Жақын болашақта өмірімізді өзгертетін төрт ғарыштық технология

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 04:02

Дауылдар, дауылдар, торнадолар, су тасқыны және найзағай адамдар үшін қауіпті емес әлемді елестетіп көріңіз. Лондоннан Сиднейге ұшу бір сағатқа созылатын әлем. Біздің материя туралы біліміміз соншалықты терең, уақыт саяхаты шындыққа айналатын болашақты елестетіп көріңіз. Ғалымдар Калифорнияда, Пало-Альтода, аэроғарыштық технологиялар мен ұшақ жасау саласындағы әлемдік алпауыт Локхид Мартиннің зертханаларында осы технологиялармен жұмыс істеп жатыр.

Lockheed Martin NASA-мен, әлемнің жетекші университеттерімен және қуатты коммерциялық серіктестермен қатар жұмыс істейді. Ғалымдар әлемде төңкеріс жасайтын төрт жобаға назар аударды:

• адам өмірін сақтау;
• Әлемнің пайда болуы туралы жаңа білімнің ашылуы;
• дыбыс жылдамдығымен ұшу;
• ақырзаманның алдын алу.

Найзағайдың артынан

Мамыр айында торнадо, су тасқыны және басқа да табиғи апаттар АҚШ экономикасына 4,5 миллиард доллардан астам шығын әкелді. AON сақтандыру компаниясының мәліметінше, бір айда 412 торнадо болған. Қытайда сол айда 81 адам қаза тауып, 100 000 үй Мэй-юй жауынынан зардап шекті.

Ешкім ауа-райының апаттарынан қорғалмаған. 2011 жылы Таиландтағы су тасқыны компьютер компоненттерін шығаратын зауыттарды басып, бүкіл әлемде қатты дискілердің бағасын көтерді.

Алдағы торнадоның нақты болжамы адам өмірін сақтауға көмектеседі. Найзағай картасы (GLM) адамдарға апаттан жасырынуға мүмкіндік береді.

Lockheed Martin компаниясының озық технологиялар орталығының вице-президенті Скотт Фоуз найзағай бұлттарда пайда болып, жерге біраз уақыттан кейін ғана жетеді, сондықтан апатты болжауға болатынын айтады. Ғалымдар келесі жылы ұшырылатын АҚШ-тың GOES-R спутнигіне найзағай туралы деректерді жинау үшін сенсорларды қосады.

GOES-R спутнигінің бас инженері Стивен Джолли сенсорлар Хаббл телескопының технологиясы арқылы жасалғанын, енді ғана біз жұлдыздарға емес, Жерге қарайтын болатындығын түсіндіреді. Торнадо найзағай әрекеті басталғаннан кейін 10 минуттан кейін басталады және бұл 10 минут көптеген адамдардың өмірін сақтап қалады.

Жерді секундына 500 кадрмен түсіретін ауа-райын бақылау құралы ұшақтарға дауыл арқылы өтуге және Жердегі қауіп төнген электр желілеріне ескерту сигналын жіберуге көмектеседі. Ғалымдар GLM жүйесін бүкіл әлемге енгізуді жоспарлап отыр.

Ауа-райының қолайсыздығынан басқа, тәждің массалық лақтырылуы - күн тәжінен заттар - электр жүйелері мен авиацияға қауіп төндіреді. Ғарышта миллиардтаған шақырым жол жүріп өткен зат бөлшектері Жерге 1-3 күнде жетеді. Тіпті кішкентай шығарындылар да спутниктерден келетін сигналды нашарлатуы мүмкін және біз ұшақтар мен электр жүйелерін басқаруды жоғалтамыз.

Шығару неғұрлым көп болса, соғұрлым қауіпті салдары болады. Шығару пайда болған уақытқа, оның пайда болатын күндегі орналасуына және бөлшектердің қозғалыс бағытына байланысты әлемнің кейбір бөліктері 5 айға дейін электр қуатын жоғалтуы мүмкін. Сақтандыру компаниялары тәждік массалық шығарындылардың зияны үшін жылына шамамен 10 миллиард доллар төлейді. GOES-R ультракүлгін тепловизор алдағы шығарындылар туралы ертерек ескерту береді.

GOES-R бойынша тағы бір құрал, geoCARB Оклахома университетімен серіктестікте әзірленуде. Ол Жер атмосферасындағы көмірқышқыл газының деңгейін өлшейді, осылайша біз оның мөлшеріне байланысты өзгерістерді болжай аламыз.

Уақытпен саяхаттау және пайда болған галактикаларды түсіру

Lockheed Martin және Аризона университеті ең ерте жұлдыздар мен галактикалардың пайда болу сатысындағы жарығын түсіруге үміттенетін аса сезімтал жақын инфрақызыл камера жасап жатыр. Астрономдар камераға жарқыраған көздердің жанында әлсіз көрінетін объектілерді суретке түсіретін коронаграфты орнатты. NIRCam-дағы коронаграфтың жұмыс істеу механизмі бір нәрсені көру үшін күн сәулесінен көзімізді алақанмен жабуға ұқсас.

NIRCam ғарышқа Джеймс Уэбб ғарыштық телескопының бортында 2018 жылдың қазан айында Француз Гвианасынан Ariane 5 зымыраны арқылы ұшырылады. Ғалымдар спектрометрлердің көмегімен жарықтың табиғаты туралы көбірек біліп, газ бұлттарының қалай пайда болатынын көреді. Бұл ғаламның пайда болуы туралы көп нәрсені түсінуге көмектеседі.

NIRCam көмегімен зерттеушілер қараңғы материя мен қараңғы энергияны зерттейді. Қазір олар біздің телескоптардан жасырылған, бірақ біз олардың бар екенін білеміз. Бұл білім кеңістік пен уақыттың өзара әрекеттесуін түсінудің негізін қалады.

Біз уақыт бір бағытта қозғалады деп сенеміз, бірақ материя біз ойлағандай емес. Мысалы, Күн сияқты үлкен объектілердің әсерінен кеңістікте қуыстар бар. Бұл жаңалық уақыт саяхатына әкелуі мүмкін бе? Мен ештеңені жоққа шығармаймын. Ескі Star Trek сериясы осы технологиялардың көпшілігі туралы айтты, ал менің әкем, физик, оларға күлді. Бұл технологиялар қазір шындыққа айналуда. Біз Әлемнің пайда болуының негіздерін түсінген кезде, біз қазір түсіне алмайтын барлық құбылыстарды түсіндіре аламыз.

Стивен Джолли

NIRCam көмегімен зерттеу тек космологтар үшін ғана емес, бүкіл әлем үшін маңызды: ол сенім жүйесіне әсер етіп, адамзаттың діни сенімдерін өзгертеді.

Дыбыстан жиырма есе жылдам

Гиперсоникалық саяхат идеясы жаңа емес. Бұл термин 70-ші жылдары пайда болды және 5 Мах жылдамдығын, яғни дыбыс жылдамдығынан 5 есе артық екенін білдірді. Көптеген жобалар дыбыс жылдамдығын ондаған рет жеңу әрекеттеріне арналған. Германияның әзірлеушілері Еуропадан Австралияға 90 минутта ұша алатын Hypersonic SpaceLiner ұшағын 2030 жылға қарай ұшыруды жоспарлап отыр. Lockheed Martin 20 Mach - 24,498 км/сағ - және 30 Mach еңсеру технологиясын әзірлеумен айналысады.

20 Mach жету әрекеті осы жылдамдықтарда пайда болатын жылуға төтеп бере алатын сенімді материалдардың болмауына байланысты сәтсіздікке ұшырады. Ғалымдар қазір адам денесі тер шығаратын сияқты электрондарды «төгу» арқылы өздігінен суытатын материалға ие.

Lockheed Martin материалды сынауға арналған гиперсоникалық жел туннелін иеленетін Лондон Империал Колледжімен жұмыс істейді. Дыбыстан жылдам ұшулар қарапайым жолаушыларға елден елге жылдам көшу үшін ғана қажет емес. Олар дереу гуманитарлық немесе апатты жағдайда көмек көрсету үшін өте маңызды, бірақ пайдаланудың алғашқы жылдарында дыбыстан жылдам саяхаттың құны өте жоғары болады.

Гиперсоникалық материалдармен қатар болашақтың машиналарын жасау үшін басқа әзірлемелер қолданылады. Мысалы, адам шашынан 50 000 есе жұқа көміртекті нанотүтіктер батареяларда қолданылатын болады.

Біз ғарыштық технологияларды ұшақ өнеркәсібінде, автомобиль өнеркәсібінде және күнделікті өмірде қолданамыз. Біз сымсыз өздігінен қосылып-өшетін қуат көзі бар сенсорларды ойлап таптық. Бұл қазіргіден мыңдаған есе кіші жерсеріктерді жасауға мүмкіндік береді. Көліктер қандай болады? Кім біледі!

Стивен Джолли

Ақырзаманның алдын алу

2013 жылы Челябіде диаметрі 15 метрге жуық метеорит құлап, 2 мыңға жуық адам зардап шекті. Бұл соңғы тарихта бірінші рет үлкен метеорит құлап, елеулі қиратулар туғызды. Кішкентай метеориттер Жерге үнемі түсіп тұрады. Диаметрі 400 метрге жуық метеорит ғаламдық қауіп төндіруі мүмкін. Бірақ бұлар NASA ғалымдарының айтуынша, мың жылда бір рет жерге келеді.

Қазіргі уақытта NASA айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін 1400-ден астам астероидтарды бақылап жатыр. Жерді күн жүйесінің алып планеталары қорғайды, олар метеориттерді өздеріне «тартады». Сондықтан, соңғы ауыр метеорит Жерге 1908 жылы қайтадан Ресей аумағында құлап, Рихтер шкаласы бойынша 5 балдық жер сілкінісін тудырды. Оның құлаған жері қаңырап бос қалды, тек бір адам қайтыс болды. Егер метеорит 4 сағат 47 минуттан кейін құлаған болса, сол кездегі халқы миллионнан астам адам болған Санкт-Петерборды жермен-жексен еткен болар еді.

Осыдан 66 миллион жыл бұрын, бор дәуірінде, динозаврлар жер шарында жүргенде, Мексикадағы Юкатан түбегіне ені шамамен 10 км метеорит құлап, Чиксулуб кратерін құрады. Соққы күші Хиросимаға тасталған миллиард бомбаға тең болды және Жерді «қайнатқан» химиялық реакция тудырды.

NASA және Lockheed Martin ғалымдары болашақта осындай апаттардың алдын алу үшін жұмыс істеуде. NASA 1998 жылдан бері Жерге жақын объектілердің каталогын жүргізіп келеді және 2016 жылы адамзаттың астероидтармен қарым-қатынасын өзгертетін миссияны бастауды жоспарлап отыр.

OSIRIS-REX ұшқышсыз миссиясы ең қауіпті астероидтардың бірі Бенну астероидына барады. Оның Жерге ХХІ ғасырдың аяғында құлау ықтималдығы жоғары. OSIRIS-REX Беннуға дейін ұшып, оның құрамының үлгісін алып, оны Жерге әкеледі. Ғалымдар астероид пен оның орбитасына қалай әсер ететінін түсінуге үміттенеді. Сондай-ақ, миссия астероидтан ғалымдарға әлі белгісіз химиялық элементтерді таба алады.

Біздің планетамызды құтқару оны метеордың соғуынан қорғау ғана емес. Мысалы, ең үлкен жұмбақтардың бірі: климаттың күрт өзгеруіне әкелген Марстағы атмосфераға не болды? 2013 жылы MAVEN миссиясы іске қосылды, ол, мүмкін, осы сұрақтарға жауап береді және қызыл планетаның болашағы Жер үшін дайын емес екенін түсінуге көмектеседі.

()