Мобильное меню
5 невероятных успехов, которых могла бы достичь наука при бюджете в 600 миллиардов долларов США
Познавательное

5 невероятных успехов, которых могла бы достичь наука при бюджете в 600 миллиардов долларов США

Админчег Muz4in.Net Тэги

Годового военного бюджета США хватило бы, чтобы изменить весь мир.

Соединённые Штаты тратят на военные расходы больше, чем все десять следующих за ними стран вместе взятых: около 600 миллиардов долларов в год. Между тем, все бюджеты НАСА и Национального научного фонда в совокупности составляют всего около 25 миллиардов долларов США, или около 4% от военного бюджета. Многие астрономы, астрофизики, инженеры и учёные всех направлений мечтают о тех возможностях, которые могли бы перед ними открыться при небольшом увеличении их бюджетов, но это остаётся всего лишь мечтами.

Если бы США вложили в мирные исследования, направленные на улучшение жизни людей, столько же, сколько они тратят на войны, оборону и армию, человечество уже приступило бы к освоению звёзд. Если бы космические и научные бюджеты составили 600 миллиардов долларов, достижения были бы невероятными. Вот пять вещей, которые можно было бы осуществить всего лишь на один американский годовой военный бюджет.



1) Окончательный энергетический прорыв: реактор управляемого термоядерного синтеза с чистой энергией.

Существует несколько типов управляемой реакции термоядерного синтеза, но наиболее перспективным направлением считается «токамак» — «тороидальная камера с магнитными катушками». Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) начали строить ещё в эпоху Рейгана-Горбачёва, и закончат строительство, предположительно, в 2019 году. Общий объём инвестиций составит около 20 миллиардов евро. После этого понадобится ещё одно десятилетие, чтобы запустить реакцию, и только в 2030-х годах установка для слияния дейтерия с тритием преодолеет точку безубыточности.

Однако есть важное препятствие в создании этого реактора будущего – это авансовые инвестиции с невероятно долгосрочной отдачей. За счёт расходов на вооружение в течение всего одного года можно было бы не только закончить установку, но и рассчитать и революционизировать весь процесс получения энергии на планете Земля. Это окончательное решение всех энергетических проблем, и величайшим препятствием для достижения успеха являются не законы физики, а недостаток инвестиций.



2) На Марсе можно было бы построить, как минимум, четыре отдельные человеческие колонии.

Человечество на Марсе? Единственное, что нас останавливает, это недостаток финансирования, и это длится ещё с 1990-х годов. При стабильном инвестировании в течение 10 лет общим объёмом от 50 до 150 миллиардов долларов, мы могли бы доставить на Марс всё необходимое оборудование для создания колоний, где люди могли бы пребывать от 6 до 18 месяцев. Даже при самом дорогом варианте годового военного бюджета США хватило бы на создание четырёх таких колоний. Единственная причина, по которой этого не сделано – недостаток финансов.



3) Каждую американскую семью можно обеспечить солнечными энергетическими системами мощностью до 2000 Вт.

Существует множество революционных технологий, основанных на использовании солнечной энергии, от светопоглощающих прозрачных окон до черепицы и сайдинга. Но самыми дешёвыми и эффективными по-прежнему остаются солнечные панели. Системы, которые генерируют приблизительно 2000 Вт, сейчас стоят менее 5000 долларов США и выдают, в зависимости от условий, 175-375 кВт/ч в месяц. На сумму в 600 миллиардов долларов можно обеспечить такой установкой каждое из 125 миллионов американских домовладений, в которых средний американец потребляет 920 кВт/ч в месяц.

Это не решит полностью все энергетические проблемы, но это значительно снизит нагрузку на электрическую сеть и резко сократит потребление ископаемого топлива. И это можно сделать в очень короткие сроки – они ограничены только временем для изготовления такого количества солнечных панелей.



4) Можно создать ускоритель частиц в 40 раз мощнее, чем Большой адронный коллайдер (БАК).

Итак, каковы же возможности БАК? Достигнута возможность сталкивать протоны на скоростях, позволяющих высвободить при столкновении энергию до 14 ТэВ (14 тераэлектронвольт, то есть 14 с двенадцатью нулями). Общая длина проложенного под землёй туннеля составляет 27 километров, и его сооружение обошлось примерно в 10 миллиардов долларов. Что можно было бы построить на сумму в шестьдесят раз больше? Верьте или нет, но есть только два параметра, которые определяют, с какой скоростью круговой ускоритель может сталкивать протоны: мощность электромагнитов, используемых для ускорения, и величина окружности вашего кольца.

За 600 миллиардов долларов мы могли бы построить туннель с длиной окружности до 1000 километров и достигнуть скорости столкновения протонов, высвобождающей энергию более 500 ТэВ. Если наша технология создания электромагнитов будет продолжать улучшаться, то мы сможем, наконец, преодолеть границу PeV (где 1 PeV = 1000 ТэВ). Следующим шагом в строительстве «колец» мог бы стать «Фермитрон», впервые представленный Энрико Ферми. Это ускоритель частиц, проложенный по всей окружности Земли. Если в БАК, помимо бозона Хиггса, удастся сделать и другие открытия, это будет большим толчком к исследованию следующего энергетического уровня.



5) Строительство «Супер-Хаббла» – в 100 раз мощнее, чем ныне существующий.

Космический телескоп «Хаббл» стал по-настоящему революционной обсерваторией нового типа, и он во многом по-прежнему занимает ведущую роль в исследованиях астрономов и астрофизиков. Но имея диаметр всего лишь 2,4 метра, он уже достиг максимальной способности к разрешению. Фактически, чтобы исследовать объекты в десять раз слабее, их нужно наблюдать в 100 раз дольше! Но если бы мы построили космический телескоп в десять раз больше, диаметром 24 метра, то он не только имел бы в десять раз большую разрешающую способность, но и сумел бы за 2 часа исследовать то, на что телескопу «Хаббл» требуется неделя.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб», с его сегментированной конструкцией, солнцезащитным козырьком и автоматизированной роботизированной технологией, должен стать следующим этапом в выполнении исследовательских задач, но его строительство ограничивает недостаточное финансирование. Чтобы получить аппарат с необходимыми размерами, качеством изображения и возможностью его запуска и обслуживания, требуются большие вложения. За 600 миллиардов долларов можно было бы создать телескоп диаметром от 30 до 40 метров, но «в 100 раз мощнее Хаббла» – и это очень консервативная оценка. Создание телескопа и сопутствующих технологий могли бы стать не менее революционными, чем вся программа «Аполлон».

Конечно, даже при вложении в науку сумм намного меньше, чем 600 миллиардов долларов, можно было бы уже внести огромный вклад в развитие всех вышеперечисленных проектов сразу. Международный термоядерный экспериментальный реактор всё ещё строится, и его общая стоимость составит 40 миллиардов долларов США с учётом всех расходов на его содержание в течение всего срока его службы, которая будет длиться на протяжении 2030-х годов. Строительство одной станции на марсианской поверхности, с учётом стоимости полёта туда и обратно, обошлось бы всего в 50 миллиардов долларов, включая строительство инфраструктуры на марсианской поверхности. Солнечные установки с мощностью 2 кВт доступны по цене менее 5000 долларов США уже сейчас и могли бы сократить расходы на электроэнергию на 25% для каждого американца. Стоимость «небольших» суперколлайдеров, способных работать с энергией в десятки раз больше, чем получили на БАК, составляет 20-40 миллиардов долларов США за штуку. Создание LUVOIR, самого амбициозного из ныне существующих проектов космических телескопов, в 40 раз превышающего возможности телескопа «Хаббл», вероятно, обошлось бы где-то в 15 миллиардов долларов.

Затраты на достижение наших научных мечтаний действительно астрономически высоки, но преимущества ещё больше. Только в одном поколении инвестиции такого масштаба в науку и технику могут трансформировать наш мир до неузнаваемости. Всего лишь годовой военный бюджет США (колоссальные 600 миллиардов долларов) мог бы более чем удвоить наши инвестиции в космос и фундаментальные научные исследования в течение следующих 25 лет. Это сделало бы мир великим – таким, каким человечество никогда прежде его не видело.

Специально для читателей моего блога Muz4in.Net - перевёл Дмитрий Оськин по статье Ethan Siegel

P.S. Меня зовут Александр. Это мой личный, независимый проект. Я очень рад, если Вам понравилась статья. Если Вы что-то искали и не нашли, то у Вас есть шанс найти это прямо сейчас. Чуть ниже есть ссылка на то, что Вы недавно искали. Буду рад если окажусь Вам два раза полезным.





Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"

Вы это искали? Быть может это то, что Вы так давно не могли найти?
Имя *:
Email:
Код *: