Bốn công nghệ vũ trụ sẽ thay đổi cuộc sống của chúng ta trong tương lai gần

2024 Tác giả: Malcolm Clapton | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 04:15

Hãy tưởng tượng một thế giới mà ở đó bão, cuồng phong, lốc xoáy, lũ lụt và sét không còn nguy hiểm đối với con người. Một thế giới mà chuyến bay từ London đến Sydney mất một giờ. Hãy tưởng tượng một tương lai trong đó kiến thức của chúng ta về vật chất sâu rộng đến mức du hành thời gian trở thành hiện thực. Các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu những công nghệ này ở California, ở Palo Alto, trong các phòng thí nghiệm của Lockheed Martin, gã khổng lồ thế giới trong lĩnh vực công nghệ hàng không vũ trụ và chế tạo máy bay.

Lockheed Martin sát cánh cùng NASA, các trường đại học hàng đầu thế giới và các đối tác thương mại lớn mạnh. Các nhà khoa học đang tập trung vào bốn dự án sẽ cách mạng hóa thế giới của chúng ta:

• bảo toàn tính mạng con người;
• sự khám phá những kiến thức mới về nguồn gốc của Vũ trụ;
• các chuyến bay với tốc độ âm thanh;
• ngăn chặn ngày tận thế.

Theo dõi tia chớp

Trong tháng 5, lốc xoáy, lũ lụt và các thảm họa thiên nhiên khác khiến nền kinh tế Mỹ thiệt hại hơn 4,5 tỷ USD, theo số liệu của công ty bảo hiểm AON, đã có 412 trận lốc xoáy trong một tháng. Tại Trung Quốc, trong cùng tháng, 81 người chết và 100.000 ngôi nhà bị hư hại và phá hủy do mưa Mei-yu.

Không ai có thể tránh khỏi những thảm họa thời tiết. Năm 2011, lũ lụt ở Thái Lan đã tấn công các nhà máy sản xuất linh kiện máy tính và làm tăng giá ổ cứng trên toàn thế giới.

Dự báo chính xác về một trận lốc xoáy sắp tới sẽ giúp cứu sống nhiều người. Bản đồ Tia chớp (GLM) sẽ cho mọi người cơ hội ẩn náu khỏi thảm họa.

Scott Fouse, Phó chủ tịch Trung tâm Công nghệ Tiên tiến của Lockheed Martin, nói rằng sét hình thành trong các đám mây và chỉ chạm tới mặt đất sau một thời gian, vì vậy bạn có thể dự đoán được một thảm họa. Các nhà khoa học sẽ kết nối các cảm biến để thu thập dữ liệu sét với vệ tinh GOES-R của Mỹ, sẽ được phóng vào năm sau.

Kỹ sư trưởng của vệ tinh GOES-R Stephen Jolly giải thích rằng các cảm biến được tạo ra bằng công nghệ của kính viễn vọng Hubble, chỉ là bây giờ chúng ta sẽ không nhìn vào các ngôi sao mà là ở Trái đất. Cơn lốc xoáy bắt đầu 10 phút sau khi bắt đầu hoạt động sét, và 10 phút này sẽ cứu sống nhiều người.

Công cụ theo dõi thời tiết, chụp Trái đất ở tốc độ 500 khung hình / giây, sẽ giúp máy bay điều hướng qua cơn bão và gửi tín hiệu cảnh báo tới các lưới điện đang bị đe dọa trên Trái đất. Các nhà khoa học có kế hoạch triển khai hệ thống GLM trên toàn thế giới.

Ngoài thời tiết xấu, các vụ phóng khối lượng đăng quang - chất từ vành nhật hoa - gây ra mối đe dọa đối với hệ thống điện và hàng không. Đã bao phủ hàng tỷ km trong không gian, các hạt vật chất sẽ đến Trái đất trong 1-3 ngày. Ngay cả lượng khí thải nhỏ cũng có thể làm suy giảm tín hiệu từ vệ tinh, và chúng ta sẽ mất quyền kiểm soát máy bay và hệ thống điện.

Lượng phát tán càng lớn, hậu quả càng nguy hiểm. Tùy thuộc vào thời điểm phát hành, vị trí trên mặt trời nơi nó sẽ xảy ra, và hướng chuyển động của các hạt, một số khu vực trên thế giới có thể mất điện tới 5 tháng. Các công ty bảo hiểm phải trả khoảng 10 tỷ đô la mỗi năm cho thiệt hại do khí thải hàng loạt. Máy ảnh nhiệt tia cực tím GOES-R sẽ cung cấp cảnh báo sớm về lượng khí thải sắp tới.

Một công cụ khác trên GOES-R, geoCARB, đang được phát triển với sự hợp tác của Đại học Oklahoma. Nó đo mức độ carbon dioxide trong bầu khí quyển của Trái đất để chúng ta có thể dự đoán những thay đổi liên quan đến lượng của nó.

Du hành thời gian và chụp các thiên hà non trẻ

Lockheed Martin và Đại học Arizona đang phát triển một máy ảnh hồng ngoại gần siêu nhạy với hy vọng thu được ánh sáng của các ngôi sao và thiên hà sớm nhất trong giai đoạn hình thành của chúng. Các nhà thiên văn học đã cài đặt một máy ảnh coronagraph để chụp ảnh các vật thể nhìn thấy yếu gần các nguồn sáng. Cơ chế hoạt động của coronagraph trong NIRCam tương tự như khi chúng ta lấy lòng bàn tay che mắt khỏi ánh sáng mặt trời để nhìn vật gì đó.

NIRCam sẽ được phóng lên vũ trụ trên Kính viễn vọng Không gian James Webb vào tháng 10 năm 2018 từ Guiana thuộc Pháp bằng tên lửa Ariane 5. Với sự trợ giúp của máy quang phổ, các nhà khoa học sẽ tìm hiểu thêm về bản chất của ánh sáng và xem các đám mây khí hình thành như thế nào. Điều này sẽ giúp hiểu rất nhiều về nguồn gốc của vũ trụ.

Với NIRCam, các nhà nghiên cứu sẽ nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối. Bây giờ chúng bị che khuất khỏi kính thiên văn của chúng ta, nhưng chúng ta biết rằng chúng tồn tại. Kiến thức này sẽ đặt nền tảng để hiểu được sự tương tác của không gian và thời gian.

Chúng ta tin rằng thời gian di chuyển theo một hướng, nhưng vật chất không như chúng ta nghĩ. Ví dụ, có những lỗ hổng trong không gian do các vật thể lớn như Mặt trời gây ra. Khám phá này có thể dẫn đến du hành thời gian không? Tôi không loại trừ bất cứ điều gì. Loạt phim Star Trek cũ nói về nhiều công nghệ này, và cha tôi, một nhà vật lý, đã cười nhạo chúng. Những công nghệ này hiện đang trở thành hiện thực. Khi chúng ta hiểu được cơ sở của nguồn gốc của Vũ trụ, chúng ta sẽ có thể giải thích tất cả các hiện tượng mà chúng ta không thể hiểu được bây giờ.

Stephen Jolly

Nghiên cứu với NIRCam không chỉ quan trọng đối với các nhà vũ trụ học, mà còn đối với toàn thế giới: nó sẽ ảnh hưởng đến hệ thống tín ngưỡng và thay đổi niềm tin tôn giáo của nhân loại.

Nhanh hơn âm thanh gấp 20 lần

Ý tưởng về du lịch siêu thanh không phải là mới. Thuật ngữ này xuất hiện vào những năm 70 và biểu thị tốc độ Mach 5, tức là gấp 5 lần tốc độ âm thanh. Nhiều dự án dành cho nỗ lực vượt qua tốc độ âm thanh hàng chục lần. Các nhà phát triển từ Đức có kế hoạch phóng Hypersonic SpaceLiner vào năm 2030, có thể bay từ châu Âu đến Australia trong 90 phút. Lockheed Martin đang tham gia vào việc phát triển công nghệ để vượt qua tốc độ Mach 20 - 24.498 km / h - và Mach 30.

Các nỗ lực đạt tới Mach 20 đã thất bại do thiếu vật liệu đáng tin cậy có thể chịu được nhiệt sinh ra ở tốc độ này. Các nhà khoa học hiện có vật liệu tự làm lạnh bằng cách "làm tràn" các electron, giống như cơ thể con người tiết ra mồ hôi.

Lockheed Martin đang làm việc với Đại học Imperial College London, sở hữu một đường hầm gió siêu âm để thử nghiệm vật liệu. Các chuyến bay siêu thanh không chỉ cần thiết cho hành khách thông thường để nhanh chóng di chuyển từ quốc gia này sang quốc gia khác. Chúng rất cần thiết để cung cấp hỗ trợ nhân đạo hoặc cứu trợ thảm họa ngay lập tức, mặc dù chi phí du lịch siêu thanh sẽ rất cao trong những năm đầu sử dụng.

Cùng với vật liệu siêu thanh, những phát triển khác sẽ được sử dụng để tạo ra những cỗ máy của tương lai. Ví dụ, các ống nano carbon, mỏng hơn sợi tóc người 50.000 lần, sẽ được sử dụng trong pin.

Chúng tôi sử dụng công nghệ vũ trụ trong ngành công nghiệp máy bay, trong ngành công nghiệp ô tô và trong cuộc sống hàng ngày. Chúng tôi đã phát minh ra cảm biến với nguồn điện có thể tự tắt mở mà không cần dây dẫn. Điều này sẽ giúp chúng ta có thể tạo ra những vệ tinh có kích thước nhỏ hơn hàng nghìn lần so với những vệ tinh hiện tại. Những chiếc xe sẽ như thế nào? Ai biết!

Stephen Jolly

Ngăn chặn ngày tận thế

Năm 2013, một thiên thạch có chiều ngang khoảng 15 mét rơi xuống Chelyabinsk, khiến khoảng 2.000 người bị thương. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử gần đây khi một thiên thạch lớn rơi xuống và gây ra sự tàn phá đáng kể. Các thiên thạch nhỏ liên tục rơi xuống Trái đất. Một mối đe dọa toàn cầu có thể được đặt ra bởi một thiên thạch có đường kính khoảng 400 mét. Nhưng chúng lại đến Trái đất mỗi nghìn năm một lần, theo các nhà khoa học từ NASA.

NASA hiện đang quan sát hơn 1.400 tiểu hành tinh có thể gây ra thiệt hại đáng kể. Trái đất được bảo vệ bởi các hành tinh khổng lồ của hệ Mặt trời, chúng tự "kéo" các thiên thạch về phía mình. Do đó, thiên thạch nghiêm trọng cuối cùng đã rơi xuống Trái đất vào năm 1908, một lần nữa trên lãnh thổ của Nga, và gây ra một trận động đất mạnh 5 độ Richter. Nơi rơi của nó tan hoang, chỉ có một người chết. Nếu thiên thạch rơi 4 giờ 47 phút sau đó, nó sẽ quét sạch thành phố St. Petersburg, nơi có dân số hơn một triệu người vào thời điểm đó.

66 triệu năm trước, trong kỷ Phấn trắng, khi khủng long đi lang thang trên Trái đất, một thiên thạch rộng khoảng 10 km đã rơi xuống bán đảo Yucatan ở Mexico, tạo thành miệng núi lửa Chicxulub. Lực va chạm tương đương với một tỷ quả bom được thả xuống Hiroshima, và gây ra phản ứng hóa học làm "sôi" Trái đất.

Các nhà khoa học của NASA và Lockheed Martin đang nỗ lực ngăn chặn những thảm họa tương tự trong tương lai. NASA đã duy trì một danh mục các vật thể gần Trái đất kể từ năm 1998 và có kế hoạch thực hiện một sứ mệnh vào năm 2016 sẽ thay đổi mối quan hệ của nhân loại với các tiểu hành tinh.

Sứ mệnh không người lái OSIRIS-REX sẽ du hành đến tiểu hành tinh Bennu, một trong những tiểu hành tinh có khả năng nguy hiểm nhất. Khả năng cao là nó sẽ đâm vào Trái đất vào cuối TK XXII. OSIRIS-REX sẽ bay đến Bennu, lấy mẫu thành phần của nó và đưa nó về Trái đất. Các nhà khoa học hy vọng sẽ hiểu được hành tinh và quỹ đạo của nó có thể bị ảnh hưởng như thế nào. Ngoài ra, sứ mệnh có thể tìm thấy các nguyên tố hóa học chưa được các nhà khoa học biết đến trên tiểu hành tinh.

Cứu hành tinh của chúng ta không chỉ là bảo vệ nó khỏi tác động của thiên thạch. Ví dụ, một trong những bí ẩn lớn nhất: điều gì đã xảy ra với bầu khí quyển trên sao Hỏa gây ra những thay đổi mạnh mẽ trong khí hậu? Vào năm 2013, sứ mệnh MAVEN đã được khởi động, có lẽ sẽ cung cấp câu trả lời cho những câu hỏi này và giúp hiểu được liệu tương lai của hành tinh đỏ không được chuẩn bị cho Trái đất hay không.

()