Vizijos šimtmečiams, o ne dešimtmečiams
Ar turėtume keliauti per kosmosą? Patogus atsakymas yra ne. Tačiau atsižvelgiant į visa tai, kas mums, kaip žmonijai ir civilizacijai, kelia grėsmę, būtų neprotinga atsisakyti kosmoso tyrinėjimų, pilotuojamų skrydžių ir galiausiai ieškoti kitų vietų gyventi nei Žemė.
Prieš kelis mėnesius NASA paskelbė išsamų Nacionalinis kosmoso tyrimų planaspasiekti aukštų tikslų, nustatytų 2017 m. gruodžio mėn. prezidento Trumpo kosmoso politikos direktyvoje. Šie ambicingi planai apima: nusileidimo Mėnulyje planavimą, ilgalaikį žmonių dislokavimą Mėnulyje ir aplink jį, JAV lyderystės kosmoso srityje stiprinimą ir privačių kosmoso įmonių stiprinimą. ir sukurti būdą saugiai išlaipinti amerikiečių astronautus ant Marso paviršiaus.
Tačiau bet kokie pranešimai apie Marso pasivaikščiojimų įgyvendinimą iki 2030 m., kaip paskelbta naujoje NASA ataskaitoje, yra gana lankstūs ir gali keistis, jei atsitiks kažkas, ko mokslininkai šiuo metu nepastebėjo. Todėl prieš tikslinant pilotuojamos misijos biudžetą planuojama, pavyzdžiui, atsižvelgti į rezultatus Misija Marsas 2020, kuriame kitas roveris rinks ir analizuos mėginius iš Raudonosios planetos paviršiaus,
Mėnulio kosmodromas
NASA tvarkaraštis turės atlaikyti finansavimo iššūkius, būdingus bet kuriai naujai JAV prezidento administracijai. Šiuo metu NASA inžinieriai Kenedžio kosmoso centre Floridoje renka erdvėlaivį, kuris per ateinančius kelerius metus nukels žmones atgal į Mėnulį, o paskui į Marsą. Jis vadinamas „Orion“ ir atrodo kaip kapsulė, kurią „Apollo“ astronautai nuskraidino į Mėnulį beveik prieš keturis dešimtmečius.
NASA švenčia 60 metų jubiliejų, tikimasi, kad 2020 m. aplink Mėnulį, o 2023 m. su astronautais ji vėl pasiųs jį į mūsų palydovo orbitą.
Mėnulis vėl populiarus. Nors Trumpo administracija jau seniai nustatė NASA kryptį į Marsą, planas yra pirmiausia statyti kosminė stotis, skriejanti aplink Mėnulį, vadinamieji vartai arba uostas, struktūra, panaši į Tarptautinę kosminę stotį, bet aptarnaujanti skrydžius į Mėnulio paviršių ir galiausiai į Marsą. tai taip pat yra planuose nuolatinė bazė mūsų natūraliame palydove. NASA ir administracija užsibrėžė tikslą paremti nepilotuojamo roboto komercinio Mėnulio nusileidimo aparato statybą ne vėliau kaip iki 2020 m.
Erdvėlaivis „Orion“ artėja prie Mėnulio orbitoje esančios stoties – vizualizacija
Tai rugpjūtį Johnsono kosmoso centre Hiustone paskelbė viceprezidentas Mike'as Pence'as. Pence'as yra naujai atnaujintos bendrovės pirmininkas Nacionalinė kosmoso taryba. Daugiau nei pusė NASA siūlomo 19,9 mlrd.
Agentūra paprašė vartų stoties, skriejančios orbitoje aplink Mėnulį, idėjų ir projektų. Prielaidos yra susijusios su placdarmu, skirtu kosminiams zondams, ryšio relėms ir automatizuoto prietaisų veikimo Mėnulio paviršiuje pagrindu. „Lockheed Martin“, „Boeing“, „Airbus“, „Bigelow Aerospace“, „Sierra Nevada Corporation“, „Orbital ATK“, „Northrop Grumman“ ir „Nanoracks“ jau pateikė savo projektus NASA ir ESA.
NASA ir ESA prognozuoja, kad jie bus laive Mėnulio kosmodromas astronautai ten galės išbūti maždaug šešiasdešimt dienų. Objekte turi būti įrengti universalūs vartai, kurie leistų tiek įgulai iškeliauti į kosmosą, tiek prijungti privačius erdvėlaivius, dalyvaujančius kasybos misijose, įskaitant, kaip reikia suprasti, komercines.
Jei ne radiacija, tai mirtinas nesvarumas
Net jei sukursime šią infrastruktūrą, tos pačios problemos, susijusios su žmonių tolimomis kelionėmis kosmose, dar neišnyks. Mūsų rūšis ir toliau kovoja su nesvarumu. Erdvinės orientacijos mechanizmai gali sukelti didelių sveikatos problemų ir vadinamųjų. kosminė liga.
Kuo toliau nuo saugaus atmosferos kokono ir Žemės magnetinio lauko, tuo labiau radiacijos problema - vėžio rizika jis ten auga su kiekviena papildoma diena. Be vėžio, jis taip pat gali sukelti kataraktą ir galbūt Alzheimerio liga. Be to, radioaktyviosioms dalelėms atsitrenkus į aliuminio atomus laivų korpusuose, dalelės išmušamos į antrinę spinduliuotę.
Sprendimas būtų plastikai. Jie lengvi ir stiprūs, pilni vandenilio atomų, kurių mažyčiai branduoliai negamina daug antrinės spinduliuotės. NASA išbando plastiką, galintį sumažinti spinduliuotę erdvėlaiviuose ar kosminiuose kostiumuose. Kita idėja antiradiaciniai ekranai, pavyzdžiui, magnetinis, sukuriantis pakaitalą laukui, saugančiam mus Žemėje. Europos kosminės radiacijos superlaidaus skydo mokslininkai dirba su magnio diborido superlaidininku, kuris, sukurdamas magnetinį lauką, atspindės įkrautas daleles nuo laivo. Skydas veikia -263°C temperatūroje, o tai neatrodo daug, turint omenyje, kad kosmose jau labai šalta.
Naujas tyrimas rodo, kad saulės spinduliuotės lygis kyla 10% greičiau, nei manyta anksčiau, o radiacinė aplinka erdvėje laikui bėgant blogės. Neseniai atlikta CRaTER instrumento duomenų apie LRO Mėnulio orbitą analizė parodė, kad radiacijos padėtis tarp Žemės ir Saulės laikui bėgant pablogėjo ir kad neapsaugotas astronautas gali gauti 20 % daugiau radiacijos dozių, nei manyta anksčiau. Mokslininkai teigia, kad daug šios papildomos rizikos kyla dėl mažos energijos kosminių spindulių dalelių. Tačiau jie įtaria, kad šie papildomi 10% ateityje gali įvesti rimtus apribojimus kosmoso tyrinėjimams.
Nesvarumas ardo kūną. Be kita ko, tai lemia tai, kad kai kurios imuninės ląstelės negali atlikti savo darbo, o raudonieji kraujo kūneliai miršta. Tai taip pat sukelia inkstų akmenis ir silpnina širdį. TKS astronautai kovoja su raumenų silpnumu, širdies ir kraujagyslių sistemos nuosmukiu ir kaulų retėjimu, kurie trunka dvi ar tris valandas per dieną. Tačiau būdami laive jie vis tiek praranda kaulų masę.
Astronautė Sunita Williams per pratybas TKS
Sprendimas būtų dirbtinė gravitacija. Masačusetso technologijos institute buvęs astronautas Lawrence'as Youngas išbando centrifugą, kuri šiek tiek primena viziją iš filmo. Žmonės guli ant šono, ant platformos, stumdami inercinę struktūrą, kuri sukasi. Kitas perspektyvus sprendimas – Kanados apatinės kūno dalies neigiamo slėgio (LBNP) projektas. Pats prietaisas sukuria balastą aplink žmogaus juosmenį, sukeldamas sunkumo jausmą apatinėje kūno dalyje.
Dažnas pavojus sveikatai TKS yra maži daiktai, plūduriuojantys kajutėse. Jie paveikia astronautų akis ir sukelia įbrėžimus. Tačiau tai nėra pati blogiausia akių problema kosmose. Nesvarumas keičia akies obuolio formą ir ją veikia sumažėjęs regėjimas. Tai rimta problema, kuri dar neišspręsta.
Apskritai sveikata erdvėlaivyje tampa sudėtinga problema. Jei Žemėje peršalsime, liksime namuose ir tiek. Sandariai supakuotoje, uždaroje aplinkoje, užpildytoje recirkuliuojančiu oru ir daugybe prisilietimų prie bendrų paviršių, kur sunku tinkamai nuplauti, viskas atrodo labai skirtingai. Šiuo metu žmogaus imuninė sistema neveikia gerai, todėl likus kelioms savaitėms iki išvykimo misijos nariai izoliuojami, kad apsisaugotų nuo ligų. Tiksliai nežinome kodėl, bet bakterijos tampa vis pavojingesnės. Be to, jei čiaudite erdvėje, visi lašeliai išskrenda ir toliau skrenda toliau. Kai kas nors susirgs gripu, juo sirgs visi laive esantys žmonės. O kelias iki poliklinikos ar ligoninės ilgas.
48 ekspedicijų įgula TKS – gyvenimo erdvėlaivyje realybė
Išspręsta kita didelė kosminių kelionių problema jokio komforto gyvenimą. Iš esmės nežemiškos ekspedicijos susideda iš begalinio vakuumo kirtimo slėginėje talpykloje, kurią palaiko orą ir vandenį apdorojančių mašinų komanda. Vietos mažai, o jūs gyvenate nuolatinėje radiacijos ir mikrometeoritų baimėje. Jei esame toli nuo bet kurios planetos, lauke nėra vaizdų, tik gilus kosmoso juodumas.
Mokslininkai ieško idėjų, kaip atgaivinti šią baisią monotoniją. Vienas iš jų yra Virtuali realybėkur galėtų pabūti astronautai. Kitaip žinomas dalykas, nors ir kitu pavadinimu, iš Stanislovo Lemo romano.
Ar keltuvas pigesnis?
Kelionės į kosmosą – tai nesibaigianti ekstremalių situacijų, su kuriomis susiduria žmonės ir įranga, serija. Viena vertus, kova su gravitacija, perkrova, radiacija, dujomis, toksinais ir agresyviomis medžiagomis. Kita vertus, elektrostatinės iškrovos, dulkės, greitai kintančios temperatūros abiejose skalės pusėse. Be to, visas šis malonumas siaubingai brangus.
Šiandien mums reikia apie 20 tūkst. dolerių, kad į žemą Žemės orbitą išsiųstų kilogramą masės. Dauguma šių išlaidų yra susijusios su projektavimu ir eksploatavimu. įkrovos sistema. Į dažnas ir ilgas misijas reikia nemažai eksploatacinių medžiagų, degalų, atsarginių dalių, eksploatacinių medžiagų. Kosmose sistemos remontas ir priežiūra yra brangu ir sudėtinga.
Kosminis liftas – vizualizacija
Finansinės pagalbos idėja bent iš dalies yra koncepcija kosminis liftastam tikro mūsų Žemės rutulio taško sujungimas su paskirties stotimi, esančia kažkur kosmose visame pasaulyje. Šizuokos universiteto Japonijoje mokslininkų vykdomas eksperimentas yra pirmasis tokio pobūdžio mikroskalėje. Projekto ribose Erdvėje pririštas autonominis robotas palydovas (STARS) du nedideli STARS-ME palydovai bus sujungti 10 metrų kabeliu, kuriuo judins mažas robotas. Tai preliminarus mažo kosminio krano modelis. Jei pasiseks, jis gali pereiti prie kito kosminio lifto projekto etapo. Jo sukūrimas žymiai sumažintų žmonių ir daiktų pervežimo į kosmosą ir iš jo išlaidas.
Taip pat reikia atsiminti, kad erdvėje GPS nėra, erdvė didžiulė, o navigacija nėra lengva. Deep Space tinklas – antenų matricų kolekcija Kalifornijoje, Australijoje ir Ispanijoje – kol kas tai vienintelis mūsų turimas nežemiškos navigacijos įrankis. Beveik viskas, pradedant studentų palydovais ir baigiant erdvėlaiviu New Horizons, dabar pramušančiu Kuiperio juostą, priklauso nuo šios sistemos. Šis yra perkrautas, todėl NASA svarsto galimybę apriboti jo prieinamumą iki mažiau svarbių misijų.
Žinoma, yra idėjų dėl alternatyvaus GPS kosmosui. Navigacijos ekspertas Josephas Guinnas nusprendė sukurti autonominę sistemą, kuri rinktų taikinių ir netoliese esančių objektų vaizdus, naudojant jų santykinę padėtį erdvėlaivio koordinatėms trikampiuoti – nereikalaujant antžeminio valdymo. Jis sutrumpintai vadina ją „Deep Space Positioning System“ (DPS).
Nepaisant lyderių ir vizionierių – nuo Donaldo Trumpo iki Elono Musko – optimizmo, daugelis ekspertų vis dar mano, kad tikroji Marso kolonizacijos perspektyva yra ne dešimtmečiai, o šimtmečiai. Yra oficialios datos ir planai, tačiau daugelis realistų pripažįsta, kad žmogui į Raudonąją planetą įkelti koją bus gerai iki 2050 m. O tolimesnės pilotuojamos ekspedicijos – gryna fantazija. Galų gale, be minėtų problemų, būtina išspręsti dar vieną esminę problemą - jokio varymo tikrai greitoms kelionėms į kosmosą.
