USA kulutab sõjalistele kulutustele rohkem kui kõik järgmised kümme järgmist riiki kokku: 600 miljardit dollarit aastas. See on peaaegu kümme korda rohkem kui Venemaa kulutab sõjalistele kulutustele. Vahepeal on NASA ja Riikliku Teadusfondi ühine eelarve ainult 25 miljardit dollarit ehk 4% sõjalisest eelarvest. Paljud astronoomid, astrofüüsikud, insenerid ja igasuguse triibuga teadlased unistavad oma valdkonna eelarve suurendamisest.
Mis oleks, kui jõuaksime tegelikult tähtede poole? Mis oleks, kui me elaksime ajastul, kus investeeringud rahumeelsetesse inimkonna huvides tehtavatesse uuringutesse ületaksid märkimisväärselt investeeringuid sõja-, kaitse- ja sõjatehnikasse? Kui üksikute riikide kosmose- ja teaduseelarved jõuaksid 600 miljardi dollarini, suureneksid inimkonna kogemused märkimisväärselt. Siin on viis võimalikku läbimurret, mida teadus võiks teha, kui ta saaks sõjalise eelarve vaid üheks aastaks.
Energia läbimurre: puhta energia termotuumasünteesireaktor
Kuigi tuumasünteesi saavutamiseks on palju erinevaid meetodeid, on kõige lootustandvam viis magnetiline kinnihoidmine (isoleerimine). Rahvusvaheline konsortsium ITER alustas ehitamist juba Reagan-Gorbatšovi ajastul ja 2019. aastal, kui koguinvesteering ulatus 20 miljardi euroni, on see täielikult lõpule viidud. Plasma edukaks süttimiseks kulub veel kümme aastat ja 2030. aastatel peame deuteeriumi ja triitiumi kokku sulatades ületama tagasipöördumise piiri.
Kuid mitmel moel on termotuumasünteesienergia meie maailma sisenemist tagasi hoidev asi uskumatult pikaajalise tootlusega eelinvesteeringud. Võttes vaid ühe aasta Ameerika sõjalise eelarve, ei suutnud teadlased mitte ainult saavutada tuumasünteesi, vaid ka õppida seda mõõtma ja muutma Maa energiasektorit. See on ülim püha energiagraafik ja selle edukuse suurim takistus pole füüsika, vaid investeeringute puudumine.
Marss ja selle peen atmosfäär. Foto tegi viikingite orbiiter 1970. aastatel. Kõigi Punasel planeedil elamise raskuste korral võiks eduka inimkoloonia rajada juba 50 miljardi dollari eest.
Reklaamvideo:
Marsil vähemalt neli eraldi kolooniat
Inimesed Marsil? Ainus asi, mis meid peatab, on rahastamine, mis pole olnud kättesaadav alates 1990. aastatest. Jätkusuutliku 50–150 miljardi dollari suuruse investeeringuga 10 aasta jooksul võiksime maanduda Marsi pinnal, maandudes meeskonna, kes võiks enne tagasipöördumist planeedil viibida 6–18 kuud. Me võiksime teisele planeedile luua neli eraldi iseseisvat kolooniat 600 miljardi dollari eest. Ainus põhjus, miks me pole seda varem teinud, on rahastamine.
Kaks töötajat paigaldavad katusele fotogalvaanilise massiivi. Väike 2 kW jaam saab täna olla kaubanduslikult saadaval 5000 dollari eest
2000-vatine päikesepaneelide süsteem igas kodus
Päikeseenergiaga saab ühendada palju häirivaid tehnoloogiaid, alates läbipaistvatest akendest kuni katusekivide ja voodrini. Kuid odavaim ja tõhusam päikesepaneel on ikkagi päikesepaneel. Ligikaudu 2000 vatti tootvad süsteemid maksavad nüüd vähem kui 5000 dollarit ja annavad umbes 175–375 kW kuus. Kui võtate ühes riigis 125 miljonit kodu, võiksite 600 miljardi dollari eest panna igasse koju päikesepaneelide süsteemi.
See ei lahendaks meie energiavajadust, kuid vähendaks oluliselt elektrivõrgu koormust ja fossiilkütuste kasutamist. Lisaks oleks efekt kohene.
Hüpoteetiline uus kiirendaja, kas pikk sirgjooneline või ümbritsev Maad, võib LHC energiad üle varjata. Kuid pole mingeid garantiisid, et leiame midagi uut.
Üleriigiline osakeste kiirendi, 40 korda võimsam kui LHC
Kas teie arvates on LHC lahe? See on saavutanud prooton-prooton kokkupõrkeid 14 TeV energiaga 27-kilomeetrises tunnelis maa all ja see maksis umbes 10 miljardit dollarit. Mida saaks ehitada, kui raha oleks kuuskümmend korda rohkem? Uskuge või mitte, aga ainult kaks parameetrit määravad, kui võimas võib olla rõngakujuline prootonkiirendi: neid juhtivate elektromagnetite tugevus ja teie rõnga ümbermõõt.
600 miljardi dollari eest saaksime ehitada 1000 kilomeetri pikkuse tunneli ja saavutada prooton-prooton kokkupõrkeid üle 500 TeV energiaga. Kui ka meie elektromagnetiline tehnoloogia paraneb, suudaksime ületada 1 PeV tõkke (1 PeV = 1000 TeV). Järgmine samm on hiiglaslik Fermitron, mille esitles kõigepealt Maa ümbermõõduga osakeste kiirendi Enrico Fermi. Kui LHC leiab midagi väljaspool Higgsi bosonit, on see selge signaal uute energiapiiride uurimiseks.
"Super-Hubble", 100 korda võimsam kui eelmine
Hubble'i kosmoseteleskoopist on saanud revolutsiooniline observatoorium ja see jääb paljuski astronoomia ja astrofüüsika kapteniks. Kuid olles 2,4 meetri läbimõõduga, on see juba saavutanud oma maksimaalse eraldusvõime. Kümme korda nõrgemate objektide nägemiseks peab ta neid 100 korda kauem jälgima. Kuid kui me ehitame kosmoseteleskoobi 10 korda suuremaks, koos 24-meetrise nõudega, pole selle eraldusvõime mitte ainult kümme korda suurem - 2 tunni vaatluste ajal näeb see kõike, mida Hubble nädala jooksul näeb.
James Webbi kosmoseteleskoop oma segmenteeritud disaini, päikesesirmi ja robottehnoloogiaga võib tõestada sellise missiooni kontseptsiooni, kuid rahastamine jääb piiravaks teguriks. Sellise koletise loomiseks vajalik suurus, pildikvaliteet ning käivitamise ja hooldamise võimalused nõuavad suuri investeeringuid. 600 miljardi dollari eest võiksime jõuda läbimõõduni 30–40 meetrit, kuid „100 korda võimsam kui Hubble” on konservatiivne hinnang. Tehnoloogiad, mida selle raha abil saaksime luua, võivad Apollo programmi revolutsiooniliselt muuta.
Muidugi oleksime võinud teha läbimurde kõigis nendes valdkondades ja vähem kui 600 miljardi dollari eest. ITER on veel ehitamisel - maksab kokku 40 miljardit dollarit. Üks meeskonna missioon Marsile läheks maksma 50 miljardit dollarit, sealhulgas infrastruktuuri massiline juurutamine Marsi pinnale. 2KW katusel töötavad päikesepatareid on juba saadaval 5000 dollari eest, kuid nende hind langeb igal aastal. "Väikeste" superjahutajate väärtuseks hinnatakse 20-40 miljardit dollarit ja need suudavad jõuda energiateni, millest LHC unistanud pole. Pakutav ambitsioonikaim kosmoseteleskoop LUVOIR, 40 korda võimsam kui Hubble, maksab 15 miljardit dollarit.
Meie teaduslike unistuste saavutamise hind on tõeliselt astronoomiline, kuid tasuvus on veelgi suurem. Vaid ühe põlvkonna jooksul võib sellise ulatusega investeering teadusesse ja tehnoloogiasse muuta meie maailma nagu kunagi varem. Vaid aasta ja 600 miljardi dollariga võib järgmise 25 aasta jooksul olla läbimurre teadusuuringutes.
Ilja Khel
