Yıllık 40 milyar yuan askeri harcama bilimsel araştırmalar için kullanılırsa ne gibi büyük gelişmeler olacak?
Askeri harcamalarla karşılaştırıldığında, bilimsel araştırma yatırımı her yılın sadece bir kısmıdır.Ancak, Amerika Birleşik Devletleri dünyadaki en büyük bilimsel araştırmaya yatırıma sahiptir, ancak yalnızca yaklaşık 25 milyar ABD dolarıdır.Aksine, diğer ülkelerin bilimsel araştırma yatırımları gerçekten iyi değil ... Harcama harcamaları diğer 10 ülkenin toplamını aşıyor: yılda tahmini 600 milyar ABD doları (yaklaşık 40 milyar yuan). Aynı zamanda, NASA ve Ulusal Bilim Vakfı'nın toplam bütçesi, askeri bütçenin% 4'üne denk gelen sadece 25 milyar dolar. Pek çok gökbilimci, astrofizikçi, mühendis ve bilim insanı, makul büyümenin faydalarını bütçelerine getirmeyi hayal ediyor, ancak bunlar küçük, artımlı rüyalar.
Bu füzyon reaktörünün merkezindeki plazma çok sıcaktır ve ışık yaymaz; sadece daha soğuk olan plazma görünür duvardadır. Sıcak ve soğuk plazma arasındaki manyetik etkileşim görülebilir. Telif hakkı: National Fusion Research Institute, Kore
Ya bu hedefe gerçekten ulaşırsak? Bir günün hayalini kurarsak, insanlığın yararına savaş, ulusal savunma ve orduda barış araştırmalarına yatırım yaparsak ve uzay ve bilim bütçesi 600 milyar ABD dolarına ulaşırsa veya askeri harcamaların yerini alırsa, başarabileceğimiz şey çok büyük olacaktır. nın-nin. Burada beş olasılık var, bunu sadece bir yıllık askeri harcama ile yapabiliriz!
İLK 1. Nihai enerji atılımı: enerji üretimi için bir nükleer füzyon reaktörü
Manyetik olarak sınırlı plazmaya dayalı bir füzyon cihazı. Termonükleer füzyon bilimsel olarak etkilidir, ancak henüz pratik kullanım noktasına ulaşmamıştır. Çığır açan telif hakkı: FIRE projesinden PPPL yönetimi, Princeton Üniversitesi, Enerji Bakanlığı
Nükleer füzyona ulaşmak için birçok farklı yolumuz olmasına rağmen, en umut verici yol manyetik hapsetmedir. ITER adlı uluslararası bir konsorsiyum, Reagan-Gorbaçev dönemi kadar erken başladı ve inşaat sonunda 2019'da tamamlanacak ve toplam yatırım yaklaşık 20 milyar olacak. Bundan sonra, on yıl sonra, plazma başarılı bir şekilde çalışacak. 1930'larda, denge noktasını geçebilecek ve döteryum ile trityumu bir araya getirebilecek.
Bununla birlikte, birçok yönden, günümüz dünyasında nükleer füzyon enerjisinin nüfuz etmesini engelleyen tek faktör, inanılmaz uzun vadeli getirileri olan bu ön yatırımdır. Sadece bir yıllık askeri bütçeyle, sadece nükleer füzyona ulaşmakla kalmayıp, aynı zamanda ölçeğini nasıl genişleteceğimizi ve gezegendeki enerji ve enerjiyle başa çıkma şeklimizi tamamen değiştirmeyi öğrenebiliriz. Enerjinin nihai kutsal kasesidir.Başarısının önündeki en büyük engel fizik değil yatırım eksikliğidir.
TOP2, Mars'ta en az dört bağımsız insan üssü kurun
Mars ve onun ince atmosferi, 1970'lerde Viking uydusunda çekilenlere benziyor. Kızıl Gezegende yaşamak zor olsa bile başarılı bir insan grubu 50 milyar dolara ulaşabilir. Resim: NASA / Viking 1
İnsanlar Mars'ta olabilir mi? Bizi geride tutan tek şey, 1990'lardan beri geçerli olan finansman. 10 yıllık sürekli yatırımın ardından, 5 ila 150 milyar ABD doları toplam yatırımla, Mars'ta bir sürü ekipman inşa edebilir ve 6 ila 18 ay içinde eve dönecek bir grup insanda yaşayabiliriz. Azami zamanda bile, yalnızca bir yıllık askeri harcama ile başka bir gezegende dört bağımsız bağımsız koloni kurulabilir. Bunun yapılmamasının tek nedeni finansman.
TOP3, her Amerikan ailesinin 2000 watt'lık bir güneş enerjisi sistemi var
İki işçi, New York Poughkeepsie yakınlarındaki çatıya eğimli bir fotovoltaik dizi kurdu. Küçük, 2kw'lık bir kurulum artık ticari olarak 5.000 $ 'a kullanılabilir. Telif hakkı: Wikimedia Commons kullanıcısı Lucas Braun
Şeffaf pencerelerden fayanslara, duvar panellerine kadar güneş enerjisi ile donatılmış birçok devrim niteliğinde teknoloji var. Ancak en ucuz ve en verimli güneş enerjisi teknolojisi hala güneş panelleridir. Yaklaşık 2.000 watt'lık sistem şu anda 5.000 doların altında ve ayda 175-375 kWh sağlıyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 125 milyon hane var ve 600 milyar dolarlık bir bütçe her aileye böyle bir sistem sağlayabilir Ortalama bir Amerikalı ayda 920 kWh kullanıyor.
Enerji ihtiyaçlarımızı çözmeyecek, ancak şebeke üzerindeki yükü önemli ölçüde azaltacak ve fosil yakıt tüketimimizi büyük ölçüde azaltacaktır. Hemen yürürlüğe girecek veya en az bir çok güneş paneli bir an önce üretilecek.
TOP4, LHC'nin 40 katı parçacık hızlandırıcı yapabilir
Ya uzun bir doğrusal hızlandırıcı ya da dünya etrafında bir hızlandırıcı olan varsayımsal bir yeni hızlandırıcı, LHC'nin enerjisini gölgede bırakabilir. O zaman bile yeni şeyler keşfedeceğimizin garantisi yok. Telif hakkı: ILC işbirliği
LHC'nin ilginç olduğunu düşünüyor musunuz? 27 kilometrelik bir yeraltı tünelinde 14 TeV enerjide proton-proton çarpışmasına ulaştı ve maliyeti yaklaşık 10 milyar ABD dolarıydı. 60 katı parayla ne yapabiliriz? Dairesel bir hızlandırıcının protonları ne kadar yüksek hareket ettirebileceğini belirleyen sadece iki serbest parametre vardır - onları yönlendirmek için kullanılan elektromıknatısın gücü ve halkanın çevresi.
600 milyar ABD doları karşılığında, yaklaşık 1.000 kilometrelik bir tünel inşa edebilir ve 500 TeV'den fazla proton-proton çarpışması sağlayabiliriz. Elektromıknatıs teknolojisi gelişmeye devam ederse, sonunda PeV (1 PeV = 1000 TeV) sınırını kırabilir. Bu büyük halkadan ilk adım, ilk olarak bir parçacık hızlandırıcının tüm Dünya'nın çevresi olan Enrico Fermi tarafından tasavvur edilen bir "Fermitron" dur. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Higgs bozonu dışında yeni bir şey keşfederse, sınırın bir sonraki seviyesini incelemek için güçlü bir bilimsel teori olacaktır.
İLK5, "Süper Hubble" bugün 100'den fazla kez
Hubble (L) ve LUVOIR (R) kullanarak gökyüzünün aynı kısmının, aynı gözlem süresinin simüle edilmiş gözlemi, ikisi arasındaki fark şaşırtıcı ve bu sadece 40 kat ışık toplama enerjisini artırmak içindir. Görsel telif hakkı: G. Snyder, STScI / M. Postman, STScI
Hubble Uzay Teleskobu devrim niteliğinde bir gözlemevidir ve birçok bakımdan astronomi ve astrofizikte alanın zirvesi olmaya devam etmektedir. Ancak sadece 2.4 metre çapında maksimum çözünürlüğe ulaştı. Aslında, karanlık nesneler olarak on kez görmek için, onları 100 kat daha uzun süre gözlemlemesi gerekiyor! Fakat 24 metrede 10 kat çapında bir uzay teleskobu yaparsak, çözünürlüğün sadece 10 katı olmayacak, aynı zamanda Hubble'ın 2 saat içinde bir haftada neler gözlemlediğini de görecek.
James Webb Uzay Teleskobu, bölütlü tasarımı, gölgelendirme, otomasyon ve robotik, böyle bir görev için kavramlar olarak kullanılabilir, ancak sınırlayıcı faktör fon sağlamaktır. Böyle bir devi mümkün kılmak için boyut, görüntü kalitesi, başlatma ve hizmet yetenekleri elde etmek için büyük miktarda yatırım yapılması gerekir. 600 milyar ABD doları için 30-40 metre çapında yapabiliriz, ancak "Hubble'dan 100 kat daha güçlü" çok muhafazakar bir tahmin. Geliştirdiğimiz teknoloji, Apollo projesindeki her şey kadar insanlar için devrim niteliğinde.
Mars'taki bir insan kolonisi neye benzeyebilir? Ucuz olsa bile. Telif hakkı: Mars One (render)
Tabii ki, büyük ölçüde 600 milyar ABD dolarının altında ve hemen her birine özel bir katkıda bulunabilirsiniz. Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör ITER şu anda yapım aşamasında olup, 1930'lara kadar devam edecek olan, yürürlüğe girdiği yılda toplam maliyetin 40 milyar ABD doları olacağı tahmin edilmektedir. Mars yüzeyindeki insanlı bir görev, Mars yüzeyindeki büyük ölçekli altyapı inşaatı da dahil olmak üzere yalnızca 50 milyar dolara sorumlu bir şekilde yapılabilir. 2 kilovatlık bir çatı üstü güneş enerjisi kurulumunun ticari fiyatı 5.000 ABD Dolarının altındadır ve aylık elektrik faturaları% 25 oranında azaltılabilir. "Daha küçük" süper çarpıştırıcının maliyetinin 2-40 milyar ABD Doları arasında olduğu tahmin edilmektedir ve enerji seviyesi LHC'ninkinden kat kat daha büyük olacaktır. Ve en iddialı uzay teleskobu projesi olan LUVOIR, Hubble Teleskobunun 40 katıdır ve muhtemelen 15 milyar dolarlık aralığa düşecektir.
LUVOIR uzay teleskobunun konsept tasarımı, onu L2 Lagrangian noktasına yerleştirecek. 15,1 metrelik bir birincil ayna açılacak ve evreni gözlemlemeye başlayarak bize sayısız bilimsel ve astronomik zenginlik getirecek. Telif hakkı: NASA / LUVOIR konsept ekibi; Serge Brunier (arka plan)
Bilimsel hayallerimizi gerçekleştirmenin maliyeti gerçekten yüksek, ancak ödülleri daha da büyük. Sadece bir nesilde, bu ölçekte bir teknoloji yatırımı, dünyamızı daha önce hiç görmediğimiz bir şekilde değiştirebilir. Sadece bir yıllık askeri bütçe - 600 milyar dolara kadar - önümüzdeki 25 yıl içinde uzay yatırımımızı ve temel bilimsel araştırmalarımızı iki katından fazla artırabilir. Bu sadece Amerika'yı yeniden harika yapmayacak. Dünyayı başka hiçbir şeyin yapamayacağı bir büyüklükte yapacak - insanların daha önce hiç görmediği bir şekilde.
