Четири космически технологии, които ще променят живота ни в близко бъдеще

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

Представете си свят, в който бури, урагани, торнадо, наводнения и светкавици вече не са опасни за хората. Свят, в който полетът от Лондон до Сидни отнема един час. Представете си бъдеще, в което познанията ни за материята са толкова дълбоки, че пътуването във времето става реалност. Учените вече работят по тези технологии в Калифорния, в Пало Алто, в лабораториите на Lockheed Martin, световния гигант в областта на аерокосмическите технологии и самолетостроенето.

Lockheed Martin работи рамо до рамо с НАСА, водещите световни университети и мощни търговски партньори. Учените са фокусирани върху четири проекта, които ще революционизират нашия свят:

• запазване на човешкия живот;
• откриването на нови знания за произхода на Вселената;
• полети със скоростта на звука;
• предотвратяване на края на света.

След мълнията

През май торнадо, наводнения и други природни бедствия струват на американската икономика над $4,5 млрд. Според застрахователната компания AON за един месец е имало 412 торнадо. В Китай през същия месец 81 души загинаха и 100 000 домове бяха повредени и разрушени от дъждовете Мей-ю.

Никой не е имунизиран от метеорологичните бедствия. През 2011 г. наводненията в Тайланд удариха фабриките за компютърни компоненти и повишиха цените на твърдите дискове по целия свят.

Точната прогноза за предстоящо торнадо ще помогне за спасяването на животи. Lightning Map (GLM) ще даде на хората шанс да се скрият от бедствие.

Скот Фоус, вицепрезидент на Центъра за напреднали технологии на Lockheed Martin, казва, че светкавицата се образува в облаците и достига земята едва след известно време, така че можете да предвидите бедствие. Учените ще свържат сензори за събиране на светкавични данни към американския сателит GOES-R, който ще бъде изстрелян през следващата година.

Главният инженер на спътника GOES-R Стивън Джоли обяснява, че сензорите са направени по технологията на телескопа Хъбъл, само че сега няма да гледаме към звездите, а към Земята. Торнадото започва 10 минути след началото на мълниеносната активност и тези 10 минути ще спасят много животи.

Метеорологичният тракер, улавящ Земята при 500 кадъра в секунда, ще помогне на самолетите да се движат през бурята и ще изпрати предупредителен сигнал до електрическите мрежи, които са застрашени на Земята. Учените планират да разгърнат GLM системата в целия свят.

В допълнение към лошото време, изхвърлянията на коронална маса - вещества от слънчевата корона - представляват заплаха за електрическите системи и авиацията. Преминавайки милиарди километри в космоса, частиците материя достигат Земята за 1-3 дни. Дори малките емисии могат да влошат сигнала от спътниците и ще загубим контрол над самолетите и електрическите системи.

Колкото по-голямо е освобождаването, толкова по-опасни са последствията. В зависимост от времето, когато настъпва освобождаването, местоположението на слънцето, където ще се случи, и посоката на движение на частиците, някои части на света могат да загубят електричество до 5 месеца. Застрахователните компании плащат около 10 милиарда долара годишно за щети от коронални масови емисии. Ултравиолетовият термовизор GOES-R ще осигури ранно предупреждение за предстоящи емисии.

Друг инструмент за GOES-R, geoCARB, се разработва в партньорство с Университета на Оклахома. Той измерва нивото на въглероден диоксид в земната атмосфера, за да можем да предвидим промени, свързани с неговото количество.

Пътуване във времето и снимане на зараждащи се галактики

Lockheed Martin и Университетът на Аризона разработват свръхчувствителна близка инфрачервена камера, която се надява да улови светлината на най-ранните звезди и галактики в етапа на тяхното формиране. Астрономите са инсталирали в камерата коронограф, който прави снимки на слабо видими обекти в близост до ярки източници. Механизмът на работа на коронографа в NIRCam е подобен на този, когато покриваме очите си с длан от слънчевата светлина, за да видим нещо.

NIRCam ще бъде изстрелян в космоса на борда на космическия телескоп Джеймс Уеб през октомври 2018 г. от Френска Гвиана с помощта на ракетата Ariane 5. С помощта на спектрометри учените ще научат повече за природата на светлината и ще видят как се образуват газови облаци. Това ще помогне да се разбере много за произхода на Вселената.

С NIRCam изследователите ще изучават тъмната материя и тъмната енергия. Сега те са скрити от нашите телескопи, но ние знаем, че съществуват. Това знание ще положи основата за разбиране на взаимодействието на пространството и времето.

Вярваме, че времето се движи в една посока, но материята не е това, което си мислим, че е. В космоса има кухини, причинени от големи обекти като Слънцето, например. Може ли това откритие да доведе до пътуване във времето? Нищо не изключвам. Старият сериал „Стар Трек“говореше за много от тези технологии и баща ми, физик, им се смееше. Тези технологии вече се превръщат в реалност. Когато разберем основите на произхода на Вселената, ще можем да обясним всички явления, които не можем да разберем сега.

Стивън Джоли

Изследванията с NIRCam са важни не само за космолозите, но и за целия свят: то ще повлияе на системата от вярвания и ще промени религиозните вярвания на човечеството.

Двадесет пъти по-бързо от звука

Идеята за хиперзвуково пътуване не е нова. Терминът се появява през 70-те години и обозначава скорост от 5 Маха, тоест 5 пъти скоростта на звука. Много проекти са посветени на опити за преодоляване на скоростта на звука десетки пъти. Разработчиците от Германия планират да пуснат Hypersonic SpaceLiner до 2030 г., който ще може да лети от Европа до Австралия за 90 минути. Lockheed Martin се занимава с разработването на технология за преодоляване на 20 Мах - 24 498 км/ч - и 30 Мах.

Опитите да се достигне 20 Маха се провалиха поради липса на надеждни материали, които биха могли да издържат на топлината, генерирана при тези скорости. Сега учените разполагат с материал, който се охлажда сам чрез „разливане“на електрони, точно както човешкото тяло произвежда пот.

Lockheed Martin работи с Imperial College London, който притежава хиперзвуков аеродинамичен тунел за тестване на материали. Свръхзвуковите полети са необходими не само за обикновените пътници, за да се придвижват бързо от държава в държава. Те са от съществено значение за предоставяне на незабавна хуманитарна помощ или помощ при бедствия, въпреки че цената на свръхзвуковото пътуване ще бъде много висока в първите години на употреба.

Наред с хиперзвуковите материали, други разработки ще бъдат използвани за създаване на машини на бъдещето. Например въглеродни нанотръби, които са 50 000 пъти по-тънки от човешката коса, ще бъдат използвани в батериите.

Ние използваме космически технологии в авиационната индустрия, в автомобилната индустрия и вече в ежедневието. Измислили сме сензори с източник на захранване, който може сам да се включва и изключва без проводници. Това ще направи възможно създаването на спътници, които са хиляди пъти по-малки по размер от сегашните. Какви ще са колите? Кой знае!

Стивън Джоли

Предотвратяване на края на света

През 2013 г. в Челябинск падна метеорит с диаметър около 15 метра, ранивайки около 2000 души. Това е първият път в най-новата история, когато голям метеорит падна и причини значителни разрушения. Малки метеорити непрекъснато падат на Земята. Глобална заплаха може да представлява метеорит с диаметър около 400 метра. Но те идват на Земята веднъж на всеки хиляда години, според учени от НАСА.

В момента НАСА наблюдава над 1400 астероида, които могат да причинят значителни щети. Земята е защитена от планетите-гиганти на Слънчевата система, които „дърпат” метеорити върху себе си. Следователно последният сериозен метеорит падна на Земята през 1908 г., отново на територията на Русия, и предизвика земетресение с магнитуд 5 по Рихтер. Мястото на падането му беше пусто, загина само един човек. Ако метеоритът беше паднал 4 часа и 47 минути по-късно, той щеше да унищожи Санкт Петербург, чието население по това време беше повече от милион души.

Преди 66 милиона години, през периода Креда, когато динозаврите бродили по Земята, метеорит с ширина около 10 км падна върху полуостров Юкатан в Мексико, образувайки кратера Чиксулуб. Силата на удара беше еквивалентна на милиард бомби, хвърлени върху Хирошима, и предизвикаха химическа реакция, която "свари" Земята.

Учени от НАСА и Lockheed Martin работят за предотвратяване на подобни бедствия в бъдеще. НАСА поддържа каталог на близки до Земята обекти от 1998 г. и планира да стартира мисия през 2016 г., която ще промени отношенията на човечеството с астероидите.

Безпилотната мисия OSIRIS-REX ще пътува до астероид Бенну, един от най-потенциално опасните астероиди. Много е вероятно той да се разбие в Земята в края на XXII век. OSIRIS-REX ще отлети до Бенну, ще вземе проба от състава му и ще го донесе на Земята. Учените се надяват да разберат как астероидът и неговата орбита могат да бъдат повлияни. Освен това мисията може да намери химически елементи, които все още не са известни на учените на астероида.

Спасяването на нашата планета е нещо повече от просто да я защитим от сблъсък с метеорит. Например една от най-големите мистерии: какво се случи с атмосферата на Марс, която предизвика драстични промени в климата? През 2013 г. стартира мисията MAVEN, която може би ще даде отговори на тези въпроси и ще помогне да се разбере дали бъдещето на червената планета не е подготвено за Земята.

()