Maailman valtameri. Ilmasto-, avaruus-, biologiset ja virkistysresurssit. Maapallon ilmasto- ja avaruusresurssit Mitä sovelletaan avaruusresursseihin

31.03.2024

ILMASTO- JA AVARUUSRESURSSIT - TULEVAISUUDEN RESURSSIT

Aurinko on jättiläinen lämpöydinreaktori, joka on paitsi kaiken elämän, myös käytännössä kaikkien sen energiavarojen ensisijainen lähde. Ilmakehän alempiin kerroksiin ja maan pinnalle tuleva aurinkoenergian vuotuinen virtaus mitataan niin valtavalla arvolla (10 14 kW), joka on kymmeniä kertoja suurempi kuin kaikki todistettujen mineraalipolttoainevarantojen sisältämä energia ja tuhansia kertaa maailman nykyinen energiankulutus. Luonnollisesti parhaat olosuhteet aurinkoenergian käyttöön ovat maapallon kuivilla vyöhykkeillä, missä auringonpaisteen kesto on suurin.

Taulukko 17. Ilmasto- ja avaruusresurssit.

Energian lähde	Käyttöalueet
Auringon energia	Kuiva vyö: USA (Florida, Kalifornia); Japani, Israel, Kypros, Australia, Ukraina (Krim), Kaukasus, Kazakstan, ke. Aasia.
Tuulivoima	Pohjoisen ja Itämeren rannikko, arktiset meret; ke. Siperia, Kaukoitä, Etelä-Euroopan Venäjä, Ukraina.
Maalämpö	Matalan lämpötilan (lämmitys): Islanti, Italia, Ranska, Unkari, Japani, USA, Keski-Amerikan maat, Uusi-Seelanti, Kamtšatka, Pohjois-Kaukasus (kuiva höyry geotermisten voimalaitosten rakentamiseen): Italia, USA (; Kalifornia), Meksiko, Uusi-Seelanti, Japani, Venäjä (Kamchatka).
vuorovesienergia	Bretagne (Ranska) - Englannin kanaalin rannikko, Valkoinen meri, Etelä-Kiina, Fundyn lahti (USA:n ja Kanadan rannikko) jne. Työ jatkuu Yhdysvalloissa, Kanadassa, Isossa-Britanniassa, Ranskassa, Venäjällä, Kiinassa, tasavallassa. Korea, Intia, Argentiina, Australia.
Nykyinen energia (OTES)	Havaiji (USA), Nauru (Japani), Tahiti (Ranska), Bali (Alankomaat).
Aaltoenergiaa	Japani, Norja

Tuulienergialla, jota ihminen on myös pitkään käyttänyt tuulimyllyjen ja purjelaivojen avulla, kuten aurinkoenergialla, on käytännössä ehtymätön potentiaali, se on suhteellisen halpaa eikä saastuta ympäristöä. Mutta se on hyvin epävakaa ajassa ja tilassa ja sitä on erittäin vaikea "kesyttää". Toisin kuin aurinkoenergia, sen resurssit ovat keskittyneet pääasiassa lauhkealle vyöhykkeelle.

Agroilmaston resurssit - lämpö, kosteus ja valo - muodostavat erityisen tyyppisiä ilmastoresursseja. Näiden luonnonvarojen maantieteellinen jakautuminen näkyy agroilmastokartassa.

Tehtävät ja testit aiheesta "Ilmasto- ja avaruusresurssit - tulevaisuuden resurssit"

Luonnonvarat
Maan ilmastovyöhykkeet - Maan luonteen yleiset ominaisuudet, luokka 7
Oppitunnit: 5 Tehtävät: 9 Testit: 1
Latinalainen Amerikka - Etelä-Amerikka 7. luokka
Oppitunnit: 3 tehtäviä: 9 koetta: 1
USA - Pohjois-Amerikka 7. luokka
Oppitunnit: 6 Tehtävät: 9 Testit: 1
Asteroidit. Komeetat. Meteorit. Meteoriitit - Maa universumissa 5. luokka
Oppitunnit: 4 Tehtävää: 8 koetta: 1

Johtavat ideat: Maantieteellinen ympäristö on välttämätön edellytys yhteiskunnan elämälle, väestön ja talouden kehitykselle ja jakautumiselle, kun taas viime aikoina resurssitekijän vaikutus maan taloudellisen kehityksen tasoon on vähentynyt, mutta rationaalisuuden merkitys luonnonvarojen käyttö ja ympäristötekijät ovat lisääntyneet.

Peruskonseptit: maantieteellinen (ympäristö)ympäristö, malmi ja ei-metalliset mineraalit, malmivyöt, mineraalialtaat; maailman maarahaston rakenne, eteläiset ja pohjoiset metsävyöhykkeet, metsäpeite; vesivoimapotentiaali; hylly, vaihtoehtoiset energialähteet; resurssien saatavuus, luonnonvarapotentiaali (NRP), luonnonvarojen alueellinen yhdistelmä (TCNR), uuden kehityksen alueet, toissijaiset resurssit; ympäristön saastuminen, ympäristöpolitiikka.

Taidot ja kyvyt: osaa luonnehtia maan (alueen) luonnonvaroja suunnitelman mukaisesti; käyttää erilaisia luonnonvarojen taloudellisen arvioinnin menetelmiä; karakterisoi maan (alueen) teollisuuden ja maatalouden kehityksen luonnolliset edellytykset suunnitelman mukaisesti; antaa lyhyt kuvaus tärkeimpien luonnonvarojen sijainnista, tunnistaa maat "johtajiksi" ja "ulkopuolisiksi" yhden tai toisen tyyppisten luonnonvarojen suhteen; antaa esimerkkejä maista, joilla ei ole rikkaita luonnonvaroja, mutta jotka ovat saavuttaneet korkean taloudellisen kehityksen tason ja päinvastoin; anna esimerkkejä resurssien järkevästä ja irrationaalisesta käytöstä.

Ihmiskunnan tulevaisuus liittyy maailman valtameren ehtymättömiin luonnonvaroihin.

Valtameren vesi, jonka osuus hydrosfääristä on 96,5 %, on maailman valtameren päärikkaus. Kuten tiedetään, valtamerivesi sisältää jopa 75 kemiallista alkuainetta jaksollisesta järjestelmästä. Meri- ja valtamerivesiä tulisi siis pitää mineraalivarojen lähteinä.

Merivedessä suurin pitoisuus on liuenneiden suolojen osuus. Muinaisista ajoista lähtien ihmiskunta on uuttanut ruokasuolaa haihduttamalla merivettä. Tällä hetkellä Kiina ja Japani tyydyttävät osan ruokasuolan tarpeestaan merivedellä. Noin kolmasosa maailmassa tuotetusta ruokasuolasta tulee merivesistä.

Merivesi sisältää magnesiumia, rikkiä, bromia, alumiinia, kuparia, uraania, hopeaa, kultaa ja muita kemiallisia alkuaineita. Nykyaikaiset tekniset ominaisuudet mahdollistavat magnesiumin ja bromin eristämisen merivedestä.

Maailman valtameret ovat vedenalaisten mineraalivarojen varasto. Lähes kaikki maalla yleiset mineraalit löytyvät myös Maailmanmeren hyllyvyöhykkeeltä.

Persian ja Meksikonlahdet, Kaspianmeren pohjoisosa ja Jäämeren rannikkoalueet, joissa harjoitetaan teollista tuotantoa ja öljy- ja kaasukenttien tutkimusta, ovat runsaasti mineraalivaroja.

Tällä hetkellä Maailman valtameren rannikkoalueita tutkitaan aktiivisesti malmin ja ei-metallisten mineraalien tutkimista ja tuotantoa varten. Etenkin Ison-Britannian, Kanadan, Japanin ja Kiinan rannikkoalueet näyttävät olevan runsaasti hiiltä. Tinaesiintymiä on löydetty Indonesian, Thaimaan ja Malesian rannikolta. Timanttietsintä on käynnissä Namibian rannikkoalueella; kulta- ja ferromangaanikyhmyjä louhitaan Yhdysvaltojen rannikkoalueelta. Itämeri, joka pesee Baltian maiden rannikkoa, on ollut pitkään kuuluisa meripihkasta.

Maailman valtameri on erittäin kiinnostava energialähteenä. Maailman valtameren energiavarat ovat käytännössä ehtymättömät. Ihminen on käyttänyt vuorovesienergiaa 1900-luvun toiselta puoliskolta lähtien. Laskelmien mukaan laskujen ja virtausten energiaksi on arvioitu 6 miljardia kW, mikä on lähes 6 kertaa maailman jokien energiavarasto.

Potentiaaliset vuorovesienergiavarastot ovat keskittyneet Venäjälle, Kanadaan, Yhdysvaltoihin, Argentiinaan, Australiaan, Kiinaan, Ranskaan, Isoon-Britanniaan jne. Yllä luetellut maat käyttävät vuorovesienergiaa energiahuollon tarkoituksiin.

Maailman valtameret ovat myös runsaasti biologisia luonnonvaroja. Maailman valtameren kasvisto ja eläimistö, jossa on erityisesti proteiineja, on merkittävässä asemassa ihmisen ruokavaliossa.

Joidenkin raporttien mukaan valtamerestä löytyy jopa 140 tuhatta eläin- ja kasvilajia. Tällä hetkellä 20 % ihmiskunnan kalsiumin tarpeesta katetaan Maailman valtameren biovaroilla. Kalastuksen osuus on 85 % tuotetusta "elävästä" biomassasta.

Beringin, Okhotskin, Japanin ja Norjan meret sekä Latinalaisen Amerikan Tyynenmeren rannikko ovat kalarikkaita.

Biologisten resurssien rajallinen saatavuus pakottaa ihmiskunnan käsittelemään Maailman valtameren rikkauksia huolella.

ILMASTO JA AVARUUSVARAT

Ilmasto- ja avaruusresursseja ovat aurinkoenergia, tuulienergia ja maalämpö. Luetteloidut resurssit kuuluvat niin kutsuttuihin ei-perinteisiin luonnonvaroihin.

Aurinkoenergia kiinnostaa eniten ihmiskuntaa. Aurinko on ehtymättömän energian lähde, jota ihminen on käyttänyt muinaisista ajoista lähtien kansantaloudessa.

Maahan saavuttavan aurinkoenergian kokonaisteho on kymmeniä kertoja suurempi kuin maapallon polttoaine- ja energiaresurssien kokonaisenergia ja tuhansia kertoja suurempi kuin mitä ihmiskunta tällä hetkellä kuluttaa.

Trooppisilla leveysasteilla on runsaasti aurinkoenergiaa. Trooppisilla ja kuivilla vyöhykkeillä hallitsevat pilvetön päivä, ja auringonsäteet suuntautuvat lähes pystysuoraan maan pintaan. Tällä hetkellä aurinkovoimaloita on käytössä useissa maissa.

Tuulivoima on toinen tärkeä epätavallinen energialähde. Ihminen on käyttänyt tuulen voimaa pitkään. Tämä koskee tuulimyllyjä, purjelaivoja jne. Lauhkeilla leveysasteilla on suhteellisen paljon tuulienergiaa.

Maan sisäinen lämpö, kuten todettiin, on kolmas epätavallinen energianlähde. Maan sisäistä energiaa kutsutaan geotermiseksi.

Geotermiset energialähteet rajoittuvat seismisesti aktiivisille vyöhykkeille, tulivuoren alueille ja tektonisten häiriöiden vyöhykkeille.

Islannissa, Japanissa, Uudessa-Seelannissa, Filippiineillä, Italiassa, Meksikossa, Yhdysvalloissa, Venäjällä jne. on merkittäviä geotermisen energiavarantoja.

Mineraalilähteiden rajallinen saatavuus ja ei-perinteisten energialähteiden ekologinen "puhtaus" kiinnittävät tutkijoiden huomion Auringon, tuulen ja Maan sisäisen lämmön kehitykseen.

BIOLOGISET RESURSSIT

Kasvisto ja eläimistö muodostavat maapallon biologisen rikkauden, jota kutsutaan bioresurssiksi. Kasvivarat sisältävät sekä viljellyt että luonnonvaraiset kasvit. Kasviresurssit ovat hyvin monipuoliset.

Maapallon kasvi- ja eläinvarat ovat ehtyviä ja samalla uusiutuvia luonnonvaroja. Ihmiset kehittivät ensin bioresurssit.

Tärkeä rooli ihmisen taloudellisessa toiminnassa on metsillä, joiden kokonaispinta-ala on 40 miljoonaa km2 (4 miljardia hehtaaria) eli lähes kolmannes (30 %) maa-alasta.

Metsien häviäminen (vuosittainen puunkorjuu maailmassa on 4 miljardia kuutiometriä) ja metsäalueiden teollinen kehittäminen ovat pääasiallinen syy metsäalan vähenemiseen.

Viimeisten 200 vuoden aikana metsien pinta-ala maapallolla on lähes puolittunut. Tämä suuntaus jatkuu, ja uusimpien tietojen mukaan metsäala pienenee 25 miljoonalla hehtaarilla vuosittain. Metsien väheneminen häiritsee happitasapainoa, johtaa jokien mataloitumiseen, villieläinten määrän vähenemiseen ja arvokkaiden puulajikkeiden katoamiseen. Toisin sanoen metsien saalistuskäyttö synnyttää ympäristöongelmia, joiden ratkaiseminen liittyy läheisesti ympäristönsuojeluun.

Jatkuvien kaistaleiden muodossa olevat metsäalueet rajoittuvat lauhkean vyöhykkeen ja päiväntasaajan vyöhykkeisiin (katso Atlas, sivu 8).

Metsäalueet ovat keskittyneet lauhkeille ja subtrooppisille ilmastovyöhykkeille. Noin puolet maailman puuvarannoista löytyy pohjoiselta pallonpuoliskolta. Lauhkean ilmaston metsissä arvokkaimmat lajit ovat tiikki ja havupuu. Venäjä, Kanada, USA ja Suomi ovat metsärikkaita. Näissä maissa kehitetään metsäteollisuutta, jossa keinoistutusten ansiosta metsäpinta-alojen väheneminen on pysäytetty.

Eteläisen pallonpuoliskon metsät ovat keskittyneet trooppiselle ja päiväntasaajan ilmastovyöhykkeelle. Eteläisen pallonpuoliskon trooppiset ja ekvatoriaaliset metsät muodostavat toisen puolen maailman puuvarannoista.

Päiväntasaajan ja trooppisia pitkäsiimametsiä edustavat leveälehtiset puulajit, toisin kuin lauhkean vyöhykkeen metsät. Lisäksi kyseiset metsät ovat runsaasti arvokkaita puulajeja.

Eteläisen pallonpuoliskon metsäalueet ovat keskittyneet Brasiliaan, Peruun, Boliviaan, Kolumbiaan, Kongoon, Intiaan, Myanmariin, Indonesiaan jne.

Asteroidit ovat alkuaine, joka jää jäljelle aurinkokunnan muodostumisen jälkeen. Ne ovat kaikkialla: jotkut lentävät hyvin lähellä aurinkoa, toiset ovat lähellä Neptunuksen kiertorataa. Jupiterin ja Marsin väliin kerätään valtava määrä asteroideja - ne muodostavat niin kutsutun asteroidivyöhykkeen. Tähän mennessä Maan kiertoradan läheltä on löydetty noin 9 000 esinettä.

Monet näistä asteroideista ovat pääsyvyöhykkeellä, ja monet sisältävät valtavia resursseja: vedestä platinaan. Niiden käyttö tarjoaa käytännössä loputtoman lähteen, joka vakauttaa maapallon, lisää ihmiskunnan hyvinvointia ja luo perustan avaruuden läsnäololle ja tutkimiselle.

Uskomattomia resursseja

On yli 1500 asteroidia, jotka ovat yhtä helposti tavoitettavissa kuin Kuu. Niiden kiertoradat leikkaavat Maan kiertoradan. Tällaisilla asteroideilla on alhainen painovoima, mikä helpottaa laskeutumista ja nousua.

Asteroidivaroilla on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia, mikä tekee niistä entistä houkuttelevampia. Toisin kuin Maa, jossa raskasmetallit sijaitsevat lähempänä ydintä, asteroidien metallit ovat jakautuneet koko esineeseen. Tämä tekee niistä paljon helpompi poistaa.

Ihmiskunta on vasta alkamassa ymmärtää asteroidien uskomattomat mahdollisuudet. Ensimmäinen avaruusaluksen kosketus yhteen heistä tapahtui vuonna 1991, kun Galileo-avaruusalus lensi lähellä Gaspra-asteroidia matkalla Jupiteriin. Tietomme tällaisista taivaallisista naapureista on mullistanut sen jälkeen tehdyt harvat kansainväliset ja amerikkalaiset tehtävät. Jokaisen niistä aikana asteroidien tiede kirjoitettiin uudelleen.

Tietoja asteroidien löydöstä ja lukumäärästä

Miljoonat asteroidit lentävät Marsin ja Jupiterin kiertoradan ohi, joiden gravitaatiohäiriöt työntävät joitain esineitä lähemmäs aurinkoa. Siten maapalloa lähellä olevien asteroidien luokka ilmestyi.

Asteroidi vyöhyke

Kun he puhuvat asteroideista, useimmat ihmiset ajattelevat vyötään. Sen muodostavat miljoonat esineet muodostavat rengasmaisen alueen Marsin ja Jupiterin kiertoradan väliin. Huolimatta siitä, että nämä asteroidit ovat erittäin tärkeitä aurinkokunnan syntyhistorian ja kehityksen ymmärtämisen kannalta, verrattuna Maan lähiasteroideihin, niille ei ole niin helppoa päästä.

Maan lähellä olevat asteroidit

Maanläheiset asteroidit määritellään asteroideiksi, joiden kiertorata tai osa siitä on 0,983–1,3 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Auringosta (1 tähtitiede on etäisyys Maan ja Auringon välillä).

Vuonna 1960 tunnettiin vain 20 maanläheistä asroidia. Vuoteen 1990 mennessä määrä oli kasvanut 134:ään, ja nykyään lukumäärän arvioidaan olevan 9 000 ja se kasvaa koko ajan. Tiedemiehet ovat varmoja, että niitä on itse asiassa yli miljoona. Nykyään havaituista asteroideista 981 on halkaisijaltaan yli 1 km, loput ovat 100 metristä 1 km:iin. 2800 – halkaisijaltaan alle 100 m.

Maan lähellä olevat asteroidit luokitellaan kolmeen ryhmään riippuen niiden etäisyydestä Auringosta: Atonit, Apollos ja Amurs.

Robotti-avaruusalukset ovat vierailleet kahdella Maan lähellä sijaitsevalla asteroidilla: NASAn operaatio vieraili asteroidilla 433 Eros ja japanilainen Hayabusa asteroidilla 25143 Itokawa. NASA työskentelee parhaillaan OSIRIS-Rex-operaation parissa, jonka tavoitteena on lentää hiiliasteroidille 1999 RQ36 vuonna 2019.

Asteroidin koostumus

Near-Earth astroidit vaihtelevat suuresti koostumukseltaan. Jokainen niiden pohja sisältää vettä, metalleja ja hiilipitoisia materiaaleja vaihtelevin määrin.

Vesi

Asteroidien vesi on keskeinen resurssi avaruudessa. Vesi voidaan muuttaa rakettipolttoaineeksi tai toimittaa ihmisten tarpeisiin. Se voi myös muuttaa perusteellisesti tapaa, jolla tutkimme avaruutta. Yksi vesirikas asteroidi, leveä 500 metriä, sisältää 80 kertaa enemmän vettä kuin mahtuisi suurimpaan tankkeriin, ja jos se muutetaan avaruusalusten polttoaineeksi, se olisi 200 kertaa enemmän kuin tarvittiin kaikkien ihmiskunnan historian rakettien laukaisuun.

Harvinaiset metallit

Kun olemme saaneet pääsyn ja oppineet louhimaan, louhimaan ja käyttämään asteroidien vesivaroja, metallien erottaminen niistä tulee paljon helpommin toteutettavissa. Jotkut maata lähellä olevat kohteet sisältävät niin suuria PGM-pitoisuuksia, että vain rikkaimmat maanpäälliset kaivokset voivat ylpeillä. Yksi platinaa sisältävä 500 metriä leveä asteroidi sisältää tätä metallia lähes 174 kertaa enemmän kuin maapallolta vuodessa louhitaan ja 1,5 kertaa maailman tunnetut PGM-varannot. Tämä määrä riittää täyttämään koripallokentän 4 kertaa vannetta suuremman.

Muut resurssit

Astroidit sisältävät myös yleisempiä metalleja, kuten rautaa, nikkeliä ja kobolttia. Joskus uskomattomia määriä. Lisäksi ne voivat sisältää haihtuvia aineita, kuten typpeä, CO:ta, CO2:ta ja metaania.

Asteroidien käyttö

Vesi on aurinkokunnan tärkein elementti. Avaruuden kannalta vesi tarjoaa kriittisen nesteytystehtävänsa lisäksi muita tärkeitä etuja. Se voi suojata auringon säteilyltä, käyttää polttoaineena, tarjota happea jne. Nykyään kaikki avaruuslentoon tarvittava vesi ja siihen liittyvät resurssit kuljetetaan maan pinnalta kohtuuttomiin hintoihin. Kaikista ihmisen avaruuteen laajentumista koskevista rajoituksista tämä on tärkein.

Vesi on aurinkokunnan avain

Asteroidien vesi voidaan joko muuttaa rakettipolttoaineeksi tai toimittaa erityisiin varastotiloihin, jotka sijaitsevat strategisilla paikoilla kiertoradalla avaruusalusten polttoaineeksi. Tämäntyyppinen polttoaine, joka toimitetaan ja myydään, antaa valtavan sysäyksen avaruuslentojen kehitykselle.

Asteroideista peräisin oleva vesi voisi merkittävästi vähentää avaruuslentojen kustannuksia, koska ne kaikki riippuvat ensisijaisesti polttoaineesta. On esimerkiksi paljon kannattavampaa kuljettaa litra vettä yhdeltä asteroidilta Maan kiertoradalle kuin kuljettaa sama litra planeetan pinnalta.

Radalla vettä voidaan käyttää satelliittien tankkaamiseen, rakettien hyötykuorman lisäämiseen, kiertorata-asemien ylläpitoon, säteilysuojaukseen jne.

Ongelman hinta

500 metriä leveä, runsaasti vettä sisältävä asteroidi sisältää vettä 50 miljardin dollarin arvosta. Se voidaan toimittaa erityiselle avaruusasemalle, jossa tankkataan syvään avaruuteen lentäviä laitteita. Tämä on erittäin tehokasta myös sellaisilla skeptisillä olettamuksilla, että: 1. Vain 1 % vedestä otetaan talteen, 2. Puolet uutetusta vedestä käytetään toimituksen aikana, 3. Kaupallisten avaruuslentojen menestys johtaa 100- Rakettien maasta laukaisukustannusten aleneminen. Tietysti vähemmän konservatiivisella lähestymistavalla asteroidien arvo kasvaa monella biljoonalla tai jopa kymmenillä biljoonilla dollareilla.

Asteroidien louhintatoiminnan taloudellisuutta voidaan parantaa myös käyttämällä "paikallista" polttoainetta. Toisin sanoen kaivosajoneuvo voi lentää planeettojen välillä käyttämällä vettä asteroidista, jolla se louhittiin, mikä johtaa korkeaan takaisinmaksuun.

Vedestä metalleihin

Edellyttäen, että veden talteenotto onnistuu, muiden alkuaineiden ja metallien kehittäminen on paljon mahdollista. Toisin sanoen veden talteenotto mahdollistaa metallien uuttamisen.

PGM:t ovat hyvin harvinaisia maapallolla. Niillä (ja vastaavilla metalleilla) on erityisiä kemiallisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä uskomattoman arvokkaita 2000-luvun teollisuudelle ja talouksille. Lisäksi niiden runsaus voi synnyttää niiden uuden, vielä tutkimattoman käytön.

Asteroidien metallien käyttö avaruudessa

Maahan toimittamisen lisäksi asteroideista louhittuja metalleja voidaan käyttää suoraan avaruudessa. Elementtejä, kuten rautaa ja alumiinia, voidaan käyttää esimerkiksi avaruusobjektien rakentamiseen, laitteiden suojaamiseen jne.

Kohde asteroideihin

Saatavuus

Yli 1500 asteroidille pääsee yhtä helposti kuin Kuuhun. Jos otetaan huomioon paluupolku, luku nousee 4000:een. Niistä louhittua vettä voidaan käyttää paluulennolle Maahan. Tämä lisää entisestään asteroidien saatavuutta.

Etäisyys Maasta

Tietyissä tapauksissa, varsinkin varhaisten lentojen aikana, Maan ja Kuun alueella kulkevat asteroidit tulisi kohdistaa. Suurin osa heistä ei lennä niin lähellä, mutta poikkeuksiakin on.

Uusien Maanläheisten asteroidien nopean löytämisen ja lisääntyvän kyvyn tutkia niitä vuoksi on todennäköistä, että suurin osa käytettävissä olevista kohteista on vielä löytämättä.

Planetaariset resurssit

Kaikki yllä oleva kiinnostaa monia organisaatioita ja yksityishenkilöitä. Monet näkevät tämän kaivostoiminnan ja erityisesti maapallon tulevaisuutena.

Juuri nämä ihmiset perustivat Planetary Resources -yrityksen, jonka virallisesti julistettu tavoite on käyttää kaupallisia, innovatiivisia teknologioita avaruustutkimuksessa. Planetary Resources pyrkii kehittämään edullisia robottiavaruusaluksia, jotka mahdollistavat tuhansien resurssirikkaiden asteroidien löytämisen. Yhtiö aikoo käyttää avaruuden luonnonvaroja talouden kehittämiseen ja rakentaa siten koko ihmiskunnan tulevaisuutta.

Planetary Resourcesin välitön tavoite on vähentää merkittävästi asteroidien louhinnan kustannuksia. Tämä kokoaa yhteen kaikki parhaat kaupalliset ilmailuteknologiat. Yhtiön mukaan heidän filosofiansa mahdollistaa yksityisen, kaupallisen avaruustutkimuksen nopean kehityksen.

Teknologiat

Suuri osa Planetary Resourcesin teknologiasta on heidän omaa. Yrityksen teknologinen lähestymistapa perustuu useisiin yksinkertaisiin periaatteisiin. Planetary Resources yhdistää moderneja innovaatioita mikroelektroniikan, lääketieteen, tietotekniikan ja robotiikan aloilta.

Arkyd sarja 100 LEO

Avaruustutkimus asettaa erityisiä esteitä avaruusalusten rakentamiselle. Kriittisiä näkökohtia tässä asiassa ovat optinen viestintä, mikromoottorit jne. Planetary Resources työskentelee aktiivisesti niiden parissa yhteistyössä NASAn kanssa. Nykyään avaruusteleviestintä on jo luotu Arkyd sarja 100 LEO(Kuva vasen). Leo on ensimmäinen yksityinen avaruusteleskooppi ja keino päästä lähelle Maata asteroideja. Se tulee olemaan matalalla Maan kiertoradalla.

Leo-teleskoopin tulevat parannukset tasoittavat tietä seuraavaan vaiheeseen - laitteen tehtävän käynnistämiseen Arkyd-sarja 200 - Sieppaaja (Kuva vasen). Kun Interceptor on telakoituna erityiseen geostationaariseen satelliittiin, se paikantuu ja matkustaa kohdeasteroidille keräämään siitä kaikki tarvittavat tiedot. Kaksi tai useampi sieppaaja voi toimia yhdessä. Niiden avulla voidaan tunnistaa, jäljittää ja seurata Maan ja Kuun välillä lentäviä esineitä. Interceptor-tehtävät antavat Planetary Resourcesille mahdollisuuden hankkia nopeasti tietoja useista maapallon lähellä olevista asteroideista.

Lisäämällä laserviestintäkyvyn syvässä avaruudessa sieppaajaan, Planetary Resources pystyy aloittamaan tehtävän nimeltä Arkyd-sarja 300 Rendezvous Prospector (Kuva vasen), jonka kohteena ovat kauempana olevat asteroidit. Kun Rendezvous Prospector on kiertoradalla yhden niistä, se kerää tietoja asteroidin muodosta, pyörimisestä, tiheydestä, pinnasta ja maanalaisesta koostumuksesta. Rendezvous Prospectorin käyttö osoittaa planeettojen välisten lentomahdollisuuksien suhteellisen alhaiset kustannukset, mikä on NASAn, eri tieteellisten organisaatioiden, yksityisten yritysten jne. etujen mukaista.

Kaivostoiminta asteroidilla

Metallien ja muiden resurssien louhinta ja louhinta mikrogravitaatioolosuhteissa vaatii merkittäviä tutkimus- ja investointeja. Planetary Resources työskentelee kriittisten teknologioiden parissa, jotka mahdollistavat sekä veden että metallien saamisen asteroideista. Yhdessä edullisien avaruustutkimuksen laitteiden kanssa tämä mahdollistaa alueen kestävän kehityksen.

Planetary Resources Team

Planetary Resources koostuu alansa huippuhenkilöistä: tieteellisistä insinööreistä, eri alojen asiantuntijoista. Yrityksen perustajina pidetään liikemiehiä ja kaupallisen avaruusteollisuuden pioneereja Eric Anderson ja Peter Diamandis. Muita Planetary Resources -tiimin jäseniä ovat entiset NASA-tutkijat Chris Levitsky ja Chris Voorhees, kuuluisa elokuvaohjaaja James Cameron, entinen NASAn astronautti Thomas Jones, entinen Microsoftin teknologiajohtaja David Waskiewicz ja muut.

Niitä on rajattomasti maapallolla ja joita ei voida ehtyä tai ehtyä ihmisen toiminnan vuoksi. Esimerkkejä tällaisista luonnonvaroista ovat aurinko, tuulienergia jne.

Ilmasto- ja avaruusresurssit vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti elämään maapallolla. Lisäksi ne ovat viime aikoina kasvattaneet suosiotaan vaihtoehtoisina energialähteinä. Vaihtoehtoiseen energiaan kuuluu ympäristöystävällisten lämpö-, mekaanisten tai sähköenergian lähteiden käyttö.

Auringon energia

Aurinkoenergia muodossa tai toisessa on lähes kaiken energian lähde maapallolla ja sitä voidaan pitää ehtymättömänä luonnonvarana.

Aurinkoenergian rooli

Auringonvalo auttaa kasveja tuottamaan ravinteita ja tuottamaan myös happea, jota hengitämme. Aurinkoenergian ansiosta jokien, järvien, merien ja valtamerien vesi haihtuu, sitten muodostuu pilviä ja sataa.

Ihmiset, kuten kaikki muutkin elävät organismit, ovat riippuvaisia Auringosta lämmön ja ruoan suhteen. Ihmiskunta käyttää aurinkoenergiaa kuitenkin myös monissa muissa muodoissa. Esimerkiksi fossiiliset polttoaineet tuottavat lämpöä ja/tai sähköä ja ovat olennaisesti varastoineet aurinkoenergiaa miljoonia vuosia.

Aurinkoenergian korjuu ja hyödyt

Aurinkosähkökennot ovat yksinkertainen tapa tuottaa aurinkoenergiaa. Ne ovat olennainen osa aurinkopaneeleja. Ainutlaatuisia niistä tekee se, että ne muuttavat auringonsäteilyn sähköksi ilman melua, saastumista tai liikkuvia osia, mikä tekee niistä luotettavia, turvallisia ja kestäviä.

Tuulivoima

Tuulta on käytetty satojen vuosien ajan mekaanisen, lämpö- ja sähköenergian tuottamiseen. Tuulienergia on nykyään kestävä ja ehtymätön lähde.

Tuuli on ilman liikettä korkeapaineiselta alueelta matalapainealueelle. Itse asiassa tuuli on olemassa, koska aurinkoenergia on jakautunut epätasaisesti maan pinnalle. Kuuma ilma pyrkii nousemaan ja kylmä ilma täyttää tyhjiön, joten niin kauan kuin on auringonvaloa, on tuulta.

Viimeisen vuosikymmenen aikana tuulienergian käyttö on lisääntynyt yli 25 prosenttia. Tuulivoiman osuus maailman energiamarkkinoista on kuitenkin vain pieni.

Tuulienergian edut

Tuulivoima on turvallista ilmakehille ja vedelle. Ja koska tuuli on saatavilla kaikkialla, käyttökustannukset ovat laitteen asennuksen jälkeen lähellä nollaa. Massatuotanto ja teknologinen kehitys tekevät tarvittavista yksiköistä paljon edullisempia, ja monet maat kannustavat tuulienergian kehittämiseen ja tarjoavat monia etuja väestölle.

Tuulivoiman haitat

Tuulivoiman käytön haittoja ovat: paikallisten asukkaiden valitukset siitä, että laitteet eivät ole esteettisesti houkuttelevia ja ovat meluisia. Hitaasti pyörivät terät voivat myös tappaa lintuja ja lepakoita, mutta ei niin usein kuin autot, voimajohdot ja kerrosrakennukset. Tuuli on muuttuva ilmiö, jos sitä ei ole, energiaa ei ole.

Tuulivoimassa on kuitenkin merkittävää kasvua. Vuodesta 2000 vuoteen 2015 tuulivoiman kokonaiskapasiteetti maailmanlaajuisesti kasvoi 17 000 MW:sta yli 430 000 MW:iin. Vuonna 2015 Kiina ohitti EU:n asennettujen laitteiden määrässä.

Asiantuntijat ennustavat, että jos tämän resurssin käyttöaste jatkuu, vuoteen 2050 mennessä maailman sähköenergian tarve katetaan tuulivoimalla.

Vesivoima

Jopa vesivoima on aurinkoenergian johdannainen. Tämä on käytännössä ehtymätön luonnonvara, joka on keskittynyt vesivirtoihin. Aurinko haihduttaa vettä, joka myöhemmin sateen muodossa putoaa kukkuloille, minkä seurauksena joet täyttyvät muodostaen veden liikkeen.

Vesivoima on osana vesivirtojen energian muuntamista sähköenergiaksi, ja se on moderni ja kilpailukykyinen energialähde. Se tuottaa 16 prosenttia maailman sähköstä ja myy sen kilpailukykyiseen hintaan. Vesivoima hallitsee useissa kehittyneissä ja kehitysmaissa.

Poiston ja virtauksen energia

Vuorovesienergia on vesivoiman muoto, joka muuntaa vuorovesienergian sähköksi tai muuksi hyödylliseksi muodoksi. Vuorovesi syntyy Auringon ja Kuun painovoiman vaikutuksesta Maahan, mikä aiheuttaa merien liikkeen. Siksi vuorovesienergia on tapa saada energiaa ehtymättömistä lähteistä, ja sitä voidaan käyttää kahdessa muodossa:

Vuorovesi suuruus

Vuoroveden suuruudelle on ominaista ero vedenpinnan korkeuden välillä nousuveden ja sitä seuraavan laskuveden aikana.

Vuoroveden vangitsemiseksi voidaan rakentaa erityisiä patoja tai laskeutumisaltaita. Vesigeneraattorit tuottavat sähköä padoissa ja käyttävät myös pumppuja pumppaamaan vettä altaisiin tuottaakseen jälleen sähköä, kun vuorovesi on alhainen.

vuorovesivirta

Vuorovesivirta on veden virtaus nousu- ja laskuveden aikana. Vuorovesivirtauslaitteet pyrkivät ottamaan energiaa tästä veden kineettisestä liikkeestä.

Vuoroveden aiheuttamat merivirrat usein vahvistuvat, kun vesi pakotetaan kulkemaan kapeiden kanavien kautta tai niemen ympärillä. On useita paikkoja, joissa vuorovesivirta on korkea, ja juuri näillä alueilla voidaan vastaanottaa eniten vuorovesienergiaa.

Meren ja valtamerten aaltojen energia

Meren ja valtamerten aaltojen energia eroaa vuorovesienergiasta, koska se riippuu aurinko- ja tuulienergiasta.

Kun tuuli kulkee veden pinnan yli, se siirtää osan energiasta aalloille. Energian tuotto riippuu veden nopeudesta, korkeudesta ja aallonpituudesta sekä veden tiheydestä.

Pitkät, jatkuvat aallot ovat todennäköisesti myrskyjen ja äärimmäisten sääolosuhteiden aiheuttamia kaukana rannikosta. Myrskyjen voimakkuus ja vaikutus veden pintaan on niin voimakas, että se voi aiheuttaa aaltoja toisen pallonpuoliskon rannoilla. Esimerkiksi kun Japania iski valtava tsunami vuonna 2011, voimakkaat aallot saavuttivat Havaijin rannikon ja jopa Washingtonin osavaltion rannat.

Jotta aallot muunnetaan ihmiskunnalle välttämättömäksi energiaksi, on mentävä sinne, missä aallot ovat suurimmat. Onnistunutta aaltoenergian laajamittaista käyttöä tapahtuu vain muutamilla alueilla planeetalla, mukaan lukien Washingtonin, Oregonin ja Kalifornian osavaltiot sekä muut Pohjois-Amerikan länsirannikon rannikot sekä Skotlannin, Afrikan ja Afrikan rannikot. Australia. Näissä paikoissa aallot ovat melko voimakkaita ja energiaa voidaan vastaanottaa säännöllisesti.

Tuloksena oleva aaltoenergia voi täyttää alueiden ja joissakin tapauksissa kokonaisten maiden tarpeet. Jatkuva aaltoteho tarkoittaa, että energian tuotto ei koskaan pysähdy. Aaltoenergiaa kierrättävät laitteet voivat myös varastoida ylimääräistä energiaa tarvittaessa. Tätä varastoitunutta energiaa käytetään sähkökatkojen ja seisokkien aikana.

Ilmaston ja avaruusresurssien ongelmat

Huolimatta siitä, että ilmasto- ja avaruusresurssit ovat ehtymättömiä, niiden laatu voi heiketä. Näiden luonnonvarojen pääongelmana pidetään ilmaston lämpenemistä, joka aiheuttaa useita kielteisiä seurauksia.

Maapallon keskilämpötila voi nousta 1,4–5,8 ºC 2000-luvun loppuun mennessä. Vaikka luvut vaikuttavat pieniltä, ne voivat aiheuttaa merkittävää ilmastonmuutosta. (Maailman lämpötilojen ero jääkauden ja jäättömän ajanjakson aikana on vain noin 5°C.) Lisäksi lämpötilan nousu voi johtaa muutoksiin sademäärissä ja sääolosuhteissa. Valtamerten lämpeneminen saa aikaan trooppisten myrskyjen ja hurrikaanien voimakkuutta ja yleistymistä. Merenpinnan odotetaan myös nousevan 0,09–0,88 metriä seuraavan vuosisadan aikana pääasiassa jäätiköiden sulamisen ja meriveden laajenemisen seurauksena.

Lopuksi ihmisten terveys on vaakalaudalla, sillä globaali ilmastonmuutos voi johtaa tiettyjen sairauksien (kuten malarian) leviämiseen, suurten kaupunkien tulviin, korkeaan lämpöhalvausriskiin ja huonoon ilmanlaatuun.

Ilmasto- ja avaruusresurssit ovat tulevaisuuden resursseja. Sekä avaruus- että ilmastoresurssit ovat ehtymättömiä, niitä ei käytetä suoraan ihmisten aineellisessa ja ei-aineellisessa toiminnassa, niitä ei käytännössä poisteta luonnosta käytön aikana, mutta ne vaikuttavat merkittävästi ihmisten elinoloihin ja taloudellisiin oloihin.

Ilmastovarat ovat ehtymättömiä luonnonvaroja, mukaan lukien valo, lämpö, kosteus ja tuulienergia.

Ilmaston resurssit liittyvät läheisesti tiettyihin ilmaston ominaisuuksiin. Niihin kuuluvat maatalouden ilmastovarat ja tuulivoimavarat. Agroilmastoresurssit eli valo, lämpö ja kosteus määräävät mahdollisuuden kasvattaa kaikkia kasveja. Näiden luonnonvarojen maantieteellinen jakautuminen näkyy agroilmastokartassa. Ilmastovaroihin kuuluvat myös tuulivoimavarat, joita ihmiset ovat jo pitkään oppineet käyttämään tuulivoimaloiden ja purjeveneiden avulla. Maapallolla on monia paikkoja (esim. valtamerten ja merien rannikot, Kaukoitä, Venäjän eurooppalaisen osan eteläosa, Ukraina), joissa tuulen nopeus ylittää 5 m/s, mikä tekee tämän energian hyödyn. tuulipuistojen avulla ympäristöystävällinen ja taloudellisesti perusteltu, lisäksi sillä on käytännössä ehtymätön potentiaali.

Avaruusresursseihin kuuluu ensisijaisesti auringon säteily, joka on maan tehokkain energialähde. Aurinko on jättiläinen lämpöydinreaktori, joka on paitsi elämän, myös lähes kaikkien sen energiavarojen ensisijainen lähde. Ilmakehän alempiin kerroksiin ja maan pinnalle tuleva aurinkoenergian vuotuinen virtaus mitataan arvolla (1014 kW), joka on kymmeniä kertoja suurempi kuin kaikki todistettujen mineraalipolttoainevarantojen sisältämä energia ja tuhansia kertoja nykyiseen verrattuna. maailmanlaajuisen energiankulutuksen tasoa. Luonnollisesti parhaat olosuhteet aurinkoenergian käytölle ovat maapallon kuivalla vyöhykkeellä, jossa auringonpaisteen kesto on suurin (USA (Florida, Kalifornia), Japani, Israel, Kypros, Australia, Ukraina (Krim), Kaukasus , Kazakstan, Keski-Aasia.

Ilmaston vaikutus talouteen. Tiedetään, että ilmasto vaikuttaa merkittävästi talouden eri sektoreihin. Jokainen onnistunut vakavan ilmastonmuutoksen ennuste ilman lisäkustannuksia tarjoaa mahdollisuuden säästää huomattavia summia budjettivaroja. Esimerkiksi Kiinassa metallurgisen kompleksin suunnittelussa ja rakentamisessa ilmastotiedot huomioon ottaen säästettiin 20 miljoonaa dollaria. Ilmastotietojen ja erityisten ennusteiden käyttäminen kaikkialla Kanadassa tuottaa 50–100 miljoonan dollarin vuotuiset säästöt. Yhdysvalloissa kausittaiset ennusteet (jopa 60 prosentin tarkkuudella) tarjoavat 180 miljoonan dollarin hyödyn vuodessa, kun otetaan huomioon vain maatalous-, metsä- ja kalastusteollisuus.

Pitkän aikavälin ennusteella voidaan merkittävästi vähentää ilmastonmuutoksen taloudelle aiheuttamia haittoja ja saada niistä jopa suuri taloudellinen vaikutus. Ensinnäkin tämä koskee maataloustuotantoa. Viljelyn maatalouden kylvöalojen rakenne, kylvöajat, kylvömäärät ja kylvösyvyys ovat mahdottomia ajatella ilman luotettavaa ennustetta kylvö- ja kasvukauden odotettavissa olevista sääolosuhteista. Lannoitteet ja kaikki maataloustekniikka ja kasvinhoito vaikuttavat satotasoon, mutta sään luonteen luomat biologiset olosuhteet ovat hallitseva tekijä. Maatalous ei siis saa paljoakaan siitä, mitä ilmastoresurssit pystyvät tarjoamaan. Viimeisten 15 vuoden aikana luonnonkatastrofien aiheuttamat taloudelliset vahingot ovat lisääntyneet huomattavasti. Ihmisyhteisö itse pahentaa joitain ilmastoilmiöitä. Ilmaston lämpenemisen merkit nähdään ihmisen aiheuttamina ympäristövaikutuksina.

Järkevä ihmisjohtaminen on mahdotonta ilman alueen ilmasto-ominaisuuksien huomioon ottamista.

Riisi. 44. CO-päästöt maailman maissa (per capita vuodessa)

Ilmansaaste. Ilmakehän ilma on ehtymätön luonnonvara, mutta tietyillä alueilla maapallolla se on alttiina niin voimakkaalle antropogeeniselle vaikutukselle, että on aivan aiheellista ottaa esille kysymys ilman laadullisesta muutoksesta ilmansaasteiden seurauksena.

Ilman saastuminen on erilaisten kaasujen, kiinteiden ja nestemäisten aineiden hiukkasten, höyryjen liiallinen esiintyminen ilmassa, jonka pitoisuus vaikuttaa negatiivisesti maapallon kasvistoon ja eläimistöön sekä ihmisyhteiskunnan elinoloihin.

Tärkeimmät ihmisen aiheuttamat ilmansaasteiden lähteet ovat liikenne, teollisuusyritykset, lämpövoimalaitokset ja vastaavat. Siten ilmakehään pääsee kaasupäästöjä, kiinteitä hiukkasia ja radioaktiivisia aineita. Samalla niiden lämpötila, ominaisuudet ja tila muuttuvat merkittävästi, ja vuorovaikutuksessa ilmakehän komponenttien kanssa voi tapahtua monia kemiallisia ja fotokemiallisia reaktioita. Tämän seurauksena ilmakehän ilmaan muodostuu uusia komponentteja, joiden ominaisuudet ja käyttäytyminen poikkeavat merkittävästi alkuperäisistä.

Kaasumaiset päästöt muodostavat hiilen, rikin ja typen yhdisteitä. Hiilioksidit eivät käytännössä ole vuorovaikutuksessa muiden ilmakehän aineiden kanssa ja niiden elinikä on rajallinen. Esimerkiksi havaittiin, että vuodesta 1900 lähtien hiilidioksidin osuus ilmakehässä on noussut 0,027 prosentista 0,0323 prosenttiin (kuva 44). Hiilidioksidin kerääntyminen ilmakehään voi aiheuttaa ns. kasvihuoneilmiön, johon liittyy hiilidioksidikerroksen tiivistyminen, joka siirtää vapaasti auringon säteilyä maahan ja viivästyttää lämpösäteilyn paluuta maapallon ylempiin kerroksiin. ilmakehä. Tässä suhteessa lämpötila ilmakehän alemmissa kerroksissa kohoaa, mikä johtaa jään ja lumen sulamiseen navoilla, valtamerten ja merien tason nousuun sekä merkittävän osan maasta tulvimiseen.

Ilmaan joutuneelle teollisuusjätteelle altistumisen seurauksena maapallon otsonikerros tuhoutuu. Tämän seurauksena muodostuu otsonireikiä, joiden kautta maan pinnalle pääsee valtava määrä haitallista säteilyä, josta kärsivät sekä eläinmaailma että ihmiset itse. Viime vuosikymmeninä on alkanut sataa värillisiä sateita, jotka vaikuttavat yhtä kielteisesti ihmisten terveyteen ja maaperään. Radioaktiivisten aineiden päästöt ilmakehään ovat vaarallisimpia kaikelle maapallon elämälle, joten niiden lähteitä ja leviämismalleja ilmakehässä seurataan jatkuvasti. Ilmakehän dynaamisten prosessien vaikutuksesta haitalliset päästöt voivat levitä pitkiä matkoja.