ZDA za vojaške izdatke zapravijo več kot vseh deset od naslednjih držav skupaj: 600 milijard dolarjev na leto. To je skoraj desetkrat več, kot Rusija zapravi za vojaške izdatke. Medtem skupni proračun NASA in Nacionalne znanstvene fundacije znaša le 25 milijard USD ali 4% vojaškega proračuna. Številni astronomi, astrofiziki, inženirji in znanstveniki vseh črt sanjajo o povečanju proračuna svojih področij.
Kaj če bi dejansko posegli po zvezdah? Kaj če bi živeli v dobi, ko so bile naložbe v mirne raziskave v dobro človeštva veliko večje od naložb v vojno, obrambo in vojaško tehnologijo? Če bi proračun za vesolje in znanost posameznih držav dosegel 600 milijard dolarjev, bi se dosežki človeštva znatno povečali. Tu je pet možnih prebojev, ki bi jih znanost lahko naredila, če bi vojaški proračun prejemala samo eno leto.
Končni preboj energije: Reaktor za fuzijo čiste energije
Čeprav obstaja veliko različnih metod za doseganje jedrske fuzije, je najbolj obetaven način magnetna zapora (zadrževanje). Mednarodni konzorcij ITER se je začel graditi že v dobi Reagan-Gorbačova, leta 2019, ko bo celotna naložba dosegla 20 milijard evrov, pa bo v celoti končan. Še deset let bo trajalo, da bomo uspešno vžgali plazmo, v 2030-ih pa moramo prestopiti točko brez povratka tako, da združimo devterij in tritij.
Toda v mnogih pogledih edina stvar, ki preprečuje vstop fuzijske energije v naš svet, so vnaprejšnje naložbe z neverjetnimi dolgoročnimi donosi. Z uporabo ameriškega vojaškega proračuna za samo eno leto znanstveniki ne bi mogli doseči samo jedrske fuzije, temveč bi se je tudi naučili spreminjati in revolucionirati energetski sektor na Zemlji. Je končni sveti gral za energijo in največja ovira za njegov uspeh ni fizika, temveč pomanjkanje naložb.
Mars in njegovo subtilno ozračje. Fotografijo je orkester Viking posnel v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Za vse težave življenja na Rdečem planetu bi lahko zgradili uspešno človeško kolonijo za samo 50 milijard dolarjev.
Promocijski video:
Vsaj štiri ločene kolonije na Marsu
Ljudje na Marsu? Edino, kar nas ustavi, je financiranje, ki ni na voljo od devetdesetih let. S trajnostno naložbo v višini 50–150 milijard USD v desetih letih bi lahko pristali na površju Marsa in pristali posadko, ki bi lahko ostala na planetu 6–18 mesecev, preden bi se vrnila. Na drugem planetu bi lahko ustvarili štiri ločene samostojne kolonije za 600 milijard dolarjev. Edini razlog, da tega še nismo storili, je financiranje.
Dva delavca namestita fotonapetostno mrežo na streho. Majhna elektrarna z močjo 2 kW je danes lahko komercialno na voljo za 5000 USD
2000-vatni sistem sončne celice v vsakem domu
Obstaja veliko prebojnih tehnologij, ki bi jih lahko kombinirali s sončno energijo, od prozornih oken do strešnikov in tirov. Toda najcenejša in najučinkovitejša sončna instalacija je še vedno sončna plošča. Sistemi, ki ustvarijo približno 2000 vatov, zdaj stanejo manj kot 5000 dolarjev in zagotavljajo približno 175-375 kW na mesec. Če vzamete 125 milijonov domov v eni državi, bi lahko za 600 milijard dolarjev postavili sistem sončnih celic v vsak dom.
To ne bi rešilo naših potreb po energiji, bistveno pa bi zmanjšalo obremenitev električnega omrežja in zmanjšalo uporabo fosilnih goriv. Plus učinek bi bil takojšen.
Hipotetični novi pospeševalnik, bodisi dolg linearni bodisi okoli Zemlje, bi lahko zasenčil energije LHC. Vendar ni nobenih jamstev, da bomo našli kaj novega.
Po celotni državi pospeševalnik delcev, 40-krat močnejši od LHC
Se vam zdi LHC kul? V 27-kilometrskem tunelu pod zemljo je dosegla protonsko-protonska trčenja z energijo 14 TeV po ceni približno 10 milijard dolarjev. Kaj bi lahko zgradili, če bi bilo šestdesetkrat več denarja? Verjeli ali ne, obstajata samo dva prosta parametra, ki določata, kako močan je lahko obročast protonski pospeševalnik: moč elektromagnetov, ki jih nadzorujejo, in obseg vašega obroča.
Za 600 milijard dolarjev bi lahko zgradili 1000 kilometrov dolg tunel in dosegli trke protonov in protonov pri energijah nad 500 TeV. Če se izboljša tudi naša elektromagnetna tehnologija, bi lahko premagali pregrado 1 PeV (1 PeV = 1000 TeV). Naslednji korak bo velikanski Fermitron, ki ga je prvi predstavil Enrico Fermi, pospeševalnik delcev z obsegom po Zemlji. Če LHC najde kaj zunaj Higgsovega bozona, bo to jasen signal za raziskovanje novih energetskih meja.
"Super-Hubble", 100-krat močnejši od prejšnjega
Vesoljski teleskop Hubble je postal revolucionarna opazovalnica in v mnogih pogledih ostaja kapitan na področju astronomije in astrofizike. Toda s premerom 2,4 metra je že dosegel največjo ločljivost. Da bi predmete videl desetkrat šibkeje, jih mora opazovati 100-krat dlje. A če zgradimo vesoljski teleskop, desetkrat večji, s 24-metrsko posodo njegova ločljivost ne bo le 10-krat večja - v 2 urah opazovanja bo videl vse, kar Hubble vidi čez teden dni.
Vesoljski teleskop James Webb bi s svojo segmentirano zasnovo, senčnikom in robotsko tehnologijo lahko dokaz o zasnovi takšne misije, vendar financiranje ostaja omejujoč dejavnik. Velikost, kakovost slike ter zmogljivosti zagona in vzdrževanja, potrebne za ustvarjanje takšne pošasti, bodo zahtevale velike naložbe. Za 600 milijard dolarjev bi lahko dosegli premer 30-40 metrov, a "100-krat močnejši od Hubbla" je konzervativna ocena. Tehnologije, ki bi jih lahko ustvarili s tem denarjem, bi lahko revolucionirale program Apollo.
Seveda bi lahko na vseh teh področjih dosegli preboj in za manj kot 600 milijard dolarjev. ITER je še vedno v fazi gradnje - skupaj pa bo stal 40 milijard dolarjev. Posadka ene posadke na Mars bi stala 50 milijard dolarjev, vključno z obsežno postavitvijo infrastrukture na površje Marsa. Sončne instalacije na strehi z močjo 2 kW so že na voljo po ceni 5000 dolarjev, vendar vsako leto padajo. Ocenjujejo, da bodo "majhni" superkoledarji 20-40 milijard dolarjev in bodo lahko dosegli energije, o katerih LHC ni sanjal. LUVOIR, najbolj ambiciozen vesoljski teleskop, kar jih je kdajkoli na voljo, je 40-krat močnejši od Hubbla in bo stal 15 milijard USD.
Stroški doseganja naših znanstvenih sanj so resnično astronomski, a izplačilo bo še večje. V samo eni generaciji bi lahko takšna naložba v znanost in tehnologijo naš svet spremenila kot še nikoli prej. V samo enem letu in 600 milijard dolarjev bi lahko prišlo do preboja v znanstvenih raziskavah v naslednjih 25 letih.
Ilya Khel