USA spenderar mer på militära utgifter än alla tio av följande länder tillsammans: 600 miljarder dollar per år. Detta är nästan tio gånger mer än Ryssland spenderar på militära utgifter. Under tiden är den gemensamma budgeten för NASA och National Science Foundation bara 25 miljarder dollar, eller 4% av militärbudgeten. Många astronomer, astrofysiker, ingenjörer och forskare från alla ränder drömmer om att öka budgeten för sina områden.
Vad händer om vi verkligen sträcker oss efter stjärnorna? Tänk om vi levde i en tid då investeringar i fredlig forskning för mänsklighetens bästa var betydligt större än investeringar i krig, försvar och militär teknik? Om de enskilda ländernas rymd- och vetenskapsbudgetar nådde 600 miljarder dollar skulle mänsklighetens meritlista öka betydligt. Här är fem möjliga genombrott som vetenskapen skulle kunna göra om den fick en militärbudget i bara ett år.
Ultimate Energy Breakthrough: Clean Energy Fusion Reactor
Även om det finns många olika metoder för att uppnå kärnfusion, är den mest lovande vägen magnetisk inneslutning (inneslutning). Det internationella konsortiet ITER började bygga redan under Reagan-Gorbatsjov-eran, och år 2019, när den totala investeringen nådde 20 miljarder euro, kommer den att vara fullbordad. Det kommer att ta ytterligare tio år att framgångsrikt antända plasma, och på 2030-talet måste vi korsa punkten för ingen återkomst genom att smälta samman deuterium och tritium.
Men på många sätt är det enda som håller tillbaka fusionsenergin från att komma in i vår värld investeringar i förväg med otrolig långsiktig avkastning. Genom att ta den amerikanska militärbudgeten för bara ett år kunde forskare inte bara uppnå kärnfusion utan också lära sig att skala den och revolutionera energisektorn på jorden. Det är den ultimata heliga gralen för energi, och det största hindret för dess framgång är inte fysik utan brist på investeringar.
Mars och dess subtila atmosfär. Fotografiet togs av Viking orbiter på 1970-talet. För alla svårigheter att leva på den röda planeten kunde en framgångsrik mänsklig koloni byggas för så lite som 50 miljarder dollar.
Kampanjvideo:
Minst fyra separata kolonier på Mars
Människor på Mars? Det enda som hindrar oss är finansiering, som inte har funnits sedan 1990-talet. Med en hållbar investering på 50-150 miljarder dollar under tio år kunde vi landa på Mars yta och landa ett besättning som kunde stanna på planeten i 6-18 månader innan vi återvände. Vi kunde skapa fyra separata oberoende kolonier på en annan planet för 600 miljarder dollar. Det enda skälet till att vi inte har gjort detta tidigare är finansiering.
Två arbetare installerar en solcellssats på taket. En liten anläggning på 2 kW kan finnas kommersiellt tillgänglig idag för 5 000 dollar
2000 watts solpanelsystem i varje hem
Det finns många banbrytande tekniker som kan kombineras med solenergi, från transparenta fönster till takpannor och sidospår. Men den billigaste och mest effektiva solinstallationen är fortfarande solpanelen. System som genererar cirka 2000 watt kostar nu mindre än 5 000 dollar och ger cirka 175-375 kW per månad. Om du tar 125 miljoner hem i ett enda land, för 600 miljarder dollar kan du placera ett solpanelsystem i varje hem.
Detta skulle inte lösa våra energibehov, men det skulle minska belastningen på elnätet avsevärt och minska användningen av fossila bränslen. Plus att effekten skulle bli omedelbar.
En hypotetisk ny accelerator, antingen en lång linjär eller som omger jorden, kan överträffa LHC-energierna. Men det finns inga garantier för att vi hittar något nytt.
Landsomfattande partikelaccelerator, 40 gånger mer kraftfull än LHC
Tycker du att LHC är cool? Det uppnådde proton-protonkollisioner med en energi på 14 TeV i en 27 kilometer tunnel tunnel, till en kostnad av cirka 10 miljarder dollar. Vad skulle man kunna bygga om det fanns sextio gånger mer pengar? Tro det eller inte, det finns bara två fria parametrar som avgör hur kraftfull en ringformig protonaccelerator kan vara: styrkan hos de elektromagneter som styr dem och ringens omkrets.
För 600 miljarder dollar kunde vi bygga en 1000 kilometer lång tunnel och uppnå proton-protonkollisioner vid energier över 500 TeV. Om vår elektromagnetiska teknik också förbättras kan vi övervinna 1 PeV-barriären (1 PeV = 1000 TeV). Nästa steg blir jätten Fermitron, först introducerad av Enrico Fermi, en partikelaccelerator med en omkrets över jorden. Om LHC hittar något utanför Higgs-bosonen kommer det att vara en tydlig signal att utforska nya energigränser.
"Super-Hubble", 100 gånger kraftfullare än den tidigare
Hubble-rymdteleskopet har blivit ett revolutionerande observatorium och förblir på många sätt kapten inom astronomi och astrofysik. Men med en diameter på 2,4 meter har den redan nått sin maximala upplösning. För att se föremål tio gånger svagare måste han iaktta dem 100 gånger längre. Men om vi bygger ett rymdteleskop 10 gånger större, med en 24-meters skål, kommer dess upplösning inte bara att vara 10 gånger högre - på två timmar av observationer kommer den att se allt som Hubble ser på en vecka.
James Webb-rymdteleskopet, med sin segmenterade design, solskydd och robotteknik, kan ge ett bevis på konceptet för ett sådant uppdrag, men finansiering är fortfarande den begränsande faktorn. Storleken, bildkvaliteten och lanserings- och underhållsfunktionerna som krävs för att skapa ett sådant monster kräver en stor investering. För 600 miljarder dollar kunde vi nå en diameter på 30-40 meter, men "100 gånger kraftfullare än Hubble" är en försiktig uppskattning. De tekniker som vi kunde skapa med dessa pengar kan revolutionera Apollo-programmet.
Naturligtvis kunde vi ha gjort genombrott inom alla dessa områden och för mindre än 600 miljarder dollar. ITER är fortfarande under uppbyggnad - och kommer att kosta totalt 40 miljarder dollar. Ett enda besättningsuppdrag till Mars skulle kosta 50 miljarder dollar, inklusive massiv utbyggnad av infrastruktur på Mars yta. 2KW solinstallationer på taket finns redan för 5 000 dollar, men de sjunker i pris varje år. "Små" supercolliders uppskattas till 20-40 miljarder dollar och kommer att kunna nå energier som LHC aldrig drömde om. LUVOIR, det mest ambitiösa rymdteleskopet som någonsin erbjuds, är 40 gånger kraftfullare än Hubble och kommer att kosta 15 miljarder dollar.
Kostnaden för att uppnå våra vetenskapliga drömmar är verkligen astronomisk, men utdelningen blir ännu större. På bara en generation kan en sådan investering i vetenskap och teknik förvandla vår värld som aldrig förr. På bara ett år och 600 miljarder dollar kan det bli ett genombrott inom vetenskaplig forskning de kommande 25 åren.
Ilya Khel
