Бачанні на стагоддзі, а не дзесяцігоддзі
Ці павінны мы падарожнічаць праз адкрыты космас? Зручны адказ - не. Аднак, улічваючы ўсё, што пагражае нам як чалавецтву і цывілізацыі, было б неразумна адмаўляцца ад засваення космасу, пілатуемых палётаў і, у канчатковым рахунку, шукаць іншыя месцы для жыцця, акрамя Зямлі.
Некалькі месяцаў таму НАСА аб'явіла падрабязную Нацыянальны план касмічных даследаванняўдля дасягнення высокіх мэт, выкладзеных у дырэктыве прэзідэнта Трампа па касмічнай палітыцы ў снежні 2017 г. Гэтыя смелыя планы ўключаюць у сябе: планаванне высадкі на Месяц, доўгатэрміновае размяшчэнне людзей на Месяцы і вакол яго, умацаванне лідэрства ЗША ў космасе, а таксама ўмацаванне прыватных касмічных. кампаній і распрацоўка спосабу бяспечнай пасадкі амерыканскіх астранаўтаў на паверхню Марса.
Любыя аб'явы адносна ажыццяўлення марсіянскіх прагулак да 2030 года - як апублікавана ў новай справаздачы НАСА - носяць, аднак, дастаткова гнуткі характар і могуць быць зменены, калі адбудзецца нешта, чаго навукоўцы не заўважылі ў дадзены момант. Таму перад удакладненнем бюджэту пілатуемай місіі плануецца, напрыклад, улічыць вынікі. Місія Марс 2020, у якім іншы марсаход будзе збіраць і аналізаваць ўзоры з паверхні Чырвонай планеты,
Месяцовы касмічны порт
Графік НАСА павінен будзе перажыць праблемы з фінансаваннем, тыповымі для любой новай прэзідэнцкай адміністрацыі ЗША. На дадзены момант інжынеры НАСА ў Касмічным цэнтры Кэнэдзі ў Фларыдзе збіраюць касмічны карабель, які даставіць людзей назад на Месяц, а потым у бліжэйшыя некалькі гадоў на Марс. Ён называецца Арыён і крыху падобны на капсулу, у якой астранаўты Апалона лёталі на Месяц амаль чатыры дзесяцігоддзі таму.
Адзначаючы сваё 60-годдзе, НАСА спадзяецца, што ў 2020 годзе вакол Месяца, а ў 2023 годзе - з астранаўтамі на борце зноў накіруе яе на арбіту нашага спадарожніка.
Месяц наогул зноў папулярны. У той час як адміністрацыя Трамп даўно вызначыла кірунак НАСА на Марс, план складаецца ў тым, каб спачатку пабудаваць касмічная станцыя на арбіце Месяца, так званай вароты або порт, збудаванне, падобнае на Міжнародную касмічную станцыю, але абслуговае палёты на паверхню Месяца і, у канчатковым рахунку, на Марс. гэта таксама ёсць у планах пастаянная база на нашым натуральным спадарожніку. НАСА і адміністрацыя прэзідэнта паставілі перад сабой мэту падтрымаць будаўніцтва беспілотнага рабатызаваных камерцыйнага пасадачнага модуля на Месяцы не пазней за 2020 год.
Карабель Арыён набліжаецца да станцыі на арбіце Месяца - візуалізацыя
Пра гэта ў жніўні ў Касмічным цэнтры Джонсана ў Х'юстане заявіў віцэ-прэзідэнт Майк Пэнс. Пэнс з'яўляецца старшынёй нядаўна абноўленага Нацыянальная касмічная рада. Больш за палову прапанаванага НАСА бюджэту ў памеры 19,9 даляраў на маючы адбыцца фінансавы год было выдзелена на даследаванні Месяца, і Кангрэс, падобна, можа ўхваліць гэтыя меры.
Агенцтва запытала ідэі і праекты для шлюзавай станцыі на арбіце Месяца. У здагадках гаворыцца аб плацдарме касмічных зондаў, рэтранслятарах сувязі, а таксама базе для аўтаматызаванай працы прылад на месячнай паверхні. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman і Nanoracks ужо прадставілі свае праекты ў НАСА і ЕКА.
НАСА і ЕКА прагназуюць, што яны будуць на борце Месяцовы касмічны порт астранаўты змогуць знаходзіцца там прыкладна да шасцідзесяці дзён. Аб'ект павінен быць абсталяваны ўніверсальнымі шлюзамі, якія дазволяць ажыццяўляць як вынахад экіпажа ў адчынены космас, так і стыкоўку дзеляў касмічных апаратаў, якія ўдзельнічаюць у здабываючых місіях, у тым ліку, як варта разумець, камерцыйных.
Калі не радыяцыя, то смяротная бязважкасць
Нават калі мы пабудуем гэтую інфраструктуру, тыя самыя праблемы, звязаныя з далёкімі падарожжамі людзей у космасе, пакуль не знікнуць. Наш выгляд працягвае дрэнна спраўляцца з умовамі бязважкасці. Механізмы прасторавай арыентацыі могуць прывесці да вялікіх праблем са здароўем і т.зв. касмічная хвароба.
Чым далей ад бяспечнага кокана атмасферы і магнітнага поля Зямлі, тым ён большы радыяцыйная праблема - рызыка раку ён расце там з кожным дадатковым днём. Акрамя раку, гэта таксама можа выклікаць катаракту і, магчыма, хвароба Альцгеймера. Больш за тое, калі радыеактыўныя часціцы ўдараюцца аб атамы алюмінія ў карпусах караблёў, часціцы выбіваюцца ў другаснае радыяцыйнае выпраменьванне.
Рашэнне было б пластмасы. Яны лёгкія і трывалыя, поўныя атамаў вадароду, малюсенькія ядры якіх не вырабляюць шмат другаснага выпраменьвання. НАСА тэстуе віды пластыка, якія могуць зменшыць радыяцыю ў касмічных караблях ці скафандрах. Іншая ідэя супрацьрадыяцыйныя экраны, напрыклад, магнітнае, якое стварае заменнік поля, які абараняе нас на Зямлі. Навукоўцы з European Space Radiation Superconducting Shield працуюць над звышправадніком на аснове дыбарыду магнію, які, ствараючы магнітнае поле, будзе адлюстроўваць зараджаныя часціцы ад карабля. Шчыт працуе пры тэмпературы -263 ° C, што не здаецца чымсьці асаблівым, улічваючы, што ў космасе ўжо вельмі холадна.
Новае даследаванне паказвае, што ўзроўні сонечнай радыяцыі растуць на 10% хутчэй, чым лічылася раней, і што радыяцыйнае становішча ў космасе з часам будзе пагаршацца. Нядаўні аналіз дадзеных прыбора CRaTER на месяцовым арбітальным апараце LRO паказаў, што радыяцыйная абстаноўка паміж Зямлёй і Сонцам з часам пагоршылася і што неабаронены касманаўт можа атрымаць на 20% больш доз радыяцыі, чым лічылася раней. Навукоўцы мяркуюць, што большая частка гэтай дадатковай рызыкі зыходзіць ад нізкаэнергетычных часціц касмічных прамянёў. Аднак яны падазраюць, што гэтыя дадатковыя 10% могуць накласці сур'ёзныя абмежаванні на засваенне космасу ў будучыні.
Бязважкасць разбурае цела. Сярод іншага, гэта прыводзіць да таго, што некаторыя імунныя клеткі не могуць выконваць сваю працу, а эрытрацыты паміраюць. Гэта таксама выклікае камяні ў нырках і аслабляе сэрца. Астранаўты на МКС змагаюцца з цягліцавай слабасцю, зніжэннем сардэчна-сасудзістай сістэмы і стратай касцяной масы, якія працягваюцца па дзве-тры гадзіны ў дзень. Тым не менш, яны ўсё яшчэ губляюць касцяную масу, знаходзячыся на борце.
Астранаўт Суніта Уільямс падчас вучэнняў на МКС
Рашэнне было б штучная гравітацыя. У Масачусецкім тэхналагічным інстытуце былы астранаўт Лоўрэнс Янг тэстуе цэнтрыфугу, якая чымсьці нагадвае бачанне з фільма. Людзі ляжаць на баку, на платформе, пхаючы інэрцыйную канструкцыю, якая круціцца. Іншым шматабяцальным рашэннем з'яўляецца канадскі праект па адмоўным ціску ніжняй часткі цела (LBNP). Сама прылада стварае баласт вакол таліі чалавека, ствараючы адчуванне цяжару ў ніжняй частцы цела.
Распаўсюджанай рызыкай для здароўя на МКС з'яўляюцца дробныя прадметы, якія плаваюць у кабінах. Яны дзівяць вочы касманаўтаў і выклікаюць ранкі. Аднак гэта не самая страшная праблема для вачэй у адчыненым космасе. Бязважкасць змяняе форму вочнага яблыка і ўплывае на яго зніжэнне зроку. Гэта сур'ёзная праблема, якая яшчэ не вырашана.
Здароўе ўвогуле становіцца складанай праблемай на касмічным караблі. Калі мы застудзімся на Зямлі, мы застанемся дома і ўсё. У шчыльна спакаваным, закрытым асяроддзі, напоўненым рэцыркуляцыйным паветрам і мноствам дакрананняў агульных паверхняў, дзе цяжка як след памыцца, усё выглядае зусім па-іншаму. У гэты час імунная сістэма чалавека дрэнна працуе, таму ўдзельнікі місіі ізалююцца за некалькі тыдняў да ад'езду, каб абараніць сябе ад хвароб. Мы сапраўды не ведаем чаму, але бактэрыі становяцца больш небяспечнымі. Акрамя таго, калі вы чхае ў космасе, усе кроплі вылятаюць вонкі і працягваюць ляцець далей. Калі ў кагосьці грып, ён будзе ва ўсіх на борце. І шлях у паліклініку ці бальніцу доўгі.
Экіпаж 48 экспедыцый на борце МКС - рэаліі жыцця на борце касмічнага карабля
Наступная вялікая праблема касмічных падарожжаў вырашана няма камфорту жыцця. Па сутнасці, пазаземныя экспедыцыі складаюцца з перасячэння бясконцага вакууму ў герметычным кантэйнеры, у якім падтрымліваецца жыццё экіпажам машын, якія апрацоўваюць паветра і ваду. Там мала месца і жывеш у пастаянным страху перад радыяцыяй і мікраметэарытамі. Калі мы знаходзімся далёка ад якой-небудзь планеты, звонку няма ніякіх відаў, толькі глыбокая чарнота космасу.
Навукоўцы шукаюць ідэі, як ажывіць гэтую жудасную аднастайнасць. Адзін з іх з'яўляецца віртуальная рэальнасцьдзе касманаўты маглі тусавацца. Рэч, інакш вядомая, хаця і пад іншай назвай, з рамана Станіслава Лема.
Танней на ліфце?
Касмічныя падарожжы - гэта бясконцая чарада экстрэмальных сітуацый, якім падвяргаюцца людзі і абсталяванне. З аднаго боку, дужанне з гравітацыяй, перагрузкамі, радыяцыяй, газамі, таксінамі і агрэсіўнымі рэчывамі. З іншага боку, электрастатычныя разрады, пыл, хутка якія змяняюцца тэмпературы па абодва бакі шкалы. Да таго ж усё гэтае задавальненне варта жудасна дорага.
Сёння нам патрэбна каля 20 тысяч. долараў, каб адправіць кілаграм масы на нізкую калязямную арбіту. Большая частка гэтых затрат звязана з праектаваннем і эксплуатацыяй. загрузачная сістэма. Частыя і працяглыя місіі патрабуюць значнай колькасці расходных матэрыялаў, паліва, запчастак, расходных матэрыялаў. У космасе рамонт і абслугоўванне сістэмы дорага і складана.
Касмічны ліфт - візуалізацыя
Ідэя фінансавага палягчэння, прынамсі часткова, з'яўляецца канцэпцыяй касмічны ліфтзлучэнне пэўнай кропкі на нашым зямным шары са станцыяй прызначэння, размешчанай дзесьці ў космасе па ўсім свеце. Які працягваецца эксперымент навукоўцаў з Універсітэта Сідзуока ў Японіі з'яўляецца першым у сваім родзе ў мікрамаштабе. У рамках праекта Касмічны прывязаны аўтаномны рабатызаваны спадарожнік (STARS) два невялікіх спадарожніка STARS-ME будуць злучаныя 10-метровым кабелем, па якім будзе рухацца невялікая рабатызаваных прылада. Гэта папярэдняя мінімадэль касмічнага крана. У выпадку поспеху ён можа перайсці да наступнага этапа праекту касмічнага ліфта. Яго стварэнне дазволіла б значна скараціць выдаткі на транспарціроўку людзей і прадметаў у космас і з космасу.
Вы таксама павінны памятаць, што ў космасе няма GPS, а прастора велізарна і рух няпростая. Deep Space Network - калекцыя антэнных рашотак у Каліфорніі, Аўстраліі і Іспаніі - пакуль гэта адзіны наяўны ў нас пазаземнай навігацыйны інструмент. Практычна ўсё, ад спадарожнікаў-"студэнтаў" да касмічнага апарата "Новыя гарызонты", які зараз пранізвае пояс Койпера, абапіраецца на гэтую сістэму. А гэты перагружаны, і НАСА падумвае абмежаваць яго даступнасць для менш важных місій.
Вядома, ёсць ідэі альтэрнатыўнага GPS для космасу. Джозэф Гуін, эксперт па навігацыі, задаўся мэтай распрацаваць аўтаномную сістэму, якая збірала б выявы мэт і бліжэйшых аб'ектаў, выкарыстоўваючы іх адноснае месцазнаходжанне для трыянгуляцыі каардынат касмічнага карабля - без неабходнасці наземнага кантролю. Для сцісласці ён заве гэта сістэмай пазіцыянавання ў далёкім космасе (DPS).
Нягледзячы на аптымізм лідэраў і празорцаў - ад Дональда Трампа да Ілона Маска - многія эксперты ўсё ж лічаць, што рэальная перспектыва каланізацыі Марса - гэта не дзесяцігоддзі, а стагоддзі. Ёсць афіцыйныя даты і планы, але многія рэалісты прызнаюць, што ступіць на Чырвоную планету чалавеку будзе добра да 2050 года. А далейшыя пілатуемыя экспедыцыі - чыстая фантазія. Бо, акрамя вышэйпералічаных праблем, неабходна вырашыць яшчэ адну фундаментальную праблему - няма драйву для сапраўды хуткага касмічнага падарожжа.
