Exploration spatiale : histoire, problèmes et succès

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:11

Récemment, l'humanité est entrée dans le troisième millénaire. Qu'est-ce qui nous attend dans le futur ? Il y aura sûrement de nombreux problèmes qui nécessiteront des solutions contraignantes. Selon les scientifiques, en 2050, le nombre d'habitants de la Terre atteindra le chiffre de 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. Nourrir 11 milliards de personnes nécessiterait une multiplication par 10 de la production alimentaire. De plus, il faudra de l'énergie 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 des cadences de production croissantesnon seulement les ressources s'épuisent, mais le climat de la planète change. Les voitures, les centrales électriques et les usines émettent tellement de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que l'apparition d'un effet de serre n'est pas loin. 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 négativement les conditions de vie des gens. Cela peut même conduire au désastre.

Ces problèmes aideront à résoudre l'exploration spatiale. Pense pour toi même. Il sera possible d'y déplacer des usines, d'explorer Mars, la Lune, d'en extraire des ressources et de l'énergie. Et tout sera comme dans les films et sur les pages des ouvrages de science-fiction.

L'énergie de l'espace

Maintenant, 90 % de toute l'énergie de la terre est obtenue en brûlant du carburant dans les poêles domestiques, les moteurs de voiture et les chaudières des centrales électriques. La consommation d'énergie double tous les 20 ans. Quelle sera la quantité de ressources naturelles suffisante pour répondre à nos besoins ?

Par exemple, la même huile ? Selon les scientifiques, cela se terminera dans autant d'années que l'histoire de l'exploration spatiale, c'est-à-dire dans 50 ans. Le charbon durera 100 ans et le gaz environ 40 ans. Soit dit en passant, l'énergie nucléaire est également une source épuisable.

Théoriquement, le problème de la recherche d'énergie alternative a été résolu dans les années 30 du siècle dernier, lorsqu'ils ont proposé la réaction de fusion thermonucléaire. Malheureusement, elle est toujours incontrôlable. Mais même si vous apprenez à le contrôler et à recevoir de l'énergie en quantité illimitée, cela conduira à une surchauffe de la planète et irréversiblechangement climatique. Existe-t-il un moyen de sortir de cette situation ?

Industrie 3D

Bien sûr, c'est de l'exploration spatiale. Il faut passer de l'industrie "bidimensionnelle" à la "tridimensionnelle". Autrement dit, toutes les industries à forte intensité énergétique doivent être transférées de la surface de la Terre vers l'espace. Mais pour le moment, il n'est pas économiquement viable de le faire. Le coût d'une telle énergie sera 200 fois plus élevé que l'électricité produite par la chaleur sur Terre. De plus, d'énormes injections de liquidités nécessiteront la construction de grandes stations orbitales. En général, nous devons attendre que l'humanité franchisse les prochaines étapes de l'exploration spatiale, lorsque la technologie sera améliorée et que le coût des matériaux de construction diminuera.

Soleil 24/7

Tout au long de l'histoire de la planète, les gens ont utilisé la lumière du soleil. Cependant, le besoin n'est pas seulement dans la journée. La nuit, il en faut beaucoup plus longtemps: pour éclairer les chantiers, les rues, les champs lors des travaux agricoles (semis, récolte), etc. Et dans le Grand Nord, le Soleil n'apparaît pas du tout dans le ciel 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 progrès actuels de l'exploration spatiale rendent cette tâche tout à fait réalisable. Il suffit de placer un dispositif approprié sur l'orbite de la planète pour réfléchir la lumière vers 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 HermannOberth en 1929. Son développement ultérieur peut être attribué aux travaux du scientifique Eric Kraft des États-Unis. Maintenant, les Américains sont plus proches que jamais de la mise en œuvre de ce projet.

Structurellement, le réflecteur est un cadre sur lequel est tendu un film polymère métallisé, réfléchissant le rayonnement du soleil. La direction du flux lumineux sera effectuée soit par des commandes depuis 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 mettre en œuvre ce projet. Aujourd'hui, des experts américains étudient la possibilité de placer des satellites appropriés en orbite. Ils seront situés directement au-dessus de l'Amérique du Nord. 16 miroirs réfléchissants installés prolongeront les heures de clarté de 2 heures. Il est prévu d'envoyer deux réflecteurs en Alaska, ce qui augmentera les heures de clarté jusqu'à 3 heures. Si vous utilisez des satellites à réflecteur pour prolonger la journée dans les mégapoles, cela leur fournira un éclairage de haute qualité et sans ombre des rues, des autoroutes, des chantiers de construction, ce qui est sans aucun doute bénéfique d'un point de vue économique.

Réflecteurs en Russie

Par exemple, si cinq villes de taille égale à Moscou sont éclairées depuis l'espace, alors grâce aux économies d'énergie, les coûts seront amortis dans environ 4 à 5 ans. De plus, le système de satellites réflecteurs 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 de centrales électriques fumantes, mais de l'espaceespace! 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 qu'elle le souhaiterait.

Plantes extraterrestres

Plus de 300 ans se sont écoulés depuis la découverte du vide par E. Torricelli. Cela a joué un rôle énorme dans le développement de la technologie. Après tout, 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 un vide offrira dans un domaine tel que l'exploration spatiale. Pourquoi ne pas mettre la galaxie au service des gens en y construisant des usines ? Ils seront dans un environnement complètement différent, dans des conditions de vide, de basses températures, de puissantes sources de rayonnement solaire et d'apesanteur.

Maintenant, il est difficile de réaliser tous les avantages de ces facteurs, mais nous pouvons dire avec confiance que des perspectives tout simplement fantastiques s'ouvrent et que le sujet "Exploration spatiale par la construction d'usines extraterrestres" devient plus pertinent que jamais. Si les rayons du Soleil sont concentrés par un miroir parabolique, il est possible de souder des pièces en alliages de titane, en acier inoxydable, etc.. Lorsque les métaux sont fondus 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, alors ce champ la retiendra. Dans ce cas, le métal peut être fondu en y faisant passer un courant à haute fréquence.

En apesanteur, des matériaux de toute masse et de toute taille peuvent être fondus. Pas besoinpas de moules, pas de creusets pour couler. De plus, il n'y a pas besoin de meulage et de polissage ultérieurs. Et les matériaux seront fondus soit dans des fours conventionnels, soit dans des fours solaires. Dans des conditions de vide, la "soudure à froid" peut être effectuée: des surfaces métalliques bien nettoyées et assorties forment des joints très résistants.

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 fabriqués à partir de ceux-ci. Grâce à l'apesanteur et au vide, il sera possible d'obtenir des cristaux aux propriétés souhaitées.

Tentative de mise en œuvre d'idées

Les premiers pas dans la mise en œuvre de ces idées ont été franchis dans les années 80, lorsque l'exploration spatiale en URSS battait son plein. En 1985, des ingénieurs lancent 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, le projet "Technologie" a été développé à l'OBNL "Salyut". Il était prévu de construire un vaisseau spatial pesant 20 tonnes et une usine pesant 100 tonnes. L'appareil était équipé de capsules balistiques, censées livrer des produits manufacturés sur Terre. Le projet n'a jamais été mis en œuvre. Vous demanderez pourquoi ? C'est un problème standard de l'exploration spatiale - le manque de financement. C'est pertinent à notre époque.

Établissements spatiaux

Au début du 20e siècle, une histoire fantastique de K. E. Tsiolkovsky "Out of the Earth" a été publiée. Il y décrivait les premières colonies galactiques. En ce moment, quandil y a certaines réalisations dans l'exploration spatiale, vous pouvez prendre en charge la mise en œuvre de ce projet fantastique.

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 proposé de placer les colonies spatiales au point de libration (l'endroit où les forces d'attraction du Soleil, de la Lune et de la Terre s'annulent). Ces villages seront toujours au même endroit.

O^'Neil pense qu'en 2074 la plupart des gens se déplaceront dans l'espace et auront des ressources alimentaires et énergétiques illimitées. Le terrain deviendra un immense parc, libre de toute industrie, où vous pourrez passer vos vacances.

Colonie modèle O^'Nil

Exploration spatiale pacifique, le professeur propose de commencer par la construction d'une maquette d'un rayon de 100 mètres. Cette installation peut accueillir jusqu'à 10 000 personnes. La tâche principale de cette colonie est de construire le prochain modèle, qui devrait être 10 fois plus grand. Le diamètre de la colonie suivante augmente à 6-7 kilomètres et la longueur à 20.

Dans la communauté scientifique autour du projet O^'Nile, les différends ne s'apaisent toujours pas. 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 si l'on considère que le week-end, vous ne pouvez pas sortir de la ville là-bas. Peu de gens veulent se détendre dans des parcs exigus. Elle est difficilement comparable aux conditions de vie sur Terre. Et qu'en sera-t-il de la compatibilité psychologique et de l'envie de changer de place dans ces espaces clos ?Les gens voudront-ils y vivre ? Les colonies spatiales deviendront-elles des lieux de propagation des catastrophes et des conflits mondiaux ? Toutes ces questions sont encore ouvertes.

Conclusion

Dans les entrailles du système solaire, une quantité incalculable de ressources matérielles et énergétiques sont déposées. Par conséquent, l'exploration spatiale humaine devrait désormais devenir une priorité. Après tout, en cas de succès, les ressources reçues profiteront aux gens.

Jusqu'à présent, l'astronautique fait ses premiers pas dans cette direction. On peut dire que c'est un enfant, mais avec le temps il deviendra adulte. Le principal problème de l'exploration spatiale n'est pas un manque d'idées, mais un manque de fonds. D'énormes ressources matérielles sont nécessaires. Mais si nous les comparons au coût des armements, le montant n'est pas si important. Par exemple, une réduction de 50 % des dépenses militaires mondiales permettra trois expéditions vers Mars dans les prochaines années.

A notre époque, l'humanité devrait s'imprégner de l'idée de l'unité du monde et reconsidérer les priorités de développement. Et l'espace sera un symbole de coopération. Il vaut mieux construire des usines sur Mars et sur la Lune, profitant ainsi à tous, que de multiplier le potentiel nucléaire mondial déjà gonflé. Il y a des gens qui soutiennent que l'exploration spatiale peut attendre. Les scientifiques leur répondent généralement comme ceci: "Bien sûr, peut-être, parce que l'univers existera pour toujours, mais nous, malheureusement, non."