Visioita vuosisatoja, ei vuosikymmeniä

Pitäisikö meidän matkustaa ulkoavaruuden läpi? Kätevä vastaus on ei. Kuitenkin, kun otetaan huomioon kaikki, mikä uhkaa meitä ihmiskuntana ja sivilisaatioina, ei olisi viisasta luopua avaruustutkimuksesta, miehitetyistä lennoista ja viime kädessä etsiä muita asuinpaikkoja kuin Maata.

NASA ilmoitti muutama kuukausi sitten yksityiskohtaisen Kansallinen avaruustutkimussuunnitelmasaavuttaa presidentti Trumpin joulukuussa 2017 antamassa avaruuspolitiikan direktiivissä asetetut korkeat tavoitteet. Näihin kunnianhimoisiin suunnitelmiin kuuluu: Kuuhun laskeutumisen suunnittelu, ihmisten pitkän aikavälin sijoittaminen Kuuhun ja sen ympärille, Yhdysvaltain johtajuuden vahvistaminen avaruudessa ja yksityisten avaruusyritysten vahvistaminen ja kehittää tapaa laskea amerikkalaiset astronautit turvallisesti Marsin pinnalle.

Kaikki ilmoitukset Marsin kävelyjen toteuttamisesta vuoteen 2030 mennessä - kuten uudessa NASA-raportissa on julkaistu - ovat kuitenkin melko joustavia ja voivat muuttua, jos tapahtuu jotain, mitä tutkijat eivät ole tällä hetkellä huomanneet. Siksi ennen miehitetyn tehtävän budjetin tarkentamista suunnitellaan mm. Missio Mars 2020, jossa toinen mönkijä kerää ja analysoi näytteitä Punaisen planeetan pinnalta,

Kuun avaruussatama

NASAn aikataulun on selviydyttävä rahoitushaasteista, jotka ovat tyypillisiä kaikille uudelle Yhdysvaltain presidentin hallinnolle. NASAn insinöörit Kennedyn avaruuskeskuksessa Floridassa kokoavat parhaillaan avaruusalusta, joka vie ihmiset takaisin Kuuhun ja sitten Marsiin seuraavien vuosien aikana. Sitä kutsutaan Orioniksi ja se näyttää vähän kapselilta, jolla Apollon astronautit lensivät kuuhun lähes neljä vuosikymmentä sitten.

NASA juhlii 60-vuotisjuhlavuottaan, ja sen toivotaan lähettävän sen jälleen satelliitimme kiertoradalle vuonna 2020 Kuun ympärillä ja vuonna 2023 astronautien kanssa.

Kuu on taas suosittu. Vaikka Trumpin hallinto jo kauan sitten määritti NASAn suunnan Marsiin, suunnitelmana on rakentaa ensin avaruusasema, joka kiertää kuuta, niin kutsuttu portti tai satama, joka on samanlainen rakenne kuin Kansainvälinen avaruusasema, mutta joka palvelee lentoja Kuun pinnalle ja lopulta Marsiin. tämäkin on suunnitelmissa pysyvä tukikohta luonnollisessa satelliitissamme. NASA ja presidentin hallinto ovat asettaneet tavoitteekseen tukea miehittämättömän robottikaupallisen kuulaskeutujan rakentamista viimeistään vuonna 2020.

Orion-avaruusalus lähestyy asemaa kuun kiertoradalla - visualisointi

 Varapresidentti Mike Pence ilmoitti tästä elokuussa Johnson Space Centerissä Houstonissa. Pence on hiljattain uudistetun hallituksen puheenjohtaja Kansallinen avaruusneuvosto. Yli puolet NASAn ehdottamasta 19,9 miljardin dollarin budjetista tulevalle tilikaudelle on varattu kuun tutkimiseen, ja kongressi näyttää hyväksyvän nämä toimenpiteet.

Virasto on pyytänyt ideoita ja suunnitelmia yhdyskäytäväasemalle kuun ympärillä. Oletukset viittaavat avaruusluotainten sillanpäähän, tietoliikennereleisiin ja tukikohtaan kuun pinnalla olevien laitteiden automatisoitua toimintaa varten. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman ja Nanoracks ovat jo toimittaneet suunnitelmansa NASAlle ja ESA:lle.

NASA ja ESA ennustavat olevansa mukana Kuun avaruussatama astronautit voivat viipyä siellä jopa kuusikymmentä päivää. Laitos on varustettava yleisillä ilmalukoilla, jotka mahdollistavat sekä miehistön pääsyn ulkoavaruuteen että telakoimaan kaivostehtäviin osallistuvia yksityisiä avaruusaluksia, mukaan lukien, kuten on ymmärrettävä, kaupalliset.

Jos ei säteilyä, niin tappavaa painottomuutta

Vaikka rakentaisimme tämän infrastruktuurin, samat ongelmat, jotka liittyvät ihmisten pitkän matkan matkustamiseen avaruudessa, eivät vielä katoa. Lajimme kamppailee edelleen painottomuuden kanssa. Tila-orientaatiomekanismit voivat johtaa suuriin terveysongelmiin ja ns. avaruussairaus.

Mitä kauempana ilmakehän turvallisesta kotelosta ja Maan magneettikentästä, sitä enemmän säteilyongelma - syöpäriski se kasvaa siellä jokaisen lisäpäivän myötä. Syövän lisäksi se voi aiheuttaa myös kaihia ja mahdollisesti Болезнь Альцгеймера. Lisäksi kun radioaktiiviset hiukkaset osuvat alusten runkojen alumiiniatomeihin, hiukkaset lyövät pois toissijaisesta säteilystä.

Ratkaisu olisi muovit. Ne ovat kevyitä ja vahvoja, täynnä vetyatomeja, joiden pienet ytimet eivät tuota paljon sekundaarista säteilyä. NASA testaa muoveja, jotka voivat vähentää säteilyä avaruusaluksissa tai avaruuspuvuissa. Toinen idea säteilyä estävät näytöt, esimerkiksi magneettinen, mikä luo korvikkeen kenttään, joka suojaa meitä maan päällä. European Space Radiation Superconducting Shieldin tutkijat työskentelevät magnesiumdiboridisuprajohteen parissa, joka luomalla magneettikentän heijastaa varautuneita hiukkasia pois aluksesta. Kilpi toimii -263°C:ssa, mikä ei tunnu paljolta, kun otetaan huomioon, että avaruudessa on jo hyvin kylmä.

Uusi tutkimus osoittaa, että auringon säteilytasot nousevat 10 % nopeammin kuin aiemmin uskottiin ja että säteilyympäristö avaruudessa huononee ajan myötä. Äskettäinen analyysi CRaTER-instrumentin tiedoista LRO-kuun kiertoradalla osoitti, että säteilytilanne Maan ja Auringon välillä on heikentynyt ajan myötä ja että suojaamaton astronautti voi vastaanottaa 20 % enemmän säteilyannoksia kuin aiemmin uskottiin. Tiedemiehet ehdottavat, että suuri osa tästä lisäriskistä johtuu matalaenergiaisista kosmisen säteen hiukkasista. He kuitenkin epäilevät, että tämä ylimääräinen 10 % voisi asettaa vakavia rajoituksia avaruustutkimukselle tulevaisuudessa.

Painottomuus tuhoaa kehon. Tämä johtaa muun muassa siihen, että jotkut immuunisolut eivät pysty hoitamaan tehtäväänsä ja punasolut kuolevat. Se aiheuttaa myös munuaiskiviä ja heikentää sydäntä. Astronautit ISS:llä kamppailevat lihasheikkouden, sydän- ja verisuonijärjestelmän heikkenemisen ja luukadon kanssa, jotka kestävät kahdesta kolmeen tuntia päivässä. He menettävät kuitenkin edelleen luumassaa ollessaan aluksella.

Astronautti Sunita Williams harjoituksen aikana ISS:llä

Ratkaisu olisi keinotekoinen painovoima. Entinen astronautti Lawrence Young testaa Massachusetts Institute of Technologyssa sentrifugia, joka muistuttaa jonkin verran elokuvan visiota. Ihmiset makaavat kyljellään, alustalla, työntäen pyörivää inertiarakennetta. Toinen lupaava ratkaisu on Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP) -projekti. Laite itsessään luo painolastin henkilön vyötärön ympärille, mikä aiheuttaa raskauden tunteen alavartaloon.

Yleinen terveysriski ISS:llä ovat hytissä kelluvat pienet esineet. Ne vaikuttavat astronautien silmiin ja aiheuttavat hankausta. Tämä ei kuitenkaan ole pahin ongelma ulkoavaruuden silmille. Painottomuus muuttaa silmämunan muotoa ja vaikuttaa siihen heikentynyt näkö. Tämä on vakava ongelma, jota ei ole vielä ratkaistu.

Terveydestä yleensä tulee vaikea kysymys avaruusaluksella. Jos flunssamme maan päällä, jäämme kotiin ja se on siinä. Tiukasti pakatussa, suljetussa ympäristössä, joka on täynnä kierrätettyä ilmaa ja paljon yhteisten pintojen kosketuksia, joissa on vaikea pestä kunnolla, asiat näyttävät hyvin erilaisilta. Tällä hetkellä ihmisen immuunijärjestelmä ei toimi hyvin, joten lähetystyön jäsenet eristetään muutama viikko ennen lähtöä suojautuakseen taudeilta. Emme tiedä tarkalleen miksi, mutta bakteerit ovat tulossa vaarallisempia. Lisäksi, jos aivastat avaruudessa, kaikki pisarat lentävät ulos ja jatkavat lentää edelleen. Kun joku sairastaa flunssaa, kaikki veneessä olevat saavat sen. Ja tie klinikalle tai sairaalaan on pitkä.

48 tutkimusmatkan miehistö ISS:llä – elämän realiteetit avaruusaluksella

Avaruusmatkailun seuraava suuri ongelma ratkaistu ei mukavuutta elämää. Pohjimmiltaan maan ulkopuoliset tutkimusmatkat koostuvat äärettömän tyhjiön läpikäymisestä paineistetussa säiliössä, jota pitää hengissä ilmaa ja vettä käsittelevien koneiden miehistö. Tilaa on vähän ja elät jatkuvassa säteilyn ja mikrometeoriitin pelossa. Jos olemme kaukana mistä tahansa planeettasta, ulkona ei ole näkymää, vain avaruuden syvä musta.

Tiedemiehet etsivät ideoita tämän kauhean yksitoikkoisuuden elvyttämiseksi. Yksi niistä on Virtuaalitodellisuusjossa astronautit voivat hengailla. Asia, joka muuten tunnetaan, vaikkakin eri nimellä, Stanisław Lemin romaanista.

Onko hissi halvempi?

Avaruusmatkailu on loputon sarja äärimmäisiä tilanteita, joille ihmiset ja laitteet ovat alttiina. Toisaalta taistelu painovoimaa, ylikuormitusta, säteilyä, kaasuja, myrkkyjä ja aggressiivisia aineita vastaan. Toisaalta sähköstaattiset purkaukset, pöly, nopeasti muuttuvat lämpötilat asteikon molemmilla puolilla. Lisäksi kaikki tämä ilo on hirvittävän kallista.

Tänään tarvitsemme noin 20 tuhatta. dollaria lähettääkseen kilogramman massaa matalalle Maan kiertoradalle. Suurin osa näistä kustannuksista liittyy suunnitteluun ja käyttöön. käynnistysjärjestelmä. Säännölliset ja pitkät tehtävät vaativat huomattavan määrän kulutustarvikkeita, polttoainetta, varaosia, kulutustarvikkeita. Avaruudessa järjestelmien korjaaminen ja ylläpito on kallista ja vaikeaa.

Avaruushissi - visualisointi

Taloudellisen helpotuksen idea on ainakin osittain konsepti avaruushissimaapallomme tietyn pisteen yhdistäminen kohdeasemaan, joka sijaitsee jossain avaruudessa ympäri maailmaa. Japanin Shizuokan yliopiston tutkijoiden meneillään oleva kokeilu on ensimmäinen laatuaan mikromittakaavassa. Projektin rajoissa Avaruuteen kytketty autonominen robottisatelliitti (STARS) kaksi pientä STARS-ME-satelliittia yhdistetään 10 metrin kaapelilla, joka liikuttaa pientä robottilaitetta. Tämä on alustava minimalli tilanosturista. Jos onnistuu, hän voi siirtyä avaruushissiprojektin seuraavaan vaiheeseen. Sen luominen alentaisi merkittävästi ihmisten ja esineiden kuljetuskustannuksia avaruuteen ja sieltä pois.

Sinun on myös muistettava, että avaruudessa ei ole GPS:ää ja tilaa on valtavasti ja navigointi ei ole helppoa. Deep Space Network - kokoelma antenniryhmiä Kaliforniassa, Australiassa ja Espanjassa - tämä on toistaiseksi ainoa maan ulkopuolinen navigointityökalu, joka meillä on. Käytännössä kaikki, opiskelijasatelliiteista Kuiperin vyöhykkeen lävistävään New Horizons -avaruusalukseen, perustuu tähän järjestelmään. Tämä on ylikuormitettu, ja NASA harkitsee sen saatavuuden rajoittamista vähemmän kriittisiin tehtäviin.

Tietysti on ideoita vaihtoehtoisesta GPS:stä avaruuteen. Navigointiasiantuntija Joseph Guinn päätti kehittää autonomisen järjestelmän, joka kerää kuvia kohteista ja lähellä olevista kohteista käyttämällä niiden suhteellista sijaintia avaruusaluksen koordinaattien kolmiomittaukseen - ilman maaohjausta. Hän kutsuu sitä lyhyesti Deep Space Positioning Systemiksi (DPS).

Huolimatta johtajien ja visionäärien optimismista - Donald Trumpista Elon Muskiin - monet asiantuntijat uskovat edelleen, että todellinen mahdollisuus Marsin kolonisaatioon ei ole vuosikymmeniä, vaan vuosisatoja. Virallisia päivämääriä ja suunnitelmia on, mutta monet realistit myöntävät, että ihmisen on hyvä astua Punaiselle planeetalle vuoteen 2050 asti. Ja muut miehitetyt tutkimusmatkat ovat pelkkää fantasiaa. Loppujen lopuksi edellä mainittujen ongelmien lisäksi on tarpeen ratkaista toinen perustavanlaatuinen ongelma - ei ajoa todella nopeaan avaruusmatkaan.