Интересные факты

Что может сделать наука на 600 миллиардов долларов?

США тратят на военные затраты больше, чем все десять идущих вслед стран, вместе взятых: 600 миллиардов долларов в год. Это почитай в десять раз больше, чем тратит на военные затраты Россия. Между тем совместный бюджет NASA и Национального научного фонда – итого 25 миллиардов долларов, или 4% от военного бюджета. Многие астрономы, астрофизики, инженеры и ученые всех мастей грезят увеличением бюджетов своих сфер.

Что, если бы мы на самом деле дотянулись до звезд? Что, если бы жили в эпоху, когда инвестиции в мирные исследования для блага человечества гораздо превышали бы инвестиции в войну, оборону и военную технику? Если бы космические и научные бюджеты раздельно взятых стран достигли 600 миллиардов долларов, послужной список человечества гораздо бы увеличился. Вот пять возможных прорывов, которые могла бы реализовать наука, если бы получила военный бюджет итого на один год.

Решительный энергетический прорыв: реактор ядерного синтеза с чистой энергией

Хотя для достижения ядерного синтеза существует немало разных методов, наиболее перспективным направлением является магнитный конфайнмент (удержание). Интернациональный консорциум ИТЭР начал стройка еще в эпоху Рейгана — Горбачева, и в 2019 году, когда всеобщий объем инвестиций достиг 20 миллиардов евро, он будет целиком завершен. Понадобится еще десять лет, чтоб осуществить успешное зажигание плазмы, и в 2030-х годах мы должны победить точку невозврата, синтезируя совместно дейтерий и тритий.

Тем не менее во многих отношениях единственное, что препятствует проникновению энергии синтеза в наш мир, – это авансовые инвестиции с невообразимо долгосрочной отдачей. Взяв американский военный бюджет итого на один год, ученые могли бы не лишь достичь ядерного синтеза, однако и научились бы его масштабировать и произвели бы революцию в сфере энергетики на Земле. Это последний святой Грааль для энергии, и величайшим препятствием для его успеха является не физика, а нехватка инвестиций.

Марс и его тонкая атмосфера. Фотографию сделал орбитальный аппарат «Викинг» в 1970-х годах. При всех трудностях проживания на Красной планете, успешную человеческую колонию можно было бы выстроить всего за 50 миллиардов долларов.

Мало-мало четыре отдельных колонии на Марсе

Люд на Марсе? Единственное, что нас останавливает, — это финансирование, которого дудки с 1990-х годов. Благодаря устойчивым инвестициям в размере 50-150 миллиардов долларов за 10 лет, мы могли бы сесть на поверхности Марса, высадив экипаж, какой смог бы остаться на планете на 6-18 месяцев перед возвращением. Мы могли бы создать четыре отдельных независимых колонии на иной планете за 600 миллиардов долларов. Единственная вина, почему мы не сделали этого прежде, — это финансирование.

Два работника устанавливают фотовольтаический массив на крыше. Небольшая 2-киловаттная установка может быть коммерчески доступна ныне за 5000 долларов

2000-ваттная система солнечных батарей в каждом доме

Кушать много прорывных технологий, которые можно было бы соединить с солнечной энергией, от прозрачных окон до черепицы и сайдинга. Однако самой дешевой и эффективной солнечной установкой по-прежнему остается солнечная панель. Системы, которые вырабатывают примерно 2000 ватт, сейчас стоят дешевле 5000 долларов и предоставляют порядка 175-375 кВт в месяц. Если взять 125 миллионов домов в раздельно взятой стране, за 600 миллиардов долларов можно было бы поставить систему солнечных батарей в любой дом.

Это не решило бы наши энергетические потребности, однако значительно снизило бы нагрузку на электрическую сеть и сократило бы использование ископаемого топлива. К тому же эффект был бы мгновенным.

Похожие новости  На повестке дня космические мусоровозы

Гипотетический новоиспеченный ускоритель, либо длинный линейный, либо окружающий Землю, мог бы затмить энергии БАК. Однако никаких гарантий, что мы найдем что-то новое, дудки

Ускоритель частиц на всю страну, в 40 один мощнее БАК

Думаете, БАК — это круто? На нем были достигнуты протон-протонные столкновения с энергией в 14 ТэВ в 27-километровом туннеле под землей, и обошлось это примерно в 10 миллиардов долларов. Что можно было бы выстроить, если бы денег было в шестьдесят один больше? Верьте или дудки, есть только два свободных параметра, которые определяют, как мощным может быть кольцевой ускоритель протонов: мочь электромагнитов, которые ими управляют, и окружность вашего кольца.

За 600 миллиардов долларов мы могли бы выстроить туннель длиной в 1000 километров и достигнуть протон-протонных столкновений на энергиях свыше 500 ТэВ. Если наши электромагнитные технологии также будут улучшаться, мы могли бы победить барьер в 1 ПэВ (1 ПэВ = 1000 ТэВ). Следующим шагом будет гигантский «Фермитрон», впервой представленный Энрико Ферми, ускоритель частиц с окружностью чрез всю Землю. Если БАК найдет что-нибудь за пределами бозона Хиггса, это станет явным сигналом к исследованию новых энергетических границ.

«Супер-Хаббл», в 100 один мощнее предыдущего

Космический телескоп Хаббла стал революционной обсерваторией и во многом остается капитаном в области астрономии и астрофизики. Однако будучи диаметром в 2,4 метра, он уже достиг своего максимального разрешения. По сути, чтоб увидеть объекты в десять один тусклее, ему нужно следить их в 100 раз дольше. Однако если мы построим космический телескоп в 10 один больше, с 24-метровой тарелкой, его позволение не только будет в 10 один выше – за 2 часа наблюдений он увидит все, что Хаббл видит за неделю.

Космический телескоп Джеймса Вебба с его сегментированным дизайном, солнцезащитным козырьком и автоматизированной роботизированной технологией может стать доказательством концепции подобный миссии, однако ограничивающим фактором остается финансирование. Чтоб получить размер, качество изображения и возможности запуска и обслуживания, необходимые для создания такого монстра, потребуются большие инвестиции. За 600 миллиардов долларов мы могли бы дойти до диаметра 30-40 метров, однако «в 100 раз мощнее Хаббла» – это консервативная оценка. Технологии, которые мы могли бы создать за эти денежки, могли бы произвести революцию, сравнимую с программой «Аполлон».

Разумеется, мы могли бы реализовать прорывы по всем этим направлениям и за сумму, меньшую, чем 600 миллиардов долларов. ИТЭР все еще строится – и на него уйдет в общей сложности 40 миллиардов долларов. Одна-единственная миссия экипажа на Марс обошлась бы в 50 миллиардов долларов, включая массовое развертывание инфраструктуры на поверхности Марса. 2-киловаттные солнечные инсталляции на крыше уже доступны за 5000 долларов, однако с каждым годом падают в цене. «Небольшие» суперколлайдеры оцениваются в диапазоне 20-40 миллиардов долларов и смогут достигать энергий, которые БАК и не снились. LUVOIR, самый амбициозный проект космического телескопа из предлагаемых, в 40 один мощнее Хаббла, обойдется в 15 миллиардов долларов.

Затраты на достижение наших научных мечтаний воистину высоки астрономически, однако выигрыш будет еще выше. Итого за одно поколение инвестиции такого масштаба в науку и технику могли бы реорганизовать наш мир так, будто никогда прежде. Всего за год и 600 миллиардов долларов можно было бы реализовать прорыв в научных исследованиях на следующие 25 лет.

Hi-News.ru — Новости высоких технологий.

Добавить комментарий