Évszázadok, nem évtizedek víziói
Utazunk a világűrben? A kényelmes válasz: nem. Mindazonáltal, figyelembe véve mindazt, ami minket, mint emberiséget és civilizációt fenyeget, nem lenne bölcs dolog felhagyni az űrkutatással, az emberes repüléssel, és végső soron a Földön kívül más lakóhelyet keresni.
Néhány hónappal ezelőtt a NASA bejelentett egy részletes Nemzeti Űrkutatási TervTrump elnök 2017. decemberi űrpolitikai irányelvében meghatározott magasztos célok elérése érdekében. Ezek az ambiciózus tervek a következőket foglalják magukban: holdraszállás tervezése, emberek hosszú távú telepítése a Holdon és környékén, az Egyesült Államok vezető szerepének megerősítése az űrben, valamint a magán űrvállalatok megerősítése és olyan módszer kidolgozása, amellyel biztonságosan landolhatnak amerikai űrhajósok a Mars felszínén.
A marsi séták 2030-ig történő végrehajtására vonatkozó bejelentések – amint azt az új NASA-jelentés is közzétették – azonban meglehetősen rugalmasak, és változhatnak, ha olyasmi történik, amit a tudósok jelenleg nem vettek észre. Ezért a személyzettel rendelkező küldetések költségvetésének finomítása előtt a tervek szerint figyelembe veszik például az eredményeket. Mission Mars 2020, amelyben egy másik rover mintákat fog gyűjteni és elemezni a Vörös Bolygó felszínéről,
Hold-űrkikötő
A NASA menetrendjének túl kell élnie a finanszírozási kihívásokat, amelyek minden új amerikai elnöki adminisztrációra jellemzőek. A NASA mérnökei a floridai Kennedy Űrközpontban jelenleg olyan űrszondát szerelnek össze, amely a következő néhány évben visszaviszi az embereket a Holdra, majd a Marsra. Orionnak hívják, és egy kicsit hasonlít arra a kapszulára, amellyel az Apollo űrhajósai közel négy évtizeddel ezelőtt repültek a Holdra.
Mivel a NASA ünnepli fennállásának 60. évfordulóját, a remények szerint 2020-ban a Hold körül, 2023-ban pedig űrhajósokkal a fedélzetén ismét műhold pályájára küldi.
A Hold ismét népszerű. Míg a Trump-adminisztráció már régen meghatározta a NASA Mars irányát, a terv az, hogy először építsenek a Hold körül keringő űrállomás, az úgynevezett kapu vagy kikötő, amely a Nemzetközi Űrállomáshoz hasonló szerkezet, de a Hold felszínére és végső soron a Marsra repüléseket szolgál ki. ez is benne van a tervekben állandó bázis természetes műholdunkon. A NASA és az adminisztráció azt a célt tűzte ki maga elé, hogy legkésőbb 2020-ig támogassák egy pilóta nélküli, kereskedelmi célú holdleszálló robot megépítését.
Az Orion űrszonda közeledik a Hold körüli pályán lévő állomáshoz – vizualizáció
Ezt Mike Pence alelnök jelentette be augusztusban a houstoni Johnson Űrközpontban. Pence az újonnan felújított társaság elnöke Nemzeti Űrtanács. A NASA következő pénzügyi évre javasolt 19,9 milliárd dolláros költségvetésének több mint felét a Hold-kutatásra különítették el, és a Kongresszus a jelek szerint jóváhagyja ezeket az intézkedéseket.
Az ügynökség ötleteket és terveket kért egy Hold körüli pályán álló átjáróállomásra. A feltételezések az űrszondák hídfőjére, a kommunikációs relékre és a Hold felszínén lévő eszközök automatizált működésének alapjára vonatkoznak. A Lockheed Martin, a Boeing, az Airbus, a Bigelow Aerospace, a Sierra Nevada Corporation, az Orbital ATK, a Northrop Grumman és a Nanoracks már benyújtotta terveit a NASA-nak és az ESA-nak.
A NASA és az ESA előrejelzése szerint a fedélzeten lesznek Hold-űrkikötő az űrhajósok legfeljebb hatvan napig maradhatnak ott. Az objektumot univerzális átjárókkal kell felszerelni, amelyek lehetővé teszik mind a legénység számára, hogy kijussanak a világűrbe, és dokkoljanak bányászati küldetésekben részt vevő privát űrjárműveket, ideértve, ahogyan kell érteni, a kereskedelmi célúakat is.
Ha nem sugárzás, akkor halálos súlytalanság
Még ha kiépítjük is ezt az infrastruktúrát, még nem szűnnek meg ugyanazok a problémák, amelyek az emberek nagy távolságú űrutazásával kapcsolatosak. Fajunk továbbra is a súlytalansággal küzd. A térbeli tájékozódás mechanizmusai nagy egészségügyi problémákhoz és ún. űrbetegség.
Minél távolabb van a légkör biztonságos gubójától és a Föld mágneses mezejétől, annál inkább sugárzási probléma - rák kockázata minden további nappal ott nő. A rák mellett szürkehályogot is okozhat és esetleg Болезнь Альцгеймера. Ezen túlmenően, amikor a radioaktív részecskék eltalálják az alumínium atomokat a hajótestekben, a részecskék másodlagos sugárzásba kerülnek.
A megoldás az lenne műanyagok. Könnyűek és erősek, tele vannak hidrogénatomokkal, amelyek apró magjai nem bocsátanak ki sok másodlagos sugárzást. A NASA olyan műanyagokat tesztel, amelyek csökkenthetik a sugárzást űrhajókban vagy űrruhákban. Egy másik ötlet sugárzásgátló képernyők, például mágneses, ami helyettesíti azt a mezőt, amely megvéd minket a Földön. A European Space Radiation Superconducting Shield tudósai egy magnézium-diborid szupravezetőn dolgoznak, amely mágneses mező létrehozásával visszaveri a töltött részecskéket a hajóról. A pajzs -263°C-on működik, ami nem tűnik soknak, tekintve, hogy az űrben már nagyon hideg van.
Egy új tanulmány szerint a napsugárzás szintje 10%-kal gyorsabban emelkedik, mint azt korábban gondolták, és az űrben a sugárzási környezet idővel romlani fog. A CRaTER műszer LRO holdjáróra vonatkozó adatainak friss elemzése kimutatta, hogy a Föld és a Nap közötti sugárzási helyzet idővel romlott, és egy védtelen űrhajós 20%-kal több sugárdózist kaphat, mint azt korábban gondolták. A tudósok szerint ennek a további kockázatnak nagy része az alacsony energiájú kozmikus sugárzás részecskéiből származik. Gyanítják azonban, hogy ez a további 10% komoly korlátozásokat róhat az űrkutatásra a jövőben.
A súlytalanság tönkreteszi a testet. Ez többek között oda vezet, hogy egyes immunsejtek nem tudják ellátni a feladatukat, és a vörösvértestek elpusztulnak. Vesekövet is okoz és gyengíti a szívet. Az ISS űrhajósai izomgyengeséggel, szív- és érrendszeri hanyatlással és napi két-három órán át tartó csontvesztéssel küzdenek. A fedélzeten azonban továbbra is elveszítik a csonttömeget.
Sunita Williams űrhajós gyakorlat közben az ISS-en
A megoldás az lenne mesterséges gravitáció. A Massachusettsi Technológiai Intézetben az egykori űrhajós, Lawrence Young egy centrifugát tesztel, amely némileg egy filmbeli látomásra emlékeztet. Az emberek az oldalukon fekszenek, egy emelvényen, és egy forgó tehetetlenségi szerkezetet tolnak. Egy másik ígéretes megoldás a kanadai alsótesti negatív nyomás (LBNP) projekt. Maga a készülék ballasztot hoz létre az ember dereka körül, elnehezítve az alsó testet.
Az ISS gyakori egészségügyi kockázata a kabinokban lebegő kis tárgyak. Befolyásolják az űrhajósok szemét, és horzsolást okoznak. Ez azonban nem a legrosszabb probléma a szem számára a világűrben. A súlytalanság megváltoztatja a szemgolyó alakját, és hatással van rá csökkent látás. Ez egy komoly probléma, amelyet még nem sikerült megoldani.
Az egészség általában nehéz kérdéssé válik egy űrhajón. Ha megfázunk a Földön, otthon maradunk és ennyi. Egy szorosan tömött, zárt környezetben, amely tele van keringtetett levegővel és sok közös felület érintésével, ahol nehéz megfelelően lemosni, a dolgok egészen másképp néznek ki. Jelenleg az emberi immunrendszer nem működik megfelelően, ezért a misszió tagjait több hétig izolálják indulás előtt, hogy megvédjék magukat a betegségektől. Nem tudjuk pontosan, miért, de a baktériumok egyre veszélyesebbek. Ráadásul, ha tüsszent az űrben, az összes csepp kirepül, és tovább repül. Ha valaki influenzás, akkor mindenki a fedélzeten lesz. És hosszú az út a klinikáig vagy a kórházig.
48 expedícióból álló legénység az ISS fedélzetén – az élet valósága az űrhajó fedélzetén
Az űrutazás következő nagy problémája megoldva semmi kényelem élet. Lényegében a földönkívüli expedíciók abból állnak, hogy egy végtelen vákuumot áthaladnak egy túlnyomásos tartályban, amelyet levegőt és vizet feldolgozó gépek legénysége tart életben. Kevés a hely, és állandó félelemben élsz a sugárzástól és a mikrometeoritoktól. Ha távol vagyunk bármely bolygótól, kívülről nincs kilátás, csak az űr mély feketesége.
A tudósok ötleteket keresnek arra vonatkozóan, hogyan lehetne újraéleszteni ezt a szörnyű egyhangúságot. Az egyik az Virtuális valóságahol az űrhajósok ácsoroghattak. Egy dolog, amit egyébként Stanisław Lem regényéből ismernek, bár más néven.
Olcsóbb a lift?
Az űrutazás extrém helyzetek végtelen sorozata, amelyeknek emberek és berendezések vannak kitéve. Egyrészt a gravitáció, a túlterhelés, a sugárzás, a gázok, a méreganyagok és az agresszív anyagok elleni küzdelem. Másrészt elektrosztatikus kisülések, por, gyorsan változó hőmérséklet a skála mindkét oldalán. Ráadásul ez az egész élvezet borzasztóan drága.
Ma körülbelül 20 ezerre van szükségünk. dollárt, hogy egy kilogramm tömeget küldjön alacsony Föld körüli pályára. E költségek nagy része a tervezéshez és az üzemeltetéshez kapcsolódik. rendszerindító rendszer. A gyakori és hosszú küldetésekhez jelentős mennyiségű fogyóeszköz, üzemanyag, pótalkatrészek, fogyóeszközök szükségesek. Az űrben a rendszerjavítás és karbantartás költséges és bonyolult.
Térlift – vizualizáció
A pénzügyi segélyezés gondolata, legalábbis részben, a koncepció űrliftFöldgömbünk egy bizonyos pontjának összekötése egy célállomással, amely valahol a világűrben található. A japán Shizuoka Egyetem tudósainak folyamatban lévő kísérlete az első ilyen jellegű mikroskálán. A projekt határain belül Az űrben lekötött autonóm robotműhold (STARS) két kisméretű STARS-ME műholdat 10 méteres kábellel kötnek össze, amely egy kis roboteszközt fog mozgatni. Ez az űrdaru előzetes mini-modellje. Ha sikerül, továbbléphet az űrlift projekt következő fázisába. Létrehozása jelentősen csökkentené az emberek és tárgyak világűrbe és onnan történő szállításának költségeit.
Azt is meg kell jegyezni, hogy az űrben nincs GPS, a hely hatalmas, a navigáció pedig nem egyszerű. Deep Space Network - antennatömbök gyűjteménye Kaliforniában, Ausztráliában és Spanyolországban - eddig ez az egyetlen földönkívüli navigációs eszközünk. Gyakorlatilag minden, a diákműholdaktól kezdve a Kuiper-övön jelenleg áthatoló New Horizons űrszondáig ezen a rendszeren alapul. Ez túlterhelt, és a NASA azt fontolgatja, hogy elérhetőségét kevésbé kritikus küldetésekre korlátozza.
Természetesen vannak ötletek alternatív GPS-re is. Joseph Guinn, egy navigációs szakértő egy olyan autonóm rendszer kifejlesztését tűzte ki célul, amely a célpontokról és a közeli objektumokról képeket gyűjt, és ezek egymáshoz viszonyított helyzetét felhasználva háromszögezi az űrhajó koordinátáit – földi irányítás nélkül. Röviden Mélyűr Helymeghatározó Rendszernek (DPS) nevezi.
A vezetők és a látnokok – Donald Trumptól Elon Muskig – optimizmusa ellenére sok szakértő még mindig úgy véli, hogy a Mars gyarmatosításának valódi kilátása nem évtizedek, hanem évszázadok. Vannak hivatalos dátumok és tervek, de sok realista elismeri, hogy 2050-ig jó lesz, ha az ember beteszi a lábát a Vörös Bolygóra. A további emberes expedíciók pedig puszta fantázia. Hiszen a fenti problémákon kívül még egy alapvető problémát kell megoldani - nincs meghajtó az igazán gyors űrutazáshoz.
