Empat teknologi angkasa lepas yang akan mengubah kehidupan kita dalam masa terdekat

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 04:06

Bayangkan dunia di mana ribut, taufan, puting beliung, banjir dan kilat tidak lagi berbahaya kepada manusia. Dunia di mana penerbangan dari London ke Sydney mengambil masa satu jam. Bayangkan masa depan di mana pengetahuan kita tentang jirim sangat mendalam sehingga perjalanan masa menjadi kenyataan. Para saintis sudah mengusahakan teknologi ini di California, di Palo Alto, di makmal Lockheed Martin, gergasi dunia dalam bidang teknologi aeroangkasa dan pembinaan pesawat.

Lockheed Martin bekerjasama dengan NASA, universiti terkemuka dunia dan rakan komersial yang berkuasa. Para saintis memberi tumpuan kepada empat projek yang akan merevolusikan dunia kita:

• pemeliharaan nyawa manusia;
• penemuan pengetahuan baru tentang asal usul Alam Semesta;
• penerbangan pada kelajuan bunyi;
• mencegah kiamat.

Mengikuti kilat

Pada bulan Mei, puting beliung, banjir dan bencana alam lain menyebabkan ekonomi AS merugikan lebih $4.5 bilion. Menurut syarikat insurans AON, terdapat 412 puting beliung dalam satu bulan. Di China, pada bulan yang sama, 81 orang mati dan 100,000 rumah rosak dan musnah akibat hujan Mei-yu.

Tiada siapa yang kebal daripada bencana cuaca. Pada tahun 2011, banjir di Thailand melanda kilang komponen komputer dan menaikkan harga pemacu keras di seluruh dunia.

Ramalan tepat tentang puting beliung yang akan datang akan membantu menyelamatkan nyawa. Peta Kilat (GLM) akan memberi peluang kepada orang ramai untuk bersembunyi daripada bencana.

Scott Fouse, naib presiden Pusat Teknologi Lanjutan Lockheed Martin, mengatakan bahawa kilat terbentuk di awan dan hanya sampai ke tanah selepas beberapa ketika, jadi anda boleh meramalkan bencana. Para saintis akan menyambungkan sensor untuk mengumpul data kilat ke satelit AS GOES-R, yang akan dilancarkan tahun depan.

Ketua jurutera satelit GOES-R Stephen Jolly menjelaskan bahawa sensor dibuat menggunakan teknologi teleskop Hubble, cuma sekarang kita tidak akan melihat bintang, tetapi di Bumi. Puting beliung bermula 10 minit selepas permulaan aktiviti kilat, dan 10 minit ini akan menyelamatkan banyak nyawa.

Penjejak cuaca, menangkap Bumi pada 500 bingkai sesaat, akan membantu pesawat menavigasi melalui ribut dan menghantar isyarat amaran kepada grid kuasa yang terancam di Bumi. Para saintis merancang untuk menggunakan sistem GLM ke seluruh dunia.

Selain cuaca buruk, lonjakan jisim koronal - bahan daripada korona suria - menimbulkan ancaman kepada sistem elektrik dan penerbangan. Setelah menempuh berbilion kilometer di angkasa, zarah jirim sampai ke Bumi dalam 1-3 hari. Walaupun pelepasan kecil boleh merendahkan isyarat daripada satelit, dan kita akan kehilangan kawalan ke atas pesawat dan sistem elektrik.

Lebih besar pelepasan, lebih berbahaya akibatnya. Bergantung pada masa pelepasan berlaku, lokasi di matahari di mana ia akan berlaku, dan arah pergerakan zarah, beberapa bahagian dunia boleh kehilangan elektrik sehingga 5 bulan. Syarikat insurans membayar kira-kira $ 10 bilion setahun untuk kerosakan pelepasan jisim korona. Pengimej haba ultraungu GOES-R akan memberikan amaran awal tentang pelepasan yang akan datang.

Alat lain pada GOES-R, geoCARB, sedang dibangunkan dengan kerjasama Universiti Oklahoma. Ia mengukur tahap karbon dioksida dalam atmosfera Bumi supaya kita boleh meramalkan perubahan yang berkaitan dengan jumlahnya.

Perjalanan masa dan penangkapan galaksi yang baru lahir

Lockheed Martin dan Universiti Arizona sedang membangunkan kamera inframerah dekat supersensitif yang berharap dapat menangkap cahaya bintang dan galaksi terawal dalam peringkat pembentukannya. Ahli astronomi telah memasang koronagraf dalam kamera, yang mengambil gambar objek yang kelihatan lemah berhampiran sumber terang. Mekanisme operasi koronagraf dalam NIRCam adalah sama seperti apabila kita menutup mata dengan tapak tangan dari cahaya matahari untuk melihat sesuatu.

NIRCam akan dilancarkan ke angkasa lepas di atas Teleskop Angkasa James Webb pada Oktober 2018 dari Guiana Perancis menggunakan roket Ariane 5. Dengan bantuan spektrometer, saintis akan mempelajari lebih lanjut tentang sifat cahaya dan melihat bagaimana awan gas terbentuk. Ini akan membantu untuk memahami banyak tentang asal usul alam semesta.

Dengan NIRCam, penyelidik akan mengkaji jirim gelap dan tenaga gelap. Sekarang mereka tersembunyi dari teleskop kami, tetapi kami tahu bahawa ia wujud. Pengetahuan ini akan meletakkan asas untuk memahami interaksi ruang dan masa.

Kami percaya bahawa masa bergerak dalam satu arah, tetapi perkara tidak seperti yang kami fikirkan. Terdapat rongga di angkasa yang disebabkan oleh objek besar seperti Matahari, sebagai contoh. Bolehkah penemuan ini membawa kepada perjalanan masa? Saya tidak menolak apa-apa. Siri Star Trek lama bercakap tentang banyak teknologi ini, dan bapa saya, seorang ahli fizik, mentertawakannya. Teknologi ini kini menjadi kenyataan. Apabila kita memahami asas asal usul Alam Semesta, kita akan dapat menjelaskan semua fenomena yang tidak dapat kita fahami sekarang.

Stephen Jolly

Penyelidikan dengan NIRCam penting bukan sahaja untuk ahli kosmologi, tetapi untuk seluruh dunia: ia akan menjejaskan sistem kepercayaan dan mengubah kepercayaan agama manusia.

Dua puluh kali lebih cepat daripada bunyi

Idea perjalanan hipersonik bukanlah perkara baru. Istilah ini muncul pada tahun 70-an dan menandakan kelajuan Mach 5, iaitu, 5 kali kelajuan bunyi. Banyak projek dikhaskan untuk percubaan untuk mengatasi kelajuan bunyi berpuluh kali ganda. Pemaju dari Jerman merancang untuk melancarkan Hypersonic SpaceLiner menjelang 2030, yang akan dapat terbang dari Eropah ke Australia dalam masa 90 minit. Lockheed Martin terlibat dalam pembangunan teknologi untuk mengatasi Mach 20 - 24,498 km / j - dan Mach 30.

Percubaan untuk mencapai Mach 20 gagal kerana kekurangan bahan yang boleh dipercayai yang dapat menahan haba yang dijana pada kelajuan ini. Para saintis kini mempunyai bahan yang menyejukkan sendiri dengan "menumpahkan" elektron, sama seperti badan manusia menghasilkan peluh.

Lockheed Martin bekerja dengan Imperial College London, yang memiliki terowong angin hipersonik untuk ujian bahan. Penerbangan supersonik diperlukan bukan sahaja untuk penumpang biasa bergerak cepat dari negara ke negara. Mereka adalah penting untuk menyediakan bantuan kemanusiaan atau bantuan bencana segera, walaupun kos perjalanan supersonik akan menjadi sangat tinggi pada tahun-tahun awal penggunaan.

Bersama dengan bahan hipersonik, perkembangan lain akan digunakan untuk mencipta mesin masa hadapan. Sebagai contoh, tiub nano karbon, yang 50,000 kali lebih nipis daripada rambut manusia, akan digunakan dalam bateri.

Kami menggunakan teknologi angkasa lepas dalam industri pesawat, dalam industri automotif dan sudah pun dalam kehidupan seharian. Kami telah mencipta penderia dengan sumber kuasa yang boleh menghidupkan dan mematikan sendiri tanpa wayar. Ini akan memungkinkan untuk mencipta satelit yang bersaiz beribu kali lebih kecil daripada yang sedia ada. Kereta-kereta itu akan jadi seperti apa? Siapa tahu!

Stephen Jolly

Mencegah kiamat

Pada tahun 2013, meteorit kira-kira 15 meter melintang jatuh di Chelyabinsk, mencederakan kira-kira 2,000 orang. Ini adalah kali pertama dalam sejarah baru-baru ini apabila meteorit besar jatuh dan menyebabkan kemusnahan yang ketara. Meteorit kecil sentiasa jatuh ke Bumi. Ancaman global boleh ditimbulkan oleh meteorit dengan diameter kira-kira 400 meter. Tetapi ini datang ke Bumi sekali setiap seribu tahun, menurut saintis dari NASA.

NASA kini memerhati lebih 1,400 asteroid yang boleh menyebabkan kerosakan yang ketara. Bumi dilindungi oleh planet gergasi sistem suria, yang "menarik" meteorit pada diri mereka sendiri. Oleh itu, meteorit serius terakhir jatuh ke Bumi pada tahun 1908, sekali lagi di wilayah Rusia, dan menyebabkan gempa bumi dengan magnitud 5 pada skala Richter. Tempat kejatuhannya sepi, hanya seorang yang mati. Sekiranya meteorit itu jatuh 4 jam dan 47 minit kemudian, ia akan menghapuskan St. Petersburg, yang populasinya pada masa itu lebih daripada sejuta orang.

66 juta tahun yang lalu, semasa zaman Cretaceous, apabila dinosaur berkeliaran di Bumi, meteorit selebar kira-kira 10 km jatuh di Semenanjung Yucatan di Mexico, membentuk kawah Chicxulub. Kuasa impak itu bersamaan dengan satu bilion bom yang dijatuhkan di Hiroshima, dan menyebabkan tindak balas kimia yang "mendidih" Bumi.

Para saintis dari NASA dan Lockheed Martin sedang berusaha untuk mencegah bencana serupa pada masa hadapan. NASA telah mengekalkan katalog objek berhampiran Bumi sejak 1998, dan merancang untuk melancarkan misi pada 2016 yang akan mengubah hubungan manusia dengan asteroid.

Misi tanpa pemandu OSIRIS-REX akan pergi ke asteroid Bennu, salah satu asteroid yang paling berpotensi berbahaya. Berkemungkinan besar ia akan terhempas ke Bumi pada akhir abad XXII. OSIRIS-REX akan terbang ke Bennu, mengambil sampel komposisinya dan membawanya ke Bumi. Para saintis berharap dapat memahami bagaimana asteroid dan orbitnya boleh dipengaruhi. Selain itu, misi itu boleh menemui unsur kimia yang belum diketahui oleh saintis mengenai asteroid itu.

Menyelamatkan planet kita adalah lebih daripada sekadar melindunginya daripada kesan meteor. Sebagai contoh, salah satu misteri terbesar: apakah yang berlaku kepada atmosfera di Marikh yang menyebabkan perubahan drastik dalam iklim? Pada tahun 2013, misi MAVEN telah dilancarkan, yang, mungkin, akan memberikan jawapan kepada soalan-soalan ini dan membantu untuk memahami sama ada masa depan planet merah tidak disediakan untuk Bumi.

()