हाल ही में, मानव जाति ने तीसरी सहस्राब्दी की दहलीज में प्रवेश किया है। भविष्य में हमें किस बात का इंतजार है? निश्चित रूप से बाध्यकारी समस्याओं के समाधान के लिए कई समस्याएं होंगी। वैज्ञानिकों के अनुसार, 2050 में पृथ्वी के निवासियों की संख्या 11 बिलियन लोगों तक पहुंच जाएगी। इसके अलावा, 94% विकास विकासशील देशों में और केवल 6% औद्योगिक देशों में होगा। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को धीमा करना सीख लिया है, जो जीवन प्रत्याशा में काफी वृद्धि करता है।
इससे एक नई समस्या पैदा होती है - भोजन की कमी। फिलहाल, लगभग आधे अरब लोग भूख से मर रहे हैं। इस कारण से, हर साल लगभग 50 मिलियन मर जाते हैं। 11 बिलियन खिलाने के लिए, खाद्य उत्पादन को 10 गुना बढ़ाना आवश्यक होगा। इसके अलावा, इन सभी लोगों के जीवन को सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होगी। और इससे ईंधन और कच्चे माल के उत्पादन में वृद्धि होती है। क्या ग्रह ऐसे भार का सामना करेंगे?
खैर, पर्यावरण प्रदूषण के बारे में मत भूलना। बढ़ती उत्पादन दरों के साथ, न केवल संसाधनों की कमी हो रही है, बल्कि ग्रह की जलवायु भी बदल रही है। मशीनें, बिजली संयंत्र, कारखाने वातावरण में इतने अधिक कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करते हैं कि ग्रीनहाउस प्रभाव कोने के चारों ओर है। पृथ्वी पर तापमान में वृद्धि के साथ, ग्लेशियरों का पिघलना और महासागरों में जल स्तर में वृद्धि शुरू हो जाएगी। यह सब लोगों के रहने की स्थिति को सबसे अधिक नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा। यह भी आपदा के लिए नेतृत्व कर सकते हैं।
ये समस्याएं अंतरिक्ष अन्वेषण को हल करने में मदद करेंगी। अपने लिए सोचें। वहां, पौधों को स्थानांतरित करना, मंगल, चंद्रमा का पता लगाना और संसाधनों और ऊर्जा को निकालना संभव होगा। और सब कुछ वैसा ही होगा जैसा फिल्मों में और विज्ञान कथा के पन्नों पर होता है।
अंतरिक्ष से ऊर्जा
अब सभी पृथ्वी ऊर्जा का 90% घरेलू स्टोव, कार इंजन और बिजली संयंत्रों के बॉयलर में जलने से प्राप्त होता है। हर 20 साल में ऊर्जा की खपत दोगुनी हो जाती है। हमारी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कितने प्राकृतिक संसाधन पर्याप्त होंगे?
उदाहरण के लिए, वही तेल? वैज्ञानिकों के अनुसार, अंतरिक्ष में अन्वेषण का इतिहास जितने वर्षों में होगा, वह 50 वर्षों में समाप्त हो जाएगा। कोयला 100 वर्षों के लिए पर्याप्त है, और लगभग 40 वर्षों तक गैस है। वैसे, परमाणु ऊर्जा एक संपूर्ण स्रोत भी है।
सैद्धांतिक रूप से, वैकल्पिक ऊर्जा खोजने की समस्या पिछली शताब्दी के 30 के दशक में वापस हल हो गई थी, जब उन्होंने संलयन प्रतिक्रिया का आविष्कार किया था। दुर्भाग्य से, वह अभी भी बेकाबू है। लेकिन फिर भी अगर आप इसे नियंत्रित करना सीखते हैं और असीमित मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करते हैं, तो इससे ग्रह की अधिकता और अपरिवर्तनीय जलवायु परिवर्तन होगा। क्या इस स्थिति से निकलने का कोई रास्ता है?
3 डी उद्योग
बेशक, यह अंतरिक्ष की खोज है। "टू-डायमेंशनल" इंडस्ट्री से "थ्री-डायमेंशनल" में जाना आवश्यक है। यही है, सभी ऊर्जा-गहन उत्पादन को पृथ्वी की सतह से अंतरिक्ष में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। लेकिन फिलहाल, ऐसा करना आर्थिक रूप से नुकसानदेह है। इस तरह की ऊर्जा की लागत पृथ्वी पर गर्मी से प्राप्त बिजली से 200 गुना अधिक होगी। साथ ही, बड़े नकद इंजेक्शन के लिए बड़े कक्षीय स्टेशनों के निर्माण की आवश्यकता होगी। सामान्य तौर पर, आपको तब तक इंतजार करना होगा जब तक कि मानव जाति अंतरिक्ष अन्वेषण के अगले चरणों से नहीं गुजरती है, जब प्रौद्योगिकी में सुधार होगा और निर्माण सामग्री की लागत में कमी आएगी।
चौबीसों घंटे सूरज
पूरे ग्रह के इतिहास में, लोग सूर्य के प्रकाश का उपयोग कर रहे हैं। हालांकि, इसकी आवश्यकता केवल दिन के समय में ही नहीं है। रात में, इसमें बहुत अधिक समय लगता है: निर्माण स्थलों, सड़कों, कृषि कार्य के दौरान खेतों (बुवाई, कटाई), आदि को रोशन करने के लिए। और सुदूर उत्तर में, सूर्य छह महीने तक क्षितिज पर दिखाई नहीं देता है। क्या दिन के उजाले घंटे बढ़ाना संभव है? कृत्रिम सूरज का निर्माण कितना यथार्थवादी है? अंतरिक्ष अन्वेषण में आज की सफलताएं इस कार्य को काफी संभव बनाती हैं। यह पृथ्वी पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए ग्रह की कक्षा में एक उपयुक्त उपकरण रखने के लिए पर्याप्त है। उसी समय, इसकी तीव्रता को बदला जा सकता है।
रिफ्लेक्टर का आविष्कार किसने किया?
हम कह सकते हैं कि जर्मनी में अंतरिक्ष अन्वेषण का इतिहास 1929 में जर्मन इंजीनियर हरमन ओबर्ट द्वारा प्रस्तावित, अलौकिक परावर्तक बनाने के विचार से शुरू हुआ था। इसके और विकास का पता अमेरिका के वैज्ञानिक एरिक क्राफ्ट के कामों से लगाया जा सकता है। अब अमेरिकी इस परियोजना से पहले से ज्यादा करीब हैं।
संरचनात्मक रूप से, परावर्तक एक फ्रेम है जिस पर एक बहुलक धातुकृत फिल्म खींची जाती है, जो सूर्य के विकिरण को दर्शाती है। एक पूर्व निर्धारित कार्यक्रम के अनुसार, प्रकाश प्रवाह की दिशा या तो पृथ्वी से या स्वचालित रूप से आदेशों द्वारा की जाएगी।
परियोजना कार्यान्वयन
संयुक्त राज्य अमेरिका अंतरिक्ष अन्वेषण में गंभीर प्रगति कर रहा है और इस परियोजना को साकार करने के करीब आ गया है। अब अमेरिकी विशेषज्ञ इसी उपग्रहों को कक्षा में रखने की संभावना तलाश रहे हैं। वे सीधे उत्तरी अमेरिका में स्थित होंगे। 16 स्थापित रिफ्लेक्टर दर्पण दिन के उजाले को 2 घंटे तक बढ़ा देंगे। दो रिफ्लेक्टर अलास्का को निर्देशित करने की योजना बना रहे हैं, जो दिन के उजाले को 3 घंटे तक बढ़ा देगा। यदि आप मेगासिटी में दिन का विस्तार करने के लिए परावर्तक उपग्रहों का उपयोग करते हैं, तो यह उन्हें उच्च गुणवत्ता और सड़कों, राजमार्गों, निर्माण स्थलों की छायाहीन प्रकाश व्यवस्था प्रदान करेगा, जो निश्चित रूप से आर्थिक रूप से लाभप्रद है।
रूस में रिफ्लेक्टर
उदाहरण के लिए, यदि आप अंतरिक्ष से पांच शहरों को रोशन करते हैं, जो कि मास्को के आकार के बराबर हैं, तो ऊर्जा बचत के कारण, लागत लगभग 4-5 वर्षों में चुकानी होगी। इसके अलावा, उपग्रह-परावर्तक प्रणाली बिना किसी अतिरिक्त लागत के शहरों के दूसरे समूह में जा सकती है। और अगर ऊर्जा सबसे छोटे बिजली संयंत्रों से नहीं, बल्कि बाहरी अंतरिक्ष से आती है तो हवा को कैसे साफ किया जाएगा! हमारे देश में इस परियोजना के कार्यान्वयन के लिए एकमात्र बाधा धन की कमी है। इसलिए, रूस द्वारा अंतरिक्ष की खोज उतनी तेजी से नहीं हो रही है जितनी हम चाहते थे।
अलौकिक कारखानों
ई। टोरिकेली वैक्यूम की खोज को 300 से अधिक वर्ष बीत चुके हैं। इसने प्रौद्योगिकी के विकास में बहुत बड़ी भूमिका निभाई। दरअसल, वैक्यूम की भौतिकी को समझे बिना, इलेक्ट्रॉनिक्स या आंतरिक दहन इंजन बनाना असंभव होगा। लेकिन यह सब पृथ्वी पर उद्योग पर लागू होता है। अंतरिक्ष अन्वेषण के रूप में इस तरह के मामले में वैक्यूम क्या अवसर प्रदान करेगा, यह कल्पना करना मुश्किल है। वहां कारखानों का निर्माण करके आकाशगंगा लोगों की सेवा क्यों नहीं करते? वे वैक्यूम, कम तापमान, सौर विकिरण के शक्तिशाली स्रोतों और शून्य गुरुत्वाकर्षण के तहत एक पूरी तरह से अलग वातावरण में होंगे।
अब इन कारकों के सभी लाभों को महसूस करना मुश्किल है, लेकिन यह कहना सुरक्षित है कि शानदार संभावनाएं खुल रही हैं और "अलौकिक पौधों का निर्माण करके अंतरिक्ष की खोज" विषय पहले से कहीं अधिक प्रासंगिक हो रहा है। यदि आप सूर्य की किरणों को एक परवलयिक दर्पण के साथ केंद्रित करते हैं, तो आप टाइटेनियम मिश्र धातुओं, स्टेनलेस स्टील आदि से बने भागों को वेल्ड कर सकते हैं, जब स्थलीय परिस्थितियों में धातुओं को पिघलाते हैं, तो अशुद्धियाँ उनमें मिल जाती हैं। और प्रौद्योगिकी तेजी से अति शुद्ध सामग्री की जरूरत है। उन्हें कैसे प्राप्त करें? आप एक चुंबकीय क्षेत्र में धातु को "निलंबित" कर सकते हैं। यदि इसका द्रव्यमान छोटा है, तो यह क्षेत्र इसे रखेगा। इस मामले में, धातु को इसके माध्यम से एक उच्च-आवृत्ति चालू पास करके पिघलाया जा सकता है।
शून्य गुरुत्वाकर्षण में किसी भी द्रव्यमान और आकार की सामग्री को पिघलाना संभव है। न तो साँचे और न ही कास्टिंग क्रूस की ज़रूरत होती है। बाद में पीसने और पॉलिश करने की भी कोई आवश्यकता नहीं है। और सामग्रियों को या तो पारंपरिक या सौर भट्टियों में पिघलाया जाएगा। वैक्यूम की शर्तों के तहत, "कोल्ड वेल्डिंग" को अंजाम देना संभव है: अच्छी तरह से साफ किया गया और एक दूसरे को धातु की सतहों पर लगाया गया जो बहुत मजबूत जोड़ों का निर्माण करता है।
स्थलीय परिस्थितियों में, दोषों के बिना बड़े अर्धचालक क्रिस्टल बनाना संभव नहीं होगा, जो कि माइक्रोक्रिस्केट्स और उनसे बने उपकरणों की गुणवत्ता को कम करते हैं। शून्य गुरुत्वाकर्षण और वैक्यूम के लिए धन्यवाद, वांछित गुणों के साथ क्रिस्टल प्राप्त करना संभव होगा।
विचारों को लागू करने का प्रयास
इन विचारों को लागू करने के लिए पहला कदम 80 के दशक में उठाया गया था, जब यूएसएसआर में अंतरिक्ष की खोज पूरे जोरों पर थी। 1985 में, इंजीनियरों ने एक उपग्रह को कक्षा में लॉन्च किया। दो सप्ताह बाद, उन्होंने पृथ्वी पर सामग्री के नमूने वितरित किए। इस तरह के प्रक्षेपण एक वार्षिक परंपरा बन गए हैं।
उसी वर्ष, सैल्यूट एनजीओ ने प्रौद्योगिकी परियोजना विकसित की। यह 20 टन वजन के एक अंतरिक्ष यान और 100 टन वजन के एक संयंत्र का निर्माण करने की योजना बनाई गई थी। उपकरण बैलिस्टिक कैप्सूल से लैस था, जो पृथ्वी पर निर्मित उत्पादों को वितरित करने वाले थे। परियोजना को कभी लागू नहीं किया गया था। तुम पूछते हो: क्यों? यह एक मानक स्थान अन्वेषण समस्या है - धन की कमी। यह हमारे समय में प्रासंगिक है।
अंतरिक्ष बस्तियाँ
20 वीं सदी की शुरुआत में, के। ई। ट्स्योलकोवस्की "बियॉन्ड द अर्थ" द्वारा एक शानदार उपन्यास प्रकाशित किया गया था। इसमें, उन्होंने पहले गेलेक्टिक बस्तियों का वर्णन किया। फिलहाल, जब अंतरिक्ष अन्वेषण में पहले से ही कुछ उपलब्धियां हैं, तो आप इस शानदार परियोजना को लागू कर सकते हैं।
1974 में, प्रिंसटन विश्वविद्यालय में भौतिकी के एक प्रोफेसर जेरार्ड ओ'नील ने आकाशगंगा के उपनिवेशण के लिए एक परियोजना विकसित और प्रकाशित की। उन्होंने लाइब्रेशन बिंदु (एक स्थान जहां सूर्य, चंद्रमा और पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल एक दूसरे को रद्द करते हैं) पर अंतरिक्ष बस्तियों को रखने का सुझाव दिया। ऐसे गाँव हमेशा एक ही जगह रहेंगे।
ओ 'नील का मानना है कि 2074 में अधिकांश लोग अंतरिक्ष में चले जाएंगे और उनके पास असीमित भोजन और ऊर्जा संसाधन होंगे। भूमि उद्योग से मुक्त एक विशाल पार्क बन जाएगा, जहां आप अपनी छुट्टी बिता सकते हैं।
कॉलोनी मॉडल ओ'नील
प्रोफेसर 100 मीटर की त्रिज्या के साथ एक मॉडल के निर्माण के साथ अंतरिक्ष की शांतिपूर्ण खोज शुरू करने का सुझाव देते हैं। ऐसी संरचना में लगभग 10 हजार लोग बैठ सकते हैं। इस निपटान का मुख्य कार्य अगले मॉडल का निर्माण करना है, जो 10 गुना बड़ा होना चाहिए। अगली कॉलोनी का व्यास 6-7 किलोमीटर तक बढ़ जाता है, और लंबाई 20 तक बढ़ जाती है।
ओ'नील परियोजना के आसपास का वैज्ञानिक समुदाय अभी तक कम नहीं हुआ है। वह जो उपनिवेश प्रदान करता है, उसमें जनसंख्या का घनत्व सांसारिक शहरों की तरह ही है। और यह काफी कुछ है! खासकर जब आप मानते हैं कि सप्ताहांत पर आप शहर से बाहर नहीं निकल सकते हैं। नजदीकी पार्कों में, कुछ लोग आराम करना चाहते हैं। इसकी तुलना पृथ्वी पर रहने की स्थिति से शायद ही की जा सके। और इन संलग्न स्थानों में कैसे चीजें मनोवैज्ञानिक अनुकूलता और जगह के परिवर्तन की लालसा के साथ होंगी? क्या लोग वहां रहना चाहेंगे? क्या अंतरिक्ष बस्तियां वैश्विक आपदाओं और संघर्षों के प्रसार का स्थान बन जाएंगी? ये सारे सवाल अब तक खुले हैं।
