Τέσσερις διαστημικές τεχνολογίες που θα αλλάξουν τη ζωή μας στο εγγύς μέλλον

2024 Συγγραφέας: Malcolm Clapton | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 03:52

Φανταστείτε έναν κόσμο στον οποίο οι καταιγίδες, οι τυφώνες, οι ανεμοστρόβιλοι, οι πλημμύρες και οι κεραυνοί δεν είναι πλέον επικίνδυνοι για τους ανθρώπους. Ένας κόσμος στον οποίο η πτήση από το Λονδίνο στο Σίδνεϊ διαρκεί μία ώρα. Φανταστείτε ένα μέλλον στο οποίο η γνώση μας για την ύλη είναι τόσο βαθιά που το ταξίδι στο χρόνο γίνεται πραγματικότητα. Οι επιστήμονες εργάζονται ήδη πάνω σε αυτές τις τεχνολογίες στην Καλιφόρνια, στο Πάλο Άλτο, στα εργαστήρια της Lockheed Martin, του παγκόσμιου κολοσσού στον τομέα της αεροδιαστημικής τεχνολογίας και της κατασκευής αεροσκαφών.

Η Lockheed Martin συνεργάζεται δίπλα-δίπλα με τη NASA, τα κορυφαία πανεπιστήμια του κόσμου και τους ισχυρούς εμπορικούς εταίρους. Οι επιστήμονες επικεντρώνονται σε τέσσερα έργα που θα φέρουν επανάσταση στον κόσμο μας:

• διατήρηση της ανθρώπινης ζωής·
• η ανακάλυψη νέας γνώσης για την προέλευση του Σύμπαντος.
• πτήσεις με την ταχύτητα του ήχου.
• αποτρέποντας το τέλος του κόσμου.

Ακολουθώντας τον κεραυνό

Τον Μάιο, ανεμοστρόβιλοι, πλημμύρες και άλλες φυσικές καταστροφές κόστισαν στην οικονομία των ΗΠΑ περισσότερα από 4,5 δισεκατομμύρια δολάρια Σύμφωνα με την ασφαλιστική εταιρεία AON, σε έναν μήνα σημειώθηκαν 412 ανεμοστρόβιλοι. Στην Κίνα, τον ίδιο μήνα, 81 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους και 100.000 σπίτια υπέστησαν ζημιές και καταστράφηκαν από τις βροχοπτώσεις Mei-yu.

Κανείς δεν είναι απρόσβλητος από καιρικές καταστροφές. Το 2011, πλημμύρες στην Ταϊλάνδη έπληξαν εργοστάσια εξαρτημάτων υπολογιστών και αύξησαν τις τιμές για τους σκληρούς δίσκους παγκοσμίως.

Μια ακριβής πρόβλεψη ενός επερχόμενου ανεμοστρόβιλου θα βοηθήσει να σωθούν ζωές. Ο Χάρτης Lightning (GLM) θα δώσει στους ανθρώπους την ευκαιρία να κρυφτούν από την καταστροφή.

Ο Scott Fouse, αντιπρόεδρος του Κέντρου Προηγμένης Τεχνολογίας της Lockheed Martin, λέει ότι οι κεραυνοί σχηματίζονται στα σύννεφα και φτάνουν στο έδαφος μόνο μετά από λίγο, οπότε μπορείτε να προβλέψετε μια καταστροφή. Οι επιστήμονες θα συνδέσουν αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων κεραυνών στον αμερικανικό δορυφόρο GOES-R, ο οποίος θα εκτοξευτεί το επόμενο έτος.

Ο επικεφαλής μηχανικός του δορυφόρου GOES-R Stephen Jolly εξηγεί ότι οι αισθητήρες κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία του τηλεσκοπίου Hubble, μόνο που τώρα δεν θα κοιτάμε τα αστέρια, αλλά τη Γη. Ο ανεμοστρόβιλος ξεκινά 10 λεπτά μετά την έναρξη της αστραπιαίας δραστηριότητας και αυτά τα 10 λεπτά θα σώσουν πολλές ζωές.

Ο ανιχνευτής καιρού, που καταγράφει τη Γη με 500 καρέ ανά δευτερόλεπτο, θα βοηθήσει τα αεροπλάνα να πλοηγηθούν μέσα στην καταιγίδα και να στείλουν ένα προειδοποιητικό σήμα στα δίκτυα ισχύος που απειλούνται στη Γη. Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να αναπτύξουν το σύστημα GLM σε ολόκληρο τον κόσμο.

Εκτός από την κακοκαιρία, οι στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας - ουσίες από το ηλιακό στέμμα - αποτελούν απειλή για τα ηλεκτρικά συστήματα και την αεροπορία. Έχοντας διανύσει δισεκατομμύρια χιλιόμετρα στο διάστημα, τα σωματίδια της ύλης φτάνουν στη Γη σε 1-3 ημέρες. Ακόμη και μικρές εκπομπές μπορούν να υποβαθμίσουν το σήμα από τους δορυφόρους και θα χάσουμε τον έλεγχο των αεροσκαφών και των ηλεκτρικών συστημάτων.

Όσο μεγαλύτερη είναι η απελευθέρωση, τόσο πιο επικίνδυνες είναι οι συνέπειες. Ανάλογα με τη στιγμή που θα συμβεί η απελευθέρωση, τη θέση στον ήλιο όπου θα συμβεί και την κατεύθυνση κίνησης των σωματιδίων, ορισμένα μέρη του κόσμου μπορεί να χάσουν ηλεκτρική ενέργεια για έως και 5 μήνες. Οι ασφαλιστικές εταιρείες πληρώνουν περίπου 10 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως για ζημιές από μαζικές εκπομπές κορωνοϊού. Η υπεριώδης θερμική απεικόνιση GOES-R θα παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση για επερχόμενες εκπομπές.

Ένα άλλο εργαλείο για το GOES-R, το geoCARB, αναπτύσσεται σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα. Μετρά το επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Γης, ώστε να μπορούμε να προβλέψουμε τις αλλαγές που σχετίζονται με την ποσότητα του.

Ταξίδι στο χρόνο και γυρίσματα εκκολαπτόμενων γαλαξιών

Η Lockheed Martin και το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα αναπτύσσουν μια υπερευαίσθητη κάμερα κοντά στο υπέρυθρο που ελπίζει να συλλάβει το φως των πρώτων αστεριών και γαλαξιών στο στάδιο του σχηματισμού τους. Οι αστρονόμοι έχουν εγκαταστήσει έναν στεφανογράφο στην κάμερα, ο οποίος τραβάει φωτογραφίες ασθενώς ορατών αντικειμένων κοντά σε φωτεινές πηγές. Ο μηχανισμός λειτουργίας του στεφανογράφου στο NIRCam είναι παρόμοιος με όταν καλύπτουμε τα μάτια μας με την παλάμη μας από το φως του ήλιου για να δούμε κάτι.

Το NIRCam θα εκτοξευθεί στο διάστημα με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb τον Οκτώβριο του 2018 από τη Γαλλική Γουιάνα χρησιμοποιώντας τον πύραυλο Ariane 5. Με τη βοήθεια φασματόμετρων, οι επιστήμονες θα μάθουν περισσότερα για τη φύση του φωτός και θα δουν πώς σχηματίζονται τα σύννεφα αερίων. Αυτό θα βοηθήσει να κατανοήσουμε πολλά για την προέλευση του σύμπαντος.

Με το NIRCam, οι ερευνητές θα μελετήσουν τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια. Τώρα είναι κρυμμένα από τα τηλεσκόπια μας, αλλά ξέρουμε ότι υπάρχουν. Αυτή η γνώση θα θέσει τα θεμέλια για την κατανόηση της αλληλεπίδρασης χώρου και χρόνου.

Πιστεύουμε ότι ο χρόνος κινείται προς μια κατεύθυνση, αλλά η ύλη δεν είναι αυτή που νομίζουμε ότι είναι. Υπάρχουν κοιλότητες στο διάστημα που προκαλούνται από μεγάλα αντικείμενα όπως ο Ήλιος, για παράδειγμα. Θα μπορούσε αυτή η ανακάλυψη να οδηγήσει σε ταξίδι στο χρόνο; Δεν αποκλείω τίποτα. Η παλιά σειρά Star Trek μίλησε για πολλές από αυτές τις τεχνολογίες και ο πατέρας μου, ένας φυσικός, γέλασε μαζί τους. Αυτές οι τεχνολογίες γίνονται πλέον πραγματικότητα. Όταν καταλάβουμε τα θεμέλια της προέλευσης του Σύμπαντος, θα είμαστε σε θέση να εξηγήσουμε όλα τα φαινόμενα που δεν μπορούμε να κατανοήσουμε τώρα.

Στίβεν Τζόλι

Η έρευνα με το NIRCam είναι σημαντική όχι μόνο για τους κοσμολόγους, αλλά για ολόκληρο τον κόσμο: θα επηρεάσει το σύστημα πεποιθήσεων και θα αλλάξει τις θρησκευτικές πεποιθήσεις της ανθρωπότητας.

Είκοσι φορές πιο γρήγορα από τον ήχο

Η ιδέα του υπερηχητικού ταξιδιού δεν είναι νέα. Ο όρος εμφανίστηκε τη δεκαετία του '70 και υποδήλωνε ταχύτητα 5 Mach, δηλαδή 5 φορές την ταχύτητα του ήχου. Πολλά έργα είναι αφιερωμένα σε προσπάθειες να ξεπεραστεί η ταχύτητα του ήχου δεκάδες φορές. Προγραμματιστές από τη Γερμανία σχεδιάζουν να εκτοξεύσουν το Hypersonic SpaceLiner έως το 2030, το οποίο θα μπορεί να πετάξει από την Ευρώπη στην Αυστραλία σε 90 λεπτά. Η Lockheed Martin ασχολείται με την ανάπτυξη τεχνολογίας για να ξεπεράσει τα 20 Mach - 24.498 km / h - και τα 30 Mach.

Οι προσπάθειες να φτάσουμε τα 20 Mach απέτυχαν λόγω έλλειψης αξιόπιστων υλικών που θα μπορούσαν να αντέξουν τη θερμότητα που παράγεται σε αυτές τις ταχύτητες. Οι επιστήμονες έχουν πλέον υλικό που ψύχεται από μόνο του «χύνοντας» ηλεκτρόνια, όπως ακριβώς το ανθρώπινο σώμα παράγει ιδρώτα.

Η Lockheed Martin συνεργάζεται με το Imperial College του Λονδίνου, το οποίο διαθέτει μια υπερηχητική αεροδυναμική σήραγγα για δοκιμές υλικών. Οι υπερηχητικές πτήσεις δεν χρειάζονται μόνο για τους απλούς επιβάτες για να μετακινούνται γρήγορα από χώρα σε χώρα. Είναι απαραίτητα για την παροχή άμεσης ανθρωπιστικής βοήθειας ή βοήθειας σε περιπτώσεις καταστροφών, αν και το κόστος των υπερηχητικών ταξιδιών θα είναι πολύ υψηλό τα πρώτα χρόνια χρήσης.

Μαζί με τα υπερηχητικά υλικά, θα χρησιμοποιηθούν και άλλες εξελίξεις για τη δημιουργία μηχανών του μέλλοντος. Για παράδειγμα, νανοσωλήνες άνθρακα, οι οποίοι είναι 50.000 φορές λεπτότεροι από μια ανθρώπινη τρίχα, θα χρησιμοποιηθούν σε μπαταρίες.

Χρησιμοποιούμε διαστημικές τεχνολογίες στη βιομηχανία αεροσκαφών, στην αυτοκινητοβιομηχανία και ήδη στην καθημερινή ζωή. Έχουμε εφεύρει αισθητήρες με πηγή ενέργειας που μπορούν να ανάβουν και να σβήνουν μόνοι τους χωρίς καλώδια. Αυτό θα καταστήσει δυνατή τη δημιουργία δορυφόρων που είναι χιλιάδες φορές μικρότεροι σε μέγεθος από τους σημερινούς. Πώς θα είναι τα αυτοκίνητα; Ποιός ξέρει!

Στίβεν Τζόλι

Αποτροπή του τέλους του κόσμου

Το 2013, ένας μετεωρίτης πλάτους περίπου 15 μέτρων έπεσε στο Τσελιάμπινσκ, τραυματίζοντας περίπου 2.000 ανθρώπους. Αυτή είναι η πρώτη φορά στην πρόσφατη ιστορία που ένας μεγάλος μετεωρίτης έπεσε και προκάλεσε σημαντικές καταστροφές. Μικροί μετεωρίτες πέφτουν συνεχώς στη Γη. Μια παγκόσμια απειλή μπορεί να αποτελέσει ένας μετεωρίτης διαμέτρου περίπου 400 μέτρων. Αλλά αυτά έρχονται στη Γη μία φορά κάθε χίλια χρόνια, σύμφωνα με επιστήμονες της NASA.

Η NASA παρατηρεί επί του παρόντος πάνω από 1.400 αστεροειδείς που μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές. Η Γη προστατεύεται από τους γιγάντιους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, οι οποίοι «τραβούν» πάνω τους μετεωρίτες. Ως εκ τούτου, ο τελευταίος σοβαρός μετεωρίτης έπεσε στη Γη το 1908, πάλι στο έδαφος της Ρωσίας, και προκάλεσε σεισμό μεγέθους 5 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ. Ο τόπος της πτώσης του ήταν έρημος, μόνο ένας άνθρωπος πέθανε. Αν ο μετεωρίτης είχε πέσει 4 ώρες και 47 λεπτά αργότερα, θα είχε εξαφανίσει την Αγία Πετρούπολη, της οποίας ο πληθυσμός εκείνη την εποχή ήταν πάνω από ένα εκατομμύριο άνθρωποι.

Πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, κατά την Κρητιδική περίοδο, όταν οι δεινόσαυροι περιπλανήθηκαν στη Γη, ένας μετεωρίτης πλάτους περίπου 10 χλμ έπεσε στη χερσόνησο Γιουκατάν στο Μεξικό, σχηματίζοντας τον κρατήρα Chicxulub. Η δύναμη της πρόσκρουσης ισοδυναμούσε με ένα δισεκατομμύριο βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα, και προκάλεσαν μια χημική αντίδραση που «έβρασε» τη Γη.

Επιστήμονες από τη NASA και τη Lockheed Martin εργάζονται για να αποτρέψουν παρόμοιες καταστροφές στο μέλλον. Η NASA διατηρεί έναν κατάλογο αντικειμένων κοντά στη Γη από το 1998 και σχεδιάζει να ξεκινήσει μια αποστολή το 2016 που θα αλλάξει τη σχέση της ανθρωπότητας με τους αστεροειδείς.

Η μη επανδρωμένη αποστολή OSIRIS-REX θα ταξιδέψει στον αστεροειδή Bennu, έναν από τους πιο δυνητικά επικίνδυνους αστεροειδείς. Είναι πολύ πιθανό να πέσει στη Γη στα τέλη του XXII αιώνα. Το OSIRIS-REX θα πετάξει μέχρι το Bennu, θα πάρει ένα δείγμα της σύνθεσής του και θα το φέρει στη Γη. Οι επιστήμονες ελπίζουν να καταλάβουν πώς μπορεί να επηρεαστεί ο αστεροειδής και η τροχιά του. Επίσης, η αποστολή μπορεί να βρει χημικά στοιχεία που δεν είναι ακόμη γνωστά στους επιστήμονες στον αστεροειδή.

Η διάσωση του πλανήτη μας είναι κάτι περισσότερο από την απλή προστασία του από μια πρόσκρουση μετεωριτών. Για παράδειγμα, ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια: τι συνέβη στην ατμόσφαιρα στον Άρη που προκάλεσε δραστικές αλλαγές στο κλίμα; Το 2013, ξεκίνησε η αποστολή MAVEN, η οποία, ίσως, θα δώσει απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα και θα βοηθήσει να κατανοήσουμε εάν το μέλλον του κόκκινου πλανήτη δεν είναι προετοιμασμένο για τη Γη.

()