Fyra rymdteknologier som kommer att förändra våra liv inom en snar framtid

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

Föreställ dig en värld där stormar, orkaner, tornados, översvämningar och blixtar inte längre är farliga för människor. En värld där ett flyg från London till Sydney tar en timme. Föreställ dig en framtid där vår kunskap om materia är så djup att tidsresor blir verklighet. Forskare arbetar redan med dessa teknologier i Kalifornien, i Palo Alto, i laboratorierna hos Lockheed Martin, världsjätten inom flygteknik och flygplanskonstruktion.

Lockheed Martin arbetar sida vid sida med NASA, världens ledande universitet och mäktiga kommersiella partners. Forskare är fokuserade på fyra projekt som kommer att revolutionera vår värld:

• bevarande av människoliv;
• upptäckten av ny kunskap om universums ursprung;
• flygningar med ljudets hastighet;
• förhindrar världens undergång.

Följer blixten

I maj kostade tornados, översvämningar och andra naturkatastrofer den amerikanska ekonomin mer än 4,5 miljarder dollar. Enligt försäkringsbolaget AON inträffade 412 tornados på en månad. I Kina, samma månad, dog 81 människor och 100 000 hem skadades och förstördes av Mei-yu-regnet.

Ingen är immun mot väderkatastrofer. Under 2011 drabbade översvämningar i Thailand datorkomponentfabriker och höjde priserna på hårddiskar över hela världen.

En korrekt prognos för en kommande tornado hjälper till att rädda liv. Lightning Map (GLM) kommer att ge människor en chans att gömma sig från katastrofer.

Scott Fouse, vice vd för Lockheed Martins Advanced Technology Center, säger att blixtar bildas i molnen och når marken först efter ett tag, så att du kan förutse en katastrof. Forskare kommer att ansluta sensorer för att samla in blixtdata till den amerikanska satelliten GOES-R, som kommer att skjutas upp nästa år.

Chefsingenjören för GOES-R-satelliten Stephen Jolly förklarar att sensorerna är gjorda med hjälp av Hubble-teleskopets teknologi, först nu kommer vi inte att titta på stjärnorna, utan på jorden. Tromben startar 10 minuter efter början av blixtens aktivitet, och dessa 10 minuter kommer att rädda många liv.

Väderspåraren, som fångar jorden med 500 bilder per sekund, kommer att hjälpa flygplan att navigera genom stormen och skicka en varningssignal till elnät som är hotade på jorden. Forskare planerar att distribuera GLM-system över hela världen.

Förutom dåligt väder utgör koronala massutkastningar – ämnen från solkoronan – ett hot mot elsystem och flyg. Efter att ha tillryggalagt miljarder kilometer i rymden når partiklar av materia jorden på 1-3 dagar. Även små utsläpp kan försämra signalen från satelliter, och vi kommer att tappa kontrollen över flygplan och elsystem.

Ju större utsläpp desto farligare konsekvenser. Beroende på tidpunkten när utsläppet sker, platsen i solen där det kommer att ske och partiklarnas rörelseriktning kan vissa delar av världen förlora elektricitet i upp till 5 månader. Försäkringsbolag betalar cirka 10 miljarder dollar per år för skador på koronala massutsläpp. GOES-R ultravioletta värmekamera kommer att ge tidig varning om kommande utsläpp.

Ett annat verktyg på GOES-R, geoCARB, utvecklas i samarbete med University of Oklahoma. Den mäter nivån av koldioxid i jordens atmosfär så att vi kan förutsäga förändringar relaterade till dess mängd.

Tidsresor och fotografering av nya galaxer

Lockheed Martin och University of Arizona utvecklar en superkänslig nära-infraröd kamera som hoppas kunna fånga ljuset från de tidigaste stjärnorna och galaxerna i deras bildande. Astronomer har installerat en koronagraf i kameran, som tar bilder av svagt synliga föremål nära ljusa källor. Funktionsmekanismen för koronagrafen i NIRCam liknar när vi täcker våra ögon med vår handflata från solljuset för att se något.

NIRCam kommer att skjutas upp i rymden ombord på rymdteleskopet James Webb i oktober 2018 från Franska Guyana med raketen Ariane 5. Med hjälp av spektrometrar kommer forskarna att lära sig mer om ljusets natur och se hur gasmoln bildas. Detta kommer att hjälpa dig att förstå mycket om universums ursprung.

Med NIRCam ska forskare studera mörk materia och mörk energi. Nu är de dolda från våra teleskop, men vi vet att de finns. Denna kunskap kommer att lägga grunden för att förstå samspelet mellan rum och tid.

Vi tror att tiden går i en riktning, men materia är inte vad vi tror att den är. Det finns håligheter i rymden som orsakas av stora föremål som solen, till exempel. Kan denna upptäckt leda till tidsresor? Jag utesluter ingenting. Den gamla Star Trek-serien talade om många av dessa teknologier, och min pappa, en fysiker, skrattade åt dem. Dessa tekniker håller nu på att bli verklighet. När vi förstår grunderna för universums ursprung kommer vi att kunna förklara alla fenomen som vi inte kan förstå nu.

Stephen Jolly

Forskning med NIRCam är viktig inte bara för kosmologer, utan för hela världen: det kommer att påverka trossystemet och förändra mänsklighetens religiösa övertygelse.

Tjugo gånger snabbare än ljud

Idén med hyperoniskt resor är inte ny. Termen dök upp på 70-talet och betecknade en hastighet på Mach 5, det vill säga 5 gånger ljudets hastighet. Många projekt ägnas åt försök att övervinna ljudets hastighet tiotals gånger. Utvecklare från Tyskland planerar att lansera Hypersonic SpaceLiner till 2030, som kommer att kunna flyga från Europa till Australien på 90 minuter. Lockheed Martin är engagerad i utvecklingen av teknik för att övervinna Mach 20 - 24 498 km/h - och Mach 30.

Försöken att nå Mach 20 gick igenom på grund av brist på tillförlitliga material som kunde motstå värmen som genererades vid dessa hastigheter. Forskare har nu material som svalnar av sig självt genom att "spilla" elektroner, precis som människokroppen producerar svett.

Lockheed Martin arbetar med Imperial College London, som äger en hypersonisk vindtunnel för materialtestning. Överljudsflyg behövs inte bara för att vanliga passagerare snabbt ska kunna flytta från land till land. De är viktiga för att ge omedelbar humanitär hjälp eller katastrofhjälp, även om kostnaderna för överljudsresor kommer att vara mycket höga under de första åren av användning.

Tillsammans med hypersoniska material kommer andra utvecklingar att användas för att skapa framtidens maskiner. Till exempel kommer kolnanorör, som är 50 000 gånger tunnare än ett människohår, att användas i batterier.

Vi använder rymdteknik inom flygindustrin, i fordonsindustrin och redan i vardagen. Vi har uppfunnit sensorer med en strömkälla som kan slå på och av sig själv utan sladdar. Detta kommer att göra det möjligt att skapa satelliter som är tusentals gånger mindre i storlek än de nuvarande. Hur kommer bilarna att se ut? Vem vet!

Stephen Jolly

Förhindra världens undergång

2013 föll en meteorit med en diameter på cirka 15 meter i Tjeljabinsk och skadade cirka 2 000 människor. Detta är första gången i nyare historia när en stor meteorit föll och orsakade betydande förstörelse. Små meteoriter faller ständigt till jorden. Ett globalt hot kan utgöras av en meteorit som är cirka 400 meter i diameter. Men dessa kommer till jorden en gång vart tusende år, enligt forskare från NASA.

NASA observerar för närvarande över 1 400 asteroider som kan orsaka betydande skada. Jorden skyddas av solsystemets gigantiska planeter, som "drar" meteoriter på sig själva. Därför föll den sista allvarliga meteoriten till jorden 1908, återigen på Rysslands territorium, och orsakade en jordbävning med en magnitud på 5 på Richterskalan. Platsen för dess fall var öde, bara en person dog. Om meteoriten hade fallit 4 timmar och 47 minuter senare skulle den ha utplånat Sankt Petersburg, vars befolkning vid den tiden var mer än en miljon människor.

För 66 miljoner år sedan, under kritaperioden, när dinosaurier strövade omkring på jorden, föll en ca 10 km bred meteorit på Yucatanhalvön i Mexiko och bildade Chicxulub-kratern. Kraften från nedslaget motsvarade en miljard bomber som släpptes på Hiroshima, och orsakade en kemisk reaktion som "kokade" jorden.

Forskare från NASA och Lockheed Martin arbetar för att förhindra liknande katastrofer i framtiden. NASA har upprätthållit en katalog över objekt nära jorden sedan 1998, och planerar att lansera ett uppdrag 2016 som kommer att förändra mänsklighetens förhållande till asteroider.

Det obemannade uppdraget OSIRIS-REX kommer att resa till asteroiden Bennu, en av de potentiellt farligaste asteroiderna. Det är mycket troligt att det kommer att krascha in i jorden i slutet av XXII-talet. OSIRIS-REX kommer att flyga upp till Bennu, ta ett prov på dess sammansättning och föra den till jorden. Forskare hoppas kunna förstå hur asteroiden och dess omloppsbana kan påverkas. Uppdraget kan också hitta kemiska element som ännu inte är kända för forskare på asteroiden.

Att rädda vår planet handlar om mer än att bara skydda den från en meteornedslag. Till exempel ett av de största mysterierna: vad hände med atmosfären på Mars som orsakade drastiska förändringar i klimatet? 2013 lanserades MAVEN-uppdraget, som kanske kommer att ge svar på dessa frågor och hjälpa till att förstå om framtiden för den röda planeten inte är förberedd för jorden.

()