ทรัพยากรภูมิอากาศและอวกาศของโลก การใช้ทรัพยากรพื้นที่

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:40

ปัจจุบันให้ความสนใจกับการใช้แหล่งข้อมูลทางเลือกทุกประเภท ตัวอย่างเช่น มนุษยชาติมีส่วนร่วมในการพัฒนาเพื่อให้ได้พลังงานจากสารและวัสดุหมุนเวียน เช่น ความร้อนของแกนโลก กระแสน้ำ แสงแดด และอื่นๆ ในบทความด้านล่างนี้ จะพิจารณาถึงทรัพยากรด้านสภาพอากาศและอวกาศของโลก ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาคือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้นการใช้ซ้ำจึงค่อนข้างมีประสิทธิภาพ และถือว่าสำรองได้ไม่จำกัด

หมวดแรก

ทรัพยากรภูมิอากาศโดยทั่วไปเข้าใจว่าเป็นพลังงานของดวงอาทิตย์ ลม และอื่นๆ คำนี้กำหนดแหล่งธรรมชาติต่างๆ ที่ไม่สิ้นสุด และหมวดหมู่นี้ได้ชื่อมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าทรัพยากรที่รวมอยู่ในองค์ประกอบนั้นมีลักษณะเฉพาะตามลักษณะเฉพาะของสภาพอากาศภูมิภาค. นอกจากนี้ ยังมีหมวดหมู่ย่อยในกลุ่มนี้อีกด้วย เรียกว่าทรัพยากรภูมิอากาศเกษตร อากาศ ความร้อน ความชื้น แสง และสารอาหารอื่นๆ เป็นปัจจัยกำหนดหลักที่มีอิทธิพลต่อความเป็นไปได้ในการพัฒนาแหล่งดังกล่าว

ทรัพยากรอวกาศ

ในทางกลับกัน หมวดหมู่ที่สองของหมวดหมู่ที่นำเสนอก่อนหน้านี้ได้รวมเอาแหล่งที่ไม่รู้จักหมดสิ้นที่อยู่นอกโลกของเรา พลังงานที่รู้จักกันดีของดวงอาทิตย์สามารถนำมาประกอบกับจำนวนดังกล่าวได้ เราจะพิจารณาในรายละเอียดเพิ่มเติม

ใช้

เริ่มด้วยการกำหนดทิศทางหลักของการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์โดยเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม "ทรัพยากรอวกาศของโลก" ปัจจุบันมีสองแนวคิดพื้นฐาน ประการแรกคือการเปิดตัวดาวเทียมพิเศษที่มีแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมากเข้าสู่วงโคจรต่ำของโลก ด้วยโฟโตเซลล์ แสงที่ตกบนพื้นผิวของพวกมันจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า แล้วส่งไปยังสถานีรับสัญญาณพิเศษบนโลก แนวคิดที่สองมีพื้นฐานมาจากหลักการที่คล้ายคลึงกัน ความแตกต่างอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าทรัพยากรอวกาศจะถูกรวบรวมโดยใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งจะติดตั้งบนเส้นศูนย์สูตรของดาวเทียมธรรมชาติของโลก ในกรณีนี้ ระบบจะสร้างสิ่งที่เรียกว่า "แถบดวงจันทร์"

การถ่ายเทพลังงาน

แน่นอนว่าทรัพยากรธรรมชาติในอวกาศก็ถือว่าไร้ประสิทธิภาพโดยไม่มีการพัฒนาที่เหมาะสมของอุตสาหกรรม และสิ่งนี้ต้องการการผลิตที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการขนส่งคุณภาพสูง ดังนั้นต้องให้ความสนใจอย่างมากกับวิธีการถ่ายโอนพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังโลก ปัจจุบันมีการพัฒนาวิธีหลักสองวิธี: โดยใช้คลื่นวิทยุและลำแสง อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนนี้ เกิดปัญหาขึ้น การส่งพลังงานไปยังโลกแบบไร้สายจะต้องส่งทรัพยากรอวกาศอย่างปลอดภัย อุปกรณ์ซึ่งจะดำเนินการดังกล่าวจะต้องไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในนั้น น่าเสียดายที่การส่งพลังงานไฟฟ้าที่แปลงแล้วในช่วงความถี่หนึ่งสามารถทำให้อะตอมของสารแตกตัวเป็นไอออนได้ ดังนั้น ข้อเสียของระบบคือทรัพยากรพื้นที่สามารถส่งได้ในจำนวนความถี่ที่ค่อนข้างจำกัดเท่านั้น

ข้อดีและข้อเสีย

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เทคโนโลยีที่นำเสนอก่อนหน้านี้มีคุณสมบัติข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ข้อดีอย่างหนึ่งคือทรัพยากรอวกาศนอกพื้นที่ใกล้โลกจะพร้อมใช้งานมากขึ้น ตัวอย่างเช่นพลังงานแสงอาทิตย์ มีเพียง 20-30% ของแสงทั้งหมดที่ดาวของเราปล่อยออกมากระทบพื้นผิวโลก ในขณะเดียวกัน ตาแมวซึ่งจะอยู่ในวงโคจรจะได้รับมากกว่า 90% นอกจากนี้ ในข้อดีที่ทรัพยากรอวกาศของโลกมีอยู่ เราสามารถแยกแยะความทนทานได้โครงสร้างที่ใช้ สถานการณ์ดังกล่าวเป็นไปได้เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่านอกโลกไม่มีชั้นบรรยากาศหรืออิทธิพลของการทำลายล้างของออกซิเจนและองค์ประกอบอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ทรัพยากรอวกาศของโลกมีข้อบกพร่องจำนวนมาก ประการแรกคือต้นทุนการผลิตและการขนส่งที่สูง ประการที่สองถือได้ว่าไม่สามารถเข้าถึงได้และความซับซ้อนของการดำเนินงาน นอกจากนี้ ยังต้องการบุคลากรที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษเป็นจำนวนมากอีกด้วย ข้อเสียเปรียบที่สามของระบบดังกล่าวถือได้ว่าเป็นการสูญเสียที่สำคัญในการส่งผ่านพลังงานจากสถานีอวกาศไปยังโลก ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าการขนส่งที่อธิบายข้างต้นจะใช้ไฟฟ้ามากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตทั้งหมด

คุณสมบัติที่สำคัญ

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เทคโนโลยีที่เป็นปัญหามีลักษณะเฉพาะบางประการ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นตัวกำหนดความพร้อมของพลังงานในอวกาศ เราแสดงรายการที่สำคัญที่สุดของพวกเขา ก่อนอื่นควรสังเกตปัญหาในการหาสถานีดาวเทียมในที่เดียว เช่นเดียวกับกฎธรรมชาติอื่นๆ กฎแห่งการกระทำและปฏิกิริยาจะทำงานที่นี่ ดังนั้น ในทางหนึ่ง ความดันของกระแสรังสีดวงอาทิตย์จะส่งผลกระทบต่อ และในทางกลับกัน รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของดาวเคราะห์ ตำแหน่งเริ่มต้นของดาวเทียมจะต้องได้รับการสนับสนุนจากทรัพยากรภูมิอากาศและอวกาศ การสื่อสารระหว่างสถานีและเครื่องรับบนพื้นผิวโลกต้องอยู่ในระดับสูงและให้ระดับความปลอดภัยและความถูกต้องตามที่ต้องการ นี่เป็นคุณลักษณะที่สองที่แสดงถึงการใช้ทรัพยากรพื้นที่ ตามเนื้อผ้าที่สามหมายถึงประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพของโฟโตเซลล์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แม้ในสภาวะที่ยากลำบากเช่นที่อุณหภูมิสูง คุณลักษณะที่สี่ซึ่งขณะนี้ไม่อนุญาตให้มีเทคโนโลยีดังกล่าวโดยทั่วไปคือค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงสำหรับทั้งยานเปิดตัวและโรงไฟฟ้าในอวกาศ

คุณสมบัติอื่นๆ

เนื่องจากทรัพยากรที่มีอยู่บนโลกนี้ส่วนใหญ่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ และการบริโภคของมนุษยชาติกลับเพิ่มขึ้นตามกาลเวลาด้วยแนวทางของช่วงเวลาที่หายสาบสูญไปมากที่สุด ทรัพยากรที่สำคัญ ผู้คนมีความคิดเกี่ยวกับการใช้พลังงานทดแทนมากขึ้น พวกเขายังรวมถึงการสำรองพื้นที่ของสารและวัสดุ อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากความเป็นไปได้ของการดึงพลังงานจากดวงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว มนุษยชาติกำลังพิจารณาความเป็นไปได้อื่นๆ ที่น่าสนใจไม่แพ้กัน ตัวอย่างเช่น การพัฒนาการสะสมของสารที่มีคุณค่าสำหรับ Earthlings สามารถทำได้บนวัตถุจักรวาลที่อยู่ในระบบสุริยะของเรา มาดูบางส่วนของพวกเขากันดีกว่า

ดวงจันทร์

การบินเลิกเป็นแง่มุมของนิยายวิทยาศาสตร์ไปนานแล้ว ในปัจจุบัน ดาวเทียมของโลกของเรากำลังถูกสำรวจโดยโพรบวิจัย ต้องขอบคุณพวกเขาที่มนุษย์ได้เรียนรู้ว่าดวงจันทร์พื้นผิวมีองค์ประกอบคล้ายกับเปลือกโลก ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเกิดการสะสมของสารที่มีค่าเช่นไททาเนียมและฮีเลียม

ดาวอังคาร

นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่น่าสนใจมากมายบนดาวเคราะห์ที่เรียกว่า "สีแดง" จากการศึกษาพบว่าเปลือกของดาวอังคารอุดมไปด้วยแร่โลหะบริสุทธิ์มากกว่ามาก ดังนั้นการพัฒนาแหล่งสะสมของทองแดง ดีบุก นิกเกิล ตะกั่ว เหล็ก โคบอลต์และสารมีค่าอื่น ๆ อาจเริ่มต้นขึ้นในอนาคต นอกจากนี้ มีความเป็นไปได้ที่ดาวอังคารจะถือเป็นซัพพลายเออร์หลักของแร่โลหะหายาก ตัวอย่างเช่น รูทีเนียม สแกนเดียม หรือทอเรียม

ดาวเคราะห์ยักษ์

แม้แต่เพื่อนบ้านที่อยู่ห่างไกลในโลกของเราก็สามารถจัดหาสารมากมายที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ตามปกติและการพัฒนาต่อไปของมนุษยชาติ ดังนั้นอาณานิคมที่อยู่ห่างไกลจากระบบสุริยะของเราจะจัดหาวัตถุดิบทางเคมีที่มีค่าให้กับโลก

ดาวเคราะห์น้อย

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดสินใจว่ามันเป็นวัตถุจักรวาลที่อธิบายข้างต้น ไถพื้นที่ของจักรวาล ที่สามารถกลายเป็นสถานีที่สำคัญที่สุดในการจัดหาทรัพยากรที่จำเป็นมากมาย ตัวอย่างเช่น บนดาวเคราะห์น้อยบางดวงด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษและการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับอย่างละเอียดถี่ถ้วน พบว่าโลหะมีค่าเช่น รูบิเดียมและอิริเดียม รวมทั้งเหล็ก ถูกค้นพบ เหนือสิ่งอื่นใด วัตถุจักรวาลที่อธิบายข้างต้นเป็นซัพพลายเออร์ที่ยอดเยี่ยมของสารประกอบเชิงซ้อนที่มีชื่อดิวเทอเรียม ในอนาคตมีแผนที่จะใช้สารชนิดนี้เป็นเชื้อเพลิงหลักสำหรับโรงไฟฟ้าแห่งอนาคต ควรสังเกตประเด็นสำคัญอีกประการหนึ่งแยกกัน ปัจจุบัน ประชากรโลกจำนวนหนึ่งประสบปัญหาขาดแคลนน้ำอย่างต่อเนื่อง ในอนาคต ปัญหาที่คล้ายกันนี้อาจแพร่กระจายไปทั่วโลก ในกรณีนี้คือดาวเคราะห์น้อยที่สามารถเป็นซัพพลายเออร์ของทรัพยากรที่สำคัญดังกล่าวได้ เนื่องจากหลายแห่งมีน้ำจืดในรูปของน้ำแข็ง