Сонячні електростанції на орбіті, ядерна енергетика на Місяці, космічні ліфти і міжзоряні подорожі: що з цього люди зможуть реалізувати насамперед?

Деякі космічні технології можуть як поліпшити життя людей на Землі, так і зробити нас видом, який може досягти інших зірок. Видання Space представляє чотири футуристичні космічні технології, які можуть бути реалізовані в майбутньому та існують приблизні часові рамки, коли це може статися.

2040-ті-2050-ті роки: сонячні електростанції на орбіті

Наразі енергія Сонця забезпечує трохи більше 5% від загального обсягу виробництва електроенергії на Землі, але можна досягти більшого. Найкращим місцем для збору сонячної енергії є космос, де атмосфера нашої планети не заважає її зібрати у великому обсязі. Тому величезний масив сонячних панелей на орбіті дасть змогу збирати необмежену кількість енергії нашої зірки. Але проблема в тому, що таку електростанцію в космосі побудувати складно, а також складність полягає в доставці енергії на Землю.

Наразі космічні агентства США, Європи та Японії займаються розробкою проєкту сонячної електростанції на орбіті, яка зможе передавати енергію на Землю за допомогою мікрохвиль, де їх буде перетворено на електрику.

Передбачається, що сонячні панелі зможуть отримувати приблизно 1 кіловат енергії на квадратний метр поверхні, але потрібно зробити так, щоб електростанція на орбіті виробляла не менше 1 гігавата енергії. Це означає, що потрібен масив панелей розміром у кілька кілометрів і вагою приблизно 10 тисяч тонн. Це неймовірно складне завдання.

Хоча деякі вчені вважають, що такі електростанції можуть бути побудовані у 2040-х — 2050-х роках.

Друга половина 21 століття: космічні ліфти

Замість того, щоб використовувати ракети для польоту в космос, чому б не використати космічні ліфти для цього? Хоча ця ідея давно присутня в науковій фантастиці, деякі вчені вважають, що вже в другій половині 21 століття вона може бути реалізована.

Основна конструкція космічного ліфта досить проста: на Землі розміщується базовий порт, від нього в космос тягнеться довгий трос, який прикріплений до ще однієї базової конструкції в космосі. Цим тросом переміщується підйомний транспортний засіб, який може доставити людей або вантажі в космос.

Космічний ліфт, як вважає Стівен Коен з Коледжу Ваньє, Канада, має мати базу недалеко від екватора. Гравітація Землі намагатиметься тягнути трос донизу, а відцентрова сила на кінці троса на орбіті Землі тягнутиме його в інший бік, утримуючи його натягнутим. Але натяг троса буде таким сильним, що його потрібно зробити з матеріалу, у 50 разів міцнішого за сталь. Таким матеріалом, як вважають учені, можуть стати вуглецеві нанотрубки. Довжина космічного ліфта, каже Коен, може становити до 100 000 км.

Поки що концепція космічного ліфта перебуває на стадії далекої перспективи, адже для її реалізації потрібні десятки мільярдів доларів і неймовірно міцні матеріали, а також додаткові технології, яких поки що немає.

Деякі вчені вважають, що космічний ліфт зможе допомогти в колонізації не тільки Місяця, а й Марса в майбутньому.

2030-ті роки: ядерна енергетика на Місяці

На Місяці день, як і ніч тривають приблизно 2 тижні. Це означає, що тільки протягом приблизно 14 днів можна отримувати сонячну енергію, необхідну для роботи майбутніх баз на супутнику Землі. Тому необхідне більш постійне джерело енергії.

Космічні агентства по всьому світу зараз працюють над створенням ядерних реакторів, які зможуть забезпечити астронавтів та інфраструктуру на Місяці ядерною енергією.

Космічні агентства США і Китаю планують розмітити ядрені реактори на Місяці вже в наступному десятилітті, коли мають бути створені перші бази на супутнику Землі. Над розробкою місячного ядерного реактора також працюють і вчені з Великої Британії.

Передбачається, що перші ядерні реактори на Місяці зможуть виробляти приблизно 100-300 кіловат електроенергії, а в більш віддаленому майбутньому — десятки мегават.

Кінець 21 століття — початок 22 століття

Деякі вчені вважають, що вже наприкінці 21 століття або на початку 22 століття люди зможуть зробити реальністю міжзоряні подорожі. Можливо, це будуть ще не пілотовані місії, а роботизовані.

Найшвидшому космічному апарату NASA під назвою «Нові горизонти» знадобилося дев’ять років, щоб досягти Плутона на відстані 34 астрономічних одиниць від Сонця. Одна астрономічна одиниця — це приблизно 150 млн км. Найближча до нас зірка Проксима Центавра розташована на відстані 268 779 астрономічних одиниць, або 4,2 світлових роки. Апарату «Нові горизонти» на швидкості 84 000 км/год знадобиться приблизно 80 000 років, щоб досягти Проксими Центавра.

Тому вчені шукають спосіб зробити подорожі в космосі швидшими. Вважається, що це можна зробити за допомогою ядерного двигуна, яким буде оснащений космічний апарат, або ж світлового вітрила, до якого буде прикріплений апарат і його розганятиме потужний лазер. За допомогою цих технологій можна дістатися до найближчої зірки, як передбачається, протягом кількох десятиліть.

Источник: focus.ua