Οράματα για αιώνες, όχι δεκαετίες

Πρέπει να ταξιδέψουμε στο διάστημα; Η βολική απάντηση είναι όχι. Ωστόσο, δεδομένων όλων αυτών που μας απειλούν ως ανθρωπότητα και πολιτισμό, δεν θα ήταν συνετό να εγκαταλείψουμε την εξερεύνηση του διαστήματος, τις επανδρωμένες πτήσεις και, τελικά, να αναζητήσουμε άλλα μέρη για να ζήσουμε εκτός από τη Γη.

Πριν από λίγους μήνες, η NASA ανακοίνωσε μια αναλυτική Εθνικό Σχέδιο Εξερεύνησης Διαστήματοςγια την επίτευξη των υψηλών στόχων που ορίζονται στην οδηγία για τη διαστημική πολιτική του Προέδρου Τραμπ τον Δεκέμβριο του 2017. Αυτά τα φιλόδοξα σχέδια περιλαμβάνουν: σχεδιασμό προσγείωσης σε φεγγάρι, μακροπρόθεσμη ανάπτυξη ανθρώπων πάνω και γύρω από το φεγγάρι, ενίσχυση της ηγετικής θέσης των ΗΠΑ στο διάστημα και ενίσχυση ιδιωτικών διαστημικών εταιρειών και την ανάπτυξη ενός τρόπου για την ασφαλή προσγείωση Αμερικανών αστροναυτών στην επιφάνεια του Άρη.

Οποιεσδήποτε ανακοινώσεις σχετικά με την εφαρμογή των περιπάτων στον Άρη έως το 2030 - όπως δημοσιεύονται στη νέα έκθεση της NASA - είναι, ωστόσο, αρκετά ευέλικτες και υπόκεινται σε αλλαγές εάν συμβεί κάτι που οι επιστήμονες δεν έχουν παρατηρήσει αυτή τη στιγμή. Ως εκ τούτου, πριν από τον καθορισμό του προϋπολογισμού για μια επανδρωμένη αποστολή, σχεδιάζεται, για παράδειγμα, να ληφθούν υπόψη τα αποτελέσματα Αποστολή Άρης 2020, στο οποίο ένα άλλο rover θα συλλέξει και θα αναλύσει δείγματα από την επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη,

Σεληνιακό διαστημικό λιμάνι

Το πρόγραμμα της NASA θα πρέπει να επιβιώσει των προκλήσεων χρηματοδότησης που είναι τυπικές για κάθε νέα προεδρική διοίκηση των ΗΠΑ. Αυτή τη στιγμή, μηχανικοί της NASA στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι στη Φλόριντα συναρμολογούν ένα διαστημόπλοιο που θα μεταφέρει τους ανθρώπους πίσω στο φεγγάρι και μετά στον Άρη τα επόμενα χρόνια. Ονομάζεται Orion και μοιάζει λίγο με την κάψουλα που πέταξαν οι αστροναύτες του Apollo στο φεγγάρι πριν από σχεδόν τέσσερις δεκαετίες.

Καθώς η NASA γιορτάζει την 60η επέτειό της, ελπίζουμε ότι το 2020 γύρω από τη Σελήνη και το 2023 με αστροναύτες επί του σκάφους, θα το στείλει ξανά στην τροχιά του δορυφόρου μας.

Το φεγγάρι είναι και πάλι δημοφιλές. Ενώ η κυβέρνηση Τραμπ προ πολλού καθόρισε την κατεύθυνση της NASA προς τον Άρη, το σχέδιο είναι πρώτα να οικοδομήσουμε διαστημικός σταθμός σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι, η λεγόμενη πύλη ή λιμάνι, μια δομή παρόμοια με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, αλλά εξυπηρετεί πτήσεις προς την επιφάνεια της Σελήνης και, τελικά, στον Άρη. είναι και αυτό στα σχέδια μόνιμη βάση στον φυσικό μας δορυφόρο. Η NASA και η διοίκηση έχουν θέσει ως στόχο να υποστηρίξουν την κατασκευή ενός μη επανδρωμένου ρομποτικού εμπορικού προσεδάφισης σελήνης το αργότερο έως το 2020.

Το διαστημόπλοιο Orion πλησιάζει τον σταθμό σε τροχιά του φεγγαριού - οπτικοποίηση

 Αυτό ανακοινώθηκε τον Αύγουστο στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον στο Χιούστον από τον αντιπρόεδρο Μάικ Πενς. Ο Πενς είναι πρόεδρος του πρόσφατα ανανεωμένου Εθνικό Συμβούλιο Διαστήματος. Περισσότερο από το ήμισυ του προτεινόμενου προϋπολογισμού της NASA, ύψους 19,9 δισεκατομμυρίων δολαρίων για το επόμενο οικονομικό έτος, έχει διατεθεί για την εξερεύνηση της Σελήνης και το Κογκρέσο φαίνεται έτοιμο να εγκρίνει αυτά τα μέτρα.

Ο οργανισμός ζήτησε ιδέες και σχέδια για έναν σταθμό πύλης σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι. Οι υποθέσεις αναφέρονται σε προγεφύρωμα για διαστημικούς ανιχνευτές, ρελέ επικοινωνίας και βάση για αυτοματοποιημένη λειτουργία συσκευών στη σεληνιακή επιφάνεια. Η Lockheed Martin, η Boeing, η Airbus, η Bigelow Aerospace, η Sierra Nevada Corporation, η Orbital ATK, η Northrop Grumman και η Nanoracks έχουν ήδη υποβάλει τα σχέδιά τους στη NASA και την ESA.

Η NASA και η ESA προβλέπουν ότι θα είναι επί του σκάφους Σεληνιακό διαστημικό λιμάνι Οι αστροναύτες θα μπορούν να μείνουν εκεί για περίπου εξήντα ημέρες. Το αντικείμενο πρέπει να είναι εξοπλισμένο με καθολικές πύλες που θα επιτρέπουν τόσο στο πλήρωμα να μεταβεί στο διάστημα και να ελλιμενίσει ιδιωτικά διαστημόπλοια που συμμετέχουν σε αποστολές εξόρυξης, συμπεριλαμβανομένων, όπως θα έπρεπε να γίνει κατανοητό, εμπορικών.

Αν όχι ακτινοβολία, τότε θανατηφόρα έλλειψη βαρύτητας

Ακόμα κι αν κατασκευάσουμε αυτήν την υποδομή, τα ίδια προβλήματα που σχετίζονται με τα ταξίδια μεγάλων αποστάσεων των ανθρώπων στο διάστημα δεν θα εξαφανιστούν ακόμη. Το είδος μας συνεχίζει να παλεύει με την έλλειψη βαρύτητας. Οι μηχανισμοί χωροταξικού προσανατολισμού μπορούν να οδηγήσουν σε μεγάλα προβλήματα υγείας και τα λεγόμενα. διαστημική ασθένεια.

Όσο πιο μακριά από το ασφαλές κουκούλι της ατμόσφαιρας και το μαγνητικό πεδίο της Γης, τόσο περισσότερο πρόβλημα ακτινοβολίας - κίνδυνο καρκίνου μεγαλώνει εκεί με κάθε επιπλέον μέρα. Εκτός από καρκίνο, μπορεί να προκαλέσει και καταρράκτη και πιθανώς Ασθένεια Alzheimer. Επιπλέον, όταν ραδιενεργά σωματίδια χτυπούν τα άτομα αλουμινίου στο κύτος των πλοίων, τα σωματίδια εκτινάσσονται σε δευτερεύουσα ακτινοβολία.

Η λύση θα ήταν πλαστικά είδη. Είναι ελαφριά και δυνατά, γεμάτα άτομα υδρογόνου των οποίων οι μικροσκοπικοί πυρήνες δεν παράγουν μεγάλη δευτερεύουσα ακτινοβολία. Η NASA δοκιμάζει πλαστικά που μπορούν να μειώσουν την ακτινοβολία σε διαστημόπλοια ή διαστημικές στολές. Μια άλλη ιδέα οθόνες κατά της ακτινοβολίας, για παράδειγμα, μαγνητικό, δημιουργώντας ένα υποκατάστατο του πεδίου που μας προστατεύει στη Γη. Οι επιστήμονες της European Space Radiation Superconducting Shield εργάζονται σε έναν υπεραγωγό διβοριδίου μαγνησίου που, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο, θα αντανακλά φορτισμένα σωματίδια μακριά από ένα πλοίο. Η ασπίδα λειτουργεί στους -263°C, κάτι που δεν φαίνεται πολύ, δεδομένου ότι έχει ήδη πολύ κρύο στο διάστημα.

Μια νέα μελέτη δείχνει ότι τα επίπεδα ηλιακής ακτινοβολίας αυξάνονται 10% πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως και ότι το περιβάλλον ακτινοβολίας στο διάστημα θα επιδεινωθεί με την πάροδο του χρόνου. Μια πρόσφατη ανάλυση δεδομένων από το όργανο CRaTER στο σεληνιακό τροχιακό LRO έδειξε ότι η κατάσταση ακτινοβολίας μεταξύ της Γης και του Ήλιου έχει επιδεινωθεί με την πάροδο του χρόνου και ότι ένας απροστάτευτος αστροναύτης μπορεί να λάβει 20% περισσότερες δόσεις ακτινοβολίας από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι μεγάλο μέρος αυτού του πρόσθετου κινδύνου προέρχεται από σωματίδια κοσμικής ακτίνας χαμηλής ενέργειας. Ωστόσο, υποπτεύονται ότι αυτό το επιπλέον 10% θα μπορούσε να επιβάλει σοβαρούς περιορισμούς στην εξερεύνηση του διαστήματος στο μέλλον.

Η έλλειψη βάρους καταστρέφει το σώμα. Μεταξύ άλλων, αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού δεν μπορούν να κάνουν τη δουλειά τους και τα ερυθρά αιμοσφαίρια πεθαίνουν. Προκαλεί επίσης πέτρες στα νεφρά και αποδυναμώνει την καρδιά. Οι αστροναύτες στον ISS παλεύουν με μυϊκή αδυναμία, καρδιαγγειακή πτώση και απώλεια οστικής μάζας που διαρκούν δύο έως τρεις ώρες την ημέρα. Ωστόσο, εξακολουθούν να χάνουν οστική μάζα ενώ βρίσκονται στο πλοίο.

Η αστροναύτης Sunita Williams κατά τη διάρκεια άσκησης στον ISS

Η λύση θα ήταν τεχνητή βαρύτητα. Στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, ο πρώην αστροναύτης Λόρενς Γιανγκ δοκιμάζει μια φυγόκεντρο που θυμίζει κάπως όραμα από ταινία. Οι άνθρωποι βρίσκονται στο πλάι, σε μια πλατφόρμα, σπρώχνοντας μια αδρανειακή δομή που περιστρέφεται. Μια άλλη πολλά υποσχόμενη λύση είναι το καναδικό έργο αρνητικής πίεσης κάτω σώματος (LBNP). Η ίδια η συσκευή δημιουργεί έρμα γύρω από τη μέση του ατόμου, δημιουργώντας μια αίσθηση βάρους στο κάτω μέρος του σώματος.

Ένας κοινός κίνδυνος για την υγεία στον ISS είναι τα μικρά αντικείμενα που επιπλέουν στις καμπίνες. Επηρεάζουν τα μάτια των αστροναυτών και προκαλούν εκδορές. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το χειρότερο πρόβλημα για τα μάτια στο διάστημα. Η έλλειψη βαρύτητας αλλάζει το σχήμα του βολβού του ματιού και τον επηρεάζει μειωμένη όραση. Αυτό είναι ένα σοβαρό πρόβλημα που δεν έχει ακόμη επιλυθεί.

Η υγεία γενικά γίνεται ένα δύσκολο θέμα σε ένα διαστημόπλοιο. Αν κρυώσουμε στη Γη, θα μείνουμε σπίτι και τέλος. Σε ένα σφιχτά γεμάτο, κλειστό περιβάλλον γεμάτο με ανακυκλούμενο αέρα και πολλές πινελιές σε κοινόχρηστες επιφάνειες όπου είναι δύσκολο να πλυθεί σωστά, τα πράγματα φαίνονται πολύ διαφορετικά. Αυτή τη στιγμή, το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα δεν λειτουργεί καλά, έτσι τα μέλη της αποστολής απομονώνονται λίγες εβδομάδες πριν από την αναχώρηση για να προστατευτούν από ασθένειες. Δεν ξέρουμε ακριβώς γιατί, αλλά τα βακτήρια γίνονται πιο επικίνδυνα. Επιπλέον, αν φτερνιστείτε στο διάστημα, όλα τα σταγονίδια πετούν έξω και συνεχίζουν να πετούν περαιτέρω. Όταν κάποιος έχει γρίπη, όλοι οι επιβαίνοντες θα την έχουν. Και ο δρόμος για την κλινική ή το νοσοκομείο είναι μακρύς.

Το πλήρωμα των 48 αποστολών στο ISS - οι πραγματικότητες της ζωής στο διαστημόπλοιο

Επιλύθηκε το επόμενο μεγάλο πρόβλημα του διαστημικού ταξιδιού καμία άνεση ΖΩΗ. Ουσιαστικά, οι εξωγήινες αποστολές συνίστανται στη διέλευση ενός άπειρου κενού σε ένα δοχείο υπό πίεση που διατηρείται ζωντανό από ένα πλήρωμα μηχανών που επεξεργάζονται αέρα και νερό. Ο χώρος είναι λίγος και ζεις με διαρκή φόβο για την ακτινοβολία και τους μικρομετεωρίτες. Αν είμαστε μακριά από οποιονδήποτε πλανήτη, δεν υπάρχει θέα έξω, μόνο το βαθύ σκοτάδι του διαστήματος.

Οι επιστήμονες αναζητούν ιδέες για το πώς να αναβιώσουν αυτή την τρομερή μονοτονία. Ένα από αυτά είναι Εικονική πραγματικότηταόπου οι αστροναύτες μπορούσαν να κάνουν παρέα. Κάτι γνωστό, αν και με διαφορετικό όνομα, από ένα μυθιστόρημα του Stanisław Lem.

Είναι φθηνότερος ο ανελκυστήρας;

Το ταξίδι στο διάστημα είναι μια ατελείωτη σειρά ακραίων καταστάσεων στις οποίες εκτίθενται άνθρωποι και εξοπλισμός. Από τη μια η καταπολέμηση της βαρύτητας, της υπερφόρτωσης, της ακτινοβολίας, των αερίων, των τοξινών και των επιθετικών ουσιών. Από την άλλη, ηλεκτροστατικές εκκενώσεις, σκόνη, ταχέως μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες και στις δύο πλευρές της ζυγαριάς. Επιπλέον, όλη αυτή η ευχαρίστηση είναι τρομερά ακριβή.

Σήμερα χρειαζόμαστε περίπου 20 χιλιάδες. δολάρια για να στείλει ένα κιλό μάζας σε χαμηλή γήινη τροχιά. Τα περισσότερα από αυτά τα κόστη σχετίζονται με το σχεδιασμό και τη λειτουργία. σύστημα εκκίνησης. Οι συχνές και μεγάλες αποστολές απαιτούν σημαντική ποσότητα αναλώσιμων, καυσίμων, ανταλλακτικών, αναλώσιμων. Στο διάστημα, η επισκευή και η συντήρηση του συστήματος είναι δαπανηρή και δύσκολη.

Διαστημικός ανελκυστήρας - οπτικοποίηση

Η ιδέα της οικονομικής ελάφρυνσης είναι, τουλάχιστον εν μέρει, η ιδέα διαστημικός ανελκυστήραςσύνδεση ενός συγκεκριμένου σημείου στον πλανήτη μας με έναν σταθμό προορισμού που βρίσκεται κάπου στο διάστημα σε όλο τον κόσμο. Το πείραμα που βρίσκεται σε εξέλιξη από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Shizuoka στην Ιαπωνία είναι το πρώτο του είδους του σε μικροκλίμακα. Στα όρια του έργου Διαστημικός αυτόνομος ρομποτικός δορυφόρος (STARS) δύο μικροί δορυφόροι STARS-ME θα συνδεθούν με ένα καλώδιο 10 μέτρων, το οποίο θα κινεί μια μικρή ρομποτική συσκευή. Αυτό είναι ένα προκαταρκτικό μίνι μοντέλο του διαστημικού γερανού. Εάν πετύχει, μπορεί να προχωρήσει στην επόμενη φάση του έργου του διαστημικού ανελκυστήρα. Η δημιουργία του θα μείωνε σημαντικά το κόστος μεταφοράς ανθρώπων και αντικειμένων από και προς το διάστημα.

Πρέπει επίσης να θυμάστε ότι δεν υπάρχει GPS στο διάστημα και ότι ο χώρος είναι τεράστιος και η πλοήγηση δεν είναι εύκολη. Deep Space Network - μια συλλογή συστοιχιών κεραιών στην Καλιφόρνια, την Αυστραλία και την Ισπανία - μέχρι στιγμής αυτό είναι το μόνο εξωγήινο εργαλείο πλοήγησης που έχουμε. Ουσιαστικά τα πάντα, από τους δορυφόρους σπουδαστών μέχρι το διαστημόπλοιο New Horizons που διαπερνά αυτή τη στιγμή τη ζώνη Kuiper, βασίζονται σε αυτό το σύστημα. Αυτό είναι υπερφορτωμένο και η NASA εξετάζει το ενδεχόμενο να περιορίσει τη διαθεσιμότητά του σε λιγότερο κρίσιμες αποστολές.

Φυσικά, υπάρχουν ιδέες για ένα εναλλακτικό GPS για το διάστημα. Ο Joseph Guinn, ειδικός στην πλοήγηση, ξεκίνησε να αναπτύξει ένα αυτόνομο σύστημα που θα συλλέγει εικόνες στόχων και κοντινών αντικειμένων, χρησιμοποιώντας τις σχετικές θέσεις τους για να τριγωνοποιήσει τις συντεταγμένες του διαστημικού σκάφους - χωρίς να χρειάζεται έλεγχος εδάφους. Το αποκαλεί εν συντομία Deep Space Positioning System (DPS).

Παρά την αισιοδοξία των ηγετών και των οραματιστών - από τον Ντόναλντ Τραμπ μέχρι τον Έλον Μασκ - πολλοί ειδικοί εξακολουθούν να πιστεύουν ότι η πραγματική προοπτική του αποικισμού του Άρη δεν είναι δεκαετίες, αλλά αιώνες. Υπάρχουν επίσημες ημερομηνίες και σχέδια, αλλά πολλοί ρεαλιστές παραδέχονται ότι θα είναι καλό για έναν άνθρωπο να πατήσει το πόδι του στον Κόκκινο Πλανήτη μέχρι το 2050. Και οι περαιτέρω επανδρωμένες αποστολές είναι καθαρή φαντασία. Εξάλλου, εκτός από τα παραπάνω προβλήματα, είναι απαραίτητο να λυθεί ένα άλλο θεμελιώδες πρόβλημα - χωρίς οδήγηση για πραγματικά γρήγορα διαστημικά ταξίδια.