От космических лифтов до полетов к звездам: топ технологий, которые скоро станут реальностью

Некоторые космические технологии могут как улучшить жизнь людей на Земле, так и сделать нас видом, который может достичь других звезд. Издание Space представляет четыре футуристических космических технологии, которые могут быть реализованы в будущем и существуют примерные временные рамки, когда это может произойти.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

2040-е–2050-е годы: солнечные электростанции на орбите

Сейчас энергия Солнца обеспечивает чуть более 5% от общего объема производства электроэнергии на Земле, но можно достичь большего. Самым лучшим местом для сбора солнечной энергии является космос, где атмосфера нашей планеты не мешает ее собрать в большом объеме. Поэтому огромный массив солнечных панелей на орбите позволит собирать неограниченное количество энергии нашей звезды. Но проблема в том, что такую электростанцию в космосе построить сложно, а также сложность состоит в доставке энергии на Землю.

Сейчас космические агентства США, Европы и Японии занимаются разработкой проекта солнечной электростанции на орбите, которая сможет передавать энергию на Землю с помощью микроволн, где они будут преобразованы в электричество.

Предполагается, что солнечные панели смогут получать примерно 1 киловатт энергии на квадратный метр поверхности, но нужно сделать так, чтобы электростанция на орбите производила не менее 1 гигаватта энергии. Это значит, что нужен массив панелей размером в несколько километров и весом примерно 10 тысяч тонн. Это невероятно сложная задача.

Хотя некоторое ученые считают, что такие электростанции могут быть построены в 2040-х – 2050-х годах.

Вторая половина 21 века: космические лифты

Вместо того, чтобы использовать ракеты для полета в космос, почему бы не использовать космические лифты для этого? Хотя эта идея давно присутствует в научной фантастике, некоторые ученые считают, что уже во второй половине 21 века она может быть реализована.

Основная конструкция космического лифта достаточно проста: на Земле размещается базовый порт, от него в космос тянется длинный трос, который прикреплен к еще одной базовой конструкции в космосе. По этому тросу перемещается подъемное транспортное средство, которое может доставить людей или грузы в космос.

Космический лифт, как считает Стивен Коэн из Колледжа Ванье, Канада, должен иметь базу недалеко от экватора. Гравитация Земли будет пытаться тянуть трос вниз, а центробежная сила на конце троса на орбите Земли будет тянуть его в другую сторону, удерживая его натянутым. Но натяжение троса будет таким сильным, что его нужно сделать из материала в 50 раз прочнее стали. Таким материалом, как считают ученые, могут стать углеродные нанотрубки. Длина космического лифта, говорит Коэн, может составлять до 100 000 км.

Пока что концепция космического лифта находится на стадии далекой перспективы, ведь для ее реализации нужны десятки миллиардов долларов и невероятно прочные материалы, а также дополнительные технологии, которых пока нет.

Некоторые ученые считают, что космический лифт сможет помочь в колонизации не только Луны, но и Марса в будущем.

2030-е годы: ядерная энергетика на Луне

На Луне день, как и ночь продолжаются примерно 2 недели. Это значит, что только в течение примерно 14 дней можно получать солнечную энергию, необходимую для работы будущих баз на спутнике Земли. Поэтому необходим более постоянный источник энергии.

Космические агентства по всему миру сейчас работают над созданием ядерных реакторов, которые смогут обеспечить астронавтов и инфраструктуру на Луне ядерной энергией.

Космические агентства США и Китая планируют разметить ядреные реакторы на Луне уже в следующем десятилетии, когда должны быть созданы первые базы на спутнике Земли. Над разработкой лунного ядерного реактора также работают и ученые из Великобритании.

Предполагается, что первые ядерные реакторы на Луне смогут вырабатывать примерно 100-300 киловатт электроэнергии, а в более отдаленном будущем – десятки мегаватт.

Конец 21 века – начало 22 века

Некоторые ученые считают, что уже в конце 21 века или в начале 22 века люди смогут сделать реальностью межзвездные путешествия. Возможно, это будут еще не пилотируемые миссии, а роботизированные.

Самому быстрому космическому аппарату NASA под названием "Новые горизонты" потребовалось девять лет, чтобы достичь Плутона на расстоянии 34 астрономических единиц от Солнца. Одна астрономическая единица – это примерно 150 млн км. Самая близкая к нам звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 268 779 астрономических единиц или 4,2 световых года. Аппарату "Новые горизонты" на скорости 84 000 км/час потребуется примерно 80 000 лет, чтобы достичь Проксимы Центавра.

Поэтому ученые ищут способ сделать путешествия в космосе более быстрыми. Считается, что это можно сделать с помощью ядерного двигателя, которым будет оснащен космический аппарат, или же светового паруса, к которому будет прикреплен аппарат и его будет разгонять мощный лазер. С помощью этих технологий можно добраться до ближайшей звезды, как предполагается, в течение нескольких десятилетий.

Как уже писал Фокус, загадка ядра Луны решена иученые выяснили, какое оно на самом деле. Астрономы выяснили, что ядро Луны похоже на ядро нашей планеты и это открытие имеет огромное значение для понимания природы нашего естественного спутника.