planeta está cambiando. Los automóviles, las centrales eléctricas y las fábricas emiten tanto dióxido de carbono a la atmósfera que la aparición de un efecto invernadero no está lejos. Con un aumento de la temperatura en la Tierra, comenzará el derretimiento de los glaciares y un aumento en el nivel del agua en los océanos. Todo esto afectará negativamente las condiciones de vida de las personas. Incluso puede conducir al desastre.

Estos problemas ayudarán a resolver la exploración espacial. Piensa por ti mismo. Allí será posible trasladar fábricas, explorar Marte, la Luna, extraer recursos y energía. Y todo será como en las películas y en las páginas de las obras de ciencia ficción.

Energía del espacio exterior

Ahora el 90% de toda la energía del planeta se obtiene quemando combustible en estufas domésticas, motores de automóviles y calderas de centrales eléctricas. El consumo de energía se duplica cada 20 años. ¿Cuántos recursos naturales serán suficientes para satisfacer nuestras necesidades?

Por ejemplo, ¿el mismo aceite? Según los científicos, terminará en tantos años como la historia de la exploración espacial, es decir, en 50. El carbón durará 100 años y el gas alrededor de 40. Por cierto, la energía nuclear también es una fuente agotable.

Teóricamente, el problema de encontrar energías alternativas se resolvió allá por los años 30 del siglo pasado, cuando se inventó la reacción de fusión termonuclear. Desafortunadamente, ella todavía está fuera de control. Pero incluso si aprendes a controlarlo y recibes energía en cantidades ilimitadas, esto conducirá al sobrecalentamiento del planeta y a daños irreversibles.cambio climático. ¿Hay alguna forma de salir de esta situación?

industria 3D

Por supuesto, esto es exploración espacial. Es necesario pasar de la industria "bidimensional" a la "tridimensional". Es decir, todas las industrias intensivas en energía deben trasladarse desde la superficie de la Tierra al espacio. Pero por el momento no es económicamente viable hacerlo. El costo de dicha energía será 200 veces mayor que la electricidad generada por el calor en la Tierra. Además, las enormes inyecciones de efectivo requerirán la construcción de grandes estaciones orbitales. En general, debemos esperar hasta que la humanidad pase por las siguientes etapas de la exploración espacial, cuando la tecnología mejore y el costo de los materiales de construcción disminuya.

24/7 sol

A lo largo de la historia del planeta, la gente ha utilizado la luz solar. Sin embargo, la necesidad de ello no es solo durante el día. Por la noche, se necesita mucho más tiempo: para iluminar obras de construcción, calles, campos durante los trabajos agrícolas (siembra, cosecha), etc. Y en el Lejano Norte, el Sol no aparece en el cielo durante seis meses. ¿Es posible aumentar las horas de luz? ¿Qué tan realista es la creación de un sol artificial? Los avances actuales en la exploración espacial hacen que esta tarea sea bastante factible. Basta con colocar un dispositivo apropiado en la órbita del planeta para reflejar la luz hacia la Tierra. Al mismo tiempo, se puede cambiar su intensidad.

¿Quién inventó el reflector?

Se puede decir que la historia de la exploración espacial en Alemania comenzó con la idea de crear reflectores extraterrestres, propuesta por el ingeniero alemán HermannObert en 1929. Su desarrollo posterior se remonta al trabajo del científico Eric Kraft de los EE. UU. Ahora los estadounidenses están más cerca que nunca de la implementación de este proyecto.

Estructuralmente, el reflector es un marco sobre el cual se estira una película polimérica metalizada, que refleja la radiación del sol. La dirección del flujo de luz se llevará a cabo por comandos de la Tierra, o automáticamente, de acuerdo con un programa predeterminado.

Implementación del proyecto

Estados Unidos está progresando seriamente en la exploración espacial y ha estado cerca de implementar este proyecto. Ahora, los expertos estadounidenses están investigando la posibilidad de colocar en órbita los satélites apropiados. Estarán ubicados directamente sobre América del Norte. 16 espejos reflectantes instalados extenderán las horas de luz del día en 2 horas. Se planea enviar dos reflectores a Alaska, lo que aumentará las horas de luz allí hasta en 3 horas. Si utiliza satélites reflectores para prolongar el día en megaciudades, esto les proporcionará una iluminación de alta calidad y sin sombras en calles, autopistas y obras de construcción, lo que sin duda es beneficioso desde el punto de vista económico.

Reflectores en Rusia

Por ejemplo, si cinco ciudades del mismo tamaño que Moscú se iluminan desde el espacio, entonces, gracias al ahorro de energía, los costos se amortizarán en unos 4 o 5 años. Además, el sistema de satélites reflectores puede cambiar a otro grupo de ciudades sin ningún costo adicional. ¿Y cómo se purificará el aire si la energía no proviene de centrales eléctricas humeantes, sino del espacio?¡espacio! El único obstáculo para la implementación de este proyecto en nuestro país es la f alta de financiamiento. Por lo tanto, la exploración espacial por parte de Rusia no va tan rápido como le gustaría.

Plantas extraterrestres

Han pasado más de 300 años desde el descubrimiento del vacío por E. Torricelli. Esto jugó un papel muy importante en el desarrollo de la tecnología. Después de todo, sin comprender la física del vacío, sería imposible crear motores electrónicos o de combustión interna. Pero todo esto se aplica a la industria en la Tierra. Es difícil imaginar qué oportunidades brindará un vacío en un asunto como la exploración espacial. ¿Por qué no hacer que la galaxia sirva a la gente construyendo fábricas allí? Estarán en un entorno completamente diferente, en condiciones de vacío, bajas temperaturas, potentes fuentes de radiación solar e ingravidez.

Ahora es difícil darse cuenta de todas las ventajas de estos factores, pero podemos decir con confianza que se abren perspectivas simplemente fantásticas y que el tema "Exploración espacial a través de la construcción de fábricas extraterrestres" se está volviendo más relevante que nunca.. Si los rayos del sol se concentran mediante un espejo parabólico, entonces se pueden soldar piezas hechas de aleaciones de titanio, acero inoxidable, etc.. Cuando los metales se funden en condiciones terrestres, las impurezas entran en ellos. Y la tecnología necesita cada vez más materiales ultrapuros. ¿Cómo conseguirlos? Puede "suspender" el metal en un campo magnético. Si su masa es pequeña, entonces este campo lo sostendrá. En este caso, el metal puede fundirse pasando una corriente de alta frecuencia a través de él.

En la ingravidez, se pueden fundir materiales de cualquier masa y tamaño. Innecesariosin moldes, sin crisoles para la fundición. Además, no hay necesidad de rectificado y pulido posterior. Y los materiales serán fundidos en hornos convencionales o solares. En condiciones de vacío, se puede realizar una "soldadura en frío": las superficies metálicas bien limpias y emparejadas forman juntas muy fuertes.

En condiciones terrestres, no será posible fabricar grandes cristales semiconductores sin defectos, lo que reduce la calidad de los microcircuitos y los dispositivos fabricados con ellos. Gracias a la ingravidez y al vacío, será posible obtener cristales con las propiedades deseadas.

Intentos de implementar ideas

Los primeros pasos en la implementación de estas ideas se dieron en los años 80, cuando la exploración espacial en la URSS estaba en pleno apogeo. En 1985, los ingenieros pusieron en órbita un satélite. Dos semanas después, entregó muestras de materiales a la Tierra. Estos lanzamientos se han convertido en una tradición anual.

En el mismo año, se desarrolló el proyecto "Tecnología" en la NPO "Salyut". Se planeó construir una nave espacial de 20 toneladas y una planta de 100 toneladas. El dispositivo estaba equipado con cápsulas balísticas, que se suponía que debían entregar productos manufacturados a la Tierra. El proyecto nunca se implementó. ¿Te preguntarás por qué? Este es un problema estándar de la exploración espacial: la f alta de financiación. Es relevante en nuestro tiempo.

Asentamientos espaciales

A principios del siglo XX, se publicó una historia fantástica de K. E. Tsiolkovsky "Fuera de la Tierra". En él, describió los primeros asentamientos galácticos. En este momento, cuandohay ciertos logros en la exploración espacial, puedes asumir la implementación de este fantástico proyecto.

En 1974, Gerard O'Neill, profesor de física en la Universidad de Princeton, desarrolló y publicó un proyecto para colonizar la galaxia. Propuso ubicar los asentamientos espaciales en el punto de libración (el lugar donde las fuerzas de atracción del Sol, la Luna y la Tierra se anulan entre sí). Estos pueblos siempre estarán en un solo lugar.

O^'Neil cree que en 2074 la mayoría de la gente se trasladará al espacio y tendrá recursos alimentarios y energéticos ilimitados. El terreno se convertirá en un gran parque, libre de industria, donde podrás pasar tus vacaciones.

Colonia modelo O^'Nilo

Exploración espacial pacífica, el profesor sugiere comenzar con la construcción de un modelo con un radio de 100 metros. Esta instalación puede albergar hasta 10.000 personas. La tarea principal de este asentamiento es construir el próximo modelo, que debería ser 10 veces más grande. El diámetro de la siguiente colonia aumenta a 6-7 kilómetros y la longitud aumenta a 20.

En la comunidad científica en torno al proyecto O^'Nile, las disputas aún no disminuyen. En las colonias que propone, la densidad de población es más o menos la misma que en las ciudades terrestres. ¡Y eso es bastante! Sobre todo si tienes en cuenta que los fines de semana no puedes salir de la ciudad. Pocas personas quieren relajarse en parques abarrotados. Difícilmente puede compararse con las condiciones de vida en la Tierra. ¿Y cómo serán las cosas con la compatibilidad psicológica y el deseo de cambiar de lugar en estos espacios cerrados?¿Querrá la gente vivir allí? ¿Se convertirán los asentamientos espaciales en lugares de propagación de desastres y conflictos globales? Todas estas preguntas siguen abiertas.

Conclusión

En las entrañas del sistema solar se deposita una cantidad incalculable de recursos materiales y energéticos. Por lo tanto, la exploración espacial humana debería convertirse ahora en una prioridad. Después de todo, si tiene éxito, los recursos recibidos beneficiarán a las personas.

Hasta ahora, la astronáutica está dando sus primeros pasos en esta dirección. Podemos decir que este es un niño, pero con el tiempo se convertirá en un adulto. El principal problema de la exploración espacial no es la f alta de ideas, sino la f alta de fondos. Se necesitan enormes recursos materiales. Pero si los comparamos con el costo de los armamentos, entonces la cantidad no es tan grande. Por ejemplo, una reducción del 50 % en el gasto militar global permitirá tres expediciones a Marte en los próximos años.

En nuestro tiempo, la humanidad debe estar imbuida de la idea de la unidad del mundo y reconsiderar las prioridades de desarrollo. Y el espacio será un símbolo de cooperación. Es mejor construir fábricas en Marte y la Luna, beneficiando así a todas las personas, que multiplicar el potencial nuclear global ya inflado. Hay gente que argumenta que la exploración espacial puede esperar. Los científicos suelen responderles así: "Por supuesto, tal vez, porque el universo existirá para siempre, pero nosotros, lamentablemente, no lo haremos".