Teknolojia nne za anga ambazo zitabadilisha maisha yetu katika siku za usoni

2024 Mwandishi: Malcolm Clapton | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 04:11

Hebu wazia ulimwengu ambao dhoruba, vimbunga, tufani, mafuriko na umeme si hatari tena kwa wanadamu. Ulimwengu ambao safari ya ndege kutoka London hadi Sydney inachukua saa moja. Hebu wazia wakati ujao ambapo ujuzi wetu wa maada ni wa kina sana hivi kwamba kusafiri kwa wakati huwa kweli. Wanasayansi tayari wanafanya kazi juu ya teknolojia hizi huko California, huko Palo Alto, katika maabara ya Lockheed Martin, giant duniani katika uwanja wa teknolojia ya anga na ujenzi wa ndege.

Lockheed Martin anafanya kazi bega kwa bega na NASA, vyuo vikuu vinavyoongoza duniani na washirika wakubwa wa kibiashara. Wanasayansi wamejikita katika miradi minne ambayo italeta mapinduzi katika ulimwengu wetu:

• uhifadhi wa maisha ya mwanadamu;
• ugunduzi wa maarifa mapya kuhusu asili ya Ulimwengu;
• ndege kwa kasi ya sauti;
• kuzuia mwisho wa dunia.

Kufuatia radi

Mwezi Mei, vimbunga, mafuriko na majanga mengine ya asili yaligharimu uchumi wa Marekani zaidi ya dola bilioni 4.5. Kulingana na kampuni ya bima ya AON, kulikuwa na vimbunga 412 kwa mwezi mmoja. Nchini China, katika mwezi huo huo, watu 81 walikufa na nyumba 100,000 ziliharibiwa na kuharibiwa na mvua ya Mei-yu.

Hakuna mtu aliye salama kutokana na majanga ya hali ya hewa. Mnamo mwaka wa 2011, mafuriko nchini Thailand yalikumba viwanda vya kompyuta na kupandisha bei za diski kuu duniani kote.

Utabiri sahihi wa kimbunga ujao utasaidia kuokoa maisha. Ramani ya Umeme (GLM) itawapa watu nafasi ya kujificha kutokana na maafa.

Scott Fouse, makamu wa rais wa Kituo cha Teknolojia ya Juu cha Lockheed Martin, anasema kuwa umeme hutokea mawinguni na kufika tu ardhini baada ya muda, hivyo unaweza kutabiri maafa. Wanasayansi wataunganisha vitambuzi ili kukusanya data ya umeme kwenye setilaiti ya Marekani GOES-R, ambayo itazinduliwa mwaka ujao.

Mhandisi mkuu wa satelaiti ya GOES-R Stephen Jolly anaelezea kuwa sensorer zinafanywa kwa kutumia teknolojia ya darubini ya Hubble, sasa tu hatutaangalia nyota, lakini kwa Dunia. Kimbunga kinaanza dakika 10 baada ya kuanza kwa shughuli ya umeme, na dakika hizi 10 zitaokoa maisha ya watu wengi.

Kifuatiliaji cha hali ya hewa, kinachokamata Dunia kwa fremu 500 kwa sekunde, kitasaidia ndege kupita kwenye dhoruba na kutuma ishara ya onyo kwa gridi za nguvu zinazotishiwa Duniani. Wanasayansi wanapanga kupeleka mfumo wa GLM duniani kote.

Mbali na hali mbaya ya hewa, ejections ya molekuli ya coronal - vitu kutoka kwa corona ya jua - huwa tishio kwa mifumo ya umeme na anga. Baada ya kufunikwa na mabilioni ya kilomita angani, chembe za vitu hufika Duniani kwa siku 1-3. Hata uzalishaji mdogo unaweza kuharibu ishara kutoka kwa satelaiti, na tutapoteza udhibiti wa ndege na mifumo ya umeme.

Utoaji mkubwa, matokeo ya hatari zaidi. Kulingana na wakati ambapo kutolewa hutokea, eneo la jua ambalo litatokea, na mwelekeo wa harakati za chembe, baadhi ya sehemu za dunia zinaweza kupoteza umeme hadi miezi 5. Makampuni ya bima hulipa takriban dola bilioni 10 kwa mwaka kwa uharibifu wa uzalishaji wa coronal. Picha ya GOES-R ya ultraviolet ya halijoto itatoa onyo la mapema la utoaji ujao.

Zana nyingine kwenye GOES-R, geoCARB, inatengenezwa kwa ushirikiano na Chuo Kikuu cha Oklahoma. Hupima kiwango cha kaboni dioksidi katika angahewa ya Dunia ili tuweze kutabiri mabadiliko yanayohusiana na kiasi chake.

Usafiri wa wakati na upigaji risasi wa galaksi changa

Lockheed Martin na Chuo Kikuu cha Arizona wanatengeneza kamera ya juu zaidi ya infrared ambayo inatarajia kunasa mwanga wa nyota na galaksi za mapema zaidi katika hatua yao ya uundaji. Wanaastronomia wameweka coronagraph kwenye kamera, ambayo inachukua picha za vitu visivyoonekana vizuri karibu na vyanzo angavu. Utaratibu wa utendakazi wa coronagraph katika NIRCam ni sawa na tunapofunika macho yetu kwa kiganja kutoka kwenye mwanga wa jua ili kuona kitu.

NIRCam itazinduliwa angani kwa kutumia Darubini ya Nafasi ya James Webb mnamo Oktoba 2018 kutoka Guiana ya Ufaransa kwa kutumia roketi ya Ariane 5. Kwa msaada wa spectrometers, wanasayansi watajifunza zaidi kuhusu asili ya mwanga na kuona jinsi mawingu ya gesi yanaunda. Hii itasaidia kuelewa mengi kuhusu asili ya ulimwengu.

Kwa kutumia NIRCam, watafiti watasoma jambo la giza na nishati ya giza. Sasa zimefichwa kutoka kwa darubini zetu, lakini tunajua kuwa zipo. Ujuzi huu utaweka msingi wa kuelewa mwingiliano wa nafasi na wakati.

Tunaamini kuwa wakati unasonga katika mwelekeo mmoja, lakini jambo sio vile tunavyofikiria. Kuna mashimo kwenye nafasi yanayosababishwa na vitu vikubwa kama Jua, kwa mfano. Je, ugunduzi huu unaweza kusababisha kusafiri kwa wakati? Sikatai chochote. Mfululizo wa zamani wa Star Trek ulizungumza juu ya nyingi za teknolojia hizi, na baba yangu, mwanafizikia, aliwacheka. Teknolojia hizi sasa zinakuwa ukweli. Tunapoelewa misingi ya asili ya Ulimwengu, tutaweza kuelezea matukio yote ambayo hatuwezi kuelewa sasa.

Stephen Jolly

Utafiti na NIRCam ni muhimu sio tu kwa wataalamu wa ulimwengu, lakini kwa ulimwengu wote: itaathiri mfumo wa imani na kubadilisha imani za kidini za ubinadamu.

Mara ishirini kwa kasi zaidi kuliko sauti

Wazo la kusafiri kwa hypersonic sio mpya. Neno hilo lilionekana katika miaka ya 70 na liliashiria kasi ya Mach 5, ambayo ni mara 5 ya kasi ya sauti. Miradi mingi imejitolea kwa majaribio ya kushinda kasi ya makumi ya sauti. Wasanidi programu kutoka Ujerumani wanapanga kuzindua Hypersonic SpaceLiner ifikapo 2030, ambayo itaweza kuruka kutoka Ulaya hadi Australia katika dakika 90. Lockheed Martin anajishughulisha na ukuzaji wa teknolojia kushinda Mach 20 - 24,498 km / h - na Mach 30.

Jaribio la kufikia Mach 20 lilishindikana kwa sababu ya ukosefu wa vifaa vya kuaminika ambavyo vinaweza kuhimili joto linalozalishwa kwa kasi hizi. Wanasayansi sasa wana nyenzo ambazo hupoa zenyewe kwa "kumwaga" elektroni, kama vile mwili wa mwanadamu hutoa jasho.

Lockheed Martin anafanya kazi na Chuo cha Imperial London, ambacho kinamiliki handaki la upepo la hypersonic kwa majaribio ya vifaa. Safari za ndege za supersonic zinahitajika sio tu kwa abiria wa kawaida kuhama haraka kutoka nchi hadi nchi. Ni muhimu kwa kutoa usaidizi wa haraka wa kibinadamu au wa maafa, ingawa gharama ya usafiri wa hali ya juu itakuwa juu sana katika miaka ya mwanzo ya matumizi.

Pamoja na vifaa vya hypersonic, maendeleo mengine yatatumika kuunda mashine za siku zijazo. Kwa mfano, nanotube za kaboni, ambazo ni nyembamba mara 50,000 kuliko nywele za binadamu, zitatumika katika betri.

Tunatumia teknolojia za anga katika tasnia ya ndege, katika tasnia ya magari na tayari katika maisha ya kila siku. Tumevumbua vitambuzi vilivyo na chanzo cha nishati ambacho kinaweza kujiwasha na kuzima bila waya. Hii itafanya uwezekano wa kuunda satelaiti ambazo ni maelfu ya mara ndogo kwa ukubwa kuliko za sasa. Magari yatakuwaje? Nani anajua!

Stephen Jolly

Kuzuia mwisho wa dunia

Mnamo 2013, meteorite karibu mita 15 ilianguka huko Chelyabinsk, na kujeruhi watu wapatao 2,000. Hii ni mara ya kwanza katika historia ya hivi karibuni ambapo meteorite kubwa ilianguka na kusababisha uharibifu mkubwa. Meteorite ndogo huanguka kila wakati duniani. Tishio la kimataifa linaweza kusababishwa na meteorite kuhusu kipenyo cha mita 400. Lakini hizi huja duniani mara moja kila baada ya miaka elfu, kulingana na wanasayansi kutoka NASA.

NASA kwa sasa inachunguza zaidi ya asteroidi 1,400 ambazo zinaweza kusababisha uharibifu mkubwa. Dunia inalindwa na sayari kubwa za mfumo wa jua, ambazo "huvuta" meteorites juu yao wenyewe. Kwa hivyo, meteorite mbaya ya mwisho ilianguka Duniani mnamo 1908, tena kwenye eneo la Urusi, na kusababisha tetemeko la ardhi lenye ukubwa wa 5 kwenye kiwango cha Richter. Mahali pa kuanguka kwake palikuwa pameachwa, mtu mmoja tu ndiye aliyekufa. Ikiwa meteorite ilikuwa imeanguka saa 4 na dakika 47 baadaye, ingeweza kufuta St. Petersburg, ambayo idadi ya watu wakati huo ilikuwa zaidi ya watu milioni.

Miaka milioni 66 iliyopita, wakati wa kipindi cha Cretaceous, wakati dinosaurs walizunguka Duniani, meteorite yenye upana wa kilomita 10 ilianguka kwenye Peninsula ya Yucatan huko Mexico, na kutengeneza crater ya Chicxulub. Nguvu ya athari ilikuwa sawa na mabomu bilioni ambayo yalirushwa huko Hiroshima, na kusababisha athari ya kemikali ambayo "ilichemsha" Dunia.

Wanasayansi kutoka NASA na Lockheed Martin wanafanya kazi kuzuia majanga kama hayo katika siku zijazo. NASA imekuwa ikidumisha orodha ya vitu vya karibu na Dunia tangu 1998, na inapanga kuzindua misheni mnamo 2016 ambayo itabadilisha uhusiano wa wanadamu na asteroids.

Ujumbe usio na rubani wa OSIRIS-REX utasafiri hadi kwenye asteroid Bennu, mojawapo ya asteroidi hatari zaidi. Kuna uwezekano mkubwa kwamba itaanguka kwenye Dunia mwishoni mwa karne ya XXII. OSIRIS-REX itaruka hadi Bennu, ichukue sampuli ya muundo wake na kuileta duniani. Wanasayansi wanatumai kuelewa jinsi asteroid na obiti yake inaweza kuathiriwa. Pia, misheni inaweza kupata vitu vya kemikali ambavyo bado havijajulikana kwa wanasayansi kwenye asteroid.

Kuokoa sayari yetu ni zaidi ya kuilinda kutokana na athari ya kimondo. Kwa mfano, moja ya siri kubwa zaidi: nini kilitokea kwa anga kwenye Mars ambayo ilisababisha mabadiliko makubwa katika hali ya hewa? Mnamo 2013, misheni ya MAVEN ilizinduliwa, ambayo, labda, itatoa majibu kwa maswali haya na kusaidia kuelewa ikiwa siku zijazo za sayari nyekundu hazijatayarishwa kwa Dunia.

()