Štyri vesmírne technológie, ktoré v blízkej budúcnosti zmenia naše životy

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Predstavte si svet, v ktorom búrky, hurikány, tornáda, záplavy a blesky už nie sú pre ľudí nebezpečné. Svet, v ktorom let z Londýna do Sydney trvá jednu hodinu. Predstavte si budúcnosť, v ktorej sú naše vedomosti o hmote také hlboké, že cestovanie v čase sa stáva realitou. Na týchto technológiách už vedci pracujú v Kalifornii, v Palo Alto, v laboratóriách Lockheed Martin, svetového giganta v oblasti leteckých technológií a konštrukcie lietadiel.

Lockheed Martin spolupracuje s NASA, poprednými svetovými univerzitami a silnými komerčnými partnermi. Vedci sa zameriavajú na štyri projekty, ktoré spôsobia revolúciu v našom svete:

• zachovanie ľudského života;
• objavenie nových poznatkov o vzniku vesmíru;
• lety rýchlosťou zvuku;
• zabrániť koncu sveta.

Po blesku

V máji stáli tornáda, záplavy a iné prírodné katastrofy americkú ekonomiku viac ako 4,5 miliardy dolárov. Podľa poisťovne AON bolo za mesiac 412 tornád. V Číne v tom istom mesiaci zomrelo 81 ľudí a 100 000 domov bolo poškodených a zničených dažďami Mei-yu.

Nikto nie je imúnny voči poveternostným katastrofám. V roku 2011 zasiahli povodne v Thajsku továrne na počítačové komponenty a celosvetovo zvýšili ceny pevných diskov.

Presná predpoveď blížiaceho sa tornáda pomôže zachrániť životy. Lightning Map (GLM) dá ľuďom šancu ukryť sa pred katastrofou.

Scott Fouse, viceprezident Advanced Technology Center spoločnosti Lockheed Martin, hovorí, že blesky sa tvoria v oblakoch a na zem sa dostanú až po chvíli, takže môžete predpovedať katastrofu. Vedci pripoja senzory na zber údajov o bleskoch k americkému satelitu GOES-R, ktorý bude vypustený budúci rok.

Hlavný inžinier družice GOES-R Stephen Jolly vysvetľuje, že senzory sú vyrobené technológiou Hubbleovho teleskopu, len sa teraz nebudeme pozerať na hviezdy, ale na Zem. Tornádo sa spustí 10 minút po začiatku bleskovej aktivity a týchto 10 minút zachráni veľa životov.

Sledovač počasia, ktorý zachytáva Zem rýchlosťou 500 snímok za sekundu, pomôže lietadlám navigovať sa cez búrku a vyšle varovný signál do ohrozených energetických sietí na Zemi. Vedci plánujú nasadiť systém GLM po celom svete.

Okrem zlého počasia predstavujú výrony koronálnej hmoty – látky zo slnečnej koróny – hrozbu pre elektrické systémy a letectvo. Po prekonaní miliárd kilometrov vo vesmíre sa častice hmoty dostanú na Zem za 1-3 dni. Aj malé emisie môžu znehodnotiť signál zo satelitov a stratíme kontrolu nad lietadlami a elektrickými systémami.

Čím väčšie uvoľnenie, tým nebezpečnejšie sú následky. V závislosti od času, kedy dôjde k uvoľneniu, miesta na slnku, kde k nemu dôjde, a smeru pohybu častíc môžu niektoré časti sveta stratiť elektrickú energiu až na 5 mesiacov. Poisťovne platia približne 10 miliárd dolárov ročne za škody spôsobené hromadnými koronálnymi emisiami. Ultrafialová termokamera GOES-R poskytne včasné varovanie pred nadchádzajúcimi emisiami.

Ďalší nástroj na GOES-R, geoCARB, sa vyvíja v spolupráci s University of Oklahoma. Meria hladinu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére, aby sme mohli predpovedať zmeny súvisiace s jeho množstvom.

Cestovanie v čase a fotografovanie rodiacich sa galaxií

Lockheed Martin a University of Arizona vyvíjajú supercitlivú infračervenú kameru, ktorá dúfa, že zachytí svetlo najskorších hviezd a galaxií v štádiu ich formovania. Astronómovia do fotoaparátu nainštalovali koronograf, ktorý sníma slabo viditeľné objekty v blízkosti jasných zdrojov. Mechanizmus fungovania koronografu v NIRCam je podobný, ako keď si zakryjeme oči dlaňou pred slnečným žiarením, aby sme niečo videli.

NIRCam bude vypustený do vesmíru na palube vesmírneho teleskopu Jamesa Webba v októbri 2018 z Francúzskej Guyany pomocou rakety Ariane 5. Pomocou spektrometrov sa vedci dozvedia viac o povahe svetla a uvidia, ako vznikajú oblaky plynu. To pomôže pochopiť veľa o pôvode vesmíru.

S NIRCam budú výskumníci študovať temnú hmotu a temnú energiu. Teraz sú skryté pred našimi ďalekohľadmi, ale vieme, že existujú. Tieto znalosti položia základ pre pochopenie interakcie priestoru a času.

Veríme, že čas sa pohybuje jedným smerom, ale hmota nie je taká, ako si myslíme. Vo vesmíre sú dutiny spôsobené veľkými objektmi, ako je napríklad Slnko. Mohol by tento objav viesť k cestovaniu v čase? nič nevylučujem. Stará séria Star Trek hovorila o mnohých z týchto technológií a môj otec, fyzik, sa im smial. Tieto technológie sa teraz stávajú realitou. Keď pochopíme základy vzniku vesmíru, budeme schopní vysvetliť všetky javy, ktoré teraz nedokážeme pochopiť.

Stephen Jolly

Výskum s NIRCam je dôležitý nielen pre kozmológov, ale pre celý svet: ovplyvní systém viery a zmení náboženské presvedčenie ľudstva.

Dvadsaťkrát rýchlejšie ako zvuk

Myšlienka hyperpersonického cestovania nie je nová. Termín sa objavil v 70. rokoch a označoval rýchlosť Mach 5, teda 5-násobok rýchlosti zvuku. Mnoho projektov sa venuje pokusom o niekoľkonásobné prekonanie rýchlosti zvuku. Vývojári z Nemecka plánujú do roku 2030 spustiť Hypersonic SpaceLiner, ktorý bude schopný letieť z Európy do Austrálie za 90 minút. Lockheed Martin sa zaoberá vývojom technológie na prekonanie rýchlosti Mach 20 – 24 498 km/h – a Mach 30.

Pokusy dosiahnuť Mach 20 stroskotali kvôli nedostatku spoľahlivých materiálov, ktoré by odolali teplu vznikajúcemu pri týchto rýchlostiach. Vedci dnes majú materiál, ktorý sa sám ochladzuje „rozlievaním“elektrónov, rovnako ako ľudské telo produkuje pot.

Lockheed Martin spolupracuje s Imperial College London, ktorá vlastní hypersonický aerodynamický tunel na testovanie materiálov. Nadzvukové lety sú potrebné nielen pre bežných pasažierov na rýchly presun z krajiny do krajiny. Sú nevyhnutné na poskytovanie okamžitej humanitárnej pomoci alebo pomoci pri katastrofách, hoci náklady na nadzvukové cestovanie budú v prvých rokoch používania veľmi vysoké.

Spolu s hypersonickými materiálmi sa na vytvorenie strojov budúcnosti použije aj ďalší vývoj. V batériách sa budú používať napríklad uhlíkové nanorúrky, ktoré sú 50 000-krát tenšie ako ľudský vlas.

Kozmické technológie využívame v leteckom priemysle, v automobilovom priemysle a už aj v bežnom živote. Vymysleli sme snímače so zdrojom energie, ktorý sa dokáže sám zapínať a vypínať bez káblov. To umožní vytvárať satelity, ktoré sú tisíckrát menšie ako tie súčasné. Aké budú autá? Kto vie!

Stephen Jolly

Zabránenie konca sveta

V roku 2013 spadol v Čeľabinsku meteorit s priemerom asi 15 metrov a zranil asi 2000 ľudí. Toto je prvýkrát v nedávnej histórii, kedy spadol veľký meteorit a spôsobil značné zničenie. Malé meteority neustále padajú na Zem. Globálnu hrozbu môže predstavovať meteorit s priemerom približne 400 metrov. Tie však podľa vedcov z NASA prichádzajú na Zem raz za tisíc rokov.

NASA v súčasnosti pozoruje viac ako 1400 asteroidov, ktoré môžu spôsobiť značné škody. Zem je chránená obrovskými planétami slnečnej sústavy, ktoré na seba „ťahajú“meteority. Preto posledný vážny meteorit dopadol na Zem v roku 1908, opäť na územie Ruska, a spôsobil zemetrasenie s magnitúdou 5 stupňov Richterovej stupnice. Miesto jeho pádu bolo opustené, zomrel iba jeden človek. Ak by meteorit padol o 4 hodiny a 47 minút neskôr, zničil by Petrohrad, ktorého populácia v tom čase predstavovala viac ako milión ľudí.

Pred 66 miliónmi rokov, v období kriedy, keď sa po Zemi pohybovali dinosaury, spadol na polostrov Yucatán v Mexiku meteorit široký asi 10 km a vytvoril kráter Chicxulub. Sila nárazu sa rovnala miliarde bômb, ktoré boli zhodené na Hirošimu, a spôsobila chemickú reakciu, ktorá „uvarila“Zem.

Vedci z NASA a Lockheed Martin pracujú na tom, aby sa podobným katastrofám v budúcnosti zabránilo. NASA vedie katalóg objektov v blízkosti Zeme od roku 1998 a v roku 2016 plánuje spustiť misiu, ktorá zmení vzťah ľudstva k asteroidom.

Bezpilotná misia OSIRIS-REX poputuje k asteroidu Bennu, jednému z potenciálne najnebezpečnejších asteroidov. Je vysoko pravdepodobné, že na konci XXII. storočia narazí na Zem. OSIRIS-REX poletí k Bennu, odoberie vzorku jeho zloženia a privedie ho na Zem. Vedci dúfajú, že pochopia, ako možno ovplyvniť asteroid a jeho obežnú dráhu. Misia môže tiež nájsť na asteroide chemické prvky, ktoré vedci zatiaľ nepoznajú.

Záchrana našej planéty je viac než len jej ochrana pred dopadom meteoru. Napríklad jedna z najväčších záhad: čo sa stalo s atmosférou na Marse, čo spôsobilo drastické zmeny klímy? V roku 2013 bola spustená misia MAVEN, ktorá možno poskytne odpovede na tieto otázky a pomôže pochopiť, či budúcnosť červenej planéty nie je pripravená na Zem.

()