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Le problème de l’exploration spatiale est la nécessité de le résoudre. Le problème de l'exploration spatiale mondiale. Problèmes mondiaux de l'économie mondiale

L’urgence de ce problème est évidente. Les vols humains sur des orbites proches de la Terre nous ont aidés à créer une image fidèle de la surface de la Terre, de nombreuses planètes, de la surface terrestre et des étendues océaniques. Ils ont donné un nouvel aperçu de globe comme centre de la vie et la compréhension que l'homme et la nature forment un tout inextricable. Cosmonautique fournie réelle opportunité résoudre d'importants problèmes économiques nationaux : amélioration des systèmes de communication internationaux, prévisions météorologiques à long terme, développement de la navigation maritime et aérienne.
Dans le même temps, l’astronautique recèle encore de grandes opportunités potentielles. Selon de nombreux scientifiques, l'astronautique peut aider à résoudre le problème énergétique mondial en créant des dispositifs spatiaux qui reçoivent et traitent l'énergie solaire, ainsi qu'en déplaçant dans l'espace des industries trop énergivores. La cosmonautique ouvre des opportunités considérables pour la construction d'un système d'information géophysique mondial, à l'aide duquel il est possible de développer un modèle de la Terre et une théorie générale des processus se produisant à sa surface, dans l'atmosphère et dans l'espace proche de la Terre. Il existe de nombreuses autres applications alléchantes pour l’exploration spatiale.
Un certain nombre de scientifiques réputés dans le domaine de l’astronautique préconisent « l’habitation » immédiate de l’espace. En même temps, ils nous rappellent, en guise d’argument, que l’existence de notre planète est menacée par de nombreux astéroïdes et comètes qui courent autour de la Terre.
Un élément important du problème mondial de l'exploration spatiale est la présence dans l'espace proche de la Terre de débris de satellites et de lance-roquettes, qui menacent non seulement les vols spatiaux, mais aussi, s'ils tombent sur Terre, ses habitants. Toujours droit international, fournissant utilisation gratuite par tous les États de l’espace, ne règle en aucune manière le problème des débris spatiaux.
De ce fait, les orbites « basses » (entre 150 et 2 000 km), sur lesquelles s'effectue l'observation de la Terre, et les orbites géostationnaires (36 000 km), utilisées pour les télécommunications, ressemblent aujourd'hui à une sorte de « poubelle spatiale ». Les États-Unis d'Amérique, qui représentaient (en 1994) 2 676 sujets, en sont les principaux responsables, la Russie (2 359) et l'Europe occidentale, quoique dans une moindre mesure (500).
L’un des moyens de nettoyer les orbites proches de la Terre consiste à transférer les fusées et les satellites usagés vers des « chemins alternatifs ». Techniquement, leur retour sur Terre est également possible, mais à ce stade De telles opérations sont exclues en raison de leur coût élevé. Tôt ou tard, tous les objets dans l’espace reviennent d’eux-mêmes sur Terre. Ces dernières années, plusieurs fragments de navires américains et russes sont tombés sur notre planète, heureusement, il n'y a eu aucune victime. (Il existe des cas connus de pays touchés présentant des factures financières aux propriétaires de l'épave.) Enfin, le développement de boucliers particulièrement solides capables de protéger les nouveaux vaisseaux spatiaux de divers problèmes en cas de collision avec des objets volants est en cours.

Ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie

Agence fédérale pour l'éducation

Établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur Université technique d'État de Mari

Département de l'UPPiL

Abstrait

Exploration spatiale
comme solution aux problèmes socio-écologiques mondiaux

Complété par : étudiant SRb-31

Kochergin A.Yu.

Vérifié par : professeur agrégé du département. UPPiL

Gontcharov E.A.

Iochkar-Ola


Introduction 4

1. Problèmes mondiaux la modernité : essence, rôle et aspects économiques 6

2. Types et caractéristiques des problèmes mondiaux modernes. 9

Problème environnemental 9

Problème démographique 13

Le problème de la lutte contre la pauvreté et le retard 14

Problème alimentaire 16

3. Le problème de l'exploration spatiale comme solution aux problèmes socio-écologiques mondiaux de notre époque. 21

Stratégie de verdissement 25

Conclusion 28

Introduction

A la fin du XXe siècle, la pression destructrice d'origine anthropique, principalement technologique, sur environnement, qui a conduit l’humanité à une crise mondiale. La civilisation moderne s'est trouvée à ce stade du processus historique mondial, appelé différemment par différents chercheurs ("moments" - I. Dix, "nœuds" - A. Soljenitsyne, "pauses" - A. Toynbee, etc.), qui détermine la dynamique et l’orientation du développement civilisationnel à long terme. La contradiction entre la croissance démographique et la possibilité de satisfaire ses besoins matériels et énergétiques, d'une part, et les capacités relativement limitées des écosystèmes naturels, d'autre part, devient antagoniste. Leur aggravation entraîne des changements de dégradation irréversibles dans la biosphère, une transformation radicale des conditions naturelles traditionnelles de fonctionnement de la civilisation, qui crée également une menace réelle pour les intérêts vitaux des générations futures de l'humanité.

La pertinence de ce problème réside dans la nécessité de comprendre et de surmonter la situation actuelle, qui a placé les questions environnementales à l'une des premières places dans la hiérarchie des problèmes mondiaux de notre époque. De plus en plus, dans divers forums de scientifiques, de personnalités publiques et politiques, des déclarations alarmantes sont faites selon lesquelles l'activité humaine cumulée est capable de saper radicalement l'équilibre naturel de la biosphère et de mettre ainsi la civilisation en danger de destruction. Les problèmes sociaux liés aux risques environnementaux et technologiques croissants sont de plus en plus discutés.

L'expérience des dernières décennies démontre de manière irréfutable que dans la grande majorité des catastrophes environnementales, le principal responsable n'est de plus en plus l'imprévisibilité des moyens technologiques ou des catastrophes naturelles, mais une activité humaine irréfléchie et imprévisible, qui cause souvent des dommages irréparables à la nature par ses effets technogènes. impact.

Dans les sciences domestiques, surtout depuis les années 70, des scientifiques tels que M. M. Budyko, N. N. Moiseev, E. K. Fedorov, I. T. Frolov, S. S. Shvarts et d'autres ont largement discuté des problèmes aigus de la crise écologique de la civilisation moderne, ont analysé les étapes de développement de la société et des aspects socioculturels. valeurs à la lumière des relations entre les systèmes naturels, techniques et sociaux. On a recherché des programmes optimaux pour résoudre les problèmes environnementaux et divers aspects de la réorientation environnementale de l'économie, de la technologie, de l'éducation et de la conscience publique ont été pris en compte.

La mondialisation de l'activité économique a eu un impact de plus en plus visible sur le mécanisme de l'économie mondiale en raison des problèmes dont la communauté mondiale a commencé à parler à la fin des années 60 et au début des années 70. Ces problèmes ont été qualifiés de mondiaux et le terme « études mondiales » a été introduit dans l'usage scientifique en tant que domaine spécifique de la recherche économique internationale.

La plupart des études s’accordent sur le fait que, malgré la diversité des problèmes mondiaux, elles ont spécificités générales, les distinguant des autres problèmes de l’économie mondiale. Cette spécificité des problèmes globaux réside dans le fait qu'ils présentent un certain nombre de caractéristiques communes :

    Ils sont de nature mondiale, c'est-à-dire qu'ils affectent les intérêts et les destinées de l'ensemble (ou du moins de la majorité) de l'humanité ;

    Ils menacent l’humanité d’une grave régression des conditions de vie et du développement ultérieur des forces productives (voire même de la mort de la civilisation humaine en tant que telle) ;

    Besoin d'une solution urgente et immédiate ;

    Interconnecté ;

    Leur solution nécessite une action conjointe de la communauté mondiale tout entière.

Sur la base de ces caractéristiques, les problèmes suivants de l'économie mondiale ont commencé à être classés comme mondiaux : vaincre la pauvreté et le retard ; paix, désarmement, prévention d'une guerre nucléaire mondiale (problèmes de paix et de démilitarisation) ; nourriture; environnemental; démographique.

À mesure que la civilisation humaine se développe, de nouveaux problèmes mondiaux peuvent surgir et sont déjà en train de surgir. Ainsi, le problème du développement et de l'utilisation des ressources de l'océan mondial, ainsi que le problème du développement et de l'utilisation de l'espace, ont commencé à être classés comme mondiaux.

Les changements survenus dans les années 70-80 et surtout dans les années 90 suggèrent un changement de priorités dans les problèmes mondiaux. Si dans les années 60-70. Alors que le problème principal était la prévention d'une guerre nucléaire mondiale, certains experts placent désormais le problème environnemental au premier plan, d'autres le problème démographique et d'autres encore le problème de la pauvreté et du retard.

L'objectif principal de ce travail est d'étudier les moyens possibles de résoudre les problèmes de l'économie mondiale sous l'aspect cosmologique.

L'objet du travail est les problèmes socio-écologiques mondiaux de l'humanité.

Le sujet du travail est l'établissement et la recherche d'opportunités pour résoudre les problèmes mondiaux grâce au développement de l'économie mondiale.

Notre hypothèse est que la résolution des problèmes mondiaux par l’exploration spatiale est contradictoire et que la civilisation, à ce stade, n’est pas capable de mettre en œuvre rationnellement ce projet.

1. Problèmes mondiaux de notre époque : essence, rôle et aspects économiques

Tout domaine d'activité dans son développement est confronté à des tâches et des problèmes généraux ou plus spécifiques. L’activité économique humaine ne fait pas exception. Toutefois, ces problèmes varient en niveau et en ampleur. Ils se manifestent de différentes manières dans le domaine économique. Certains, touchant principalement les intérêts des participants directs, sont décidés par les sujets des relations économiques eux-mêmes : entrepreneurs, entreprises ; d'autres nécessitent une certaine forme d'implication du gouvernement ; d’autres encore impliquent une action interétatique.

Dans le même temps, il existe des problèmes de développement social qui concernent tout le monde, la communauté mondiale dans son ensemble, c'est-à-dire qu'ils sont de nature universelle. C'est la première caractéristique fondamentale des problèmes appelés mondial.

Mais en raison de l'ampleur, de la nature à long terme et du degré d'impact, surmonter de tels problèmes nécessite des forces colossales et signifie que des pays individuels et même des groupes de pays ne disposent pas et ne peuvent pas encore avoir - il est nécessaire d'attirer une variété de personnes (y compris ressources matérielles, financières, de travail, technologiques, spirituelles, intellectuelles, informationnelles). En d’autres termes, tout problème mondial présente de graves aspects économiques qui rendent impossible sa solution sans la mise en commun des ressources, principalement matérielles et financières, de la communauté mondiale.

Attirer les fonds globaux de nombreux pays, voire de tous, des organisations internationales, la coopération économique internationale est la deuxième caractéristique fondamentale des problèmes humains considérés comme mondiaux.

Il faut souligner que la composition des problèmes mondiaux, leur rôle et leur place aux différentes étapes du développement social évoluent. Ce n'est pas un hasard si leur liste dans certaines études, publications et même manuels ne coïncide pas. De nombreux problèmes mondiaux répondant aux critères indiqués et causés par des facteurs naturels sont apparus et existent depuis très longtemps : catastrophes naturelles, pluies de météores, orages magnétiques, etc. Mais dans une large mesure, les problèmes mondiaux de notre époque sont le résultat de toutes les activités humaines antérieures.

Au nom du profit, notamment en réduisant les coûts, en application de décisions politiques autoritaires, l’environnement naturel a été violé, les ressources naturelles ont été exploitées et épuisées de manière prédatrice et d’énormes fonds ont été gaspillés à des fins improductives et inhumaines. Dans le même temps, l'émergence et l'aggravation des problèmes mondiaux sont non seulement le résultat d'actions égoïstes et irréfléchies, mais, dans une large mesure, une conséquence logique inévitable du développement de la société dans son ensemble, y compris l'accélération et l'expansion de la société. l'ampleur de ses activités économiques.

Dans une certaine mesure, le renforcement de l'impact négatif des problèmes mondiaux sur tous les aspects de la vie et de l'activité, les difficultés à les résoudre scène moderne et à l'avenir, associés à des taux de croissance économique accrus basés principalement sur des facteurs intensifs et, comme cela n'est pas contradictoire, sur le progrès scientifique et technologique. Cette tendance se manifeste particulièrement par l'expansion de l'ensemble et l'augmentation de l'ampleur des problèmes socio-économiques non résolus qui deviennent de nature mondiale.

La complexité et le volume exceptionnels des tâches ainsi que les moyens limités pour résoudre les problèmes mondiaux nécessitent une détermination raisonnable de leur composition et des priorités d'action.

Dans des publications séparées dernières années appelé de 3 à 20 problèmes mondiaux de notre temps. La plupart des auteurs, et nous partageons ce point de vue, identifient quatre grands problèmes mondiaux : – environnemental ; – désarmement, non-prolifération des armes de destruction massive et prévention de la guerre nucléaire ; démographique; - les ressources naturelles (matières premières, énergie, alimentation).

Les problèmes mondiaux comprennent également : l'utilisation des ressources de la mer et des fonds marins ; exploration spatiale; surmonter le retard économique des pays sous-développés et la pauvreté dans le monde, garantir les droits de l'homme, créer et développer un système d'information informatique mondial, etc.

La place, le rôle et l’ampleur des problèmes mondiaux individuels ne restent pas inchangés. Actuellement, presque unanimement, le problème environnemental est reconnu comme le problème principal, même si jusqu'à récemment, non sans raisons politiques, le désarmement et la prévention d'une guerre nucléaire étaient considérés comme tels. En raison de sa portée exceptionnelle, de son degré d'influence et de ses conséquences pour l'humanité, de la diversité des composants impliqués et des difficultés économiques particulières liées à la résolution de ce problème, ce problème a acquis de nouvelles caractéristiques qualitatives.

La croissance de la population terrestre, l'intensification de l'utilisation des ressources naturelles, l'extraction des ressources naturelles, la pollution et l'épuisement de l'environnement conduisent à des changements fondamentaux dans les conditions de vie de l'humanité et l'état de l'espace proche de la Terre. L’écologie est devenue un problème mondial majeur aux aspects économiques sans précédent. Il est également important qu’elle se caractérise par une tendance stable à l’aggravation.

Des changements s'opèrent également au sein des problèmes mondiaux : certaines de leurs composantes perdent leur ancienne signification, le rôle d'autres augmente et de nouvelles apparaissent. Ainsi, dans le problème démographique, de nouvelles tâches sont apparues liées à une expansion significative des migrations internationales de la population, des ressources en main-d'œuvre, etc.

Dans le même temps, il convient de souligner les liens étroits qui existent entre les problèmes mondiaux. La croissance rapide de la population par rapport à la production agricole dans de nombreux pays en développement détermine la gravité du problème alimentaire. Les pays développés qui disposent de ressources alimentaires, ainsi que les organisations internationales qui élaborent et mettent en œuvre des programmes d'assistance spéciaux, sont obligés de s'impliquer dans sa résolution.

Il convient de noter que l'évaluation des problèmes mondiaux individuels et l'attitude à leur égard dans les pays et dans la communauté mondiale sont ambiguës, notamment du point de vue des aspects économiques et de la recherche de sources de ressources pour les surmonter. L'auteur ne se donne pas pour tâche d'examiner en détail chacun des problèmes mondiaux - il s'agit d'un vaste sujet distinct. Ce n'est qu'à travers l'exemple de certains, à notre avis les principaux, que l'on examine l'impact des problèmes mondiaux sur la formation de l'économie mondiale et le rôle de cette dernière dans leur solution.

Pour la première fois, l’attention a été portée sur l’émergence et la croissance des problèmes mondiaux au début des années 70. V matériaux connus Club de Rome. Ce n’est pas un hasard si déjà à cette époque les problèmes de contamination et de violation de l’environnement, de l’écologie et de leurs conséquences pour l’humanité sont apparus. Dans le même temps, il a été proposé de concentrer les efforts sur l'atténuation de l'impact négatif de l'activité économique et de la dynamique démographique, principalement par une réglementation restrictive et différenciée selon les régions de la croissance économique.

Le besoin urgent d’une action coordonnée à grande échelle de la part de l’ensemble de la communauté mondiale est désormais devenu évident, compte tenu de la nature catastrophique planétaire du problème pour les générations actuelles et futures. Il est reconstitué avec de nouvelles composantes (le danger des déchets nucléaires et de leur élimination ; l'impact accru et massif sur la vie et la santé des personnes ; les changements durables défavorables du climat terrestre dus à la destruction systématique et croissante de l'environnement atmosphérique, etc.), couvrant presque tous les pays et territoires.

L'espace est un environnement mondial et le patrimoine commun de l'humanité. À notre époque, où les programmes spatiaux sont devenus beaucoup plus complexes, leur mise en œuvre nécessite la concentration des efforts techniques, économiques et intellectuels de la plupart des pays et des peuples. L’exploration spatiale est devenue l’un des problèmes internationaux les plus importants. L'exploration spatiale pacifique, à condition d'abandonner les programmes militaires, repose sur l'utilisation des dernières avancées scientifiques et technologiques, de production et de gestion. L’exploration spatiale, déjà à ce stade, a considérablement élargi les connaissances de l’humanité sur la Terre et ses ressources. Chaque jour, les orientations et les objectifs de l’industrie spatiale deviennent de plus en plus clairs.

L'étude de l'espace a donné à l'humanité de nombreuses informations utiles et nouvelles informations. Dans le but de l'obtenir, personne n'a initialement pensé au danger environnemental. À partir du lancement constant de nouveaux satellites et équipements dans l'espace proche de la Terre, une décharge spatiale a commencé à se former, dérivant dans l'espace, ce qui constitue une menace à la fois pour les satellites et les cosmonautes déjà dans l'espace, ainsi que pour ceux sur Terre.

Lors de l’utilisation de fusées et d’équipements et technologies spatiaux, l’atmosphère, la couche d’ozone et les écosystèmes ont un impact négatif.

Lors du lancement des lanceurs, la Terre est polluée par des parties qui en sont séparées, et les facteurs d'un tel impact sont :

  • - pollution de diverses zones du sol, de la surface et eaux souterraineséléments combustibles pour fusées;
  • - possibilité d'explosion diverses pièces et la survenue d'incendies ;
  • - des dommages mécaniques au sol et à la végétation se produisent.

Des groupes de personnes, des États et des monopoles sur les fusées et l’espace qui s’intéressent aux activités liées aux fusées et à l’espace, à des fins égoïstes et en raison d’une faible culture environnementale et juridique, sous-estiment les dangers environnementaux réels et potentiels de cette activité et les cachent aux professionnels et à la société.

Il n’existe toujours pas d’organisations ni de médias indépendants dans le monde qui s’engageraient professionnellement dans la recherche et l’étude des conséquences des activités spatiales et des fusées, ainsi que de leur impact sur l’environnement et la population.

À l'heure actuelle, un certain nombre de problèmes ont été identifiés, notamment des problèmes méthodologiques, juridiques, institutionnels, techniques et sanitaires, qui surviennent lors du développement du complexe spatial. Malgré cela, aucune étude approfondie des écosystèmes n'a encore été réalisée et aucune évaluation systématique de l'impact du cosmodrome et des lancements de fusées n'a été réalisée.

L'atmosphère et la nature sont polluées par des substances de toutes classes de danger. Et aujourd'hui ça n'existe pas méthodes efficaces leur neutralisation.

Pour améliorer la situation actuelle, il est nécessaire de développer un soutien normatif et méthodologique pour la surveillance environnementale des composants environnementaux, de rechercher des méthodes et des matériaux qui garantiraient moins impact négatif sur l'environnement et réduirait la quantité de déchets rejetés dans l'espace.

Avant le début des premiers vols spatiaux, tout l’espace proche de la Terre, et plus encore l’espace « lointain », l’univers, était considéré comme quelque chose d’inconnu. Et ce n'est que plus tard qu'ils ont commencé à reconnaître qu'entre l'Univers et la Terre - sa plus petite particule - il existe une relation et une unité inextricables. Les Terriens ont commencé à se considérer comme des participants à tous les processus se déroulant dans l'espace. L'interaction étroite de la biosphère terrestre avec l'environnement cosmique permet d'affirmer que les processus qui se produisent dans l'Univers ont un impact sur

impact sur notre planète. Lors du développement des activités spatiales, il est nécessaire de s'orienter environnementalement vers l'astronautique, car l'absence de cette dernière peut entraîner des conséquences irréversibles.

Il convient de noter que déjà à la naissance des fondements de la cosmonautique théorique, les aspects environnementaux jouaient un rôle important, et surtout dans les travaux de K.E. Tsiolkovski. Selon lui, l’entrée même de l’homme dans l’espace représente le développement d’une toute nouvelle « niche » écologique, différente de celle terrestre.

L'espace proche (ou espace proche de la Terre) est l'enveloppe gazeuse de la Terre, située au-dessus de l'atmosphère de surface, et dont le comportement est déterminé par l'influence directe du rayonnement ultraviolet solaire, tandis que l'état de l'atmosphère est principalement influencé par le La surface de la Terre.

Jusqu'à récemment, les scientifiques pensaient que l'exploration spatiale proche n'avait pratiquement aucun impact sur la météo, le climat et les autres conditions de vie sur Terre. Il n’est donc pas surprenant que l’exploration spatiale ait été menée sans se soucier de l’environnement. L’apparition des trous dans la couche d’ozone a fait réfléchir les scientifiques. Mais, comme le montrent les recherches, le problème de la préservation de la couche d'ozone n'est qu'une petite partie du problème beaucoup plus général de la protection et de l'utilisation rationnelle de l'espace proche de la Terre et, surtout, de cette partie de celui-ci qui forme la haute atmosphère et pour dont l'ozone n'est qu'un de ses composants. En termes de force relative d'impact sur la haute atmosphère, le lancement d'une fusée spatiale est similaire à une explosion. bombe atomique dans l'atmosphère de surface.

L'espace est un nouvel environnement pour l'homme, pas encore habité. Mais là aussi se pose l’éternel problème de la contamination de l’environnement, cette fois dans l’espace. Il y a aussi le problème de la contamination de l’espace proche de la Terre par des débris d’engins spatiaux. Par ailleurs, une distinction est faite entre les débris spatiaux observables et inobservables, dont la quantité est inconnue. Des débris spatiaux apparaissent lors du fonctionnement d'engins spatiaux orbitaux et de leur destruction délibérée ultérieure. Il comprend également les dépenses vaisseau spatial

, étages supérieurs, éléments structurels détachables tels que adaptateurs pyrobolt, couvercles, carénages, derniers étages de lanceurs, etc.

L’espace extra-atmosphérique n’est sous la juridiction d’aucun État. Il s’agit dans sa forme la plus pure d’un objet de protection internationale. Ainsi, l'un des problèmes importants qui se posent dans le processus d'exploration spatiale industrielle est la détermination de facteurs spécifiques des limites admissibles de l'impact anthropique sur l'environnement et l'espace proche de la Terre. Il est impossible de ne pas admettre qu'il existe aujourd'hui un impact négatif de la technologie spatiale sur l'environnement (destruction de la couche d'ozone, contamination de l'atmosphère par des oxydes de métaux, de carbone, d'azote et à proximité de l'espace - par des parties d'engins spatiaux usés). Il est donc très important d’étudier les conséquences de son influence d’un point de vue environnemental.

Conclusion

La pollution de l’environnement, l’épuisement des ressources naturelles et la perturbation des liens écologiques dans les écosystèmes sont devenus des problèmes mondiaux. Et si l’humanité continue de suivre la voie actuelle du développement, alors sa mort, selon les plus grands écologistes du monde, sera inévitable dans deux ou trois générations.

La terre est comme une bibliothèque. Elle doit rester dans le même état même après avoir nourri notre esprit en lisant tous ses livres et en s'enrichissant des idées des nouveaux auteurs. La vie est le livre le plus précieux. Nous devons la traiter avec amour, mais essayer de ne rien déchirer

pages pour le remettre - avec de nouvelles notes - entre les mains de ceux qui savent déchiffrer la langue de leurs ancêtres, dans l'espoir d'honorer le monde qu'ils laisseront à leurs fils et filles.

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L'humanité est originaire d'Afrique. Mais nous n’y sommes pas tous restés ; pendant plus de mille ans, nos ancêtres se sont répandus sur tout le continent puis l’ont quitté. Lorsqu’ils atteignirent la mer, ils construisirent des bateaux et naviguèrent sur de grandes distances vers des îles dont ils ignoraient peut-être l’existence. Pourquoi?

Probablement pour la même raison pour laquelle nous et les étoiles disons : « Que se passe-t-il là-bas ? Pourrions-nous y arriver ? Peut-être pourrions-nous y voler.

L’espace, bien sûr, est plus hostile aux vie humaine que la surface de la mer ; échapper à la gravité terrestre implique beaucoup plus de travail et de dépenses que de prendre un bateau au large. Mais ensuite il y avait des bateaux technologie avancée de son époque. Les voyageurs planifiaient soigneusement leurs voyages dangereux et beaucoup moururent en essayant de découvrir ce qu'il y avait au-delà de l'horizon.

La conquête de l’espace pour trouver un nouvel habitat est un projet grandiose, dangereux et peut-être impossible. Mais cela n’a jamais empêché les gens d’essayer.

1. Décollage

Résistance à la gravité

Des forces puissantes conspirent contre vous – la gravité en particulier. Si un objet au-dessus de la surface de la Terre veut voler librement, il doit littéralement s'élever à une vitesse supérieure à 43 000 km/h. Cela entraîne des coûts financiers importants.

Par exemple, il a fallu près de 200 millions de dollars pour lancer le rover Curiosity sur Mars. Et si l'on parle d'une mission avec des membres d'équipage, le montant augmentera considérablement.

L’utilisation réutilisable de navires volants permettra d’économiser de l’argent. Les fusées, par exemple, ont été développées pour réutilisable, et comme nous le savons, il existe déjà des tentatives d'atterrissage réussi.

2. Vol

Nos navires sont trop lents

Voler dans l’espace est facile. Après tout, c’est un vide ; rien ne vous ralentit. Mais lors du lancement d'une fusée, des difficultés surviennent. Plus la masse d'un objet est grande, plus il faut de force pour le déplacer, et les fusées ont une masse énorme.

Le carburant chimique pour fusée est idéal pour le coup de pouce initial, mais le précieux kérosène brûle en quelques minutes. L'accélération des impulsions permettra d'atteindre Jupiter dans 5 à 7 ans. Cela fait énormément de films en vol. Nous avons besoin d'un radical nouvelle méthode pour développer la vitesse de vol.

Félicitations! Vous avez réussi à lancer une fusée en orbite. Mais avant de vous échapper dans l'espace, un morceau d'un vieux satellite apparaît de nulle part et s'écrase dans votre réservoir de carburant. Ça y est, la fusée est partie.

Il s’agit d’un problème de débris spatiaux, et il est bien réel. Le réseau américain de surveillance spatiale a découvert 17 000 objets, chacun de la taille d'une balle, parcourant la Terre à une vitesse supérieure à 28 000 km/h ; et près de 500 000 pièces supplémentaires de moins de 10 cm. Les adaptateurs de lancement, les capuchons d'objectif et même une tache de peinture peuvent cratérer les systèmes critiques.

Les boucliers Whipple – des couches de métal et de Kevlar – peuvent protéger contre de minuscules pièces, mais rien ne peut vous sauver d’un satellite entier. Il y en a environ 4 000 sur l’orbite terrestre, dont la plupart sont morts dans les airs. Le contrôle de vol vous aide à éviter les chemins dangereux, mais ce n'est pas parfait.

Il n'est pas réaliste de les pousser hors de leur orbite : il faudrait une mission entière pour se débarrasser d'un seul satellite mort. Désormais, tous les satellites sortiront de leur orbite d’eux-mêmes. Ils largueraient du carburant supplémentaire, puis utiliseraient des propulseurs de fusée ou une voile solaire pour voler vers la Terre et se consumer dans l'atmosphère.

4. Navigation

Il n'y a pas de GPS pour l'espace

Le « Open Space Network », des antennes implantées en Californie, en Australie et en Espagne, sont le seul outil de navigation spatiale. Tout ce qui est lancé dans l'espace, depuis les satellites des projets étudiants jusqu'à la sonde New Horizons errant dans la ceinture de Copeyre, en dépend.

Nez un grand nombre missions, le réseau devient encombré. Le commutateur est souvent occupé. Ainsi, dans un futur proche, la NASA s’efforce d’alléger la charge. Les horloges atomiques installées sur les navires eux-mêmes réduiraient de moitié les temps de transmission, permettant ainsi de calculer les distances avec une seule transmission d'informations depuis l'espace. Et augmenter bande passante les lasers traiteront de gros paquets de données tels que des photographies ou des messages vidéo.

Mais plus les fusées s’éloignent de la Terre, moins cette méthode devient fiable. Bien sûr, les ondes radio se propagent à la vitesse de la lumière, mais les transmissions dans l’espace lointain prennent encore plusieurs heures. Et les étoiles peuvent vous indiquer la direction, mais elles sont trop loin pour vous indiquer où vous êtes.

Joseph Ginn, expert en navigation dans l'espace lointain, veut concevoir système autonome pour les missions futures qui collecteraient des images de cibles et d'objets proches et utiliseraient leurs emplacements relatifs pour trianguler les coordonnées des engins spatiaux sans nécessiter aucun contrôle au sol.

Ce sera comme le GPS sur Terre. Vous installez un récepteur GPS sur votre voiture et le problème est résolu.

5. Rayonnement

L'espace te transformera en un sac de cancer

En dehors du cocon sûr de l'atmosphère terrestre et champ magnétique, un rayonnement cosmique vous attend, et il est mortel. Outre le cancer, il peut également provoquer des cataractes et éventuellement la maladie d'Alzheimer.

Lorsque des particules subatomiques frappent les atomes d'aluminium qui composent le corps du vaisseau spatial, leurs noyaux explosent, libérant davantage de particules ultrarapides appelées rayonnement secondaire.

Solution au problème ? Un seul mot : plastique. Il est léger et solide, et il regorge d’atomes d’hydrogène dont les petits noyaux ne produisent pas beaucoup de rayonnement secondaire. La NASA teste un plastique qui pourrait atténuer les radiations des vaisseaux spatiaux ou des combinaisons spatiales.

Ou que diriez-vous de ce mot : aimants. Les scientifiques du projet de rayonnement spatial « Superconductivity Shield » travaillent sur le diborure de magnésium, un supraconducteur qui détournerait les particules chargées du vaisseau.

6. Nourriture et eau

Il n'y a pas de supermarchés sur Mars

En août dernier, les astronautes de l'ISS ont mangé pour la première fois de la laitue qu'ils avaient cultivée dans l'espace. Mais l’aménagement paysager à grande échelle en apesanteur est difficile. L'eau flotte dans des bulles au lieu de s'infiltrer dans le sol, c'est pourquoi les ingénieurs ont inventé des tuyaux en céramique pour diriger l'eau jusqu'aux racines des plantes.

Certains légumes sont déjà assez peu encombrants, mais les scientifiques travaillent sur une prune naine génétiquement modifiée mesurant moins d'un mètre de haut. Les protéines, les graisses et les glucides peuvent être reconstitués en mangeant des cultures plus variées, comme les pommes de terre et les cacahuètes.

Mais tout cela sera vain si vous manquez d’eau. (Le système de recyclage de l'urine et de l'eau de l'ISS nécessite des réparations périodiques, et les équipages interplanétaires ne pourront pas compter sur le réapprovisionnement en nouvelles pièces.) Les OGM peuvent également aider ici. Michael Flynn, ingénieur au centre de recherche de la NASA, travaille sur un filtre à eau fabriqué à partir de bactéries génétiquement modifiées. Il l’a comparé à la façon dont l’intestin grêle traite ce que vous buvez. En gros vous êtes un système de recyclage d’eau, avec un délai utilisation bénéfique 75 ou 80 ans.

7. Muscles et os

L'apesanteur vous transforme en bouillie

L'apesanteur fait des ravages dans l'organisme : certaines cellules immunitaires sont incapables de faire leur travail et les globules rouges explosent. Il favorise les calculs rénaux et rend votre cœur paresseux.

Les astronautes de l'ISS s'entraînent pour lutter contre l'atrophie musculaire et la perte osseuse, mais ils perdent toujours de la masse osseuse dans l'espace, et ces cycles de rotation en apesanteur ne résolvent pas d'autres problèmes. La gravité artificielle résoudrait tout cela.

Dans son laboratoire du Massachusetts Institute of Technology, l'ancien astronaute Lawrence Young effectue des tests sur une centrifugeuse : des sujets s'allongent sur le côté sur une plate-forme et pédalent avec les pieds sur une roue immobile, tandis que la structure entière tourne progressivement autour de son axe. La force qui en résulte agit sur les jambes des astronautes, rappelant vaguement l'influence gravitationnelle.

Le simulateur de Yang est trop limité, il peut être utilisé plus d'une heure ou deux par jour, pour une gravité constante, l'ensemble du vaisseau spatial devrait devenir une centrifugeuse.

8. Santé mentale

Le voyage interplanétaire est un chemin direct vers la folie

Lorsqu'une personne subit un accident vasculaire cérébral ou une crise cardiaque, les médecins abaissent parfois la température du patient, ralentissant ainsi son métabolisme afin de réduire les dommages causés par le manque d'oxygène. C’est une astuce qui pourrait également fonctionner pour les astronautes. Voyager interplanétaire pendant un an (au moins), vivre dans un vaisseau spatial exigu avec de la mauvaise nourriture et aucune intimité est la recette de la folie spatiale.

C'est pourquoi John Bradford dit que nous devrions dormir pendant voyage dans l'espace. Président de la société d'ingénierie SpaceWorks et co-auteur d'un rapport pour la NASA sur les missions longues, Bradford estime que la congélation cryogénique des équipages réduirait la consommation de nourriture et d'eau et empêcherait l'effondrement mental de l'équipage.

9. Atterrissage

Probabilité d'accident

Bonjour planète ! Vous êtes dans l’espace depuis plusieurs mois, voire plusieurs années. Le monde lointain est enfin visible à travers votre hublot. Il ne vous reste plus qu'à atterrir. Mais vous parcourez l’espace sans friction à 200 000 milles à l’heure. Oh ouais, et puis il y a la gravité de la planète.

Le problème de l’atterrissage reste l’un des problèmes les plus urgents que les ingénieurs doivent résoudre. Souvenez-vous de l'échec sur Mars.

10. Ressources

Vous ne pouvez pas emporter une montagne de minerai d'aluminium avec vous

Lorsque les vaisseaux spatiaux entreprennent un long voyage, ils emportent avec eux des fournitures depuis la Terre. Mais on ne peut pas tout emporter avec soi. Des semences, des générateurs d'oxygène, peut-être quelques machines pour la construction d'infrastructures. Mais les colons devront faire le reste eux-mêmes.

Heureusement, l’espace n’est pas complètement stérile. « Chaque planète a tout éléments chimiques, bien que les concentrations soient différentes », explique Ian Crawford, planétologue à Birkbeck, Université de Londres. La Lune contient beaucoup d'aluminium. Mars contient du quartz et de l'oxyde de fer. Les astéroïdes proches constituent une source importante de minerais de carbone et de platine, ainsi que d'eau, une fois que les pionniers auront compris comment faire exploser la matière dans l'espace. Si les fusibles et les foreurs sont trop lourds à transporter à bord du navire, ils devront extraire les fossiles par d'autres méthodes : fusion, aimants ou microbes digérant les métaux. Et la NASA explore un processus d'impression 3D pour imprimer des bâtiments entiers – et il ne sera pas nécessaire d'importer des équipements spéciaux.

11. Recherche

Nous ne pouvons pas tout faire nous-mêmes

Les chiens ont aidé les humains à coloniser la Terre, mais ils n’auraient pas survécu sur Terre. Pour nous répandre dans le nouveau monde, nous aurons besoin d'un nouveau meilleur ami: robot.

Coloniser une planète demande beaucoup de travail et les robots peuvent creuser toute la journée sans avoir à manger ni à respirer. Les prototypes actuels sont grands et encombrants et ont du mal à se déplacer au sol. Les robots devraient donc être différents de nous : il pourrait s'agir d'un robot léger et orientable doté de griffes en forme de pelle rétro, conçu par la NASA pour creuser la glace sur Mars.

Cependant, si le travail demande dextérité et précision, alors les doigts humains sont indispensables. La combinaison spatiale d'aujourd'hui est conçue pour l'apesanteur, pas pour randonnée par exoplanète. Le prototype Z-2 de la NASA est doté de joints flexibles et d'un casque qui donne une vision claire de tous les besoins en matière de câblage fin.

12. L'espace est immense

Les lecteurs Warp n'existent toujours pas

La chose la plus rapide que les humains aient jamais construite est une sonde appelée Helios 2. Elle n'est plus opérationnelle, mais s'il y avait du son dans l'espace, vous l'entendrez crier car elle orbite toujours autour du soleil à des vitesses supérieures à 157 000 miles par heure. C'est près de 100 fois plus rapide qu'une balle, mais même à cette vitesse, il faudrait environ 19 000 ans pour atteindre notre étoile la plus proche, Alpha Centauri. Au cours d’un si long vol, des milliers de générations allaient changer. Et presque personne ne rêve de mourir de vieillesse dans un vaisseau spatial.

Pour battre le temps, nous avons besoin d’énergie – beaucoup d’énergie. Peut-être que tu pourrais exploiter le mien sur Jupiter quantité suffisante de l'hélium 3 pour la fusion thermonucléaire (après avoir inventé les moteurs à fusion, bien sûr). Théoriquement, des vitesses proches de la lumière peuvent être atteintes en utilisant l’énergie d’annihilation de la matière et de l’antimatière, mais le faire sur Terre est dangereux.

"Vous ne voudriez jamais faire cela sur Terre", déclare Les Johnson, un technicien de la NASA qui travaille sur des idées folles vaisseau spatial. « Si vous faites cela dans espace extra-atmosphérique, et quelque chose ne va pas, vous ne détruisez pas le continent. Trop? Et si énergie solaire? Tout ce dont vous avez besoin est une voile de la taille du Texas.

Une solution beaucoup plus élégante pour déchiffrer le code source de l’univers consiste à utiliser la physique. La propulsion théorique de Miguel Alcubierre compresserait l'espace-temps devant votre vaisseau et l'étendrait derrière lui, afin que vous puissiez voyager plus vite que la vitesse de la lumière.

L’humanité aura besoin de quelques Einstein supplémentaires travaillant dans des endroits comme le Grand collisionneur de hadrons pour démêler tous les nœuds théoriques. Il est fort possible que nous fassions une découverte qui changerait tout, mais il est peu probable que cette avancée sauve la situation actuelle. Si vous voulez plus de découvertes, vous devez y investir plus d’argent.

13. Il n’y a qu’une seule Terre

Nous devons avoir le courage de rester

Il y a une vingtaine d’années, l’auteur de science-fiction Kim Stanley Robinson a esquissé une future utopie sur Mars, construite par des scientifiques à partir d’une Terre surpeuplée et étendue. Sa « Trilogie sur Mars » a fortement contribué à la colonisation. Mais en fait, outre la science, pourquoi aspirons-nous à l’espace ?

Le besoin d'explorer est ancré dans nos gènes, c'est le seul argument : l'esprit pionnier et le désir de découvrir notre objectif. "Il y a quelques années, les rêves de conquête de l'espace occupaient notre imaginaire", se souvient l'astronome de la NASA Heidi Hummel. - Nous parlions le langage des courageux explorateurs de l'espace, mais tout a changé après la station New Horizons en juillet 2015. Toute la diversité des mondes du système solaire s’est ouverte devant nous.

Qu’en est-il du destin et du but de l’humanité ? Les historiens le savent mieux. L’expansion de l’Occident a été un accaparement de terres, et les grands explorateurs y étaient principalement venus chercher des ressources ou des trésors. L’envie de voyager de l’humanité ne s’exprime qu’au service d’un désir politique ou économique.

Bien sûr, la destruction imminente de la Terre pourrait être une incitation. Épuisez les ressources de la planète, changez le climat et l’espace deviendra le seul espoir de survie.

Mais c’est une façon de penser dangereuse. Cela crée un risque moral. Les gens pensent que si nous, nous pouvons commencer par table rase quelque part sur Mars. C'est un mauvais jugement.

À notre connaissance, la Terre est le seul endroit habitable de l’univers connu. Et si nous devons quitter cette planète, cela devrait être notre désir et non le résultat d’une situation désespérée.



 


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