¿Cuáles son los recursos espaciales (1)?

Quizás cuando se habla de recursos lo primero que nos viene a la mente es el agua, el petróleo, el carbón y diversos minerales. Pocas personas piensan inmediatamente en los recursos espaciales. De hecho, los recursos espaciales son inagotables. Sólo por limitaciones tecnológicas no se ha desarrollado a gran escala. A continuación se ofrece una breve introducción a varios recursos espaciales comunes:

Recursos de la órbita espacial

De hecho, al igual que las rutas marítimas y aéreas, las órbitas de los satélites en el espacio también son un recurso, y son un recurso importante.

Por ejemplo, los satélites en órbita geoestacionaria pueden proporcionar de manera más ventajosa diversos servicios como comunicaciones, meteorología, monitoreo ambiental, generación de energía e iluminación a áreas fijas. Varias órbitas progradas y retrógradas pueden satisfacer los requisitos de observación y transmisión de información en diferentes latitudes de la Tierra. Una red compuesta por múltiples satélites puede proporcionar diversos servicios en cualquier momento y lugar.

Exploración de los recursos terrestres

El desarrollo racional y la gestión científica de los recursos terrestres es un asunto importante relacionado con los intereses actuales y a largo plazo de la humanidad.

Sabemos que los recursos de la Tierra se distribuyen por la vasta tierra, con una superficie de 510 millones de kilómetros cuadrados, y la mayoría de los depósitos minerales importantes aún se encuentran enterrados a gran profundidad. Como carbón, petróleo, gas natural, diversos metales preciosos, etc. Para explotar los diversos recursos necesarios, excepto los recursos superficiales como la madera, los geólogos deben viajar a través de montañas y ríos para explorar poco a poco. Esto requiere análisis y juicio geológico, y luego perforar para determinar qué tan difícil y lento es. Sin embargo, esto no es todo. Zonas como los océanos profundos, las altas montañas, los bosques densos y los desiertos profundos son actualmente inaccesibles o no están disponibles para la exploración humana. Al mismo tiempo, la exploración de campo también se ve afectada por la oscuridad y las inclemencias del tiempo.

Además, también hay problemas en la gestión de recursos sobre el terreno. Hay una gran cantidad de tierras de cultivo, bosques, ríos, lagos, océanos y minerales extraídos. Estos recursos son muy importantes. Sin embargo, para gestionar eficazmente todos estos recursos, es necesario establecer enormes instituciones y cuesta mucho dinero. Aun así, es muy importante. Te concentrarás en una cosa y perderás la otra, lo cual es una pérdida de dinero y tiene poco efecto. Sin embargo, estudiar y gestionar los recursos terrestres en la órbita espacial puede evitar problemas y mejorar enormemente la eficiencia.

Cuando el suelo recibe imágenes enviadas desde el espacio, los investigadores pueden dibujar mapas geológicos y minerales basados ​​en estas imágenes. Debido a que los diferentes depósitos minerales subterráneos tienen diferentes características superficiales, también tendrán diferentes impactos en el crecimiento de la vegetación aérea. De esta manera, se puede detectar con precisión la ubicación de los depósitos minerales subterráneos e incluso se pueden estimar con precisión los productos, tipos y reservas de los depósitos minerales, lo que proporciona una gran comodidad para el trabajo de prospección de minerales.

A través de imágenes enviadas desde el espacio, los investigadores también pueden dibujar mapas de uso y distribución del suelo. Debido a que las imágenes espaciales utilizan espectros para distinguir objetos, las características espectrales del mismo objeto en diferentes estados también son diferentes. Por ejemplo, las respuestas espectrales de los cultivos son diferentes cuando se encuentran en un estado saludable, tienen poca vitalidad o están infestados de enfermedades y plagas de insectos. De esta manera, podemos conocer el crecimiento de cultivos, pastos y bosques en una gran superficie en el aire, monitorear la prevención y el control de plagas, enfermedades e incendios forestales. También podemos estimar el rendimiento de cultivos en grandes superficies. y estimar la capacidad de almacenamiento de los bosques. Entre ellos, el rendimiento estimado de los cultivos. La precisión puede alcanzar más del 97%.

Además, las imágenes enviadas a través del espacio también se pueden utilizar para planificar ciudades; determinar la ubicación de líneas ferroviarias, canales y puentes; comprender los cambios en los niveles de agua de los ríos e investigar los recursos de conservación del agua; encontrar nuevas fuentes de agua para guiar y formular planes de riego, realizar estudios integrales del océano para comprender las corrientes oceánicas, las condiciones del hielo y las condiciones de pesca y dibujar cartas y mapas más precisos y útiles;

En definitiva, las imágenes espaciales nos permiten contemplar la Tierra, facilitar nuestra vida actual y ayudar a hacer planes y predicciones para el futuro. Por supuesto, lo que llamamos imágenes espaciales son diferentes de las imágenes que vemos comúnmente. Estas imágenes fueron obtenidas por la nave espacial utilizando equipos de teledetección como escáneres multiespectrales, radiómetros visibles e infrarrojos y radiómetros de microondas desde grandes altitudes para escanear secuencialmente la superficie de la Tierra en busca de imágenes de teledetección. Las imágenes enviadas desde el espacio deben ser analizadas y juzgadas por profesionales en tierra para poder dibujar varios mapas que reflejen los problemas de la Tierra.

Comunicación orbital espacial

Con la expansión de la vida humana y la mejora de la comprensión del mundo, los seres humanos están cada vez más conectados entre sí y quieren comunicarse más con las personas. lejos El deseo de conectar también es cada vez más fuerte. Debido a la vasta superficie de toda la Tierra, las conexiones de comunicación entre personas que viven en todo el planeta se han convertido en un gran problema.

En la antigüedad, cuando no existía el transporte, el ser humano inventó diversos métodos para intercambiar información, como el famoso fuego de baliza de la Gran Muralla China. Si hay una invasión enemiga, se encienden balizas durante el día y el humo se envía en ráfagas largas o cortas mediante señales previamente acordadas, una torre de baliza tras otra, el mensaje se puede transmitir rápidamente. Si es de noche, enciende un fuego y utiliza la luz y la oscuridad del fuego para transmitir el mensaje.

La baliza de fuego y humo transmite mensajes muy rápidamente, pero también tiene muchas desventajas. Por ejemplo, debe usarse en lugares con la Gran Muralla y, por lo general, solo puede transmitir mensajes cortos y monótonos, de lo contrario, no funciona. es propenso a errores. Este método fue una medida inteligente en la antigüedad, pero era ineficaz y estaba restringido por varios factores. Con el desarrollo de la vida humana, se volvió cada vez más incompatible con las necesidades humanas. No fue hasta que Moore inventó el telégrafo en 1837 que la forma en que los humanos transmitían información dio un salto cualitativo. En ese momento, la gente podía utilizar la radio para transmitir información rápidamente. Sin embargo, debido a que las ondas de radio están bloqueadas por edificios de gran altura y montañas, se deben erigir altas torres de transmisión, y las ondas de radio también se ven afectadas por la superficie esférica de la Tierra, por lo que se debe erigir una estación de transferencia cada aproximadamente 60 kilómetros. Las comunicaciones por radio deben pasar por muchas condiciones de interferencia para lograr la transmisión de información a largas distancias, lo cual es costoso, requiere mucho tiempo y trabajo. En 1876, Bell inventó el teléfono. La gente podía hablar con personas en lugares distantes a través de líneas telefónicas. Sin embargo, debido a que cuanto más larga era la línea telefónica, más se debilitaba la señal, las llamadas de larga distancia eran muy confusas.

Sin embargo, el uso de la comunicación en órbita espacial no presenta estos problemas. El satélite es una estación de retransmisión de radio suspendida en el cielo. Está situada en lo alto y no está bloqueada por edificios ni montañas, y la curvatura de la Tierra le afecta mucho menos. Por lo tanto, el número de satélites necesarios para lograr comunicaciones globales es mucho menor que el número de estaciones repetidoras necesarias en tierra. Por encima del ecuador de la Tierra, la órbita del satélite a 35.786 kilómetros de la Tierra es estacionaria con respecto al suelo. Esta órbita sincrónica se llama órbita geoestacionaria. Al instalar tres satélites a distancias iguales en la órbita geoestacionaria, las señales de radio emitidas desde la Tierra pueden enviarse a cualquier rincón de la Tierra, excepto a algunas zonas de los polos norte y sur.

Recursos ambientales espaciales

La microgravedad única, la alta radiación, el alto vacío, las altas y bajas temperaturas, el ambiente estéril y altamente limpio del espacio es un recurso importante. En este entorno especial, los humanos pueden realizar procesos industriales, experimentos biológicos, productos farmacéuticos espaciales, etc.

Procesamiento industrial espacial

Cuando se trata de procesamiento industrial espacial, debemos hablar del entorno especial más importante del espacio: el entorno de microgravedad.

Hablando de ingravidez, la gente no es ajena a ella, y todo el mundo puede tener experiencia en este ámbito. Por ejemplo, cuando caemos desde una altura, nos encontramos temporalmente en un estado de ingravidez. El ejemplo más obvio es la montaña rusa, que utiliza la aceleración para deslizarse hacia abajo y hacer que las personas se sientan ingrávidas, porque la gran aceleración equilibra temporalmente la atracción de la montaña rusa. tierra. Pero esto es sólo temporal. Debido a la atracción de la tierra, la gente eventualmente regresará a la tierra.

En el espacio, tanto los astronautas como diversos objetos se encuentran en un estado de ingravidez durante mucho tiempo. La ingravidez en el espacio no es lo mismo que la ingravidez en la Tierra. Para ser precisos, cuando una nave espacial se mueve a lo largo de una órbita espacial, la fuerza centrífuga y la gravedad generadas por la rotación alrededor de la Tierra alcanzan un equilibrio, por lo que se produce un estado de ingravidez.

La práctica ha demostrado que las estaciones espaciales y otras naves espaciales no pueden formar un entorno de gravedad cero completamente real en el espacio. De hecho, siempre existen algunos factores de interferencia. Por ejemplo, la presión de la luz solar, el par de reacción, la resistencia del gas fino, la fuerza del campo magnético terrestre y la influencia del gradiente de gravedad formarán la microgravedad. Los factores que también pueden causar interferencias incluyen el movimiento del personal en la nave espacial, la vibración durante el funcionamiento de la máquina, el funcionamiento del motor del sistema de orientación, la sustitución de piezas y el impacto de meteoritos, etc. Por lo tanto, es difícil lograr una ingravidez total en una nave espacial. Para ser precisos, la nave espacial se encuentra en un entorno de microgravedad.

En el espacio, todos los objetos se encuentran en un entorno de microgravedad. Este entorno de ingravidez se convierte en un recurso que puede ayudar a los humanos a hacer muchas cosas que no se pueden hacer en la Tierra.

En primer lugar, podemos fabricar fácilmente rodamientos de bolas 100% redondos. Quizás todo el mundo esté un poco confundido: ¿por qué ir al espacio para producir algo que se pueda producir en la Tierra? Los rodamientos de bolas son una pieza industrial muy importante y una parte indispensable de muchas máquinas. Sin ellos, muchos instrumentos de precisión de gran tamaño no pueden funcionar. Algunos instrumentos de alta precisión tienen requisitos muy altos en el proceso de fabricación de rodamientos de bolas, que de ninguna manera son comparables a las bolas utilizadas en los rodamientos de bicicletas comunes. Estas bolas con requisitos de precisión especiales son muy difíciles de fabricar.

En la antigüedad, la gente conocía el uso de métodos ingrávidos para fabricar bolas de metal. El método consiste en filtrar el metal fundido a través de un tamiz desde una torre alta, permitiendo que las gotas de metal se enfríen y se formen en estado de ingravidez al caer, de modo que la bola de metal producida se aproxima a un estado esférico ideal.

La industria moderna requiere una gran cantidad de rodamientos y las bolas que contienen se producen en el suelo. Por lo general, pasan por múltiples procedimientos de procesamiento, como forjado, laminado, estampado, corte y rectificado. difícil garantizar una alta calidad, afectando así el uso y la vida útil del rodamiento.

No existen tales problemas en el entorno de microgravedad del espacio. Debido a que el metal fundido en estado de microgravedad tiene una gran tensión superficial, no produce la deformación común debido a su propio peso en el suelo y puede encogerse automáticamente hasta convertirse en una esfera ideal.

Si se necesita una esfera hueca, se inyecta gas en las gotas que se evaporan libremente bajo presión y se infla como una pompa de jabón. Después de que el líquido se condensa, se formará naturalmente una esfera hueca. Las esferas huecas son más fuertes y duraderas que las esferas sólidas. Después de las pruebas, los rodamientos con bolas esféricas huecas tienen una vida útil de 4 a 7 veces más larga que los rodamientos de bolas esféricas macizos.