Biosfera Pământului a avut câteva miliarde de ani pentru a se adapta și a supraviețui nenumăratelor fenomene naturale dar, e încă nepregătită pentru fenomenele artificiale pe care omenirea le-a adus în ultimele secole. Acestea sunt provocările globale curente precum poluarea, încălzirea globală, deșeurile industriale și casnice, rata de consumare a resurselor naturale etc.
Ele nu ar trebui să pună vreo problemă pentru o rasă inteligentă ce acționează ca un super-organism.

Provocări globale

Efectele negative asupra mediului precum cele enumerate mai sus au o cauză comună: dorința umană pentru confort. Aceasta e parte a naturii umane pentru viitorul previzibil, deoarece orice ființă vie se va strădui să aibă o viață mai bună.
Modelul destinație al unei rase evoluate are câteva trăsături cunoscute: abilitatea de a se adapta, abilitatea de a evolua, a acționa ca o singură voință când e necesar, a gândi ca o singură minte pentru o cauză comună, să facă față mediului înconjurător dar să păstreze echilibrul între natură, necesități și interese.
Primii pași spre un astfel de super-organism sunt deja făcuți: comunicații globale strânse și răspândirea globală a ideilor/gândirii. Următorii pași predictibili sunt: educația globală standard și conștientizarea globală a problemelor omenirii.
Provocările noastre globale sunt, de fapt, îndeplinirea corectă a acestor pași evoluționari pozitivi până la momentul în care a avea grijă de planetă și de locuitorii ei înseamnă a avea grijă de propria casă.

Salt spațial

S-ar putea crede că pasul următor în evoluția umană este explorarea și colonizarea spațială. În timp ce acest pas pare rezonabil, adnotarea ca “următor ” ar putea să nu aibă suficientă acuratețe.
În prima etapă a colonizării chiar și a sistemului nostru solar, trebuie să avem acasă o bază unde ne putem întoarce sau de unde putem obține ajutor, în marea majoritate a cazurilor în care misiunile la mari distanțe vor servi mai degrabă la a învăța decât la a avea succes.
Ce-ar fi dacă pasul nostru următor este un salt spațial în apropiere menit să pună în siguranță baza de acasă, adică să salveze biosfera Pământului?
Unele obiective inițiale ambițioase ar fi, de exemplu, migrarea 15% din producția echivalentă de energie electrică de la suprafață și 10% din industria grea de prelucrare a metalelor în spațiul extern, lângă planetă. În combinație cu planul în curs pentru o economie verde, aceasta ar duce la o reducere procentuală semnificativă a disipării termice și a reziduulor industriale, într-o perioadă mult mai scurtă de timp.

Principiul conservării locale

Miracolul vieții pe Pământ a fost predeterminat de o serie de factori cosmici și geologici, cum ar fi: forma orbitei planetare, perioada sa de rotație, viteza de rotație în jurul axei, unghiul de înclinare axial, temperatura miezului și a scoarței terestre, dimensiunea și compoziția atmosferei sale, orientarea polilor magnetici și puterea sa de ecranare electromagnetică ș.a.m.d.
Este de așteptat ca, pentru viitoarele milenii sau mai mult, rasa umană nu va controla complexitatea factorilor menționați anterior.
Astfel, poate fi valabil următorul principiu de conservare a masei și energiei locale:
masa totală a planetei și a corpurilor ce orbitează în jurul său și energia termică absorbită de către planetă și atmosfera sa trebuie păstrate la valori constante, conform celor ce survin în mod natural.
Printre alte lucruri, aceasta implică să nu aducem corpuri din spațiu situate în afara câmpului gravitațional al Pământului, ci mai degrabă să le folosim pe cele deja capturate în acesta și, de asemenea, nu creștem disiparea termică de la suprafața planetei cu energia produsă în spațiul extern, ci mai degrabă înlocuim o parte din producția terestră cu cea din urmă.
În acest context, toate planurile de a face mediul înconjurător mai sănătos și verde rămân foarte valabile.

Proiectul Zenyth

La începutul mileniului 3, omenirea a demarat construirea a trei stații spațiale ce se rotesc în jurul Pământului. Asamblate din vehicule spațiale lansate anterior, acestea sunt un precursor al inelului industrial spațial ce va furniza producția planetară de înalt nivel în mileniul 4.
Stațiile sunt la 120 grade depărtare una de alta și descriu o orbită ecuatorială de 8 ore de la vest la est. Aceasta rezultă într-o viteză pozițională dublă față de viteza de rotație a suprafeței Terrei, adică mai puțin de 1 km/s .
Durata dus-întors a semnalelor electromagnetice între Pământ și o stație este de sub 0,1 s, ceea ce face posibile operațiunile cu stația în mod cvasi-instantaneu.
Două stații spațiale au rol de a livra energie suplimentară planetei, iar cealaltă se ocupă cu mineritul spațial și construcția de facilități spațiale.
Fiecare stație e capabilă să producă energie și are robotizare cel puțin la nivel de bază.
Stațiile au echipaje foarte mici alocate pe o perioadă de doi ani cu concedii aprobate individual. Marea majoritate a operațiunilor sunt executate prin teleprezență de către un numeros personal specializat situat pe Pământ . teleprezența este procesul de a conecta intrările și ieșirile de tip senzorial și volitiv ale omului la o combinație de acționări, robotizări și operațiuni asistate de AI, într-un cadru de feedback perceptual rapid și control automat pe micro-durate.
Chiar din faza inițială, comunicarea, coordonarea și colaborarea între cele trei stații spațiale sunt atât de dorit, cât și necesare.

Artemis

Construită de Parteneriatul Pacificului ce include printre alții, SUA, Japonia, Coreea și Australia, această stație spațială transferă energia solară către Terra folosind tehnologia laserului roșu.
Utilizând o serie de oglinzi concave și concentratori de lumină, stația produce câteva fascicule focalizate care ating atmosfera Pământului cu raza de sub 100 m și intensitatea în infraroșu de până la 30 de ori celei a radiației solare. Fasciculele sunt intermitente, cu activare timp de 0,3 s și dezactivare timp de 0,2 s .
Între tropice, împrăștiate peste tot în jurul globului, lângă țărm sau pe sol, se află aproape 200 de uzine solare, pregătite să recepționeze și să utilizeze fasciculele concentrate de lumină. O uzină solară e un câmp de oglinzi focalizatoare ajustabile cu un strat de asistență de panouri solare dedesubt ce se întinde pe o arie de 1,732 x 1,0 km pătrați de la vest la est.
În funcție de condițiile atmosferice, stația spațială alege și se sincronizează cu o uzină solară și începe transmiterea rafalelor de fascicule pentru aproximativ 5 minute, cât timp deviația longitudinală la azimut rămâne sub 1,5 grade. Orice perturbare pe calea de transmitere sau la locația de recepție face ca emisia să fie oprită.
Sistemul oglinzilor de recepție e capabil să focalizeze fasciculele spre un număr de acumulatoare metalo-ceramice verticale de căldură sau, în cazul optim, spre un singur punct de focalizare ce se poate comporta ca un activator de micro-reacție nucleară. Uzina folosește căldura pentru a descompune apa în oxigen și hidrogen, ultimul fiind colectat și lichefiat treptat cu micro-pompe în mici celule tubulare de fibră de sticlă. Fiecare uzină are o matrice ajutătoare de acumulatori electrici pentru operare și mentenanță.
Ea are de asemenea control de la distanță și monitorizare 24/7, iar un terț poate încărca o cantitate de hidrogen de la uzină după primirea unui cod de deblocare de la furnizorul de energie.

Rezumat

După trei ore de călătorie, pasagerii zborului matinal regulat de la Atlanta la Johannesburg sunt treziți de o voce: “Bună dimineața doamnelor și domnilor și scuze pentru deranj. Suntem deasupra coastei de nord-est a Braziliei, dar vom face un mic ocol de jumătate de oră deoarece o uzină solară de sub noi tocmai își începe activitatea de recepție. Vă rog să vă conectați la display-urile VR dacă doriți să vă bucurați de spectacol. Sunt căpitanul, mulțumesc. “.
Ei pot vedea prin dispozitivele VR ceva ce seamănă cu o floare de lotus privită de la mare distanță. În câteva momente, lotusul își aprinde petalele roșii ce se întind acum ca niște raze pe distanță lungă, semnalând începerea activității intense a uzinei solare. Brusc, un fulger vertical roși străbate văzduhul direct spre uzină și continuă înroșind cerul și făcând ca uzina să dispară din priviri. După un timp, ochii se acomodează cu ceea ce pare acum un bombardament laser de la o navă extraterestră.
Trec câteva minute lungi, rafalele se opresc la fel de brusc cum au pornit și micul lotus apare neafectat, spre marea uimire a privitorilor.
“Cum se pot asigura că nu lovesc un avion sau, mai rău, o casă de pe țărm? “Întreabă o tânără, gândind cu voce tare. “Stimată domnișoară” răspunde un domn mai din față “oamenii de știință au conceput pentru stația spațială, ceea ce numim un tun logaritmic, a cărui formă permite o precizie de 100 m a razei fasciculului la sol, ca și cum s-ar folosi o conductă reflectoare de 1 cm cu lungimea de 1,4 km. ”
Vocea căpitanului se aude din nou: “Oameni buni, secundul meu a observat că putem fi martori la un fenomen foarte rar: curcubeul vertical. Vom coborî 3000 de picioare la nivelul norilor, iar ferestrele avionului vor deveni transparente pentru vedere exterioară. “.
Ultimele urme de somn dispar de pe fețele copiilor și ale adulților, în timp ce se grăbesc spre partea dreaptă a avionului pentru a privi pe fereastră.
Pe când avionul își continuă neperturbat voiajul peste Atlantic, în spate, la depărtare, pare că cineva a pictat o bandă colorată pe un perete de pe cer, strălucind în jos în violet deschis, galben-oranj și roșu palid.

Lyna

Construită de Convenția Pan-Asiatică, ce include printre alții China, India, Rusia și Iran, aceasta folosește tehnologia microundelor pentru a converti și a transmite energia solară către receptori plutitori din stratosfera Pământului.
Stația convertește radiația solară de înaltă energie în electricitate, iar apoi emite rafale de microunde focalizate spre ținte în stratosfera inferioară
Acestea sunt mari baloane elipsoidale cu dimensiunea axelor de 1,2 km x 0,6 km, capabile să atingă și să se mențină cu ușurință la altitudini peste nivelul norilor.
Construit din fibră textilă impregnată cu cauciuc natural ignifug, un balon are peste 90% camere cu aer cald și un mic număr de camere cu heliu, astfel încât, atunci când aerul se răcește, balonul coboară încet spre sol.
În nacelă, sunt acumulatori și circuite electrice ce produc mici descărcări de înaltă-tensiune ce păstrează aerul fierbinte și îl ionizează treptat.
Pe partea superioară a balonului se află o combinație de receptoare de microunde și panouri solare. Receptoarele convertesc rafalele de microunde de la stația spațială direct în descărcări de înaltă-tensiune, mărind substanțial rata de ionizare.
Eficiența descărcărilor poate fi sporită producându-le în mici celule în care aerul trece presurizat la câteva atmosfere.
Din cele aproape 150 baloane energetice, o treime din ele ce sunt complet încărcate sunt aterizate și sunt aduse la cel mai apropiat oraș, unde acestea funcționează ca o baterie uriașă, convertind gradual ionizarea gazului de aer în electricitate, prin utilizarea unui convertor avansat de energie din nacelă. O terță parte poate prelua balonul, dar electricitatea poate fi accesată după primirea unui cod de deblocare de la furnizorul de energie.
Fiecare balon are un transmițător activ permanent ce transmite locația sa exactă și statistici în timp real.

Rezumat

Soarele răsare peste unul din porturile din sudul Okinawa-ei, unde echipajele a două mici fregate se pregătesc rapid pentru plecarea pe mare. “Domnilor “, spune Yoshi Nakamuro, căpitanul unuia dintre cele două vase, “astăzi mergem să vânăm o e-balenă, cunoscută de asemenea și ca balon energetic. Dacă reușim, veți avea mai puține griji financiare pentru următoarele trei luni. ”
O oră mai târziu, pe coasta de nord a Filipinelor, douăsprezece vase de pescuit electrice se îmbarcă pentru aceeași misiune. Cu vântul suflând ușor dinspre sud în pânzele lor suplimentare, sunt încrezători că vor atinge până la apusul soarelui punctul de aterizare al balonului în Pacific, de două ori mai aproape față de partea japoneză.
Ziua se apropie de asfințit, când marinarii filipinezi încep să vadă de la mare distanță imensul monstru coborând încet prin aer.
Japonezii sunt cu aproape 20 minute în urmă, dar Căpitanul Nakamuro îi comunică celeilalte fregate: “Radarul nostru arată că balonul acesta aterizează cu 10 m/s, dublu față de normal. Aceasta va crea un val de izbire de 5 m înălțime pe o rază de 3 km. Recomand reducerea vitezei și alinierea navelor pentru impact. ”
Cinci dintre vasele de pescuit sunt prinse prea aproape de micul tsunami și suferă pagube, forțându-le pe celelalte șapte să le acorde ajutor. Apropiindu-se din sens opus, prima fregată lansează cablul de tractare și de date ghidat de o torpilă de cuplare. De îndată ce cablul este cuplat la nacela balonului, ei introduc un cod de preluare și balonul devine custodie definitivă a echipajului.
Acum începe drumul plin de provocări înapoi spre casă unde, după o scurtă ceremonie, vor transfera autorităților locale custodia balonului.

Hera

Construită de Forumul Economic Mediteranean. ce include printre alții UE, UK, Liga Arabă și Confederația Africană pentru Progres, stația folosește tehnologia avansată în robotică pentru construcțiile spațiale și aeronautice și pentru mineritul corpurilor spațiale apropiate precum asteroizi sau meteoriți.
Ea livrează anumite minerale și metale rare către planetă prin intermediul nou construitelor avioane stratosferice și primește combustibil de retro-motoare pentru misiunile sale spațiale de proximitate.
Majoritatea misiunilor spațiale constă în aducerea micilor fragmente pentru minerit în orbită sincronă cu Terra, preferabil apropiată de cea a stației.
Cu cât mai departe de Pământ e corpul din spațiu, cu atât mai puțină putere de retro-motoare e necesară pentru a-l devia de la traiectoria sa.
Stația spațială acceptă comenzi de construcție și de minerit pe bază de contracte comerciale.

Rezumat

Pare să se lase o noapte senină și liniștită în emisfera nordică, dar sus pe cer stația derulează o activitate în ritm alert. O mică navă se lansează de pe stație și pornește rapid către atmosferă într-o traiectorie orbitală descendentă. Are șase scuturi romboidale pe fețele celor trei direcții ortogonale, cuplate cu șase retro-motoare sub fiecare scut.
La intrarea în atmosferă, nava argintie se înroșește din cauza căldurii de frecare, când, în mod surprinzător, își schimbă gradual forma într-un avion supersonic tip aripă-V, ce își continuă rapid drumul spre destinație.
La sol, în primitorul oraș Abu Dhabi, o echipă de cercetători europeni și de reprezentanți locali supraveghează atent sosirea avionului stratosferic auto-pilotat.
În holul de recepție al agenției de coordonare a zborului se aude un ropot de aplauze, în tip ce își face apariția presa și se pregătește să ia interviu echipelor oaspete și locală.
“Profesor Kroner “, spune Kim Min Hae, unul dintre reporteri, “Felicitări pentru succesul realizărilor dvs. din industria aero-spațială. Dar observatoarele noastre astronomice au descoperit începerea construirii unui port spațial la 50 km est de stație. Doriți să comentați pe acest subiect? “.
După ce zâmbește scurt, Profesorul Peter Kroner replică: “Este un efort comun al agențiilor spațiale americană, asiatică și europeană. Este în etapa sa timpurie deoarece încă monitorizăm progresul tehnologiilor motorului cu fuziune, ecranării electromagnetice și armăturii poli-aliaj. “. reportera adaugă: “Am auzit că sunt deja alese clasificarea și numele pentru prima navă construită acolo. “, iar liderul echipei științifice răspunde: “Ea nu are încă un nume oficial, dar colegilor noștri internaționali și nouă ne place să o numim: Enterprise. “.

Conectați la viitor

Este o după-amiază însorită în orașul perpetuu Mumbai, India, în care elevii din anul al doilea de la Liceul Central se pregătesc pentru lecția de două ore de astronomie. “Astăzi vom face o vizită pe stația spațială al cărei membru este și țara noastră. Vă rog să vă echipați în costumele VR și să vă alăturați grupului virtual de vizitare. “, spune profesorul.
Peste câteva momente peisajul se schimbă și, într-o cabină spațioasă plină de monitoare, sunt întâmpinați de un bărbat jovial de vârstă medie îmbrăcat în uniformă de gală. “Bună ziua copii. Sunt Comandorul Alexey Markov și, în numele Căpitanului Lee Po Fang, vă spun bun venit pe stația noastră spațială internațională. În prima parte a vizitei voastre, veți putea admira faimoasa panoramă de monitorizare a baloanelor, unde puteți vedea baloanele noastre energetice colorate în alb de la cele ridicate recent la oranj intens pentru cele complet încărcate și, chiar și albastru pentru cele câteva ce tocmai coboară. În ultima parte, cei care au optat dintre voi, vor face o mică plimbare spațială împreună cu inginerul nostru șef și un membru al echipei sale spre brațul mobil spațial de pe platforma de andocare a stației. Rețineți doar o simplă regulă pentru orice viitor cosmonaut: în spațiu nu există ‘cu susul în jos’. Ca temă, vă dau task-ul ușor de a calcula masa totală pentru o bulă sferică de aer cu raza de 300 m, dându-se densitatea nominală a aerului de 1,204 kg pe metru cub și 0,5236 ca raportul volumelor între o sferă și un cub de aceeași dimensiune. Cei dintre voi care obțineți rezultatul corect, nu vă temeți dragii mei, deoarece conform legii lui Arhimede, în atmosferă, bula noastră zburătoare e ușoară ca o pasăre. “.
În timp ce uimitoarea lecție de astronomie ia sfârșit, pentru unii dintre elevi, aceasta va marca un punct de cotitură decisiv în cariera lor viitoare de a deveni specialiști internaționali în operațiunile spațiale ale rasei umane.

Buffer