Fire rumteknologier, der vil ændre vores liv i den nærmeste fremtid

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

Forestil dig en verden, hvor storme, orkaner, tornadoer, oversvømmelser og lyn ikke længere er farlige for mennesker. En verden, hvor en flyvning fra London til Sydney tager en time. Forestil dig en fremtid, hvor vores viden om materien er så dyb, at tidsrejser bliver en realitet. Forskere arbejder allerede på disse teknologier i Californien, i Palo Alto, i laboratorierne hos Lockheed Martin, verdensgiganten inden for rumfartsteknologi og flykonstruktion.

Lockheed Martin arbejder side om side med NASA, verdens førende universiteter og magtfulde kommercielle partnere. Forskere er fokuseret på fire projekter, der vil revolutionere vores verden:

• bevarelse af menneskeliv;
• opdagelsen af ny viden om universets oprindelse;
• flyvninger med lydens hastighed;
• forhindre verdens undergang.

Efter lynet

I maj kostede tornadoer, oversvømmelser og andre naturkatastrofer den amerikanske økonomi mere end 4,5 milliarder dollars. Ifølge forsikringsselskabet AON var der 412 tornadoer på en måned. I Kina døde i samme måned 81 mennesker, og 100.000 hjem blev beskadiget og ødelagt af Mei-yu-regnen.

Ingen er immune over for vejrkatastrofer. I 2011 ramte oversvømmelser i Thailand computerkomponentfabrikker og hævede priserne på harddiske verden over.

En nøjagtig prognose for en kommende tornado vil hjælpe med at redde liv. The Lightning Map (GLM) vil give folk en chance for at gemme sig fra katastrofer.

Scott Fouse, vicepræsident for Lockheed Martins Advanced Technology Center, siger, at lyn dannes i skyerne og først når jorden efter et stykke tid, så du kan forudsige en katastrofe. Forskere vil forbinde sensorer til at indsamle lyndata til den amerikanske satellit GOES-R, som vil blive opsendt næste år.

Chefingeniøren for GOES-R-satellitten Stephen Jolly forklarer, at sensorerne er lavet ved hjælp af Hubble-teleskopets teknologi, først nu vil vi ikke se på stjernerne, men på Jorden. Tornadoen starter 10 minutter efter starten af lynaktiviteten, og disse 10 minutter vil redde mange liv.

Vejrsporeren, der fanger Jorden med 500 billeder i sekundet, vil hjælpe fly med at navigere gennem stormen og sende et advarselssignal til strømnet, der er truet på Jorden. Forskere planlægger at implementere GLM-system over hele verden.

Ud over dårligt vejr udgør koronale masseudslip - stoffer fra solkoronaen - en trussel mod elektriske systemer og luftfart. Efter at have tilbagelagt milliarder af kilometer i rummet, når stofpartikler Jorden på 1-3 dage. Selv små emissioner kan forringe signalet fra satellitter, og vi vil miste kontrollen over fly og elektriske systemer.

Jo større udgivelsen er, desto farligere er konsekvenserne. Afhængigt af tidspunktet, hvor frigivelsen sker, placeringen i solen, hvor den vil forekomme, og partiklernes bevægelsesretning, kan nogle dele af verden miste elektricitet i op til 5 måneder. Forsikringsselskaber betaler omkring 10 milliarder dollars om året for skader på koronale masseemissioner. GOES-R ultraviolette termiske kamera vil give tidlig advarsel om kommende emissioner.

Et andet værktøj på GOES-R, geoCARB, udvikles i samarbejde med University of Oklahoma. Den måler niveauet af kuldioxid i jordens atmosfære, så vi kan forudsige ændringer relateret til dens mængde.

Tidsrejser og optagelser af spirende galakser

Lockheed Martin og University of Arizona udvikler et superfølsomt nær-infrarødt kamera, der håber at fange lyset fra de tidligste stjerner og galakser i deres dannelsesstadium. Astronomer har installeret en koronagraf i kameraet, som tager billeder af svagt synlige objekter i nærheden af lyse kilder. Funktionsmekanismen for koronagrafen i NIRCam svarer til, når vi dækker vores øjne med vores håndflade fra sollys for at se noget.

NIRCam vil blive opsendt ud i rummet ombord på James Webb-rumteleskopet i oktober 2018 fra Fransk Guyana ved hjælp af Ariane 5-raketten. Ved hjælp af spektrometre vil forskerne lære mere om lysets natur og se, hvordan gasskyer dannes. Dette vil hjælpe med at forstå en masse om universets oprindelse.

Med NIRCam vil forskere studere mørkt stof og mørk energi. Nu er de skjult for vores teleskoper, men vi ved, at de findes. Denne viden vil lægge grundlaget for at forstå samspillet mellem rum og tid.

Vi tror på, at tiden bevæger sig i én retning, men materien er ikke, hvad vi tror, den er. Der er hulrum i rummet forårsaget af store genstande som f.eks. Solen. Kunne denne opdagelse føre til tidsrejser? Jeg udelukker ikke noget. Den gamle Star Trek-serie talte om mange af disse teknologier, og min far, en fysiker, lo ad dem. Disse teknologier er nu ved at blive en realitet. Når vi forstår grundlaget for universets oprindelse, vil vi være i stand til at forklare alle de fænomener, som vi ikke kan forstå nu.

Stephen Jolly

Forskning med NIRCam er vigtig ikke kun for kosmologer, men for hele verden: det vil påvirke trossystemet og ændre menneskehedens religiøse overbevisning.

Tyve gange hurtigere end lyd

Ideen om hyperonisk rejse er ikke ny. Udtrykket dukkede op i 70'erne og betegnede en hastighed på Mach 5, det vil sige 5 gange lydens hastighed. Mange projekter er afsat til forsøg på at overvinde lydens hastighed titusvis af gange. Udviklere fra Tyskland planlægger at lancere Hypersonic SpaceLiner i 2030, som vil være i stand til at flyve fra Europa til Australien på 90 minutter. Lockheed Martin er engageret i udviklingen af teknologi til at overvinde Mach 20 - 24.498 km/t - og Mach 30.

Forsøg på at nå Mach 20 faldt igennem på grund af mangel på pålidelige materialer, der kunne modstå den varme, der blev genereret ved disse hastigheder. Forskere har nu materiale, der afkøles af sig selv ved at "spilde" elektroner, ligesom den menneskelige krop producerer sved.

Lockheed Martin arbejder sammen med Imperial College London, som ejer en hypersonisk vindtunnel til materialetestning. Supersoniske flyvninger er ikke kun nødvendige for, at almindelige passagerer hurtigt kan bevæge sig fra land til land. De er afgørende for at yde øjeblikkelig humanitær bistand eller katastrofehjælp, selvom omkostningerne ved supersoniske rejser vil være meget høje i de første år af brug.

Sammen med hypersoniske materialer vil andre udviklinger blive brugt til at skabe fremtidens maskiner. For eksempel vil kulstofnanorør, som er 50.000 gange tyndere end et menneskehår, blive brugt i batterier.

Vi bruger rumteknologier i flyindustrien, i bilindustrien og allerede i hverdagen. Vi har opfundet sensorer med en strømkilde, der kan tænde og slukke sig selv uden ledninger. Dette vil gøre det muligt at skabe satellitter, der er tusindvis af gange mindre i størrelse end de nuværende. Hvordan bliver bilerne? Hvem ved!

Stephen Jolly

Forebyggelse af verdens undergang

I 2013 faldt en meteorit på omkring 15 meter i tværs i Chelyabinsk og sårede omkring 2.000 mennesker. Det er første gang i nyere historie, hvor en stor meteorit faldt og forårsagede betydelig ødelæggelse. Små meteoritter falder konstant til Jorden. En global trussel kan udgøres af en meteorit på omkring 400 meter i diameter. Men disse kommer til Jorden en gang hvert tusinde år, ifølge videnskabsmænd fra NASA.

NASA observerer i øjeblikket over 1.400 asteroider, der kan forårsage betydelig skade. Jorden er beskyttet af solsystemets gigantiske planeter, som "trækker" meteoritter på sig selv. Derfor faldt den sidste alvorlige meteorit til Jorden i 1908, igen på Ruslands territorium, og forårsagede et jordskælv med en styrke på 5 på Richter-skalaen. Stedet for dets fald var øde, kun én person døde. Hvis meteoritten var faldet 4 timer og 47 minutter senere, ville den have udslettet Sankt Petersborg, hvis befolkning på det tidspunkt var mere end en million mennesker.

For 66 millioner år siden, i kridtperioden, hvor dinosaurer strejfede rundt på Jorden, faldt en meteorit på omkring 10 km bred på Yucatan-halvøen i Mexico og dannede Chicxulub-krateret. Kraften fra nedslaget svarede til en milliard bomber, der blev kastet over Hiroshima, og forårsagede en kemisk reaktion, der "kogte" Jorden.

Forskere fra NASA og Lockheed Martin arbejder på at forhindre lignende katastrofer i fremtiden. NASA har vedligeholdt et katalog over jordnære objekter siden 1998 og planlægger at lancere en mission i 2016, der vil ændre menneskehedens forhold til asteroider.

Den ubemandede mission OSIRIS-REX vil rejse til asteroiden Bennu, en af de mest potentielt farlige asteroider. Det er højst sandsynligt, at det vil styrte ned i jorden i slutningen af det XXII århundrede. OSIRIS-REX vil flyve op til Bennu, tage en prøve af dens sammensætning og bringe den til Jorden. Forskere håber at forstå, hvordan asteroiden og dens kredsløb kan påvirkes. Missionen kan også finde kemiske elementer, som forskerne på asteroiden endnu ikke kender.

At redde vores planet handler om mere end blot at beskytte den mod et meteornedslag. For eksempel et af de største mysterier: hvad skete der med atmosfæren på Mars, der forårsagede drastiske ændringer i klimaet? I 2013 blev MAVEN-missionen søsat, som måske vil give svar på disse spørgsmål og hjælpe med at forstå, om fremtiden for den røde planet ikke er forberedt på Jorden.

()