Viziuni de secole, nu de decenii

Ar trebui să călătorim prin spațiul cosmic? Răspunsul convenabil este nu. Cu toate acestea, având în vedere tot ceea ce ne amenință ca umanitate și civilizație, ar fi neînțelept să renunțăm la explorarea spațiului, zborurile cu echipaj și, în cele din urmă, să căutăm alte locuri în care să trăim, altele decât Pământul.

În urmă cu câteva luni, NASA a anunțat un detaliu Planul național de explorare spațialăpentru a atinge obiectivele înalte stabilite în directiva de politică spațială a președintelui Trump din decembrie 2017. Aceste planuri ambițioase includ: planificarea unei aterizări pe Lună, desfășurarea pe termen lung a oamenilor pe și în jurul Lunii, consolidarea leadershipului SUA în spațiu și consolidarea companiilor spațiale private. și dezvoltarea unei modalități de a ateriza în siguranță astronauții americani pe suprafața lui Marte.

Orice anunț privind implementarea plimbărilor marțiane până în 2030 - așa cum este publicat în noul raport NASA - sunt, totuși, destul de flexibile și se pot schimba dacă se întâmplă ceva ce oamenii de știință nu au observat momentan. Prin urmare, înainte de a rafina bugetul pentru o misiune cu echipaj, se plănuiește, de exemplu, să se ia în considerare rezultatele Misiunea Marte 2020, în care un alt rover va colecta și analiza mostre de pe suprafața Planetei Roșii,

Portul spațial lunar

Cronologia NASA va trebui să supraviețuiască provocărilor de finanțare tipice oricărei noi administrații prezidențiale americane. Inginerii NASA de la Centrul Spațial Kennedy din Florida asamblează în prezent o navă spațială care va duce oamenii înapoi pe Lună și apoi pe Marte în următorii câțiva ani. Se numește Orion și seamănă puțin cu capsula în care astronauții Apollo au zburat pe Lună în urmă cu aproape patru decenii.

Pe măsură ce NASA sărbătorește cea de-a 60-a aniversare, se speră că în 2020 în jurul Lunii și în 2023, cu astronauți la bord, o va trimite din nou pe orbita satelitului nostru.

Luna este din nou populară. În timp ce administrația Trump a determinat cu mult timp în urmă direcția NASA către Marte, planul este să construim mai întâi stația spațială care orbitează în jurul Lunii, așa-numita poartă sau port, o structură similară cu Stația Spațială Internațională, dar care servește zboruri către suprafața Lunii și, în cele din urmă, către Marte. asta este si in planuri bază permanentă pe satelitul nostru natural. NASA și administrația prezidențială și-au stabilit obiectivul de a sprijini construcția unui aterizare lunar comercial robotizat fără pilot până în 2020.

Nava Orion se apropie de stația pe orbita Lunii - vizualizare

 Acest lucru a fost anunțat în august la Centrul Spațial Johnson din Houston de către vicepreședintele Mike Pence. Pence este președintele companiei recent renovate Consiliul Spațial Național. Mai mult de jumătate din bugetul propus de NASA de 19,9 miliarde de dolari pentru anul fiscal următor a fost alocat explorării lunare, iar Congresul pare să aprobe aceste măsuri.

Agenția a solicitat idei și proiecte pentru o stație de intrare pe orbită în jurul Lunii. Ipotezele se referă la un cap de pod pentru sonde spațiale, relee de comunicare și o bază pentru funcționarea automată a dispozitivelor de pe suprafața lunară. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman și Nanoracks și-au prezentat deja proiectele către NASA și ESA.

NASA și ESA prevăd că vor fi la bord Portul spațial lunar astronauții vor putea rămâne acolo până la aproximativ șaizeci de zile. Instalația trebuie să fie echipată cu blocuri de aer universale care să permită atât echipajului să intre în spațiul cosmic, cât și să andoceze nave spațiale private care participă la misiuni miniere, inclusiv, după cum trebuie să se înțeleagă, cele comerciale.

Dacă nu radiații, atunci imponderabilitate mortală

Chiar dacă vom construi această infrastructură, aceleași probleme asociate cu călătoriile pe distanțe lungi ale oamenilor în spațiu nu vor dispărea încă. Specia noastră continuă să se lupte cu imponderabilitate. Mecanismele de orientare spațială pot duce la mari probleme de sănătate și așa-numitele. boala spatiala.

Cu cât mai departe de coconul sigur al atmosferei și de câmpul magnetic al Pământului, cu atât mai mult problema radiatiilor - risc de cancer crește acolo cu fiecare zi suplimentară. Pe lângă cancer, poate provoca și cataractă și, eventual Boala Alzheimer. Mai mult, atunci când particulele radioactive lovesc atomii de aluminiu din corpurile navelor, particulele sunt eliminate în radiații secundare.

Soluția ar fi materiale plastice. Sunt ușoare și puternice, pline de atomi de hidrogen ale căror nuclee minuscule nu produc prea multe radiații secundare. NASA testează materiale plastice care pot reduce radiațiile din navele spațiale sau costumele spațiale. O altă idee ecrane antiradiații, de exemplu, magnetic, creând un substitut pentru câmpul care ne protejează pe Pământ. Oamenii de știință de la European Space Radiation Superconducting Shield lucrează la un supraconductor de diborură de magneziu care, prin crearea unui câmp magnetic, va reflecta particulele încărcate departe de o navă. Scutul funcționează la -263°C, ceea ce nu pare mult, având în vedere că deja este foarte frig în spațiu.

Un nou studiu arată că nivelul radiațiilor solare crește cu 10% mai repede decât se credea anterior și că mediul de radiații din spațiu se va înrăutăți în timp. O analiză recentă a datelor de la instrumentul CRaTER de pe orbitatorul lunar LRO a arătat că situația radiațiilor dintre Pământ și Soare s-a deteriorat în timp și că un astronaut neprotejat poate primi cu 20% mai multe doze de radiații decât se credea anterior. Oamenii de știință sugerează că o mare parte din acest risc suplimentar provine din particulele de raze cosmice cu energie scăzută. Cu toate acestea, ei bănuiesc că această sumă suplimentară de 10% ar putea impune restricții serioase asupra explorării spațiului în viitor.

Imponderabilitate distruge corpul. Printre altele, acest lucru duce la faptul că unele celule imunitare nu își pot face treaba, iar celulele roșii din sânge mor. De asemenea, provoacă pietre la rinichi și slăbește inima. Astronauții de pe ISS se luptă cu slăbiciunea musculară, declinul cardiovascular și pierderea osoasă care durează două până la trei ore pe zi. Cu toate acestea, ei pierd în continuare masa osoasă în timp ce sunt la bord.

Astronautul Sunita Williams în timpul unui exercițiu pe ISS

Soluția ar fi gravitația artificială. La Institutul de Tehnologie din Massachusetts, fostul astronaut Lawrence Young testează o centrifugă care amintește oarecum de o viziune dintr-un film. Oamenii stau întinși pe o parte, pe o platformă, împingând o structură inerțială care se rotește. O altă soluție promițătoare este proiectul Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP). Dispozitivul în sine creează balast în jurul taliei persoanei, creând o senzație de greutate în partea inferioară a corpului.

Un risc comun pentru sănătate pe ISS îl reprezintă obiectele mici care plutesc în cabine. Acestea afectează ochii astronauților și provoacă abraziuni. Cu toate acestea, aceasta nu este cea mai gravă problemă pentru ochii din spațiul cosmic. Imponderabilitate modifică forma globului ocular și îl afectează scăderea vederii. Aceasta este o problemă serioasă care nu a fost încă rezolvată.

Sănătatea în general devine o problemă dificilă pe o navă spațială. Dacă răcim pe Pământ, vom rămâne acasă și atât. Într-un mediu strâns, închis, plin cu aer recirculat și cu multe atingeri de suprafețe comune, unde este greu de spălat corect, lucrurile arată foarte diferit. În acest moment, sistemul imunitar uman nu funcționează bine, așa că membrii misiunii sunt izolați cu câteva săptămâni înainte de plecare pentru a se proteja de boli. Nu știm exact de ce, dar bacteriile devin din ce în ce mai periculoase. În plus, dacă strănuți în spațiu, toate picăturile zboară și continuă să zboare mai departe. Când cineva are gripă, toți cei de la bord o vor avea. Iar drumul până la clinică sau spital este lung.

Echipajul a 48 de expediții la bordul ISS - realitățile vieții la bordul navei spațiale

Următoarea mare problemă a călătoriei în spațiu a fost rezolvată nici un confort viaţă. În esență, expedițiile extraterestre constau în traversarea unui vid infinit într-un recipient presurizat care este ținut în viață de un echipaj de mașini care procesează aerul și apa. Există puțin spațiu și trăiești cu frică constantă de radiații și micrometeoriți. Dacă suntem departe de orice planetă, nu există vederi în afară, ci doar întunericul adânc al spațiului.

Oamenii de știință caută idei despre cum să reînvie această teribilă monotonie. Unul dintre ei este Realitatea virtualăunde astronauții puteau petrece timpul. Un lucru altfel cunoscut, deși sub alt nume, dintr-un roman de Stanisław Lem.

Ascensorul este mai ieftin?

Călătoria în spațiu este o serie nesfârșită de situații extreme la care sunt expuși oamenii și echipamentele. Pe de o parte, lupta împotriva gravitației, suprasarcinii, radiațiilor, gazelor, toxinelor și substanțelor agresive. Pe de altă parte, descărcări electrostatice, praf, temperaturi în schimbare rapidă pe ambele părți ale scalei. În plus, toată această plăcere este teribil de scumpă.

Astăzi avem nevoie de aproximativ 20 de mii. dolari pentru a trimite un kilogram de masă pe orbita joasă a Pământului. Cele mai multe dintre aceste costuri sunt legate de proiectare și exploatare. sistem de boot. Misiunile frecvente și lungi necesită o cantitate semnificativă de consumabile, combustibil, piese de schimb, consumabile. În spațiu, repararea și întreținerea sistemului este costisitoare și dificilă.

Lift spațial - vizualizare

Ideea de ajutor financiar este, cel puțin parțial, conceptul lift spațialconectarea unui anumit punct de pe globul nostru cu o stație de destinație situată undeva în spațiu din întreaga lume. Experimentul aflat în desfășurare de către oamenii de știință de la Universitatea Shizuoka din Japonia este primul de acest fel la microscală. În limitele proiectului Satelit robotic autonom legat de spațiu (STARS) doi mici sateliți STARS-ME vor fi conectați printr-un cablu de 10 metri, care va muta un mic dispozitiv robot. Acesta este un mini-model preliminar al macaralei spațiale. Dacă reușește, el poate trece la următoarea fază a proiectului liftului spațial. Crearea sa ar reduce semnificativ costul transportului de oameni și obiecte către și din spațiu.

De asemenea, trebuie să vă amintiți că nu există GPS în spațiu, iar spațiul este imens și navigarea nu este ușoară. Rețea spațiu profund - o colecție de rețele de antene în California, Australia și Spania - până acum acesta este singurul instrument de navigare extraterestră pe care îl avem. Practic totul, de la sateliții studenți până la sonda spațială New Horizons care străpunge în prezent centura Kuiper, se bazează pe acest sistem. Acesta este supraîncărcat, iar NASA are în vedere limitarea disponibilității sale la misiuni mai puțin critice.

Desigur, există idei pentru un GPS alternativ pentru spațiu. Joseph Guinn, expert în navigație, și-a propus să dezvolte un sistem autonom care să colecteze imagini ale țintelor și ale obiectelor din apropiere, folosind pozițiile lor relative pentru a triangula coordonatele navei spațiale - fără a fi nevoie de control la sol. El îl numește pe scurt Deep Space Positioning System (DPS).

În ciuda optimismului liderilor și vizionarilor – de la Donald Trump la Elon Musk – mulți experți încă mai cred că perspectiva reală a colonizării Marte nu sunt decenii, ci secole. Există date și planuri oficiale, dar mulți realiști recunosc că va fi bine ca o persoană să pună piciorul pe Planeta Roșie până în 2050. Și expedițiile cu echipaj ulterioare sunt pură fantezie. La urma urmei, pe lângă problemele de mai sus, este necesar să se rezolve o altă problemă fundamentală - nicio unitate pentru călătorii cu adevărat rapide în spațiu.