Vier ruimtetechnologieën die ons leven in de nabije toekomst zullen veranderen

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 04:06

Stel je een wereld voor waarin stormen, orkanen, tornado's, overstromingen en bliksem niet langer gevaarlijk zijn voor de mens. Een wereld waarin een vlucht van Londen naar Sydney een uur duurt. Stel je een toekomst voor waarin onze kennis van materie zo diep is dat tijdreizen een realiteit wordt. In Californië, in Palo Alto, werken wetenschappers al aan deze technologieën in de laboratoria van Lockheed Martin, de wereldgigant op het gebied van ruimtevaarttechnologie en vliegtuigbouw.

Lockheed Martin werkt zij aan zij met NASA, 's werelds toonaangevende universiteiten en machtige commerciële partners. Wetenschappers zijn gefocust op vier projecten die onze wereld radicaal zullen veranderen:

• behoud van het menselijk leven;
• de ontdekking van nieuwe kennis over de oorsprong van het heelal;
• vluchten met de snelheid van het geluid;
• het einde van de wereld voorkomen.

De bliksem volgen

In mei kostten tornado's, overstromingen en andere natuurrampen de Amerikaanse economie meer dan $ 4,5 miljard. Volgens de verzekeringsmaatschappij AON waren er 412 tornado's in één maand. In China stierven in dezelfde maand 81 mensen en werden 100.000 huizen beschadigd en verwoest door de Mei-yu-regens.

Niemand is immuun voor weersrampen. In 2011 troffen overstromingen in Thailand computercomponentenfabrieken en stegen de prijzen voor harde schijven wereldwijd.

Een nauwkeurige voorspelling van een aanstaande tornado zal levens helpen redden. De Lightning Map (GLM) geeft mensen de kans om zich te verbergen voor een ramp.

Scott Fouse, vice-president van Lockheed Martin's Advanced Technology Center, zegt dat bliksem zich in de wolken vormt en pas na een tijdje de grond bereikt, zodat je een ramp kunt voorspellen. Wetenschappers zullen sensoren verbinden om bliksemgegevens te verzamelen met de Amerikaanse satelliet GOES-R, die volgend jaar wordt gelanceerd.

De hoofdingenieur van de GOES-R-satelliet Stephen Jolly legt uit dat de sensoren zijn gemaakt met behulp van de technologie van de Hubble-telescoop, alleen gaan we nu niet naar de sterren kijken, maar naar de aarde. De tornado begint 10 minuten na het begin van de bliksemactiviteit en deze 10 minuten zullen vele levens redden.

De weertracker, die de aarde vastlegt met 500 frames per seconde, helpt vliegtuigen door de storm te navigeren en stuurt een waarschuwingssignaal naar elektriciteitsnetten die op aarde worden bedreigd. Wetenschappers zijn van plan om het GLM-systeem over de hele wereld in te zetten.

Naast slecht weer vormen coronale massa-ejecties - stoffen uit de zonnecorona - een bedreiging voor elektrische systemen en luchtvaart. Na miljarden kilometers in de ruimte te hebben afgelegd, bereiken materiedeeltjes de aarde in 1-3 dagen. Zelfs kleine emissies kunnen het signaal van satellieten verslechteren, en we zullen de controle over vliegtuigen en elektrische systemen verliezen.

Hoe groter de release, hoe gevaarlijker de gevolgen. Afhankelijk van het tijdstip waarop het vrijkomt, de plaats in de zon waar het zal plaatsvinden en de bewegingsrichting van de deeltjes, kunnen sommige delen van de wereld tot 5 maanden elektriciteit verliezen. Verzekeringsmaatschappijen betalen ongeveer $ 10 miljard per jaar voor coronale massale emissieschade. De GOES-R ultraviolette warmtebeeldcamera zal vroegtijdig waarschuwen voor aanstaande emissies.

Een ander hulpmiddel op GOES-R, geoCARB, wordt ontwikkeld in samenwerking met de Universiteit van Oklahoma. Het meet het niveau van koolstofdioxide in de atmosfeer van de aarde, zodat we veranderingen in verband met de hoeveelheid ervan kunnen voorspellen.

Tijdreizen en fotograferen van ontluikende sterrenstelsels

Lockheed Martin en de Universiteit van Arizona ontwikkelen een supergevoelige nabij-infraroodcamera die hoopt het licht van de vroegste sterren en sterrenstelsels in hun vormingsstadium vast te leggen. Astronomen hebben een coronagraaf in de camera geïnstalleerd, die foto's maakt van zwak zichtbare objecten in de buurt van heldere bronnen. Het werkingsmechanisme van de coronagraaf in NIRCam is vergelijkbaar met wanneer we onze ogen met onze handpalm bedekken tegen het zonlicht om iets te zien.

NIRCam zal in oktober 2018 vanuit Frans-Guyana de ruimte in worden gelanceerd aan boord van de James Webb Space Telescope met behulp van de Ariane 5-raket. Met behulp van spectrometers leren wetenschappers meer over de aard van licht en zien ze hoe gaswolken ontstaan. Dit zal helpen om veel te begrijpen over de oorsprong van het universum.

Met NIRCam gaan onderzoekers donkere materie en donkere energie bestuderen. Nu zijn ze verborgen voor onze telescopen, maar we weten dat ze bestaan. Deze kennis zal de basis leggen voor het begrijpen van de interactie van ruimte en tijd.

Wij geloven dat de tijd in één richting beweegt, maar materie is niet wat we denken dat het is. Er zijn holtes in de ruimte veroorzaakt door grote objecten zoals de zon, bijvoorbeeld. Kan deze ontdekking leiden tot tijdreizen? Ik sluit niets uit. De oude Star Trek-serie sprak over veel van deze technologieën en mijn vader, een natuurkundige, lachte erom. Deze technologieën worden nu realiteit. Wanneer we de fundamenten van de oorsprong van het heelal begrijpen, zullen we in staat zijn om alle verschijnselen te verklaren die we nu niet kunnen begrijpen.

Stephen Jolly

Onderzoek met NIRCam is niet alleen belangrijk voor kosmologen, maar voor de hele wereld: het zal het geloofssysteem beïnvloeden en de religieuze overtuigingen van de mensheid veranderen.

Twintig keer sneller dan geluid

Het idee van hypersonische reizen is niet nieuw. De term verscheen in de jaren 70 en duidde op een snelheid van Mach 5, dat wil zeggen 5 keer de snelheid van het geluid. Veel projecten zijn gewijd aan pogingen om de snelheid van geluid tientallen keren te overwinnen. Ontwikkelaars uit Duitsland zijn van plan om tegen 2030 de Hypersonic SpaceLiner te lanceren, die in 90 minuten van Europa naar Australië kan vliegen. Lockheed Martin houdt zich bezig met de ontwikkeling van technologie om Mach 20 - 24.498 km / h - en Mach 30 te overwinnen.

Pogingen om Mach 20 te bereiken mislukten door een gebrek aan betrouwbare materialen die bestand waren tegen de hitte die bij deze snelheden ontstond. Wetenschappers hebben nu materiaal dat uit zichzelf afkoelt door elektronen te 'morsen', net zoals het menselijk lichaam zweet produceert.

Lockheed Martin werkt samen met Imperial College London, dat eigenaar is van een hypersonische windtunnel voor materiaaltesten. Supersonische vluchten zijn niet alleen nodig voor gewone passagiers om snel van land naar land te reizen. Ze zijn essentieel voor het verlenen van onmiddellijke humanitaire hulp of hulp bij rampen, hoewel de kosten van supersonische reizen in de eerste jaren van gebruik erg hoog zullen zijn.

Naast hypersonische materialen zullen andere ontwikkelingen worden gebruikt om machines van de toekomst te creëren. Zo zullen koolstofnanobuisjes, die 50.000 keer dunner zijn dan een mensenhaar, in batterijen worden gebruikt.

We gebruiken ruimtetechnologieën in de vliegtuigindustrie, in de auto-industrie en nu al in het dagelijks leven. We hebben sensoren uitgevonden met een stroombron die zichzelf draadloos aan en uit kan zetten. Dit maakt het mogelijk om satellieten te maken die duizenden malen kleiner zijn dan de huidige. Hoe zullen de auto's zijn? Wie weet!

Stephen Jolly

Het einde van de wereld voorkomen

In 2013 viel een meteoriet met een diameter van ongeveer 15 meter in Chelyabinsk, waarbij ongeveer 2.000 mensen gewond raakten. Dit is de eerste keer in de recente geschiedenis dat een grote meteoriet viel en aanzienlijke vernietiging veroorzaakte. Kleine meteorieten vallen constant naar de aarde. Een wereldwijde bedreiging kan worden gevormd door een meteoriet met een diameter van ongeveer 400 meter. Maar die komen volgens wetenschappers van NASA eens in de duizend jaar naar de aarde.

NASA observeert momenteel meer dan 1.400 asteroïden die aanzienlijke schade kunnen aanrichten. De aarde wordt beschermd door de gigantische planeten van het zonnestelsel, die meteorieten op zichzelf "trekken". Daarom viel de laatste serieuze meteoriet in 1908 op de aarde, opnieuw op het grondgebied van Rusland, en veroorzaakte een aardbeving met een kracht van 5 op de schaal van Richter. De plaats van zijn val was verlaten, slechts één persoon stierf. Als de meteoriet 4 uur en 47 minuten later was gevallen, zou hij Sint-Petersburg hebben weggevaagd, waarvan de bevolking op dat moment meer dan een miljoen mensen telde.

66 miljoen jaar geleden, tijdens het Krijt, toen dinosauriërs over de aarde zwierven, viel een meteoriet van ongeveer 10 km breed op het schiereiland Yucatan in Mexico en vormde de Chicxulub-krater. De kracht van de impact was gelijk aan een miljard bommen die op Hiroshima werden gedropt en een chemische reactie veroorzaakten die de aarde "kookte".

Wetenschappers van NASA en Lockheed Martin werken eraan om soortgelijke rampen in de toekomst te voorkomen. NASA houdt sinds 1998 een catalogus bij van bijna-aardse objecten en is van plan in 2016 een missie te lanceren die de relatie van de mensheid met asteroïden zal veranderen.

De onbemande missie OSIRIS-REX zal reizen naar asteroïde Bennu, een van de meest potentieel gevaarlijke asteroïden. Het is zeer waarschijnlijk dat het aan het einde van de XXII eeuw op de aarde zal neerstorten. OSIRIS-REX zal naar Bennu vliegen, een monster nemen van de samenstelling en het naar de aarde brengen. Wetenschappers hopen te begrijpen hoe de asteroïde en zijn baan kunnen worden beïnvloed. De missie kan ook chemische elementen vinden die nog niet bekend zijn bij wetenschappers op de asteroïde.

Het redden van onze planeet gaat over meer dan alleen haar beschermen tegen een meteoorinslag. Een van de grootste mysteries bijvoorbeeld: wat is er gebeurd met de atmosfeer op Mars die drastische veranderingen in het klimaat veroorzaakte? In 2013 werd de MAVEN-missie gelanceerd, die misschien antwoorden op deze vragen zal geven en helpen begrijpen of de toekomst van de rode planeet niet is voorbereid op de aarde.

()