Keturios kosmoso technologijos, kurios artimiausiu metu pakeis mūsų gyvenimus

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Įsivaizduokite pasaulį, kuriame audros, uraganai, tornadai, potvyniai ir žaibai nebėra pavojingi žmonėms. Pasaulis, kuriame skrydis iš Londono į Sidnėjų trunka vieną valandą. Įsivaizduokite ateitį, kurioje mūsų žinios apie materiją yra tokios gilios, kad kelionės laiku tampa realybe. Mokslininkai jau dirba su šiomis technologijomis Kalifornijoje, Palo Alte, „Lockheed Martin“, pasaulinio kosmoso technologijų ir orlaivių statybos milžino, laboratorijose.

„Lockheed Martin“dirba kartu su NASA, pirmaujančiais pasaulio universitetais ir galingais komerciniais partneriais. Mokslininkai sutelkia dėmesį į keturis projektus, kurie pakeis mūsų pasaulį:

• žmogaus gyvybės išsaugojimas;
• naujų žinių apie Visatos kilmę atradimas;
• skrydžiai garso greičiu;
• užkirsti kelią pasaulio pabaigai.

Po žaibo

Gegužės mėnesį tornadai, potvyniai ir kitos stichinės nelaimės JAV ekonomikai kainavo daugiau nei 4,5 milijardo dolerių. Draudimo bendrovės AON duomenimis, per mėnesį buvo 412 tornadų. Tą patį mėnesį Kinijoje dėl Mei-yu liūčių žuvo 81 žmogus, o 100 000 namų buvo apgadinta ir sugriauta.

Niekas nėra apsaugotas nuo oro nelaimių. 2011 m. potvyniai Tailande užklupo kompiuterių komponentų gamyklas ir padidino standžiųjų diskų kainas visame pasaulyje.

Tiksli artėjančio tornado prognozė padės išgelbėti gyvybes. Žaibo žemėlapis (GLM) suteiks žmonėms galimybę pasislėpti nuo nelaimės.

Scottas Fouse'as, „Lockheed Martin“pažangių technologijų centro viceprezidentas, teigia, kad žaibas formuojasi debesyse ir tik po kurio laiko pasiekia žemę, todėl galima numatyti nelaimę. Mokslininkai prijungs jutiklius žaibo duomenims rinkti prie JAV palydovo GOES-R, kuris bus paleistas kitais metais.

GOES-R palydovo vyriausiasis inžinierius Stephenas Jolly aiškina, kad jutikliai pagaminti naudojant Hablo teleskopo technologiją, tik dabar žiūrėsime ne į žvaigždes, o į Žemę. Tornadas prasideda praėjus 10 minučių nuo žaibo veiklos pradžios, ir šios 10 minučių išgelbės daugybę gyvybių.

Orų stebėjimo priemonė, fiksuojanti Žemę 500 kadrų per sekundę greičiu, padės lėktuvams pereiti per audrą ir siųs įspėjamąjį signalą elektros tinklams, kuriems gresia pavojus Žemėje. Mokslininkai planuoja diegti GLM sistemą visame pasaulyje.

Be blogo oro, koronarinės masės išmetimai – medžiagos iš Saulės vainiko – kelia grėsmę elektros sistemoms ir aviacijai. Kosmose įveikusios milijardus kilometrų, materijos dalelės Žemę pasiekia per 1-3 dienas. Net ir nedidelė emisija gali pabloginti palydovų signalą ir mes neteksime orlaivių ir elektros sistemų kontrolės.

Kuo didesnis išleidimas, tuo pavojingesnės pasekmės. Priklausomai nuo išleidimo laiko, vietos saulėje, kurioje jis įvyks, ir dalelių judėjimo krypties, kai kuriose pasaulio vietose elektra gali netekti iki 5 mėnesių. Draudimo bendrovės kasmet sumoka apie 10 milijardų dolerių už koronarinės masės emisiją. GOES-R ultravioletinių spindulių termovizorius iš anksto įspės apie artėjančius emisijas.

Kitas GOES-R įrankis, geoCARB, kuriamas bendradarbiaujant su Oklahomos universitetu. Jis matuoja anglies dioksido lygį Žemės atmosferoje, kad galėtume numatyti pokyčius, susijusius su jo kiekiu.

Kelionės laiku ir besiformuojančių galaktikų fotografavimas

Lockheed Martin ir Arizonos universitetas kuria itin jautrią infraraudonųjų spindulių kamerą, kuri tikisi užfiksuoti ankstyviausių žvaigždžių ir galaktikų šviesą jų formavimosi stadijoje. Astronomai kameroje sumontavo koronagrafą, kuris fotografuoja silpnai matomus objektus šalia ryškių šaltinių. Koronografo veikimo mechanizmas NIRCam yra panašus į tada, kai nuo saulės spindulių uždengiame akis delnu, kad ką nors pamatytume.

NIRCam bus paleistas į kosmosą James Webb kosminiu teleskopu 2018 m. spalį iš Prancūzijos Gvianos naudojant raketą Ariane 5. Spektrometrų pagalba mokslininkai daugiau sužinos apie šviesos prigimtį ir pamatys, kaip susidaro dujų debesys. Tai padės daug suprasti apie visatos kilmę.

Su NIRCam mokslininkai tirs tamsiąją medžiagą ir tamsiąją energiją. Dabar jie yra paslėpti nuo mūsų teleskopų, bet mes žinome, kad jie egzistuoja. Šios žinios padės suprasti erdvės ir laiko sąveiką.

Manome, kad laikas juda viena kryptimi, bet materija nėra tokia, kokia, mūsų manymu, yra. Erdvėje yra ertmių, kurias sukelia dideli objektai, pavyzdžiui, Saulė. Ar šis atradimas gali paskatinti keliauti laiku? Nieko neatmetu. Senojoje „Star Trek“serijoje buvo kalbama apie daugelį šių technologijų, o mano tėvas, fizikas, iš jų juokėsi. Šios technologijos dabar tampa realybe. Kai suprasime Visatos atsiradimo pagrindus, galėsime paaiškinti visus reiškinius, kurių dabar negalime suvokti.

Stephenas Jolly

Tyrimai su NIRCam yra svarbūs ne tik kosmologams, bet ir visam pasauliui: jie paveiks tikėjimo sistemą ir pakeis religinius žmonijos įsitikinimus.

Dvidešimt kartų greičiau nei garsas

Hipersoninių kelionių idėja nėra nauja. Terminas atsirado 70-aisiais ir reiškė 5 machų greitį, tai yra 5 kartus didesnį už garso greitį. Daugelis projektų yra skirti bandymams dešimtis kartų įveikti garso greitį. Kūrėjai iš Vokietijos planuoja iki 2030 metų paleisti Hypersonic SpaceLiner, kuris iš Europos į Australiją galės nuskristi per 90 minučių. „Lockheed Martin“kuria technologijas, skirtas įveikti 20 – 24 498 km/val. ir 30 machų greitį.

Bandymai pasiekti 20 macho greitį žlugo, nes trūko patikimų medžiagų, galinčių atlaikyti tokiais greičiais sukuriamą šilumą. Dabar mokslininkai turi medžiagos, kuri savaime atšąla „išsiliedama“elektronais, lygiai taip pat, kaip žmogaus kūnas gamina prakaitą.

„Lockheed Martin“bendradarbiauja su Londono imperatoriškuoju koledžu, kuriam priklauso hipergarsinis vėjo tunelis medžiagų bandymams. Viršgarsiniai skrydžiai reikalingi ne tik paprastiems keleiviams greitai persikelti iš šalies į šalį. Jie yra būtini teikiant neatidėliotiną humanitarinę pagalbą arba pagalbą nelaimės atveju, nors pirmaisiais naudojimo metais viršgarsinių kelionių kaina bus labai didelė.

Kartu su hipergarsinėmis medžiagomis ateities mašinoms kurti bus naudojami ir kiti patobulinimai. Pavyzdžiui, anglies nanovamzdeliai, kurie yra 50 000 kartų plonesni už žmogaus plaukus, bus naudojami baterijose.

Kosmoso technologijas naudojame orlaivių pramonėje, automobilių pramonėje ir jau kasdieniame gyvenime. Mes išradome jutiklius su maitinimo šaltiniu, kuris gali įsijungti ir išsijungti be laidų. Tai leis sukurti palydovus, kurių dydis yra tūkstančius kartų mažesnis nei dabartiniai. Kokie bus automobiliai? Kas žino!

Stephenas Jolly

Užkirsti kelią pasaulio pabaigai

2013 metais Čeliabinske nukrito apie 15 metrų skersmens meteoritas, sužeistas apie 2 tūkst. Tai pirmas kartas pastarojoje istorijoje, kai nukrito didelis meteoritas ir padarė didelę žalą. Maži meteoritai nuolat krenta į Žemę. Pasaulinę grėsmę gali kelti apie 400 metrų skersmens meteoritas. Tačiau NASA mokslininkų teigimu, jie į Žemę patenka kartą per tūkstantį metų.

NASA šiuo metu stebi daugiau nei 1400 asteroidų, kurie gali padaryti didelę žalą. Žemę saugo milžiniškos Saulės sistemos planetos, kurios „traukia“ant savęs meteoritus. Todėl paskutinis rimtas meteoritas į Žemę nukrito 1908 metais, vėl Rusijos teritorijoje, ir sukėlė 5 balų pagal Richterio skalę žemės drebėjimą. Jo kritimo vieta buvo apleista, žuvo tik vienas žmogus. Jei meteoritas būtų nukritęs po 4 valandų ir 47 minučių, jis būtų sunaikinęs Sankt Peterburgą, kurio gyventojų skaičius tuo metu siekė daugiau nei milijoną žmonių.

Prieš 66 milijonus metų, kreidos periodu, kai po Žemę klajojo dinozaurai, Meksikos Jukatano pusiasalyje nukrito apie 10 km pločio meteoritas, suformavęs Chicxulub kraterį. Smūgio jėga prilygo milijardui bombų, numestų ant Hirosimos, ir sukėlė cheminę reakciją, kuri „užvirino“Žemę.

NASA ir Lockheed Martin mokslininkai stengiasi užkirsti kelią panašioms nelaimėms ateityje. NASA nuo 1998 metų tvarko arti Žemės esančių objektų katalogą, o 2016 metais planuoja pradėti misiją, kuri pakeis žmonijos santykį su asteroidais.

Nepilotuojama misija OSIRIS-REX keliaus į asteroidą Bennu – vieną iš potencialiai pavojingiausių asteroidų. Labai tikėtina, kad jis atsitrenks į Žemę XXII amžiaus pabaigoje. OSIRIS-REX skris iki Bennu, paims jo sudėties pavyzdį ir nuveš į Žemę. Mokslininkai tikisi suprasti, kaip galima paveikti asteroidą ir jo orbitą. Be to, misija gali aptikti asteroide mokslininkams dar nežinomų cheminių elementų.

Mūsų planetos išsaugojimas yra daugiau nei tik jos apsauga nuo meteorų smūgio. Pavyzdžiui, viena didžiausių paslapčių: kas nutiko Marso atmosferai, kuri sukėlė drastiškus klimato pokyčius? 2013 metais buvo pradėta misija MAVEN, kuri, ko gero, suteiks atsakymus į šiuos klausimus ir padės suprasti, ar Raudonosios planetos ateitis nėra paruošta Žemei.

()