Čtyři vesmírné technologie, které v blízké budoucnosti změní naše životy

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Představte si svět, ve kterém bouře, hurikány, tornáda, záplavy a blesky již nejsou pro člověka nebezpečné. Svět, ve kterém let z Londýna do Sydney trvá jednu hodinu. Představte si budoucnost, ve které jsou naše znalosti hmoty tak hluboké, že se cestování časem stává realitou. Na těchto technologiích už vědci pracují v Kalifornii, v Palo Alto, v laboratořích Lockheed Martin, světového giganta v oblasti letecké techniky a konstrukce letadel.

Lockheed Martin spolupracuje s NASA, předními světovými univerzitami a významnými komerčními partnery. Vědci se zaměřují na čtyři projekty, které změní náš svět:

• zachování lidského života;
• objevování nových poznatků o vzniku Vesmíru;
• lety rychlostí zvuku;
• zabránit konci světa.

Po blesku

V květnu tornáda, záplavy a další přírodní katastrofy stály americkou ekonomiku více než 4,5 miliardy dolarů. Podle pojišťovny AON to bylo 412 tornád za jeden měsíc. V Číně ve stejném měsíci zemřelo 81 lidí a 100 000 domů bylo poškozeno a zničeno dešti Mei-yu.

Nikdo není imunní vůči povětrnostním katastrofám. V roce 2011 zasáhly povodně v Thajsku továrny na počítačové komponenty a zvýšily ceny pevných disků po celém světě.

Přesná předpověď nadcházejícího tornáda pomůže zachránit životy. Lightning Map (GLM) dá lidem šanci schovat se před katastrofou.

Scott Fouse, viceprezident Advanced Technology Center společnosti Lockheed Martin, říká, že blesky se tvoří v mracích a na zem se dostanou až po chvíli, takže můžete předvídat katastrofu. Vědci připojí senzory pro sběr dat o bleskech k americkému satelitu GOES-R, který bude vypuštěn v příštím roce.

Hlavní inženýr družice GOES-R Stephen Jolly vysvětluje, že senzory jsou vyrobeny technologií Hubbleova teleskopu, jen se nyní nebudeme dívat na hvězdy, ale na Zemi. Tornádo začíná 10 minut po začátku bleskové aktivity a těchto 10 minut zachrání mnoho životů.

Sledovač počasí, zachycující Zemi rychlostí 500 snímků za sekundu, pomůže letadlům procházet bouří a vyslat varovný signál do ohrožených energetických sítí na Zemi. Vědci plánují nasadit systém GLM po celém světě.

Kromě špatného počasí představují pro elektrické systémy a letectví hrozbu výrony koronální hmoty - látky ze sluneční koróny. Po překonání miliard kilometrů ve vesmíru se částice hmoty dostanou na Zemi za 1-3 dny. I malé emise mohou znehodnotit signál ze satelitů a ztratíme kontrolu nad letadly a elektrickými systémy.

Čím větší uvolnění, tím nebezpečnější následky. V závislosti na době, kdy k uvolnění dojde, místě na slunci, kde k němu dojde, a směru pohybu částic mohou některé části světa ztratit elektřinu až 5 měsíců. Pojišťovny platí ročně asi 10 miliard dolarů za škody způsobené koronálními hromadnými emisemi. Ultrafialová termokamera GOES-R poskytne včasné varování před nadcházejícími emisemi.

Další nástroj na GOES-R, geoCARB, je vyvíjen ve spolupráci s University of Oklahoma. Měří hladinu oxidu uhličitého v zemské atmosféře, abychom mohli předvídat změny související s jeho množstvím.

Cestování časem a focení rodících se galaxií

Lockheed Martin a University of Arizona vyvíjejí supercitlivou blízkou infračervenou kameru, která doufá, že zachytí světlo nejranějších hvězd a galaxií ve fázi jejich formování. Astronomové do fotoaparátu nainstalovali koronograf, který pořizuje snímky slabě viditelných objektů v blízkosti jasných zdrojů. Mechanismus fungování koronografu v NIRCam je podobný, jako když si zakryjeme oči dlaní před slunečním zářením, abychom něco viděli.

NIRCam bude vypuštěn do vesmíru na palubě vesmírného dalekohledu Jamese Webba v říjnu 2018 z Francouzské Guyany pomocí rakety Ariane 5. S pomocí spektrometrů se vědci dozvědí více o povaze světla a uvidí, jak se tvoří oblaka plynu. To pomůže porozumět mnohému o původu vesmíru.

S NIRCam budou výzkumníci studovat temnou hmotu a temnou energii. Nyní jsou před našimi dalekohledy skryty, ale víme, že existují. Tyto znalosti položí základ pro pochopení interakce prostoru a času.

Věříme, že čas jde jedním směrem, ale hmota není to, co si myslíme, že je. Ve vesmíru jsou dutiny způsobené velkými objekty, jako je například Slunce. Mohl by tento objev vést k cestování časem? nic nevylučuji. Stará série Star Trek hovořila o mnoha z těchto technologií a můj otec, fyzik, se jim smál. Tyto technologie se nyní stávají realitou. Když pochopíme základy vzniku Vesmíru, budeme schopni vysvětlit všechny jevy, které nyní nedokážeme pochopit.

Stephen Jolly

Výzkum s NIRCam je důležitý nejen pro kosmology, ale pro celý svět: ovlivní systém víry a změní náboženské přesvědčení lidstva.

Dvacetkrát rychlejší než zvuk

Myšlenka hyperpersonického cestování není nová. Termín se objevil v 70. letech a označoval rychlost Mach 5, tedy 5násobek rychlosti zvuku. Mnoho projektů se věnuje pokusům o desetinásobné překonání rychlosti zvuku. Vývojáři z Německa plánují do roku 2030 vypustit Hypersonic SpaceLiner, který bude schopen letět z Evropy do Austrálie za 90 minut. Lockheed Martin se zabývá vývojem technologie k překonání Mach 20 – 24 498 km/h – a Mach 30.

Pokusy o dosažení Mach 20 selhaly kvůli nedostatku spolehlivých materiálů, které by mohly odolat teplu vznikajícímu při těchto rychlostech. Vědci nyní mají materiál, který se ochlazuje sám o sobě „rozléváním“elektronů, stejně jako lidské tělo produkuje pot.

Lockheed Martin spolupracuje s Imperial College London, která vlastní hypersonický aerodynamický tunel pro testování materiálů. Nadzvukové lety potřebují nejen běžní cestující k rychlému přesunu ze země do země. Jsou nezbytné pro poskytování okamžité humanitární pomoci nebo pomoci při katastrofách, i když náklady na nadzvukové cestování budou v prvních letech používání velmi vysoké.

Spolu s hypersonickými materiály bude k vytvoření strojů budoucnosti použit i další vývoj. V bateriích budou například použity uhlíkové nanotrubice, které jsou 50 000krát tenčí než lidský vlas.

Kosmické technologie využíváme v leteckém průmyslu, v automobilovém průmyslu a již v běžném životě. Vynalezli jsme senzory se zdrojem energie, které se mohou zapínat a vypínat bez drátů. To umožní vytvářet satelity, které jsou tisíckrát menší než ty současné. Jaká budou auta? Kdo ví!

Stephen Jolly

Zabránění konci světa

V roce 2013 spadl v Čeljabinsku meteorit o průměru asi 15 metrů a zranil asi 2000 lidí. Je to poprvé v novodobé historii, kdy spadl velký meteorit a způsobil významnou zkázu. Malé meteority neustále padají na Zemi. Globální hrozbu může představovat meteorit o průměru asi 400 metrů. Ty ale podle vědců z NASA přicházejí na Zemi jednou za tisíc let.

NASA v současné době pozoruje přes 1400 asteroidů, které mohou způsobit značné škody. Zemi chrání obří planety sluneční soustavy, které na sebe „tahají“meteority. Poslední vážný meteorit proto dopadl na Zemi v roce 1908, opět na území Ruska, a způsobil zemětřesení o síle 5 stupňů Richterovy škály. Místo jeho pádu bylo opuštěné, zemřel pouze jeden člověk. Pokud by meteorit spadl o 4 hodiny a 47 minut později, zničil by Petrohrad, jehož populace v té době činila více než milion lidí.

Před 66 miliony let, v období křídy, kdy se po Zemi proháněli dinosauři, spadl na poloostrov Yucatán v Mexiku meteorit o šířce asi 10 km a vytvořil kráter Chicxulub. Síla nárazu se rovnala miliardě bomb svržených na Hirošimu a způsobila chemickou reakci, která „uvařila“Zemi.

Vědci z NASA a Lockheed Martin pracují na tom, aby podobným katastrofám v budoucnu zabránili. NASA spravuje katalog objektů v blízkosti Země od roku 1998 a v roce 2016 plánuje zahájit misi, která změní vztah lidstva k asteroidům.

Bezpilotní mise OSIRIS-REX poputuje k asteroidu Bennu, jednomu z potenciálně nejnebezpečnějších asteroidů. Je vysoce pravděpodobné, že na konci XXII. století narazí do Země. OSIRIS-REX poletí k Bennu, odebere vzorek jeho složení a přiveze ho na Zemi. Vědci doufají, že pochopí, jak lze ovlivnit asteroid a jeho dráhu. Mise také může na asteroidu najít chemické prvky, které vědci dosud neznají.

Záchrana naší planety znamená víc než jen její ochranu před dopadem meteoritu. Například jedna z největších záhad: co se stalo s atmosférou na Marsu, která způsobila drastické změny klimatu? V roce 2013 byla zahájena mise MAVEN, která možná poskytne odpovědi na tyto otázky a pomůže pochopit, zda budoucnost rudé planety není připravena pro Zemi.

()