Vīzijas gadsimtiem, nevis gadu desmitiem
Vai mums vajadzētu ceļot pa kosmosu? Ērta atbilde ir nē. Tomēr, ņemot vērā visu, kas mūs apdraud kā cilvēci un civilizāciju, nebūtu prātīgi atteikties no kosmosa izpētes, pilotētiem lidojumiem un galu galā meklēt citas dzīvesvietas, izņemot Zemi.
Pirms dažiem mēnešiem NASA paziņoja detalizēti Nacionālais kosmosa izpētes plānslai sasniegtu ambiciozos mērķus, kas noteikti prezidenta Trampa 2017. gada decembra Kosmosa politikas direktīvā. Šajos drosmīgos plānos ietilpst: plānošana Mēness nolaišanai, cilvēku ilgtermiņa izvietošana uz Mēness un ap to, ASV līderpozīcijas stiprināšana kosmosa jomā un privāto kosmosa uzņēmumu stiprināšana. un izstrādājot veidu, kā droši izkraut amerikāņu astronautus uz Marsa virsmas.
Jebkuri paziņojumi par Marsa pastaigu ieviešanu līdz 2030. gadam – kā publicēts jaunajā NASA ziņojumā – tomēr ir diezgan elastīgi un var mainīties, ja notiek kaut kas tāds, ko zinātnieki šobrīd nav pamanījuši. Tāpēc pirms budžeta precizēšanas pilotējamai misijai plānots, piemēram, ņemt vērā rezultātus Marsa misija 2020, kurā cits roveris savāks un analizēs paraugus no Sarkanās planētas virsmas,
Mēness kosmodroms
NASA grafikam būs jāpārdzīvo finansēšanas problēmas, kas raksturīgas jebkurai jaunai ASV prezidenta administrācijai. NASA inženieri Kenedija kosmosa centrā Floridā pašlaik montē kosmosa kuģi, kas tuvāko gadu laikā nogādās cilvēkus atpakaļ uz Mēnesi un pēc tam uz Marsu. To sauc par Orionu, un tas nedaudz atgādina kapsulu, ko Apollo astronauti aizveda uz Mēnesi gandrīz pirms četrām desmitgadēm.
Svinot savu 60. gadadienu, NASA cer atkal riņķot ap Mēnesi 2020. gadā un ar astronautiem atkal 2023. gadā.
Mēness kopumā atkal ir populārs. Lai gan Trampa administrācija jau sen ir noteikusi NASA ceļu uz Marsu, plāns ir vispirms būvēt kosmosa stacija, kas riņķo ap Mēnesi, kas pazīstams arī kā vārti vai osta, struktūra, kas līdzīga Starptautiskajai kosmosa stacijai, bet apkalpo misijas uz Mēness virsmu un galu galā uz Marsu. tas arī ir plānos pastāvīgā bāze mūsu dabiskajā satelītā. NASA un prezidenta administrācija ir izvirzījušas mērķi atbalstīt bezpilota robotizēta komerciāla nolaišanās kuģa būvniecību uz Mēness ne vēlāk kā 2020. gadā.
Kosmosa kuģis Orion tuvojas stacijai Mēness orbītā – vizualizācija
Viceprezidents Maiks Penss par to paziņoja augustā Džonsona kosmosa centrā Hjūstonā. Penss ir nesen atjaunotās organizācijas priekšsēdētājs Nacionālā kosmosa padome. Vairāk nekā puse no NASA ierosinātā 19,9 miljardu dolāru budžeta nākamajam finanšu gadam ir atvēlēta Mēness izpētei, un Kongress, šķiet, ir gatavs apstiprināt centienus.
Aģentūra pieprasīja idejas un projektus vārtejas stacijai, kas atrodas orbītā ap Mēnesi. Pieņēmumi runā par placdarmu kosmosa zondēm, sakaru retranslatoriem, kā arī par bāzi automatizētai ierīču darbībai uz Mēness virsmas. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman un Nanoracks jau ir iesnieguši savus projektus NASA un ESA.
NASA un ESA prognozē, ka viņi atradīsies uz klāja Mēness kosmodroms astronauti tur varēs uzturēties līdz aptuveni sešdesmit dienām. Objektam jābūt aprīkotam ar universālām gaisa slūžām, kas ļaus gan apkalpei iziet kosmosā, gan pieslēgties privātajiem kosmosa kuģiem, kas piedalās ieguves misijās, tostarp, kā jāsaprot, komerciālos.
Ja ne starojums, tad nāvējošs bezsvara stāvoklis
Pat ja mēs uzbūvēsim šo infrastruktūru, tās pašas problēmas, kas saistītas ar cilvēku tālsatiksmes ceļošanu kosmosā, vēl nepazudīs. Mūsu suga joprojām slikti tiek galā ar mikrogravitācijas apstākļiem. Telpiskās orientācijas mehānismi var radīt lielas veselības problēmas utt. kosmosa slimība.
Jo tālāk no droša atmosfēras kokona un Zemes magnētiskā lauka, jo lielāks tas ir radiācijas problēma - vēža risku tas tur aug ar katru papildu dienu. Papildus vēzim tas var izraisīt arī kataraktu un, iespējams, Alcheimera slimība. Turklāt, kad radioaktīvās daļiņas ietriecas alumīnija atomos kuģu korpusos, daļiņas nonāk sekundārajā starojumā.
Risinājums būtu plastmasas. Tie ir viegli un spēcīgi, pilni ar ūdeņraža atomiem, kuru sīkie kodoli nerada daudz sekundārā starojuma. NASA pārbauda plastmasas veidus, kas varētu samazināt starojumu kosmosa kuģos vai kosmosa tērpos. Vēl viena ideja pretradiācijas ekrāni, piemēram, magnētiskais, kas rada aizstājēju laukam, kas mūs aizsargā uz Zemes. Zinātnieki no Eiropas kosmosa starojuma supravadītāja vairoga strādā pie supravadītāja uz magnija diborīda bāzes, kas, radot magnētisko lauku, atstaros no kuģa uzlādētās daļiņas. Vairogs darbojas -263°C temperatūrā, kas nešķiet īpaši īpaši, ņemot vērā, ka telpa jau tā ir ļoti auksta.
Jauns pētījums liecina, ka saules starojuma līmenis pieaug par 10% ātrāk, nekā tika uzskatīts iepriekš, un radiācijas vide kosmosā laika gaitā pasliktināsies. Nesen veiktā CRaTER instrumenta datu analīze par LRO Mēness orbītu parādīja, ka radiācijas vide starp Zemi un Sauli laika gaitā ir pasliktinājusies un ka neaizsargāts astronauts varētu saņemt par 20% vairāk starojuma devu, nekā tika uzskatīts iepriekš. Zinātniekiem ir aizdomas, ka lielu daļu no šī papildu riska rada zemas enerģijas kosmiskā starojuma daļiņas. Tomēr viņiem ir aizdomas, ka šie papildu 10% varētu uzlikt nopietnus ierobežojumus turpmākajai kosmosa izpētei.
Bezsvara stāvoklis iznīcina ķermeni. Cita starpā tas izraisa dažu imūno šūnu nespēju veikt savu darbu un sarkano asins šūnu mirst. Tas arī izraisa nierakmeņus un vājina sirdi. Astronauti uz ISS cīnās ar muskuļu vājumu, sirds un asinsvadu sistēmas samazināšanos un kaulu zudumu, kas ilgst divas līdz trīs stundas dienā. Tomēr viņi joprojām zaudē kaulu masu, atrodoties uz kuģa.
Astronaute Sunita Viljamsa mācībās uz SKS
Risinājums būtu mākslīgā gravitācija. MIT bijušais astronauts Lorenss Jangs izmēģina centrifūgu, kas nedaudz atgādina filmas redzējumu. Cilvēki guļ uz sāniem uz platformas, spiežot inerciālu struktūru, kas rotē. Vēl viens daudzsološs risinājums ir Kanādas apakšējā ķermeņa negatīvā spiediena (LBNP) projekts. Pati ierīce rada balastu ap cilvēka vidukli, radot smaguma sajūtu ķermeņa lejasdaļā.
Izplatīts veselības apdraudējums SKS ir mazi priekšmeti, kas peld kajītēs. Tie ietekmē astronautu acis un izraisa nobrāzumus. Tomēr šī nav sliktākā problēma acīm kosmosā. Bezsvara stāvoklis maina acs ābola formu un ietekmē to samazināta redze. Tā ir nopietna problēma, kas vēl nav atrisināta.
Kopumā veselība kosmosa kuģī kļūst par sarežģītu jautājumu. Ja uz Zemes saaukstēsimies, paliksim mājās un viss. Cieši noslēgtā vidē, kas piepildīta ar recirkulācijas gaisu un daudzām kopīgām virsmām, kuras ir grūti pareizi notīrīt, lietas izskatās ļoti atšķirīgi. Šajā laikā cilvēka imūnsistēma nedarbojas labi, tāpēc misijas dalībnieki vairākas nedēļas pirms izlidošanas izolējas, lai pasargātu sevi no slimībām. Mēs precīzi nezinām, kāpēc, bet baktērijas kļūst arvien bīstamākas. Tāpat, ja jūs šķaudāt kosmosā, visi pilieni izlido un turpina lidot tālāk. Kad kāds saslimst ar gripu, ar to slimo visi cilvēki. Un ceļš uz klīniku vai slimnīcu ir garš.
48 ekspedīciju apkalpe uz SKS — dzīves realitāte uz kosmosa kuģa
Kosmosa ceļojumu nākamā lielā problēma ir atrisināta nav komforta dzīvi. Būtībā ārpuszemes ekspedīcijas sastāv no bezgalīga vakuuma šķērsošanas noslēgtā traukā, ko uztur gaisa un ūdens apstrādes iekārtu komanda. Tur ir maz vietas, un tu dzīvo pastāvīgās bailēs no radiācijas un mikrometeorītiem. Ja esam tālu no jebkuras planētas, ārā nav nekādu skatu, ir tikai dziļš kosmosa melnums.
Zinātnieki meklē idejas, kā atdzīvināt šo baismīgo vienmuļību. Viens no tiem ir Virtuālā realitātekur astronauti varētu pavadīt laiku. Citādi zināmā lieta, kaut arī ar citu nosaukumu, no Staņislava Lema romāna.
Ar liftu lētāk?
Kosmosa ceļojumi ir nebeidzama ekstrēmu situāciju virkne, kurām ir pakļauti cilvēki un aprīkojums. No vienas puses, cīņa pret gravitāciju, pārslodzēm, radiāciju, gāzēm, toksīniem un agresīvām vielām. Savukārt elektrostatiskās izlādes, putekļi, strauji mainīgas temperatūras ir abās skalas pusēs. Turklāt viss šis prieks ir šausmīgi dārgs.
Šodien mums vajag apmēram 20 tūkstošus. dolāru, lai zemajā Zemes orbītā nosūtītu kilogramu masas. Lielākā daļa no šīm izmaksām ir saistītas ar projektēšanu un ekspluatāciju. sāknēšanas sistēma. Biežām un ilgstošām misijām ir nepieciešams ievērojams daudzums palīgmateriālu, degvielas, rezerves daļas un palīgmateriālus. Kosmosā sistēmu remonts un apkope ir dārga un sarežģīta.
Kosmosa lifts - vizualizācija
Finansiālā atvieglojuma ideja vismaz daļēji ir koncepcija kosmosa liftssavienojot noteiktu punktu uz mūsu zemeslodes ar galamērķa staciju, kas atrodas kaut kur kosmosā visā pasaulē. Japānas Šizuokas universitātes zinātnieku pašreizējais eksperiments ir pirmais šāda veida eksperiments mikromērogā. Projekta robežās Kosmosā piesiets autonoms robotu satelīts (STARS) divi mazi STARS-ME satelīti tiks savienoti ar 10 metru kabeli, pa kuru pārvietosies neliela robotizēta ierīce. Šis ir kosmosa celtņa sākotnējais mini modelis. Ja tas izdosies, viņš var pāriet uz nākamo kosmosa lifta projekta posmu. Tā izveide ievērojami samazinātu cilvēku un priekšmetu transportēšanas izmaksas uz un no kosmosa.
Tāpat jāatceras, ka kosmosā nav GPS un telpa ir milzīga un grūti orientējama. Dziļā kosmosa tīkls - antenu bloku kolekcija Kalifornijā, Austrālijā un Spānijā - līdz šim šis ir vienīgais mūsu rīcībā esošais ārpuszemes navigācijas rīks. Gandrīz viss, sākot no studentu satelītiem un beidzot ar New Horizons kosmosa kuģi, kas tagad caurdur Koipera joslu, ir atkarīgs no šīs sistēmas. Šis ir pārslogots, un NASA apsver iespēju ierobežot tā pieejamību mazāk svarīgām misijām.
Protams, ir idejas par alternatīvu GPS kosmosa vajadzībām. Džozefs Ginns, navigācijas eksperts, nolēma izstrādāt autonomu sistēmu, kas savāktu mērķu un tuvumā esošo objektu attēlus, izmantojot to relatīvās atrašanās vietas, lai triangulētu kosmosa kuģa koordinātas, bez nepieciešamības pēc zemes vadības. Īsumā viņš to sauc par dziļās kosmosa pozicionēšanas sistēmu (DPS).
Neskatoties uz līderu un vizionāru optimismu – no Donalda Trampa līdz Elonam Maskam –, daudzi eksperti joprojām uzskata, ka reālās Marsa kolonizācijas perspektīvas ir nevis gadu desmiti, bet gan gadsimti. Ir oficiāli datumi un plāni, taču daudzi reālisti atzīst, ka cilvēkiem būs labi spert kāju uz Sarkanās planētas pirms 2050. gada. Un turpmākās pilotētās ekspedīcijas ir tīra fantāzija. Patiešām, papildus iepriekš minētajām problēmām ir jāatrisina vēl viena būtiska problēma - nav braukšanas patiesi ātriem kosmosa ceļojumiem.
