Визије вековима, а не деценијама

Да ли треба да путујемо кроз свемир? Погодан одговор је не. Међутим, с обзиром на све што нам прети као човечанству и цивилизацији, не би било мудро напустити истраживање свемира, летове са људском посадом и, на крају, тражити друга места за живот осим Земље.

Пре неколико месеци, НАСА је објавила детаљан Национални план истраживања свемираза постизање узвишених циљева постављених у директиви о свемирској политици председника Трампа из децембра 2017. Ови амбициозни планови укључују: планирање слетања на Месец, дугорочно распоређивање људи на и око Месеца, јачање лидерства САД у свемиру и јачање приватних свемирских компанија и развијање начина за безбедно слетање америчких астронаута на површину Марса.

Свака најава у вези са спровођењем марсовских шетњи до 2030. године – како је објављена у новом НАСА-ином извештају – су, међутим, прилично флексибилна и подложна промени ако се догоди нешто што научници тренутно нису приметили. Стога, пре пречишћавања буџета за мисију са посадом, планирано је, на пример, да се узму у обзир резултати Мисија Марс 2020, у којој ће други ровер сакупљати и анализирати узорке са површине Црвене планете,

Лунарна свемирска лука

НАСА-ин распоред ће морати да преживи изазове финансирања који су типични за сваку нову администрацију председника САД. НАСА-ини инжењери у свемирском центру Кенеди на Флориди тренутно склапају свемирски брод који ће људе вратити на Месец, а затим на Марс у наредних неколико година. Зове се Орион и помало личи на капсулу у којој су астронаути Аполо летели на Месец пре скоро четири деценије.

Како НАСА слави своју 60. годишњицу, надамо се да ће је 2020. око Месеца, а 2023. са астронаутима на броду, поново послати у орбиту нашег сателита.

Месец је поново популаран. Док је Трампова администрација одавно одредила НАСА-ин правац ка Марсу, план је да се прво изгради свемирска станица која кружи око Месеца, такозвана капија или лука, структура слична Међународној свемирској станици, али која служи летовима до површине Месеца и, на крају, до Марса. ово је такође у плану стална база на нашем природном сателиту. НАСА и председничка администрација поставиле су циљ да подрже изградњу беспилотног роботског комерцијалног слетања на месец најкасније до 2020.

Летелица Орион се приближава станици у орбити Месеца – визуелизација

 Ово је у августу у свемирском центру Џонсон у Хјустону објавио потпредседник Мајк Пенс. Пенс је председник новоуређеног Национални савет за свемир. Више од половине НАСА-иног предложеног буџета од 19,9 милијарди долара за наредну фискалну годину издвојено је за истраживање Месеца, а изгледа да ће Конгрес одобрити ове мере.

Агенција је затражила идеје и дизајн за гејтвеј станицу у орбити око Месеца. Претпоставке се односе на мостобран за свемирске сонде, комуникационе релеје и базу за аутоматизован рад уређаја на површини Месеца. Лоцкхеед Мартин, Боеинг, Аирбус, Бигелов Аероспаце, Сиерра Невада Цорпоратион, Орбитал АТК, Нортхроп Грумман и Нанорацкс су већ предали своје дизајне НАСА-и и ЕСА.

НАСА и ЕСА предвиђају да ће бити на броду Лунарна свемирска лука астронаути ће тамо моћи да остану до шездесетак дана. Објекат мора да буде опремљен универзалним ваздушним коморама које ће омогућити и посади да уђе у свемир и да пристане приватне летелице које учествују у рударским мисијама, укључујући, како треба разумети, комерцијалне.

Ако не радијација, онда смртоносна бестежинска тежина

Чак и ако изградимо ову инфраструктуру, исти проблеми повезани са далеким путовањима људи у свемир још неће нестати. Наша врста наставља да се бори са бестежинским стањем. Механизми просторне оријентације могу довести до великих здравствених проблема и тзв. свемирска болест.

Што је даље од сигурне чахуре атмосфере и Земљиног магнетног поља, то више проблем зрачења - ризик од рака тамо расте са сваким додатним даном. Поред рака, може изазвати и катаракту и евентуално Алзхеимерова болест. Штавише, када радиоактивне честице ударе у атоме алуминијума у ​​труповима бродова, честице се избацују у секундарно зрачење.

Решење би било пластике. Они су лагани и јаки, пуни атома водоника чија сићушна језгра не производе много секундарног зрачења. НАСА тестира пластику која може да смањи радијацију у свемирским летелицама или свемирским оделима. Друга идеја екрани против зрачења, на пример, магнетно, стварајући замену за поље које нас штити на Земљи. Научници у Европском космичком суперпроводљивом штиту раде на суперпроводнику од магнезијум диборида који ће стварањем магнетног поља рефлектовати наелектрисане честице даље од брода. Штит ради на -263°Ц, што се не чини много, с обзиром на то да је у свемиру већ веома хладно.

Нова студија показује да нивои сунчевог зрачења расту 10% брже него што се раније мислило и да ће се радијацијско окружење у свемиру временом погоршавати. Недавна анализа података инструмента ЦРаТЕР на лунарном орбитеру ЛРО показала је да се радијациона ситуација између Земље и Сунца временом погоршала и да незаштићени астронаут може да прими 20% више доза зрачења него што се раније мислило. Научници сугеришу да велики део овог додатног ризика потиче од нискоенергетских честица космичких зрака. Међутим, сумњају да би ових додатних 10 одсто могло да наметне озбиљна ограничења у истраживању свемира у будућности.

Бетежинско стање уништава тело. Између осталог, то доводи до чињенице да неке имуне ћелије не могу да раде свој посао, а црвена крвна зрнца умиру. Такође изазива камење у бубрегу и слаби срце. Астронаути на ИСС-у се боре са слабошћу мишића, кардиоваскуларним опадањем и губитком костију који трају два до три сата дневно. Међутим, и даље губе коштану масу док су на броду.

Астронаут Сунита Вилијамс током вежбе на ИСС

Решење би било вештачка гравитација. На Технолошком институту у Масачусетсу, бивши астронаут Лоренс Јанг тестира центрифугу која помало подсећа на визију из филма. Људи леже на боку, на платформи, гурају инерцијску структуру која се ротира. Још једно обећавајуће решење је канадски пројекат негативног притиска доњег дела тела (ЛБНП). Сам уређај ствара баласт око струка особе, стварајући осећај тежине у доњем делу тела.

Уобичајени здравствени ризик на ИСС-у су мали предмети који плутају у кабинама. Они утичу на очи астронаута и изазивају огреботине. Међутим, ово није најгори проблем за очи у свемиру. Безтежинско стање мења облик очне јабучице и утиче на њега смањен вид. Ово је озбиљан проблем који још није решен.

Здравље уопште постаје тешко питање на свемирском броду. Ако се прехладимо на Земљи, остаћемо код куће и то је то. У тесно збијеном, затвореном окружењу испуњеном рециркулацијом ваздуха и пуно додира заједничких површина на којима је тешко правилно опрати, ствари изгледају сасвим другачије. У овом тренутку људски имуни систем не функционише добро, па су чланови мисије изоловани неколико недеља пре поласка да би се заштитили од болести. Не знамо тачно зашто, али бактерије постају све опасније. Осим тога, ако кијате у свемиру, све капљице излете и настављају да лете даље. Када неко има грип, сви на броду ће га имати. А пут до клинике или болнице је дуг.

Посада од 48 експедиција на ИСС - реалност живота на броду

Решен је следећи велики проблем путовања у свемир нема удобности живот. У суштини, ванземаљске експедиције се састоје од преласка бесконачног вакуума у ​​контејнеру под притиском који у животу одржава посада машина које обрађују ваздух и воду. Мало је простора и живите у сталном страху од радијације и микрометеорита. Ако смо далеко од било које планете, споља нема погледа, само дубоко црнило свемира.

Научници траже идеје како да оживе ову страшну монотонију. Један од њих је Виртуелна стварностгде су астронаути могли да се друже. Иначе позната ствар, додуше под другим именом, из романа Станислава Лема.

Да ли је лифт јефтинији?

Путовање у свемир је бесконачан низ екстремних ситуација којима су људи и опрема изложени. С једне стране, борба против гравитације, преоптерећења, зрачења, гасова, токсина и агресивних супстанци. С друге стране, електростатичка пражњења, прашина, брзе промене температуре на обе стране скале. Осим тога, све ово задовољство је страшно скупо.

Данас нам је потребно око 20 хиљада. долара за слање килограма масе у ниску земаљску орбиту. Већина ових трошкова односи се на пројектовање и рад. систем за покретање. Честе и дуге мисије захтевају значајну количину потрошног материјала, горива, резервних делова, потрошног материјала. У свемиру, поправка и одржавање система је скупо и тешко.

Свемирски лифт - визуелизација

Идеја о финансијском олакшању је, барем делимично, концепт свемирски лифтвезу одређене тачке на нашој земаљској кугли са одредишном станицом која се налази негде у свемиру широм света. Текући експеримент научника са Универзитета Шизуока у Јапану је први те врсте на микроскали. У границама пројекта Свемирски везан аутономни роботски сателит (СТАРС) два мала сателита СТАРС-МЕ биће повезана каблом од 10 метара, који ће померати мали роботски уређај. Ово је прелиминарни мини-модел свемирске дизалице. Ако успе, може да пређе на следећу фазу пројекта свемирског лифта. Његово стварање би значајно смањило трошкове транспорта људи и предмета у и из свемира.

Такође морате запамтити да у свемиру нема ГПС-а, а простор је огроман и навигација није лака. Мрежа свемира - колекција антенских низова у Калифорнији, Аустралији и Шпанији - до сада је ово једини ванземаљски навигациони алат који имамо. Практично све, од студентских сателита до свемирске летелице Нев Хоризонс која тренутно пробија Кајперов појас, ослања се на овај систем. Овај је преоптерећен, а НАСА разматра да ограничи своју доступност на мање критичне мисије.

Наравно, постоје идеје за алтернативни ГПС за свемир. Џозеф Гуин, стручњак за навигацију, кренуо је да развије аутономни систем који би прикупљао слике циљева и оближњих објеката, користећи њихове релативне позиције за триангулацију координата свемирске летелице - без потребе за контролом са земље. Он га скраћено назива Дееп Спаце Поситионинг Систем (ДПС).

Упркос оптимизму лидера и визионара – од Доналда Трампа до Елона Маска – многи стручњаци и даље верују да права перспектива колонизације Марса нису деценије, већ векови. Постоје званични датуми и планови, али многи реалисти признају да ће бити добро да човек крочи на Црвену планету до 2050. године. А даље експедиције са људском посадом су чиста фантазија. Уосталом, поред наведених проблема, потребно је решити још један фундаментални проблем - нема погона за заиста брзо путовање у свемир.