Sunday, April 12, 2020

Mesin Raksasa yang Mengubah Dunia


Dari akselerator partikel sepanjang 17 mil ke sebuah observatorium ruang berukuran lapangan sepak bola, berikut adalah tujuh mesin besar yang telah membuat dampak yang sama besar pada bagaimana kita membangun, bagaimana kita mengamati alam semesta kita, dan bagaimana kita mengangkat roket ke ruang angkasa. Kami juga menyertakan mesin bonus: calon keajaiban teknologi yang mungkin sama berpengaruh setelah selesai.

COLLIDER HADRON BESAR


Large Hadron Collider, akselerator partikel yang terletak di CERN di luar Jenewa, Swiss, adalah mesin terbesar di dunia: Memiliki keliling hampir 17 mil dan membutuhkan waktu sekitar satu dekade untuk membangun. Tabung LHC adalah ruang hampa; magnet superkonduktor memandu dan mempercepat dua sinar partikel berenergi tinggi, yang bergerak berlawanan arah, ke kecepatan mendekati cahaya. Ketika balok bertabrakan, para ilmuwan menggunakan data untuk menemukan jawaban atas beberapa pertanyaan fisika dan hukum yang mengatur alam semesta tempat kita hidup.

Sejak LHC dimulai pada 2008, para ilmuwan telah membuat banyak penemuan baru, termasuk menemukan partikel Higgs boson yang dulunya teoritis — a.k.a. partikel "Tuhan" —yang membantu memberi massa partikel lain. Para ilmuwan telah mengejar bos Higgs selama lima dekade. Penemuan ini menerangi perkembangan awal alam semesta, termasuk bagaimana partikel memperoleh massa setelah Big Bang. Para ilmuwan sudah bekerja pada penerus LHC, yang akan menjadi tiga kali ukurannya dan tujuh kali lebih kuat.

MOVERS ROCKET CRAWLER-TRANSPORTER


Dibangun pada tahun 1965, crawler-transporter NASA adalah dua kendaraan terbesar yang pernah dibangun: Beratnya masing-masing 2.400 ton dan membakar 150 galon diesel per mil. Sebaliknya, truk semi rata-rata mendapat sekitar 6,5 mil per galon. Pekerjaan pertama kendaraan itu adalah memindahkan roket Saturn V — yang membawa kami ke bulan dan mengukur ketinggian 35 lantai saat dibangun sepenuhnya — dari Gedung Perakitan Kendaraan besar-besaran (gedung satu kamar terbesar di dunia) ke landasan peluncuran di Cape Canaveral. Perjalanan 4,2 mil itu lambat; transporter melakukan perjalanan dengan kecepatan 1 mph untuk memastikan roket besar tidak jatuh. Tanpa kendaraan untuk memindahkan roket dari tempat mereka ditumpuk ke landasan peluncuran, kita tidak akan pernah bisa turun dari tanah, apalagi ke bulan.

Setelah misi bulan kami, crawler-transporter diadaptasi untuk melayani program Space Shuttle, dan memindahkan angkutan dari 1981 ke 2003. Sejak pensiunnya pengorbit, mesin lama ini sekali lagi digunakan kembali untuk mengangkut Peluncuran Antariksa baru NASA. System (SLS), yang, setinggi 38 lantai, akan menjadi roket terbesar yang pernah dibangun saat siap, semoga dalam beberapa tahun (timeline berubah karena masalah anggaran).

FASILITAS PENGAPIAN NASIONAL


Tiga lapangan LAW SYSTEM ITALY bola bisa muat di dalam National Ignition Facility, yang memiliki laser terbesar, paling energetik, dan paling presisi di dunia (juga memiliki perbedaan sebagai instrumen optik terbesar di dunia). NIF — yang membutuhkan waktu sekitar satu dekade untuk dibangun dan dibuka pada 2009 — terletak di Lawrence Livermore National Laboratory di Livermore, California. Laser-nya digunakan untuk menciptakan kondisi yang tidak seperti yang ada di inti bintang dan planet raksasa, yang membantu para ilmuwan untuk mendapatkan pemahaman tentang area-area di alam semesta ini. NIF juga digunakan untuk mengejar tujuan fusi nuklir. Jika kita dapat memecahkan kode untuk reaksi yang memberi daya bintang, kita akan mencapai energi bersih tak terbatas untuk planet kita.

BERTHA THE TUNNEL BORER


Ketika Seattle memutuskan bahwa diperlukan terowongan raksasa untuk menggantikan jalan raya yang menua melalui tengah kota, kota itu mengontrak dengan Hitachi Zosen Corporation untuk membangun mesin bor terowongan terbesar di dunia untuk melakukan pekerjaan itu. Lingkup pekerjaan Bertha tidak memiliki preseden dalam penggalian zaman modern, mengingat tanah gletser yang padat dan abrasif dan batuan dasar yang harus dikunyah.

Pada 2013, Bertha — dinamai Bertha Knight Landes, walikota perempuan pertama Seattle — ditugasi membangun terowongan yang akan cukup besar untuk mengangkut empat jalur lalu lintas (jalan dua jalur, jalan bertingkat). Bertha perlu mengukir melalui 1,7 mil batu, dan hanya 1000 kaki, mesin 57 kaki, 6559-ton berlari ke casing pipa baja yang merusaknya. Banyak yang meramalkan bahwa Bertha hancur, tetapi setelah operasi perbaikan besar-besaran di tempat oleh Hitachi Zosen yang memakan waktu satu setengah tahun, penggerek itu bangkit dan berjalan kembali.

Pada April 2017, Bertha menyelesaikan pekerjaannya, dan para insinyur memulai proses pembongkarannya; bagian-bagiannya akan digunakan dalam mesin bor terowongan masa depan. Bertha memberi contoh tentang apa yang mungkin terjadi dalam pekerjaan terowongan perkotaan di masa depan — tetapi tidak mungkin mesin bor terowongan akan jauh lebih besar daripada Bertha karena beratnya mesin dan jumlah tanah yang dapat dipindahkan sekaligus. Terowongan Bertha dijadwalkan akan dibuka pada 2019.

STASIUN RUANG ANGKASA INTERNASIONAL


Stasiun luar angkasa internasional adalah mesin yang sangat efisien, dilengkapi dengan peralatan instrumentasi dan pendukung kehidupan, yang telah membuat manusia tetap hidup di lingkungan orbit rendah Bumi yang tidak ramah sejak 2 November 2000. Ini adalah satelit terbesar yang mengorbit Bumi yang dibuat oleh manusia. Komponen utama dikirim ke ruang angkasa selama periode dua tahun, tetapi konstruksi perlahan-lahan berlanjut selama dekade terakhir, dengan astronot menambahkan laboratorium sains Columbus dan modul sains Jepang. Modul pertama, Zarya, hanya 41,2 kaki kali 13,5 kaki; sekarang, ISS berukuran 356 kaki kali 240 kaki, yang sedikit lebih besar dari lapangan sepak bola. Stasiun saat ini memiliki sekitar 32.333 kaki kubik volume bertekanan yang dapat digunakan kru. Itu sekitar area yang sama dengan Boeing 747 (meskipun sebagian besar ruang ISS diambil oleh peralatan). Panel surya A.S adalah sebesar delapan lapangan basket.

Dari stasiun ruang angkasa, para ilmuwan telah membuat penemuan-penemuan penting seperti apa yang dilakukan perluasan zero-G pada tubuh manusia, dari mana sinar kosmik berasal, dan bagaimana kristal protein dapat digunakan untuk mengobati kanker. Meskipun NASA mengharapkan modul paling modern dari ISS dapat digunakan hingga tahun 2030-an, pada tahun 2025 badan tersebut dapat mulai "mentransisikan" banyak operasi ISS-nya dan biaya-ke sektor swasta [PDF] dengan tujuan memperluas komersial. potensi ruang.

DETEKTOR GELOMBANG LIAV GRAVITASI


Laser Inferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) sebenarnya terdiri dari empat fasilitas berbeda — dua laboratorium dan dua detektor yang berjarak 2000 mil, di Hanford, Washington, dan Livingston, Louisiana. Detektor, yang membutuhkan waktu sekitar lima tahun untuk membangun dan diresmikan pada tahun 1999, adalah ruang hampa berbentuk L yang identik yang panjangnya sekitar 2,5 mil dan beroperasi bersamaan. Misi dari mesin-mesin ini adalah untuk mendeteksi riak-riak pada jalinan ruangwaktu yang dikenal sebagai gelombang gravitasi. Diprediksi pada tahun 1915 oleh teori relativitas umum Einstein, gelombang gravitasi sepenuhnya teoretis hingga September 2015, ketika LIGO mendeteksi mereka untuk pertama kalinya. Ini tidak hanya memberikan konfirmasi lebih lanjut tentang relativitas umum, tetapi juga membuka area penelitian baru seperti astronomi gelombang gravitasi. Alasan kedua detektor begitu jauh dari satu sama lain adalah untuk mengurangi kemungkinan positif palsu; kedua fasilitas harus mendeteksi gelombang gravitasi potensial sebelum diselidiki.

ANTONOV AN-225 MRIYA PLANE


Rusia awalnya memiliki saingan dengan program Space Shuttle A.S: pesawat ruang angkasa bersayap yang dapat digunakan kembali bernama Buran — dan pada 1980-an, mereka mengembangkan AN-225 Mriya untuk mengangkutnya. Dengan lebar sayap sebesar Patung Liberty, berat 640 ton, enam mesin, dan kemampuan untuk mengangkat ke udara hampir setengah juta pound, itu adalah pesawat terpanjang dan terberat yang pernah dibuat. Mriya pertama kali terbang pada tahun 1988, dan karena Buran mothball pada tahun 1990 setelah hanya satu penerbangan (karena pecahnya Uni Soviet daripada kemampuan pesawat), AN-225 hanya digunakan dengan hemat.

Pesawat monster telah menginspirasi ide-ide baru. Pada 2017, Airspace Industry Corporation of China menandatangani perjanjian dengan Antonov, produsen AN-225, untuk membangun armada pesawat berdasarkan desain AN-225 yang akan membawa satelit komersial di punggung mereka dan meluncurkannya ke luar angkasa. Saat ini, hampir semua satelit diluncurkan dari roket. Sementara itu, Stratolaunch, sebuah perusahaan yang diawasi oleh co-founder Microsoft Paul Allen, sedang membangun sebuah pesawat yang akan lebih luas (tetapi tidak lebih lama) dari Mriya. Pesawat raksasa itu akan membawa kendaraan peluncuran menuju orbit rendah Bumi.

10,000-YEAR CLOCK


Proyek berpikiran maju ini, yang didanai oleh pendiri Amazon dan Blue Origin, Jeff Bezos, berfokus untuk mengingatkan orang-orang tentang dampak jangka panjang mereka pada dunia. Alih-alih jam tradisional yang mengukur jam, menit, dan detik, Clock of Long Now mengukur waktu bertahun-tahun dan berabad-abad. Jam, yang akan dibangun di dalam gunung di sebidang tanah di Texas barat milik Bezos, akan berdetak sekali setahun, dengan tangan seabad yang maju hanya sekali setiap 100 tahun. Cuckoo pada jam akan muncul hanya sekali per milenium. Konstruksi dimulai pada jam di awal 2018. Ketika jam besar ini selesai — garis waktu tidak diketahui — itu akan setinggi 500 kaki. Apa dampak yang satu ini? Hanya orang-orang dari abad ke-120 yang akan dapat menjawab pertanyaan itu

No comments:

Post a Comment