الموارد المناخية والفضائية في العالم. استخدام موارد الفضاء

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:32

حاليًا ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لاستخدام المصادر البديلة لجميع أنواع الموارد. على سبيل المثال ، لطالما انخرط الجنس البشري في تطوير الحصول على الطاقة من المواد والمواد المتجددة ، مثل حرارة نواة الكوكب والمد والجزر وأشعة الشمس وما إلى ذلك. في المقالة أدناه ، سيتم النظر في المناخ وموارد الفضاء في العالم. ميزتها الرئيسية هي أنها قابلة للتجديد. لذلك ، فإن استخدامها المتكرر فعال للغاية ، ويمكن اعتبار الاحتياطيات غير محدودة.

الفئة الأولى

تُفهم موارد المناخ تقليديًا على أنها طاقة الشمس والرياح وما إلى ذلك. يعرّف هذا المصطلح مختلف المصادر الطبيعية التي لا تنضب. وحصلت هذه الفئة على اسمها نتيجة أن الموارد المتضمنة في تكوينها تتميز بخصائص مناخية معينة.منطقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تمييز فئة فرعية أيضًا في هذه المجموعة. يطلق عليه الموارد الزراعية المناخية. الهواء والحرارة والرطوبة والضوء والعناصر الغذائية الأخرى هي العوامل المحددة الرئيسية التي تؤثر على إمكانية تطوير مثل هذه المصادر.

موارد الفضاء

في المقابل ، تضم الفئة الثانية من الفئات المقدمة سابقًا مصادر لا تنضب خارج كوكبنا. يمكن أن تعزى الطاقة المعروفة للشمس إلى عدد هؤلاء. سننظر في الأمر بمزيد من التفصيل.

يستخدم

بادئ ذي بدء ، دعنا نصف الاتجاهات الرئيسية لتطوير الطاقة الشمسية كعنصر من مكونات مجموعة "موارد الفضاء في العالم". حاليا ، هناك نوعان من الأفكار الأساسية. الأول هو إطلاق قمر صناعي خاص مجهز بعدد كبير من الألواح الشمسية إلى مدار أرضي منخفض. عن طريق الخلايا الضوئية ، سيتم تحويل الضوء المتساقط على سطحها إلى طاقة كهربائية ، ثم ينتقل إلى محطات استقبال خاصة على الأرض. الفكرة الثانية تقوم على مبدأ مماثل. يكمن الاختلاف في حقيقة أن الموارد الفضائية سيتم جمعها عن طريق البطاريات الشمسية ، والتي سيتم تثبيتها على خط الاستواء للقمر الصناعي الطبيعي للأرض. في هذه الحالة سيشكل النظام ما يسمى بـ "الحزام القمري".

نقل الطاقة

بالطبع ، تعتبر الموارد الطبيعية للفضاء ، مثل أي موارد أخرى ، غير فعالةدون التطور المناسب للصناعة. وهذا يتطلب إنتاجًا فعالًا ، وهو أمر مستحيل بدون نقل عالي الجودة. لذلك ، يجب إيلاء اهتمام كبير لطرق نقل الطاقة من الألواح الشمسية إلى الأرض. حاليًا ، تم تطوير طريقتين رئيسيتين: عن طريق موجات الراديو وحزمة الضوء. ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، ظهرت مشكلة. يجب أن يوفر النقل اللاسلكي للطاقة إلى الأرض موارد فضائية بأمان. يجب ألا يكون للجهاز ، الذي سينفذ بدوره مثل هذه الإجراءات ، تأثير مدمر على البيئة والكائنات الحية فيها. لسوء الحظ ، فإن نقل الطاقة الكهربائية المحولة في نطاق تردد معين قادر على تأين ذرات المواد. وبالتالي ، فإن عيب النظام هو أنه لا يمكن نقل موارد الفضاء إلا على عدد محدود إلى حد ما من الترددات.

إيجابيات وسلبيات

مثل أي تقنية أخرى ، فإن التقنية المقدمة سابقًا لها ميزاتها ومزاياها وعيوبها. تتمثل إحدى المزايا في أن الموارد الفضائية خارج الفضاء القريب من الأرض ستكون متاحة للاستخدام بشكل أكبر. على سبيل المثال ، الطاقة الشمسية. فقط 20-30٪ من الضوء الكلي المنبعث من نجمنا يضرب سطح الكوكب. في الوقت نفسه ، ستتلقى الخلية الكهروضوئية ، التي ستكون موجودة في المدار ، أكثر من 90٪. بالإضافة إلى ذلك ، من بين المزايا التي تمتلكها موارد الفضاء في العالم ، يمكن للمرء أن يفرد المتانةالهياكل المستخدمة. مثل هذا الظرف ممكن بسبب حقيقة أنه خارج الكوكب لا يوجد الغلاف الجوي ولا تأثير العمل المدمر للأكسجين وعناصره الأخرى. ومع ذلك ، فإن الموارد الفضائية للأرض بها عدد كبير من أوجه القصور. أولهما ارتفاع تكلفة مرافق الإنتاج والنقل. يمكن اعتبار الثاني عدم إمكانية الوصول وتعقيد العملية. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى عدد كبير من الموظفين المدربين تدريبا خاصا. يمكن اعتبار العيب الثالث لهذه الأنظمة خسائر كبيرة في نقل الطاقة من المحطة الفضائية إلى الأرض. وفقًا للخبراء ، سيستغرق النقل الموصوف أعلاه ما يصل إلى 50 بالمائة من إجمالي الكهرباء المولدة.

ميزات مهمة

كما ذكرنا سابقًا ، تتمتع التكنولوجيا المعنية ببعض الخصائص المميزة. ومع ذلك ، فهي التي تحدد مدى توافر الطاقة الفضائية. نسرد أهمها. بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى مشكلة العثور على محطة فضائية في مكان واحد. كما هو الحال في جميع قوانين الطبيعة الأخرى ، ستعمل هنا قاعدة الفعل ورد الفعل. وبالتالي ، من ناحية ، سيؤثر ضغط تدفقات الإشعاع الشمسي ، ومن ناحية أخرى ، على الإشعاع الكهرومغناطيسي للكوكب. يجب أن يكون الموقع الأولي للقمر الصناعي مدعومًا بالموارد المناخية والفضائية. يجب الحفاظ على الاتصال بين المحطة وأجهزة الاستقبال على سطح الكوكب على مستوى عالٍ وتوفير الدرجة المطلوبة من الأمان والدقة. هذه هي الميزة الثانية التي تميز استخدام موارد الفضاء. الثالث يشير تقليديا إلى الأداء الفعال للخلايا الكهروضوئية والمكونات الإلكترونية حتى في ظل الظروف الصعبة ، على سبيل المثال ، في درجات حرارة عالية. الميزة الرابعة ، التي لا تسمح حاليًا بالتوافر العام للتقنيات المذكورة أعلاه ، هي التكلفة المرتفعة لكل من مركبات الإطلاق ومحطات الطاقة الفضائية نفسها.

ميزات أخرى

نظرًا لحقيقة أن الموارد المتوفرة حاليًا على الأرض هي في الغالب غير متجددة ، واستهلاكها من قبل البشر ، على العكس من ذلك ، يزداد بمرور الوقت ، مع اقتراب لحظة الاختفاء التام للأكثر موارد مهمة ، يفكر الناس بشكل متزايد في استخدام مصادر الطاقة البديلة. وهي تشمل أيضًا احتياطيات مساحة من المواد والمواد. ومع ذلك ، بالإضافة إلى إمكانية الاستخراج الفعال من طاقة الشمس ، تدرس البشرية إمكانيات أخرى مثيرة للاهتمام بنفس القدر. على سبيل المثال ، يمكن تطوير رواسب المواد القيمة لأبناء الأرض على الأجسام الكونية الموجودة في نظامنا الشمسي. دعونا نلقي نظرة فاحصة على بعضها.

القمر

الطيران بها لم يعد لفترة طويلة من مظاهر الخيال العلمي. في الوقت الحاضر ، يتم تصفح القمر الصناعي لكوكبنا بواسطة مسابير بحثية. وبفضلهم علمت البشرية أن القمريحتوي السطح على تركيبة مشابهة لتكوين قشرة الأرض. وبالتالي ، فإن تطوير رواسب المواد القيمة مثل التيتانيوم والهيليوم ممكن هناك.

المريخ

هناك أيضًا العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام على الكوكب "الأحمر" المزعوم. وفقًا للدراسات ، فإن قشرة المريخ أكثر ثراءً بخامات المعادن النقية. وبالتالي ، قد يبدأ تطوير رواسب النحاس والقصدير والنيكل والرصاص والحديد والكوبالت وغيرها من المواد القيمة في المستقبل. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أن يعتبر المريخ المورد الرئيسي للخامات المعدنية النادرة. على سبيل المثال ، مثل الروثينيوم أو سكانديوم أو الثوريوم.

الكواكب العملاقة

حتى الجيران البعيدين لكوكبنا يمكنهم تزويدنا بالعديد من المواد الضرورية للوجود الطبيعي والمزيد من التطور للبشرية. وبالتالي ، فإن المستعمرات الموجودة في أقصى نظامنا الشمسي ستزود الأرض بمواد خام كيميائية قيمة.

كويكبات

حاليًا ، قرر العلماء أن الأجسام الكونية الموصوفة أعلاه ، والتي تحرث فضاءات الكون ، هي التي يمكن أن تصبح أهم المحطات لتوفير العديد من الموارد الضرورية. على سبيل المثال ، تم اكتشاف معادن قيمة مثل الروبيديوم والإيريديوم والحديد في بعض الكويكبات بمساعدة معدات متخصصة وتحليل شامل للبيانات التي تم الحصول عليها. من بين أشياء أخرى ، فإن الأجسام الكونية الموصوفة أعلاه هي مورد ممتاز لمركب معقد يحملالاسم هو الديوتيريوم. في المستقبل ، من المخطط استخدام هذه المادة المعينة كوقود رئيسي لمحطات الطاقة في المستقبل. يجب الإشارة إلى قضية حيوية أخرى بشكل منفصل. حاليًا ، تعاني نسبة معينة من سكان العالم من نقص مستمر في المياه. في المستقبل ، قد تنتشر مشكلة مماثلة في معظم أنحاء الكوكب. في هذه الحالة ، يمكن أن تصبح الكويكبات موردة لمثل هذا المورد الحيوي. بما أن الكثير منها يحتوي على مياه عذبة على شكل جليد.