Vier Weltraumtechnologien, die unser Leben in naher Zukunft verändern werden

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Stürme, Orkane, Tornados, Überschwemmungen und Blitze für den Menschen keine Gefahr mehr darstellen. Eine Welt, in der ein Flug von London nach Sydney eine Stunde dauert. Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der unser Wissen über Materie so tief ist, dass Zeitreisen Realität werden. An diesen Technologien arbeiten Wissenschaftler bereits in Kalifornien, in Palo Alto, in den Labors von Lockheed Martin, dem Weltriesen auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik und des Flugzeugbaus.

Lockheed Martin arbeitet Seite an Seite mit der NASA, den weltweit führenden Universitäten und leistungsstarken Handelspartnern. Die Wissenschaftler konzentrieren sich auf vier Projekte, die unsere Welt revolutionieren werden:

• Erhaltung des menschlichen Lebens;
• die Entdeckung neuen Wissens über den Ursprung des Universums;
• Flüge mit Schallgeschwindigkeit;
• das Ende der Welt verhindern.

Dem Blitz folgen

Im Mai kosteten Tornados, Überschwemmungen und andere Naturkatastrophen die US-Wirtschaft mehr als 4,5 Milliarden Dollar, laut der Versicherungsgesellschaft AON waren es 412 Tornados in einem Monat. In China starben im selben Monat 81 Menschen und 100.000 Häuser wurden durch den Mei-yu-Regen beschädigt und zerstört.

Niemand ist vor Wetterkatastrophen gefeit. Im Jahr 2011 trafen Überschwemmungen in Thailand Computerkomponentenfabriken und erhöhten die Preise für Festplatten weltweit.

Eine genaue Vorhersage eines bevorstehenden Tornados wird helfen, Leben zu retten. Die Lightning Map (GLM) gibt den Menschen die Möglichkeit, sich vor einer Katastrophe zu verstecken.

Scott Fouse, Vizepräsident des Advanced Technology Center von Lockheed Martin, sagt, dass sich Blitze in den Wolken bilden und erst nach einer Weile den Boden erreichen, sodass man eine Katastrophe vorhersagen kann. Wissenschaftler werden Sensoren zum Sammeln von Blitzdaten mit dem US-Satelliten GOES-R verbinden, der nächstes Jahr gestartet wird.

Der Chefingenieur des GOES-R-Satelliten Stephen Jolly erklärt, dass die Sensoren mit der Technologie des Hubble-Teleskops hergestellt werden, nur werden wir jetzt nicht auf die Sterne, sondern auf die Erde schauen. Der Tornado beginnt 10 Minuten nach Beginn der Blitzaktivität und diese 10 Minuten werden viele Leben retten.

Der Wetter-Tracker, der die Erde mit 500 Bildern pro Sekunde erfasst, wird Flugzeugen helfen, durch den Sturm zu navigieren und ein Warnsignal an die gefährdeten Stromnetze auf der Erde zu senden. Wissenschaftler planen, das GLM-System auf der ganzen Welt einzusetzen.

Neben schlechtem Wetter bedrohen koronale Massenauswürfe – Stoffe aus der Sonnenkorona – elektrische Anlagen und die Luftfahrt. Nachdem sie Milliarden von Kilometern im Weltraum zurückgelegt haben, erreichen die Materieteilchen die Erde in 1-3 Tagen. Selbst kleine Emissionen können das Signal von Satelliten verschlechtern, und wir werden die Kontrolle über Flugzeuge und elektrische Systeme verlieren.

Je größer die Freisetzung, desto gefährlicher die Folgen. Abhängig vom Zeitpunkt der Freisetzung, dem Ort in der Sonne, an dem sie stattfindet, und der Bewegungsrichtung der Partikel können einige Teile der Welt bis zu 5 Monate lang Strom verlieren. Versicherungen zahlen jährlich rund 10 Milliarden Dollar für koronale Massenemissionen. Die Ultraviolett-Wärmebildkamera GOES-R wird frühzeitig vor bevorstehenden Emissionen warnen.

Ein weiteres Tool auf GOES-R, geoCARB, wird in Zusammenarbeit mit der University of Oklahoma entwickelt. Es misst den Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre, damit wir Veränderungen in Bezug auf seine Menge vorhersagen können.

Zeitreisen und Aufnahmen von entstehenden Galaxien

Lockheed Martin und die University of Arizona entwickeln eine superempfindliche Nahinfrarotkamera, die das Licht der frühesten Sterne und Galaxien in ihrer Entstehungsphase einfangen soll. Astronomen haben in der Kamera einen Koronagraphen installiert, der schwach sichtbare Objekte in der Nähe von hellen Quellen fotografiert. Der Funktionsmechanismus des Koronagraphen in NIRCam ähnelt dem, wenn wir unsere Augen mit unserer Handfläche vor dem Sonnenlicht schützen, um etwas zu sehen.

NIRCam wird im Oktober 2018 an Bord des James Webb Space Telescope von Französisch-Guayana aus mit der Ariane 5-Rakete ins All geschossen. Mit Hilfe von Spektrometern erfahren Wissenschaftler mehr über die Natur des Lichts und sehen, wie sich Gaswolken bilden. Dies wird helfen, viel über den Ursprung des Universums zu verstehen.

Mit NIRCam werden Forscher dunkle Materie und dunkle Energie untersuchen. Jetzt sind sie vor unseren Teleskopen verborgen, aber wir wissen, dass sie existieren. Dieses Wissen wird die Grundlage für das Verständnis der Wechselwirkung von Raum und Zeit legen.

Wir glauben, dass sich die Zeit in eine Richtung bewegt, aber Materie ist nicht das, was wir denken. Es gibt Hohlräume im Weltraum, die beispielsweise durch große Objekte wie die Sonne verursacht werden. Könnte diese Entdeckung zu einer Zeitreise führen? Ich schließe nichts aus. Die alte Star Trek-Serie sprach über viele dieser Technologien, und mein Vater, ein Physiker, lachte darüber. Diese Technologien werden jetzt Realität. Wenn wir die Grundlagen des Ursprungs des Universums verstehen, werden wir in der Lage sein, alle Phänomene zu erklären, die wir jetzt nicht begreifen können.

Stephen Jolly

Die Forschung mit NIRCam ist nicht nur für Kosmologen wichtig, sondern für die ganze Welt: Sie wird das Glaubenssystem beeinflussen und die religiösen Überzeugungen der Menschheit verändern.

Zwanzigmal schneller als Ton

Die Idee des hypersonischen Reisens ist nicht neu. Der Begriff tauchte in den 70er Jahren auf und bezeichnete eine Geschwindigkeit von Mach 5, also die 5-fache Schallgeschwindigkeit. Viele Projekte widmen sich Versuchen, die Schallgeschwindigkeit um das Zehnfache zu überwinden. Entwickler aus Deutschland wollen bis 2030 den Hypersonic SpaceLiner starten, der in 90 Minuten von Europa nach Australien fliegen kann. Lockheed Martin beschäftigt sich mit der Entwicklung von Technologien zur Überwindung von Mach 20 - 24.498 km / h - und Mach 30.

Versuche, Mach 20 zu erreichen, scheiterten an einem Mangel an zuverlässigen Materialien, die der bei diesen Geschwindigkeiten erzeugten Hitze standhalten konnten. Wissenschaftler haben jetzt Material, das sich durch "Verschütten" von Elektronen von selbst abkühlt, so wie der menschliche Körper Schweiß produziert.

Lockheed Martin arbeitet mit dem Imperial College London zusammen, das einen Hyperschall-Windkanal für Materialprüfungen besitzt. Überschallflüge werden nicht nur für normale Passagiere benötigt, um sich schnell von Land zu Land zu bewegen. Sie sind für die Bereitstellung von humanitärer Soforthilfe oder Katastrophenhilfe unerlässlich, obwohl die Kosten für Überschallreisen in den ersten Jahren des Einsatzes sehr hoch sein werden.

Neben Hyperschallmaterialien werden auch andere Entwicklungen genutzt, um Maschinen der Zukunft zu schaffen. Beispielsweise werden in Batterien Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwendet, die 50.000-mal dünner sind als ein menschliches Haar.

Wir setzen Raumfahrttechnologien in der Flugzeugindustrie, in der Automobilindustrie und bereits im Alltag ein. Wir haben Sensoren mit einer Stromquelle erfunden, die sich ohne Kabel selbst ein- und ausschalten kann. Dies wird es ermöglichen, Satelliten zu erstellen, die tausendmal kleiner sind als die derzeitigen. Wie werden die Autos sein? Wer weiß!

Stephen Jolly

Das Ende der Welt verhindern

Im Jahr 2013 stürzte in Tscheljabinsk ein Meteorit mit einem Durchmesser von etwa 15 Metern ein und verletzte etwa 2.000 Menschen. Dies ist das erste Mal in der jüngeren Geschichte, dass ein großer Meteorit einstürzte und erhebliche Zerstörungen anrichtete. Ständig fallen kleine Meteoriten auf die Erde. Eine globale Bedrohung kann von einem Meteoriten mit einem Durchmesser von etwa 400 Metern ausgehen. Aber diese kommen laut Wissenschaftlern der NASA alle tausend Jahre auf die Erde.

Die NASA beobachtet derzeit über 1.400 Asteroiden, die erheblichen Schaden anrichten können. Die Erde wird von den riesigen Planeten des Sonnensystems geschützt, die Meteoriten auf sich selbst "ziehen". Daher fiel 1908 der letzte ernsthafte Meteorit auf die Erde, wiederum auf russischem Territorium, und verursachte ein Erdbeben mit einer Stärke von 5 auf der Richterskala. Der Ort seines Falls war verlassen, nur ein Mensch starb. Wäre der Meteorit 4 Stunden und 47 Minuten später gefallen, hätte er St. Petersburg, dessen Bevölkerung damals mehr als eine Million Menschen betrug, ausgelöscht.

Vor 66 Millionen Jahren, während der Kreidezeit, als Dinosaurier die Erde durchstreiften, fiel ein etwa 10 km breiter Meteorit auf die Halbinsel Yucatan in Mexiko und bildete den Chicxulub-Krater. Die Wucht des Aufpralls entsprach einer Milliarde Bomben, die auf Hiroshima abgeworfen wurden, und verursachte eine chemische Reaktion, die die Erde "kochte".

Wissenschaftler der NASA und Lockheed Martin arbeiten daran, ähnliche Katastrophen in Zukunft zu verhindern. Die NASA führt seit 1998 einen Katalog erdnaher Objekte und plant, 2016 eine Mission zu starten, die die Beziehung der Menschheit zu Asteroiden verändern wird.

Die unbemannte Mission OSIRIS-REX wird zum Asteroiden Bennu reisen, einem der potenziell gefährlichsten Asteroiden. Es ist sehr wahrscheinlich, dass es Ende des XXII. Jahrhunderts auf die Erde krachen wird. OSIRIS-REX wird nach Bennu fliegen, eine Probe seiner Zusammensetzung nehmen und zur Erde bringen. Wissenschaftler hoffen zu verstehen, wie der Asteroid und seine Umlaufbahn beeinflusst werden können. Außerdem kann die Mission chemische Elemente auf dem Asteroiden finden, die den Wissenschaftlern noch nicht bekannt sind.

Bei der Rettung unseres Planeten geht es um mehr, als ihn nur vor einem Meteoriteneinschlag zu schützen. Zum Beispiel eines der größten Rätsel: Was ist mit der Atmosphäre auf dem Mars passiert, das drastische Klimaänderungen verursacht hat? 2013 wurde die MAVEN-Mission gestartet, die vielleicht Antworten auf diese Fragen geben und helfen wird zu verstehen, ob die Zukunft des roten Planeten nicht für die Erde vorbereitet ist.

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