Truyền hình vệ tinh, các cuộc gọi điện thoại quốc tế, giao dịch internet và thậm chí các giao dịch blockchain xuyên qua các châu lục đều dựa vào một vòng vô hình của tàu vũ trụ quay quanh Trái đất. Các kỹ sư gọi quỹ đạo này là địa tĩnh; những người hâm mộ khoa học viễn tưởng biết nó như là Vành đai Clarke. Ý tưởng rằng chúng ta có thể đỗ đài phát thanh trên đường xích đạo và sử dụng chúng để kết nối thế giới được sinh ra không phải trong một phòng thí nghiệm mà trong các trang của Wireless World vào năm 1945. Cuộc hành trình từ bài luận suy đoán đó đến hàng trăm vệ tinh bay trên 35.786 km trên chúng ta cho thấy trí tưởng tượng có thể truyền cảm hứng cho kỹ thuật và cách các câu chuyện phổ biến tiếp tục định hình thời đại không gian. Từ Pulp Magazine đến Orbital Blueprint Arthur C. Clarke là 27 tuổi khi ông viết cho Wireless World về một mạng lưới "trực tuyến ngoài trái đất". Ông đề xuất ba vệ tinh ở 22.236 dặm dọc theo đường xích đạo. Chúng sẽ tĩnh tương đối với Trái đất và bao phủ thế giới với các tín hiệu vô tuyến và truyền hình. "trạm tên lửa" của ông sẽ là 120° cách nhau và làm cho các chuỗi tháp trên mặt đất dư thừa. Bài viết của Clarke giải thích làm thế nào và tại sao độ cao này là đặc biệt: một vệ tinh ở độ cao này quỹ đạo một lần mỗi ngày và dường như treo treo ở giữa không khí trên đường xích đạo, một quỹ đạo địa tĩnh. ông đã thích nghi với các ý tưởng truyền tải độ cao trước đó nhưng giải thích vật lý bằng tiếng Anh đơn giản và ghép nó với một tầm nhìn truyền thông toàn cầu. ông không cấp bằng sáng chế, sau đó tuyên bố bằng sáng chế chỉ là giấy phép để bị kiện và ý tưởng đã đi vào phạm vi công cộng. Fabricating Fact Out of Fiction: Syncom và các vệ tinh Clarke Belt đầu tiên Khi Clarke viết bài luận của mình, tên lửa là bom. Chỉ vài thập kỷ sau, NASA đã yêu cầu Hughes Aircraft thiết kế vệ tinh truyền thông ở độ cao cao. Điều này dẫn đến dự án Syncom, cho thấy khả năng truyền thông địa tĩnh. Syncom 2, được phóng vào tháng 7 năm 1963, đang trên quỹ đạo gần đường xích đạo và chuyển tiếp một cuộc gọi giữa Tổng thống Mỹ John F. Kennedy và Thủ tướng Nigeria. Syncom 3, ra mắt vào năm tới, truyền hình Olympic Tokyo theo thời gian thực cho người Mỹ. Ba vệ tinh khoa học viễn tưởng được thiết kế bây giờ đang đưa truyền hình thế giới vào tầm tay. Trong một thập kỷ, các nhà khai thác quốc gia và quốc tế đã tung ra các vệ tinh địa tĩnh riêng của họ cho thông tin liên lạc, quan sát thời tiết và quốc phòng. Một vệ tinh đặt trên một bán cầu có thể truyền tín hiệu điện thoại và truyền hình, quan sát các mô hình đám mây trong thời gian thực và cung cấp cho quân đội với phạm vi liên tục.Vào cuối những năm 70, hàng chục vệ tinh quay quanh vòng sau đó được đổi tên để vinh danh Clarke. Tại sao thắt lưng Clarke lại có giá trị Quỹ đạo địa tĩnh là một phần đặc biệt của tài sản không gian. 22,236 dặm (35,786 km) trên đường xích đạo, một vệ tinh đồng bộ với sự quay của Trái đất và vẫn cố định trên một chiều dài cụ thể. ăng-ten mặt đất không cần theo dõi một phương tiện di chuyển. chỉ có một trong những chiếc nhẫn này tồn tại, và sự cạnh tranh cho các khe quỹ đạo là khốc liệt. Biểu đồ đơn giản này cho thấy một vệ tinh quay quanh đường xích đạo ở độ cao 35,786 km (22,236 dặm), độ cao mà một tàu vũ trụ phù hợp với sự quay của Trái đất. Quỹ đạo tạo thành một vòng duy nhất trong không gian, vì vậy các đĩa trên mặt đất không cần phải theo dõi một mục tiêu di chuyển. Biểu đồ đơn giản này cho thấy một vệ tinh quay quanh đường xích đạo ở độ cao 35,786 km (22,236 dặm), độ cao mà một tàu vũ trụ phù hợp với sự quay của Trái đất. Quỹ đạo tạo thành một vòng duy nhất trong không gian, vì vậy các đĩa trên mặt đất không cần phải theo dõi một mục tiêu di chuyển. Có vài trăm vệ tinh địa đồng bộ hoạt động vào năm 2022. Các nhà quản lý nói rằng chỉ có một số hạn chế có thể được sử dụng mà không có xung đột và chúng được ủy quyền bởi Liên minh Viễn thông Quốc tế. Kể từ khi các vệ tinh ở lại trên một chiều dài trong nhiều năm, lỗi giữ trạm gia tăng và tần số vô tuyến trở nên hữu hạn. Với chính phủ, quân đội và các công ty tất cả cạnh tranh cho không gian này, phối hợp bây giờ là một vấn đề địa chính trị. Vành đai Clarke dự định cho ba vệ tinh bây giờ là trong hàng trăm, hỗ trợ truyền hình, internet, điều hướng, ngân hàng và dịch vụ khẩn cấp. Làm thế nào nhanh chóng công nghệ nhảy vào một không gian niche khi số tiền để kiếm được có sẵn. Lời bài hát: Science Fiction Feedback Loop Vành đai Clarke không chỉ xuất hiện trong đầu của một tác giả; nó là sản phẩm của sự giao lộ của trí tưởng tượng và khám phá. Câu chuyện về cách khoa học viễn tưởng đã ảnh hưởng đến các nhà thiên văn học kết luận rằng 69% các nhà nghiên cứu đã đưa ra câu trả lời khẳng định cho câu hỏi liệu thể loại này có ảnh hưởng đến nghề nghiệp của họ hay không. Ví dụ bao gồm nhà vật lý Erin Macdonald, người đã ghi nhận Captain Janeway của Star Trek và dành luận án tiến sĩ của mình cho nhân vật và nhà tiên phong tên lửa Hermann Oberth, mà khoa học viễn tưởng đã thu hút sự chú ý của nhà thiên văn học Lyman Spitzer. vũ trụ ngày nay NASA Ames đã giao phó cho các nghệ sĩ vào những năm 1970 để hình dung các thuộc địa không gian. Bức tranh này của một môi trường sống xi lanh miêu tả đất nông nghiệp, sông và bầu trời rực nắng cong xung quanh bên trong một xi lanh quay. NASA lưu ý rằng những tác phẩm nghệ thuật này được tạo ra cho các nghiên cứu mùa hè và không có bản quyền, chỉ yêu cầu tín dụng đó được trao cho Trung tâm Nghiên cứu NASA Ames. Hình ảnh như vậy cho thấy các khái niệm khoa học viễn tưởng như xi lanh O'Neill kích thích trí tưởng tượng của công chúng và truyền cảm hứng cho các kỹ sư để xem xét sống ngoài thế giới. NASA Ames đã giao phó cho các nghệ sĩ vào những năm 1970 để hình dung các thuộc địa không gian. Bức tranh này của một môi trường sống xi lanh miêu tả đất nông nghiệp, sông và bầu trời rực nắng cong xung quanh bên trong một xi lanh quay. NASA lưu ý rằng những tác phẩm nghệ thuật này được tạo ra cho các nghiên cứu mùa hè và không có bản quyền, chỉ yêu cầu tín dụng đó được trao cho Trung tâm Nghiên cứu NASA Ames. Hình ảnh như vậy cho thấy các khái niệm khoa học viễn tưởng như xi lanh O'Neill kích thích trí tưởng tượng của công chúng và truyền cảm hứng cho các kỹ sư để xem xét sống ngoài thế giới. Khoa học viễn tưởng cũng định hình văn hóa khám phá không gian. Star Trek hoặc tiểu thuyết khác truyền cảm hứng cho các từ viết tắt được sử dụng trong các cuộc khảo sát thiên văn và phần mềm, và Clarke Mons và Vulcan Planum, không chính thức được đặt tên trên Charon, mặt trăng của Pluto. Các phi hành đoàn đa quốc gia lên kế hoạch các nhiệm vụ mới đôi khi đề cập đến các mục tiêu trong ẩn dụ từ sách khi họ nói chuyện. Bối cảnh văn học này là điều duy trì sự quan tâm của công chúng và khiến mọi người tham gia vào các nỗ lực không gian. Ý kiến: Cân bằng cảm hứng với trách nhiệm Như một ý tưởng, Clarke Belt là tốt nhất của khoa học viễn tưởng, một khái niệm táo bạo mà vượt qua sự hoài nghi kỹ thuật và trở thành cơ sở hạ tầng thiết yếu. Mỗi khi chúng ta xem thể thao trực tiếp, thực hiện một cuộc gọi nước ngoài hoặc thực hiện một giao dịch tiền điện tử, có một cơ hội tốt một tín hiệu nổi lên từ một vệ tinh đầu tiên tưởng tượng bởi một nhà văn khoa học viễn tưởng. Điều đó nên khuyến khích chúng ta nuôi dưỡng các nhà tư tưởng tưởng. Nhưng trạng thái hiện tại của dải đai đòi hỏi sự khiêm nhường. Clarke đã tưởng tượng ba vệ tinh; nhu cầu thương mại tạo ra hàng trăm. Mỗi tàu vũ trụ có một cuộc sống hạn chế và cuối cùng phải được di chuyển đến quỹ đạo "nhà chôn cất"; tăng cường chi tiêu và các mảnh vỡ tích lũy như Hình minh họa của NASA liệt kê các đối tượng trong quỹ đạo Trái Đất; các điểm trắng đại diện cho cả vệ tinh hoạt động và mảnh vỡ. halo dày đặc nhất bao quanh quỹ đạo Trái Đất thấp, trong khi một chiếc nhẫn mỏng hơn ở xa đánh dấu vành đai địa tĩnh. NASA lưu ý rằng khoảng 95% các đối tượng được hiển thị là mảnh vỡ thay vì vệ tinh chức năng. Hình ảnh này hỗ trợ lập luận của tôi rằng sự thành công của Vành đai Clarke đã tạo ra trách nhiệm quản lý tắc nghẽn và rác quỹ đạo. Hình minh họa của NASA liệt kê các đối tượng trong quỹ đạo Trái Đất; các điểm trắng đại diện cho cả vệ tinh hoạt động và mảnh vỡ. halo dày đặc nhất bao quanh quỹ đạo Trái Đất thấp, trong khi một chiếc nhẫn mỏng hơn ở xa đánh dấu vành đai địa tĩnh. NASA lưu ý rằng khoảng 95% các đối tượng được hiển thị là mảnh vỡ thay vì vệ tinh chức năng. Hình ảnh này hỗ trợ lập luận của tôi rằng sự thành công của Vành đai Clarke đã tạo ra trách nhiệm quản lý tắc nghẽn và rác quỹ đạo. Quản lý lâu dài của Vành đai Clarke sẽ đòi hỏi sự hợp tác. Các nhà khai thác cần các tiêu chuẩn bảo trì trạm nghiêm ngặt và các kế hoạch xử lý cuối đời. Các chính phủ phải cập nhật các chính sách để cân bằng đổi mới với an toàn. Và nên có nghiên cứu về loại bỏ mảnh vỡ tích cực và chia sẻ phổ. Việc công nhận Vành đai quỹ đạo này như một cộng đồng chung có thể là bước đầu tiên để bảo vệ nó. Tương lai tưởng tượng: Thang máy không gian và những giấc mơ khác Clarke đã không dừng lại ở các relay. trong cuốn tiểu thuyết năm 1979 của mình Ông phổ biến ý tưởng về một chiếc thang máy không gian, một chiếc thang máy gắn liền với Trái Đất sẽ nâng tải có lợi lên quỹ đạo địa tĩnh mà không có tên lửa. khái niệm, một lần là suy đoán thuần túy, hiện đang được nghiên cứu và một số kỹ sư nghĩ rằng vật liệu tiên tiến có thể làm cho các cấu trúc như vậy có thể. Các suối thiên đường Trong bức tranh khái niệm này của NASA, một tether mỏng kết nối Trái đất với một trạm khổng lồ trong quỹ đạo địa tĩnh trong khi các phương tiện leo dọc theo cáp. Clarke phổ biến thang máy không gian trong cuốn tiểu thuyết của mình The Fountains of Paradise, và NASA sau đó nghiên cứu khả năng thực hiện các tether như vậy. Trong bức tranh khái niệm này của NASA, một tether mỏng kết nối Trái đất với một trạm khổng lồ trong quỹ đạo địa tĩnh trong khi các phương tiện leo dọc theo cáp. Clarke phổ biến thang máy không gian trong cuốn tiểu thuyết của mình The Fountains of Paradise, và NASA sau đó nghiên cứu khả năng thực hiện các tether như vậy. Các tổ chức như Hiệp hội thang máy không gian quốc tế đang tinh chỉnh các thiết kế và nói rằng thang máy không gian có thể cắt giảm chi phí phóng và cho phép ngành công nghiệp ngoài thế giới. Ngay cả khi nó không bao giờ được xây dựng, nghiên cứu về thang máy, robot leo núi và công nghệ điện có thể mang lại những spin-off bất ngờ. Lời bài hát: The Case For Imagination Có phải khoa học viễn tưởng ảnh hưởng đến việc khám phá không gian không? Vâng. Nhẫn vệ tinh của Clarke đã trở thành xương sống của truyền thông toàn cầu và hầu hết các nhà thiên văn học và kỹ sư nói rằng khoa học viễn tưởng đã ảnh hưởng đến sự nghiệp của họ. Câu chuyện và bài báo kỹ thuật ăn vào nhau, tạo ra một vòng phản hồi. Vành đai Clarke, một lần là một thí nghiệm tư duy, bây giờ là một con đường cao tốc của tàu vũ trụ bận rộn. Khi chúng ta quản lý mảnh vỡ quỹ đạo, chia sẻ quang phổ vô tuyến và đi sâu vào không gian, chúng ta nên nhớ rằng công nghệ lớn tiếp theo có thể là trong một cuốn sách hoặc phim. Lễ kỷ niệm nguồn gốc tưởng tượng của cơ sở hạ tầng của chúng ta có thể chỉ dẫn chúng ta đến tương lai có trách nhiệm hơn. Vành đai Clarke References 1.  https://interestingengineering.com/innovation/can-engineers-create-a-real-space-elevator 2.  https://www.spacefoundation.org/space_technology_hal/syncom-geostationary-satellite-communications/ 3.  https://www.universetoday.com/articles/one-way-to-find-aliens-would-be-to-search-for-artificial-rings-of-satellites-clarke-belts# 4.  https://www.space.com/29222-geosynchronous-orbit.html 5.  https://www.comsoc.org/node/19071#

The is an opinion piece based on the author’s POV and does not necessarily reflect the views of HackerNoon.

Read My Stories

Nghe bài viết này bằng Tiếng Anh, đọc bởi robot thông minh của HackerNoon

Làm thế nào Clarke Belt của khoa học viễn tưởng trở thành thực tế vệ tinh địa tĩnh của chúng ta

About Author

BÌNH LUẬN

chuyên mục

BÀI VIẾT NÀY CŨNG CÓ MẶT TẠI

Related Stories

72 Stories To Learn About The Essays Of Adam Smith

85 Stories To Learn About Productivity Hacks

61 Stories To Learn About Polotical Philosophy

178 Stories To Learn About Essay

72 Stories To Learn About The Essays Of Adam Smith

85 Stories To Learn About Productivity Hacks

61 Stories To Learn About Polotical Philosophy

178 Stories To Learn About Essay

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps