Fire romteknologier som vil forandre livene våre i nær fremtid

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 04:07

Se for deg en verden der stormer, orkaner, tornadoer, flom og lyn ikke lenger er farlige for mennesker. En verden der en flytur fra London til Sydney tar én time. Se for deg en fremtid der vår kunnskap om materie er så dyp at tidsreiser blir en realitet. Forskere jobber allerede med disse teknologiene i California, i Palo Alto, i laboratoriene til Lockheed Martin, verdensgiganten innen romfartsteknologi og flykonstruksjon.

Lockheed Martin jobber side om side med NASA, verdens ledende universiteter og mektige kommersielle partnere. Forskere er fokusert på fire prosjekter som vil revolusjonere vår verden:

• bevaring av menneskeliv;
• oppdagelsen av ny kunnskap om universets opprinnelse;
• flyreiser med lydens hastighet;
• hindrer verdens undergang.

Følger lynet

I mai kostet tornadoer, flom og andre naturkatastrofer den amerikanske økonomien mer enn 4,5 milliarder dollar. I følge forsikringsselskapet AON var det 412 tornadoer på én måned. I Kina, i samme måned, døde 81 mennesker og 100 000 hjem ble skadet og ødelagt av Mei-yu-regnet.

Ingen er immun mot værkatastrofer. I 2011 rammet flom i Thailand datamaskinkomponentfabrikker og økte prisene på harddisker over hele verden.

En nøyaktig prognose for en kommende tornado vil bidra til å redde liv. The Lightning Map (GLM) vil gi folk en sjanse til å gjemme seg fra katastrofer.

Scott Fouse, visepresident for Lockheed Martins Advanced Technology Center, sier at lyn dannes i skyene og når bakken først etter en stund, slik at du kan forutsi en katastrofe. Forskere vil koble sensorer for å samle lyndata til den amerikanske satellitten GOES-R, som skal lanseres neste år.

Sjefingeniøren for GOES-R-satellitten Stephen Jolly forklarer at sensorene er laget ved hjelp av teknologien til Hubble-teleskopet, bare nå skal vi ikke se på stjernene, men på jorden. Tornadoen starter 10 minutter etter starten av lynaktiviteten, og disse 10 minuttene vil redde mange liv.

Værmåleren, som fanger jorden med 500 bilder per sekund, vil hjelpe fly med å navigere gjennom stormen og sende et varselsignal til strømnettet som er truet på jorden. Forskere planlegger å distribuere GLM-system over hele verden.

I tillegg til dårlig vær utgjør koronale masseutkast - stoffer fra solkoronaen - en trussel mot elektriske systemer og luftfart. Etter å ha dekket milliarder av kilometer i verdensrommet, når partikler av materie jorden på 1-3 dager. Selv små utslipp kan forringe signalet fra satellitter, og vi vil miste kontrollen over fly og elektriske systemer.

Jo større utgivelsen er, desto farligere blir konsekvensene. Avhengig av tidspunktet når utgivelsen skjer, plasseringen i solen der det vil skje, og bevegelsesretningen til partiklene, kan enkelte deler av verden miste elektrisitet i opptil 5 måneder. Forsikringsselskaper betaler rundt 10 milliarder dollar i året for skader på koronale masseutslipp. GOES-R ultrafiolett termisk kamera vil gi tidlig advarsel om kommende utslipp.

Et annet verktøy på GOES-R, geoCARB, utvikles i samarbeid med University of Oklahoma. Den måler nivået av karbondioksid i jordens atmosfære slik at vi kan forutsi endringer knyttet til mengden.

Tidsreiser og skyting av begynnende galakser

Lockheed Martin og University of Arizona utvikler et superfølsomt nær-infrarødt kamera som håper å fange lyset fra de tidligste stjernene og galaksene i dannelsesstadiet. Astronomer har installert en koronagraf i kameraet, som tar bilder av svakt synlige objekter nær lyse kilder. Virkemekanismen for koronagrafen i NIRCam ligner på når vi dekker øynene med håndflaten fra sollys for å se noe.

NIRCam vil bli skutt ut i verdensrommet ombord på romteleskopet James Webb i oktober 2018 fra Fransk Guyana ved hjelp av Ariane 5-raketten. Ved hjelp av spektrometre vil forskerne lære mer om lysets natur og se hvordan gassskyer dannes. Dette vil bidra til å forstå mye om universets opprinnelse.

Med NIRCam skal forskere studere mørk materie og mørk energi. Nå er de skjult for teleskopene våre, men vi vet at de eksisterer. Denne kunnskapen vil legge grunnlaget for å forstå samspillet mellom rom og tid.

Vi tror at tiden går i én retning, men materie er ikke det vi tror den er. Det er hulrom i rommet forårsaket av store gjenstander som solen, for eksempel. Kan denne oppdagelsen føre til tidsreiser? Jeg utelukker ikke noe. Den gamle Star Trek-serien snakket om mange av disse teknologiene, og min far, en fysiker, lo av dem. Disse teknologiene er nå i ferd med å bli en realitet. Når vi forstår grunnlaget for universets opprinnelse, vil vi være i stand til å forklare alle fenomenene vi ikke kan forstå nå.

Stephen Jolly

Forskning med NIRCam er viktig ikke bare for kosmologer, men for hele verden: det vil påvirke trossystemet og endre menneskehetens religiøse tro.

Tjue ganger raskere enn lyd

Ideen om hyperonsk reise er ikke ny. Begrepet dukket opp på 70-tallet og betegnet en hastighet på Mach 5, det vil si 5 ganger lydens hastighet. Mange prosjekter er viet forsøk på å overvinne lydens hastighet titalls ganger. Utviklere fra Tyskland planlegger å lansere Hypersonic SpaceLiner innen 2030, som vil kunne fly fra Europa til Australia på 90 minutter. Lockheed Martin er engasjert i utviklingen av teknologi for å overvinne Mach 20 - 24 498 km/t - og Mach 30.

Forsøk på å nå Mach 20 falt gjennom på grunn av mangel på pålitelige materialer som kunne motstå varmen som ble generert ved disse hastighetene. Forskere har nå materiale som avkjøles av seg selv ved å "søle" elektroner, akkurat som menneskekroppen produserer svette.

Lockheed Martin jobber med Imperial College London, som eier en hypersonisk vindtunnel for materialtesting. Supersoniske flyvninger er ikke bare nødvendig for at vanlige passasjerer raskt skal flytte fra land til land. De er avgjørende for å gi umiddelbar humanitær bistand eller katastrofehjelp, selv om kostnadene for supersoniske reiser vil være svært høye i de første årene av bruk.

Sammen med hypersoniske materialer vil andre utviklinger bli brukt til å lage fremtidens maskiner. For eksempel vil karbon nanorør, som er 50 000 ganger tynnere enn et menneskehår, brukes i batterier.

Vi bruker romteknologi i flyindustrien, i bilindustrien og allerede i hverdagen. Vi har funnet opp sensorer med en strømkilde som kan slå seg av og på uten ledninger. Dette vil gjøre det mulig å lage satellitter som er tusenvis av ganger mindre i størrelse enn de nåværende. Hvordan blir bilene? Hvem vet!

Stephen Jolly

Forhindrer verdens undergang

I 2013 falt en meteoritt på rundt 15 meter i Tsjeljabinsk og skadet rundt 2000 mennesker. Dette er første gang i nyere historie da en stor meteoritt falt og forårsaket betydelige ødeleggelser. Små meteoritter faller stadig til jorden. En global trussel kan utgjøres av en meteoritt på omtrent 400 meter i diameter. Men disse kommer til jorden en gang hvert tusende år, ifølge forskere fra NASA.

NASA observerer for tiden over 1400 asteroider som kan forårsake betydelig skade. Jorden er beskyttet av de gigantiske planetene i solsystemet, som "trekker" meteoritter på seg selv. Derfor falt den siste alvorlige meteoritten til jorden i 1908, igjen på Russlands territorium, og forårsaket et jordskjelv med en styrke på 5 på Richters skala. Stedet for dets fall var øde, bare én person døde. Hvis meteoritten hadde falt 4 timer og 47 minutter senere, ville den ha utslettet St. Petersburg, hvis befolkning på den tiden var mer enn en million mennesker.

For 66 millioner år siden, i krittperioden, da dinosaurene streifet rundt på jorden, falt en meteoritt på rundt 10 km bred på Yucatan-halvøya i Mexico og dannet Chicxulub-krateret. Kraften til nedslaget tilsvarte en milliard bomber som ble sluppet på Hiroshima, og forårsaket en kjemisk reaksjon som "kokte" jorden.

Forskere fra NASA og Lockheed Martin jobber for å forhindre lignende katastrofer i fremtiden. NASA har opprettholdt en katalog over jordnære objekter siden 1998, og planlegger å sette i gang et oppdrag i 2016 som vil endre menneskehetens forhold til asteroider.

Det ubemannede oppdraget OSIRIS-REX vil reise til asteroiden Bennu, en av de mest potensielt farlige asteroidene. Det er høyst sannsynlig at det vil krasje inn i jorden på slutten av XXII århundre. OSIRIS-REX vil fly opp til Bennu, ta en prøve av sammensetningen og bringe den til jorden. Forskere håper å forstå hvordan asteroiden og dens bane kan påvirkes. Oppdraget kan også finne kjemiske elementer som ennå ikke er kjent for forskere på asteroiden.

Å redde planeten vår handler om mer enn bare å beskytte den mot et meteornedslag. For eksempel et av de største mysteriene: hva skjedde med atmosfæren på Mars som forårsaket drastiske endringer i klimaet? I 2013 ble MAVEN-oppdraget lansert, som kanskje vil gi svar på disse spørsmålene og bidra til å forstå om fremtiden til den røde planeten ikke er forberedt for jorden.

()