Visioner i århundraden, inte årtionden

Ska vi resa genom yttre rymden? Det bekväma svaret är nej. Men med tanke på allt som hotar oss som mänsklighet och civilisation skulle det vara oklokt att överge rymdutforskning, bemannade flygningar och i slutändan leta efter andra platser att leva på än jorden.

För några månader sedan meddelade NASA en detaljerad Nationell rymdutforskningsplanför att uppnå de höga mål som anges i president Trumps rymdpolitiska direktiv från december 2017. Dessa ambitiösa planer inkluderar: planering för en månlandning, långsiktig utplacering av människor på och runt månen, stärkande av USA:s ledarskap i rymden och stärkande av privata rymdföretag och utveckla ett sätt att säkert landa amerikanska astronauter på Mars yta.

Alla tillkännagivanden om genomförandet av marsvandringar till 2030 - som publicerats i den nya NASA-rapporten - är dock ganska flexibla och kan komma att ändras om något händer som forskarna inte har märkt för tillfället. Därför, innan man förfinar budgeten för ett bemannat uppdrag, planeras det till exempel att ta hänsyn till resultaten Mission Mars 2020, där en annan rover kommer att samla in och analysera prover från den röda planetens yta,

Månens rymdhamn

NASA:s schema kommer att behöva överleva finansieringsutmaningarna som är typiska för varje ny amerikansk presidentadministration. NASA-ingenjörer vid Kennedy Space Center i Florida håller för närvarande på att montera en rymdfarkost som ska ta människor tillbaka till månen och sedan till Mars under de närmaste åren. Den heter Orion och ser lite ut som kapseln som Apollo-astronauter flög till månen i för nästan fyra decennier sedan.

När NASA firar sitt 60-årsjubileum hoppas man att den 2020 runt månen, och 2023 med astronauter ombord, återigen kommer att skicka in den i vår satellits omloppsbana.

Månen är populär igen. Medan Trump-administrationen för länge sedan bestämde NASA:s riktning mot Mars, är planen att först bygga rymdstation som kretsar runt månen, den så kallade porten eller hamnen, en struktur som liknar den internationella rymdstationen, men som betjänar flygningar till månens yta och, i slutändan, till Mars. detta finns också i planerna permanent bas på vår naturliga satellit. NASA och administrationen har satt upp som mål att stödja byggandet av en obemannad kommersiell månlandare med robot senast 2020.

Orionskeppet närmar sig stationen i månens omloppsbana - visualisering

 Detta tillkännagavs i augusti på Johnson Space Center i Houston av vicepresident Mike Pence. Pence är ordförande för den nyrenoverade Nationella rymdrådet. Mer än hälften av NASA:s föreslagna budget på 19,9 miljarder dollar för det kommande räkenskapsåret har allokerats till månutforskning, och kongressen ser ut att godkänna dessa åtgärder.

Byrån har efterfrågat idéer och design för en gatewaystation i omloppsbana runt månen. Antagandena avser ett brohuvud för rymdsonder, kommunikationsreläer och en bas för automatiserad drift av enheter på månens yta. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman och Nanoracks har redan lämnat in sina konstruktioner till NASA och ESA.

NASA och ESA förutspår att de kommer att vara ombord Månens rymdhamn astronauter kommer att kunna stanna där i upp till cirka sextio dagar. Objektet måste vara utrustat med universella gateways som gör att både besättningen kan gå ut i rymden och docka privata rymdfarkoster som deltar i gruvuppdrag, inklusive, som det bör förstås, kommersiella sådana.

Om inte strålning, så dödlig tyngdlöshet

Även om vi bygger denna infrastruktur kommer samma problem som är förknippade med långväga resor för människor i rymden inte att försvinna ännu. Vår art fortsätter att kämpa med tyngdlöshet. Rumsliga orienteringsmekanismer kan leda till stora hälsoproblem och sk. rymdsjuka.

Ju längre bort från atmosfärens säkra kokong och jordens magnetfält, desto mer strålningsproblem - cancerrisk det växer där för varje extra dag. Förutom cancer kan det även orsaka grå starr och ev Болезнь Альцгеймера. Dessutom, när radioaktiva partiklar träffar aluminiumatomerna i fartygsskrov, slås partiklarna ut till sekundär strålning.

Lösningen skulle vara plast. De är lätta och starka, fulla av väteatomer vars små kärnor inte producerar mycket sekundär strålning. NASA testar plast som kan minska strålningen i rymdfarkoster eller rymddräkter. En annan idé antistrålningsskärmar, till exempel magnetisk, vilket skapar ett substitut för fältet som skyddar oss på jorden. Forskare vid European Space Radiation Superconducting Shield arbetar med en supraledare av magnesiumdiborid som genom att skapa ett magnetfält kommer att reflektera laddade partiklar bort från ett fartyg. Skölden fungerar vid -263°C, vilket inte verkar så mycket, med tanke på att det redan är väldigt kallt i rymden.

En ny studie visar att solstrålningsnivåerna stiger 10% snabbare än man tidigare trott, och att strålningsmiljön i rymden kommer att förvärras med tiden. En nyligen genomförd analys av data från CRaTER-instrumentet på LRO-månbanan visade att strålningssituationen mellan jorden och solen har försämrats med tiden och att en oskyddad astronaut kan ta emot 20 % fler stråldoser än man tidigare trott. Forskare föreslår att mycket av denna ytterligare risk kommer från lågenergipartiklar av kosmisk strålning. De misstänker dock att dessa ytterligare 10 % kan införa allvarliga restriktioner för utforskning av rymden i framtiden.

Viktlöshet förstör kroppen. Det leder bland annat till att vissa immunceller inte kan göra sitt jobb, och röda blodkroppar dör. Det orsakar också njursten och försvagar hjärtat. Astronauter på ISS kämpar med muskelsvaghet, kardiovaskulär nedgång och benförlust som varar två till tre timmar om dagen. Men de tappar fortfarande benmassa när de är ombord.

Astronaut Sunita Williams under en övning på ISS

Lösningen skulle vara artificiell gravitation. Vid Massachusetts Institute of Technology testar före detta astronauten Lawrence Young en centrifug som påminner lite om en vision från en film. Människor ligger på sidan, på en plattform och trycker på en tröghetsstruktur som roterar. En annan lovande lösning är projektet Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP). Själva enheten skapar ballast runt personens midja, vilket skapar en känsla av tyngd i underkroppen.

En vanlig hälsorisk på ISS är små föremål som flyter i hytterna. De påverkar ögonen på astronauter och orsakar skavsår. Detta är dock inte det värsta problemet för ögonen i yttre rymden. Viktlöshet ändrar formen på ögongloben och påverkar den nedsatt syn. Detta är ett allvarligt problem som ännu inte är löst.

Hälsa i allmänhet blir en svår fråga på ett rymdskepp. Om vi ​​blir förkylda på jorden stannar vi hemma och det är allt. I en tätt packad, sluten miljö fylld med återcirkulerad luft och massor av inslag av delade ytor där det är svårt att tvätta ordentligt ser saker och ting väldigt annorlunda ut. Vid denna tidpunkt fungerar inte det mänskliga immunförsvaret bra, så uppdragsmedlemmarna isoleras några veckor före avresan för att skydda sig mot sjukdomar. Vi vet inte exakt varför, men bakterierna blir farligare. Dessutom, om du nyser i rymden flyger alla dropparna ut och fortsätter att flyga vidare. När någon har influensa kommer alla ombord att ha det. Och vägen till kliniken eller sjukhuset är lång.

Besättningen på 48 expeditioner ombord på ISS - verkligheten i livet ombord på rymdfarkosten

Rymdresors nästa stora problem löst ingen tröst liv. I huvudsak består utomjordiska expeditioner av att korsa ett oändligt vakuum i en trycksatt behållare som hålls vid liv av en besättning av maskiner som bearbetar luft och vatten. Det finns lite utrymme och du lever i ständig rädsla för strålning och mikrometeoriter. Om vi ​​är långt borta från någon planet finns det inga vyer utanför, bara rymdens djupa svärta.

Forskare letar efter idéer om hur man kan återuppliva denna fruktansvärda monotoni. En av dem är Den virtuella verklighetendär astronauter kunde umgås. Något som annars är känt, om än under ett annat namn, från en roman av Stanisław Lem.

Är hissen billigare?

Rymdresor är en oändlig serie av extrema situationer som människor och utrustning utsätts för. Å ena sidan kampen mot gravitation, överbelastning, strålning, gaser, gifter och aggressiva ämnen. Å andra sidan elektrostatiska urladdningar, damm, snabbt växlande temperaturer på båda sidor av skalan. Dessutom är allt detta nöje fruktansvärt dyrt.

Idag behöver vi cirka 20 tusen. dollar för att skicka ett kilogram massa till låg omloppsbana om jorden. De flesta av dessa kostnader är relaterade till design och drift. startsystem. Täta och långa uppdrag kräver en betydande mängd förbrukningsvaror, bränsle, reservdelar, förbrukningsvaror. I rymden är systemreparation och underhåll dyrt och svårt.

Rymdhiss - visualisering

Idén med ekonomisk lättnad är, åtminstone delvis, konceptet rymdhisskoppling av en viss punkt på vår jordklot med en destinationsstation som är belägen någonstans i rymden runt om i världen. Det pågående experimentet av forskare vid Shizuoka University i Japan är det första i sitt slag i mikroskala. I projektets gränser Rymdbunden autonom robotsatellit (STARS) två små STARS-ME-satelliter kommer att kopplas samman med en 10-meters kabel, som kommer att flytta en liten robotenhet. Detta är en preliminär minimodell av rymdkranen. Om han lyckas kan han gå vidare till nästa fas av rymdhissprojektet. Dess skapande skulle avsevärt minska kostnaderna för att transportera människor och föremål till och från rymden.

Du måste också komma ihåg att det inte finns någon GPS i rymden, och rymden är enorm och navigering är inte lätt. Deep Space Network - en samling antennuppsättningar i Kalifornien, Australien och Spanien - än så länge är detta det enda utomjordiska navigeringsverktyget vi har. Praktiskt taget allt, från studentsatelliter till rymdfarkosten New Horizons som nu genomborrar Kuiperbältet, är beroende av detta system. Den här är överbelastad och NASA överväger att begränsa dess tillgänglighet till mindre kritiska uppdrag.

Naturligtvis finns det idéer på en alternativ GPS för rymden. Joseph Guinn, en navigeringsexpert, satte sig för att utveckla ett autonomt system som skulle samla in bilder av mål och närliggande objekt, med hjälp av deras relativa positioner för att triangulera rymdfarkostens koordinater - utan behov av markkontroll. Han kallar det förkortat Deep Space Positioning System (DPS).

Trots ledarnas och visionärernas optimism – från Donald Trump till Elon Musk – tror många experter fortfarande att den verkliga utsikten för Mars-kolonisering inte är decennier, utan århundraden. Det finns officiella datum och planer, men många realister medger att det kommer att vara bra för en person att sätta sin fot på den röda planeten fram till 2050. Och ytterligare bemannade expeditioner är ren fantasi. När allt kommer omkring, förutom ovanstående problem, är det nödvändigt att lösa ett annat grundläggande problem - ingen enhet för riktigt snabba rymdresor.