Mokslo ir technologijų pasaulis

Saulės elektrinės orbitoje, branduolinė energija Mėnulyje, kosminiai liftai ir tarpžvaigždinės kelionės: kurią iš šių kosminių technologijų žmonės galės įgyvendinti pirmiausia?

Kai kurios kosmoso technologijos gali pagerinti žmonių gyvenimą Žemėje ir paversti mus rūšimi, galinčia pasiekti kitas žvaigždes.

Portalas „Space“ pristato keturias futuristines kosmoso technologijas, kurios gali būti įgyvendintos ateityje, ir yra apytikslis laikas, kada tai gali įvykti.

2040-2050-ieji. Saulės elektrinės orbitoje

Šiuo metu Saulės energija sudaro šiek tiek daugiau nei 5 % viso Žemėje pagaminamos elektros energijos kiekio, tačiau galima pasiekti ir daugiau.

Geriausia vieta Saulės energijai rinkti yra kosmosas, kur mūsų planetos atmosfera netrukdo jos surinkti dideliais kiekiais. Todėl didžiulis Saulės baterijų masyvas orbitoje leis surinkti neribotą kiekį energijos iš mūsų žvaigždės. Tačiau bėda ta, kad tokią elektrinę sunku pastatyti kosmose, o sunkumų kyla dėl energijos tiekimo į Žemę.

Šiuo metu JAV, Europos ir Japonijos kosmoso agentūros plėtoja orbitoje esančios Saulės elektrinės, kuri mikrobangomis galės perduoti energiją į Žemę, kur ji bus paversta elektra, projektą.

Spėjama, kad Saulės baterijos galės gauti apie 1 kilovatą energijos vienam kvadratiniam metrui paviršiaus, tačiau būtina pasirūpinti, kad orbitoje esanti jėgainė pagamintų bent 1 gigavatą energijos. Tai reiškia, kad reikia kelių kilometrų dydžio ir maždaug 10 000 tonų sveriančių plokščių. Tai nepaprastai sunki užduotis.

Nors kai kurie mokslininkai mano, kad tokios elektrinės gali būti pastatytos 2040–2050 m.

XXI amžiaus antroji pusė. Kosminiai liftai

Užuot naudojus raketas skristi į kosmosą, kodėl gi tam nepinaudojus kosminių liftu? Nors ši idėja mokslinėje fantastikoje gyvuoja jau seniai, kai kurie mokslininkai mano, kad ji gali būti įgyvendinta jau antroje XXI amžiaus pusėje.

Pagrindinė kosminio lifto struktūra yra gana paprasta: Žemėje yra bazinis prievadas, o iš jo į kosmosą tęsiasi ilgas kabelis, kuris yra pritvirtintas prie kitos kosmose esančios bazinės konstrukcijos. Šis trosas perkelia transporto priemonę, kuri gali išgabenti žmones ar krovinius į kosmosą.

Kosminis liftas turėtų turėti pagrindą netoli pusiaujo. Žemės gravitacija bandys traukti kabelį žemyn, o išcentrinė jėga, esanti kabelio gale Žemės orbitoje, „stums“ jį kita kryptimi, išlaikydama jį įtemptą. Tačiau troso įtempimas bus toks stiprus, kad jis turi būti pagamintas iš 50 kartų stipresnės medžiagos nei plienas. Mokslininkų teigimu, tokia medžiaga gali tapti anglies nanovamzdeliai. Kosminio lifto ilgis gali siekti 100 000 km.

Kol kas kosminio lifto koncepcija yra tolimos perspektyvos stadijoje, nes jo įgyvendinimui reikia dešimčių milijardų dolerių ir neįtikėtinai stiprių medžiagų bei papildomų technologijų, kurių dar nėra.

Kai kurie mokslininkai mano, kad kosminis liftas ateityje galės padėti kolonizuoti ne tik Mėnulį, bet ir Marsą.

Tęsinys kitame puslapyje:

2030-ieji. Branduolinė energija Mėnulyje

Diena ir naktis Mėnulyje trunka apie 2 savaites. Tai reiškia, kad tik apie 14 dienų galima gauti Saulės energijos, reikalingos būsimų bazių veikimui Žemės palydove. Todėl reikia nuolatinio energijos šaltinio.

Šiuo metu viso pasaulio kosmoso agentūros kuria branduolinius reaktorius, kurie galėtų aprūpinti astronautus ir Mėnulyje esančią infrastruktūrą branduoline energija.

Jungtinių Valstijų ir Kinijos kosmoso agentūros branduolinius reaktorius Mėnulyje planuoja pastatyti jau artimiausią dešimtmetį, kai turėtų būti sukurtos pirmosios Žemės palydovo bazės.

Spėjama, kad pirmieji branduoliniai reaktoriai Mėnulyje galės pagaminti maždaug 100-300 kilovatų elektros, o tolimesnėje ateityje – ir dešimtis megavatų.

2070–2120-ieji. Tarpžvaigždinės kelionės

Kai kurie mokslininkai mano, kad iki XXI amžiaus pabaigos ar XX amžiaus pradžios žmonės galės paversti tarpžvaigždines keliones realybe. Galbūt tai bus ne pilotuojamos, o robotinės misijos.

Greičiausiam NASA erdvėlaiviui „New Horizons“, prireikė devynerių metų, kad pasiektų Plutoną 34 AU atstumu nuo Saulės. Vienas astronominis vienetas (AU) yra maždaug 150 milijonų km.

Artimiausia mums žvaigždė Kentauro Proksima yra 268 779 AU arba 4,2 šviesmečio atstumu. 84 000 km/val. greičiu lekiančiam „New Horizons“ erdvėlaiviui prireiktų maždaug 80 000 metų, kad pasiektų Kentauro Proksimą.

Todėl mokslininkai ieško būdo, kaip pagreitinti keliones kosmose. Manoma, kad tai galima padaryti pasitelkus branduolinį variklį arba  burę, prie kurios bus pritvirtintas erdvėlaivis ir jį varys galingas lazeris. Šių technologijų pagalba artimiausią žvaigždę galima pasiekti, prognozuojama, per kelis dešimtmečius.