Космос как предчувствие: 4 профессии будущего, связанные с покорением других планет

30 мая 2020 откроет новую страницу в истории освоения космоса. В этот день, впервые в истории, SpaceX — частная компания Илона Маска запустила в космос двух астронавтов на международную космическую станцию (МКС). Таким образом, США возобновили отправку своих космонавтов на космических кораблях собственного производства после почти 10-летнего перерыва.

Более 16 миллионов человек посмотрели запуск ракеты Falcon 9 Block 5 (Сокол 9) в «Твиттере». Запуск происходил с космодрома на мысе Канаверал, в штате Флорида. Цель космической миссии Demo-2 заключается в доставке двух астронавтов на МКС. На данный момент астронавты-ветераны Боб Бенкен (49 лет) и Даг Хёрли (53 года) уже пристыковали многоразовый космический корабль Crew Dragon (Дракон) к космической станции и находятся на МКС.

Напомним, что предыдущая космическая программа Space Shuttle была закрыта в 2011 году. С этого времени американские космонавты пользовались услугами российской гос, то есть наше государство с 2011 года обладало монополией на услуги по доставке людей на МКС.

Хронология запуска космического корабля SpaceX

В 22.23 30 мая 2020: стартовала ракета Falcon 9.

Видео запуска космического корабля Crew Dragon.

Liftoff! pic.twitter.com/DRBfdUM7JA

— SpaceX (@SpaceX) May 30, 2020

В 22.26 30 мая: первая ступень ракеты успешно отделилась. Перед этим произошло отключение основного двигателя и разделение ступеней ракеты. Двигатель второй ступени работает на полной мощности.

Main engine cutoff and stage separation confirmed. Second stage engine burn underway https://t.co/bJFjLCzWdK pic.twitter.com/BFFXVRrbQ6

— SpaceX (@SpaceX) May 30, 2020

В 22.33 30 мая: первая ступень ракетоносителя Falcon 9 успешно вернулась на Землю. Она приземлилась на плавучую платформу в Атлантическом океане. Это уже 51-я успешная посадка первой ступени ракетоносителя из 61-й попытки.

Falcon 9 booster has landed on the Of Course I Still Love You droneship! pic.twitter.com/96Nd3vsrT2

— SpaceX (@SpaceX) May 30, 2020

В 22.35 30 мая: вторая ступень ракеты Falcon 9 успешно отделилась от корабля Crew Dragon (Dragon 2) и вывела его на орбиту Земли (высота 200 км).

Стыковка корабля Crew Dragon с МКС запланирована на 17.30 по Москве 31 мая 2020. Она пройдёт как в автоматическом, так и в ручном режиме, чтобы протестировать все функциональные возможности этого корабля.

Crew Dragon has separated from Falcon 9’s second stage and is on its way to the International Space Station with @Astro_Behnken and @AstroDoug! Autonomous docking at the @Space_Station will occur at ~10:30 a.m. EDT tomorrow, May 31 pic.twitter.com/bSZ6yZP2bD

— SpaceX (@SpaceX) May 30, 2020

17.18 31 мая 2020: состоялась успешная стыковка космического корабля Crew Dragon со станцией МКС.

Docking confirmed – Crew Dragon has arrived at the @space_station! pic.twitter.com/KiKBpZ8R2H

— SpaceX (@SpaceX) May 31, 2020

За миссией корабля Crew Dragon можно наблюдать через прямую трансляцию на официальном ютуб-канале компании SpaceX.

Атомное решение

Такая система может быть построена на основе никель-водородных аккумуляторов, которые выдерживают более 50 тысяч циклов зарядки и работают более 15 лет.

В отличие от обычных батарей, которые в космосе не работают, эти батареи герметичны и могут нормально функционировать в вакууме.

По мере удаления от Солнца уровень солнечной радиации естественным образом понижается: у Земли он составляет 1374 ватта на квадратный метр, у Юпитера — 50, а у Плутона — всего один ватт на квадратный метр.

Поэтому если аппарат вылетает за орбиту Юпитера, то на нем применяются атомные системы питания.

Самая распространенная из них — это радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ), применявшийся на зондах «Вояджер», «Кассини» и на марсоходе «Кьюриосити».

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption В качестве одного из возможных источников питания для продолжительных миссий рассматривается улучшенный радиоизотопный генератор Стирлинга

В этих источниках питания нет движущихся частей. Они вырабатывают энергию за счет распада радиоактивных изотопов, таких как плутоний. Срок их службы превышает 30 лет.

Если использовать РИТЭГ нельзя (к примеру, если для защиты экипажа от радиации понадобится слишком массивный для полета экран), а фотоэлектрические панели не подходят по причине слишком большого расстояния от Солнца, тогда можно применить топливные ячейки.

Водородно-кислородные топливные ячейки были использованы в американских космических программах «Джемини» и «Аполлон». Такие ячейки нельзя перезарядить, но они выделяют много энергии, а побочным продуктом этого процесса является вода, которую потом может пить экипаж.

НАСА и лаборатория реактивного движения ведут работы по созданию более мощных, энергоемких и компактных систем с высоким рабочим ресурсом.

Но новым космическим аппаратам нужно все больше энергии: их бортовые системы постоянно усложняются и расходуют много электричества.

Для длительных полетов, возможно, будут применяться атомно-электрические движители

Особенно это касается кораблей, которые используют электрический привод — к примеру, ионный движитель, впервые примененный на зонде Deep Space 1 в 1998 году и с тех пор широко прижившийся.

Электрические двигатели как правило работают за счет электрического выброса топлива на высокой скорости, но есть и такие, которые разгоняют аппарат посредством электродинамического взаимодействия с магнитными полями планет.

Большинство земных энергетических систем не способно работать в космосе. Поэтому любая новая схема перед установкой на космический аппарат проходит серию серьезных испытаний.

В лабораториях НАСА воссоздаются жесткие условия, в которых должно будет функционировать новое устройство: его облучают радиацией и подвергают экстремальным перепадам температур.

Космическая миссия Demo-2

Астронавт Даглас Хёрли:

«Этот корабль даёт возможность безопасно покинуть его в любой момент полёта, начиная от стартовой площадки и заканчивая орбитой. Сама эта возможность очень многое для меня значит. Особенно, если сравнивать с шаттлами, у которых были так называемые чёрные зоны».

Астронавт Роберт Бенкер:

«Мы ожидаем, что посадка будет мягче, чем в «Союзе», но однозначно жёстче, чем в шаттле».

Примечательно, что впервые в истории человечества космическую миссию выполняет частная компания, а не государственная структура. Теперь компания SpaceX и её создатель Илон Маск прочно вписали себя в историю освоения космоса человеком.

Следующий запуск пилотируемого космического корабля Dragon запланирован уже осенью — на сентябрь-ноябрь 2020 года.

Проект «Икар»

Члены Британского межпланетного общества и фонд Tau Zero в 2009 году приступили к проекту «Икар», цель которого заключается в теоретической оценке возможности создания космического аппарата с термоядерным двигателем, предназначенным для межзвездных путешествий. Впоследствии результаты работы могут превратиться в проектирование непилотируемой космической миссии.

В проекте принимали участие более 20 ученых и инженеров. Их задачей была попытка спроектировать двигательную установку, основанную на термоядерной реакции и способную обеспечить разгон корабля до 10—20% от скорости света. По сути, в основу «Икара» лег проект «Дедал», но в дальнейшем «Икар» должен был стать самостоятельным проектом, лишь с очень незначительным заимствованием элементов «Дедала». «Икар» планировалось завершить еще в 2014 году, но работа по-прежнему продолжается. В настоящий момент организаторы ищут добровольцев, которые смогли бы его завершить.

Сколько стоит полёт в космос?

Стоимость одного места для астронавта на ракете «Союз» при использовании в 2020 году, по оценке генерального инспектора NASA, составляла 79 700 000 $ (смотрите на странице № 9 отчёта, ссылка дана ниже). Также в период с 2006 по 2020 год стоимость доставки одного астронавта гос выросла с 21,3 до 90 миллионов долларов США.

Для сравнения: стоимость отправки одного космонавта до станции МКС при использовании услуг частной компании SpaceX составляет 55 000 000 $ или на 30% дешевле, чем у «Роскосмоса» (смотрите на странице № 10 отчёта, ссылка дана ниже).

Если космическая миссия Demo-2 будет успешно выполнена, то есть космический корабль Crew Dragon вернётся в целости с астронавтами, то это будет означать потерю монополии «Роскосмоса». В этом случае, госкомпания ежегодно будет недополучать около 400 миллионов долларов. Это примерно такая же сумма, которую SpaceX потратил на разработку ракеты Falcon 9 с многоразовой первой ступенью.

Подробнее тут — в отчёте генерального инспектора госкомпании NASA: https://oig.nasa.gov/docs/IG-20-005.pdf

Для сравнения, открытый бюджет госкорпорации «Роскосмос» в 2020 году составляет 2,38 миллиарда долларов (или 176 миллиардов рублей). При этом космический корабль «Федерация», который создаётся в течение последних 10-ти лет, ещё не готов. Это наглядный пример того, насколько частные компании работают лучше и эффективнее, чем госкомпании и другие госорганы.

Полная стоимость полёта космического корабля Crew Dragon к МКС, включающая затраты на ракету Falcon 9, при условии заказа не менее 4-х таких миссий в год, оценивается в 160 миллионов долларов. То есть при максимально заполненной кабине 7-местного космического корабля Crew Dragon стоимость запуска 1-го человека в космос составляет чуть менее 23 миллионов долларов. Правда, госкомпания NASA настояла на том, чтобы число мест на космическом корабле было снижено с 7-ми до 4-х, объясняя это заботой о безопасности астронавтов. Ещё стоит учесть, что космический корабль «Союз» имеет в своей кабине 3 места и является одноразовым, а корабль Crew Dragon можно запускать до 5-ти раз.

Всё это стало возможным благодаря тому, что частная компания SpaceX первой в мире реализовала инновационную технологию многоразового использования ракетоносителя для доставки людей и грузов в космос.

Космические корабли будущего: проекты, проблемы, перспективы

Человечество осваивает космическое пространство пилотируемыми кораблями уже более полувека. Увы, за это время оно, образно говоря, недалеко уплыло. Если сравнить Вселенную с океаном, мы всего лишь бродим у кромки прибоя по щиколотку в воде. Однажды, правда, решились поплавать немного поглубже (лунная программа «Аполлон»), и с тех пор живем воспоминаниями об этом событии как о высочайшем достижении.

Космические корабли будущего

Уже лунные экспедиции «Аполлонов» наглядно показали, что требования к грядущим космолетам могут разительно отличаться от заданий для «космических такси». Лунная кабина «Аполлона» имела очень мало общего с обтекаемыми кораблями и не была рассчитана на полет в планетной атмосфере. Некоторое представление о том, как будут выглядеть космические корабли будущего, фото американских астронавтов дают более чем наглядно.

Космические корабли будущего фото

Понятно, что чем быстрее он доберется до места назначения, тем лучше. Но для быстрого полета нужны мощные двигатели. А для них, в свою очередь, высокоэффективное топливо, которое не занимало бы много места. Поэтому химические маршевые двигатели уже в ближайшем будущем уступят место ядерным. Если же ученым удастся укрощение антивещества, т. е. перевод массы в световое излучение, космические корабли будущего обретут фотонные двигатели. В этом случае речь пойдет уже о достижении релятивистских скоростей и межзвездных экспедициях.

космические корабли будущего картинки

Итак, все проекты космолетов и звездолетов пока еще далеки от реального воплощения. И человечеству придется смириться с изучением Вселенной космонавтами под прикрытием магнитного поля Земли и получением информации от автоматических зондов. Но это, конечно же, временно. Космонавтика не стоит на месте, и косвенные признаки показывают, что в этой сфере деятельности человечества зреет большой прорыв. Так что, возможно, космические корабли будущего будут построены и совершат первые полеты уже в XXI веке.

Что означает высказывание Илона Маска на пресс-конференции: «Батут работает»?

После успешного запуска космического корабля Crew Dragon глава SpaceX Илон Маск провёл пресс-конференцию, на которой он ответил на подколку со стороны главы гос Дмитрия Рогозина, который в своё время посоветовал США использовать батуты вместо ракет «Союз» для доставки своих астронавтов на МКС.

Илон Маск ответил:

«Батут работает», — и посмеялся.

Затем он уточнил, что это «внутренняя шутка», которая не всем будет понятна.

Этот ответ станет понятен, если посмотреть видео с Рогозиным, где он 29 апреля 2014 года бравировал:

«Если они хотят нанести удар по экономическому потенциалу российского ракетостроения, то пусть тогда батутом доставляют своих астронавтов на международную космическую станцию».

Проанализировав санкции против нашего космопрома, предлагаю США доставлять своих астронавтов на МКС с помощью батута https://t.co/8zGQhr9GVi

— Дмитрий Рогозин (@Rogozin) April 29, 2014

Дмитрий Рогозин: «Проанализировав санкции против нашего космопрома, предлагаю США доставлять своих астронавтов на МКС с помощью батута».

Но, что более важно, на этой пресс-конференции Илон Маск также отметил, что запуск космического корабля Crew Dragon, по его мнению, является поводом для гордости для всего человечества, так как это шаг к тому, чтобы люди стали мультипланетной цивилизацией.

И это действительно так. Все госмонополии рано или поздно рушатся, но выигрывают от этого обычные люди. Уже сейчас конкуренция и свободный рынок в области доставки космонавтов на МКС привел к снижению стоимости этой услуги на 30 % благодаря частной компании SpaceX. Теперь космос стал дешевле и ближе для всех людей во всём мире.

Мы надеемся, что и в будущей Свободной России непременно появятся свои Илоны Маски, которые сделают новые открытия, чтобы космические межпланетные путешествия стали реальностью.

И всё это должно служить примером того, что личность сильнее и лучше государства.

Как оказалось, для создания космических ракет не нужно сажать учёных в Гулаг. Для этого достаточно добровольного сотрудничества на свободном рынке в стране с верховенством права и неприкосновенностью частной собственности.

Что мы будем делать в космосе в ближайшем будущем

13-летняя девочка из Луизианы уже несколько лет проходит подготовку, чтобы стать первым человеком на Марсе. Чувствительность нового телескопа SAFIR будет в тысячу превышать возможности его современников. Создатель Tesla уже много лет создает космические ракеты. Марианна Новак подготовила гид по космическим проектам человечества и перспективам колонизации космоса в ближайшие годы.

На данный момент, главная космическая миссия всей планеты – подготовка пилотируемого полета на Марс как кульминация его многовекового исследования человеком. Данные, добытые многочисленными спутниками, космическими станциями и марсоходами, постоянно подогревают интерес к нашему красному соседу.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) лидирует в подготовке первого полета человека на Марс. В 2013 году было отобрано 8 астронавтов для дальнейшей подготовки к миссии в глубоком космосе за пределами земной орбиты, а именно, пилотируемому человеком полету на астероиды и далее на Марс в 2030-х годах. Данный проект является «возвратным» – астронавты должны вернуться домой на Землю.

Первых «марсиан» NASA планирует отправить к красной планете в 2030 году.

В качестве альтернативы, существует «Столетний космический корабль» (Hundred-Year Starship) – проект «безвозвратного» направления людей на Марс с целью колонизации планеты. Проект разрабатывает с 2010 года Исследовательским центром имени Эймса (лаборатория NASA). «Безвозвратность» приведёт к значительному сокращению стоимости полёта, появится возможность взять больше груза и экипаж. Отправка четырёх астронавтов «с возвратом» соответствует стоимости отправки 20 человек с билетом «в один конец». Первых «марсиан» планируется отправить к красной планете в 2030 году. Доставленные на Марс вместе с высокотехнологичной аппаратурой и небольшим ядерным реактором, они смогут производить кислород, воду и пищу. Каждые два года, когда Марс будет оказываться на нужной орбите, NASA сможет пополнять запасы колонистов и доставлять новых астронавтов.

Один из проектов “Столетнего космического корабля”

В рамках необъятной миссии подготовки к эпохальному событию, NASA осуществляет другие проекты. 5 декабря 2014 года запущен космический корабль Orion как очередной шаг на пути человека к Марсу. Идет разработка Asteroid Redirect Mission для обнаружения, захвата и перенаправления проходящего рядом с Землей астероида на стационарную орбиту вокруг Луны для дальнейшего его исследования астронавтами до 2025 года. Миссия InSight (беспилотный космический аппарат) стартует к Марсу в 2020 году; планируемая дата окончания – 2018. Цель миссии – исследования глубинных слоев Красной планеты, ее сейсмологии и образования.

Существует еще и частный проэкт колонизации Красной планеты – MarsOne, руководимый Басом Лансдорпом при поддержке лауреата Нобелевской премии по физике Герарда Хоофта. Проект стартовал в 2011 году с этапа жесточайшего отбора и подготовки кандидатов. В 2018 году планируется демонстрационная миссия отправки посадочного модуля и спутника. 2020 год – запуск второго спутника связи и беспилотного марсохода. 2022-2023 – запуск и доставка грузов для подготовки базы поселенцев. 2024-2025 – запуск корабля с техническим экипажем, который сменят первые четверо постоянных участников миссии, затем запуск первого пилотируемого корабля и начало фактического «обживания» базы. 2027 – новая партия переселенцев из 4 человек и грузов, и так каждые 2 года; к 2035 году население колонии должно достичь 20 человек. Предполагаемая длительность перелета – около 7 месяцев. Связь будет осуществляться при помощи спутников, а жизнь колонистов планируется транслировать на Землю круглосуточно.

Космический аппарат “Орион” – один из шагов NASA к высадке на Марс

В планах еще одной организации Inspiration Mars Foundation (некоммерческого фонда, основанного Деннисом Тито) отправить в январе 2020 года пилотируемую экспедицию на Марс продолжительностью 501 день для облёта красной планеты. Несмотря на общую эйфорию, часто звучит и вполне оправданный скепсис относительно перспектив бытия человечества на Красной планете. Опасности перелета (космическая радиация, долгосрочное нахождение в невесомости, психологические проблемы) и условия жизни на планете (в частности, пылевые бури) могут стать существенными помехами на пути успешного освоения Марса.

Ввиду того, что марсианская сила притяжения составляет 38% от земной, к ней необходимо адаптироваться заблаговременно.

Магнитное поле Марса слабее земного в 800 раз. Этот фактор тоже является проблемой, так как отсутствие магнитного поля отрицательно влияет на вегетативную нервную систему. Вполне возможно, придётся создавать искусственное магнитное поле на корабле и марсианской базе для решения этой проблемы.

Сейчас NASA инвестирует основные средства в развитие трех жизненно важных для исследования глубокого космоса технологий. Эти “must-have” технологии включают атомные часы для глубокого космоса, большой солнечный парус и улучшенную систему лазерной коммуникации. Кроме того, можно говорить и о других разработках, «зреющих» в лабораториях NASA: доселе неслыханных технологиях (например, притягивающий луч для перемещения физических объектов с силой, превосходящей действие гравитации), медицинских исследованиях деятельности человеческого организма в условиях невесомости, новейших разработках в энергетике (запуск солнечного паруса в 2016 году), экспериментах по всестороннему улучшению жизни на самой Земле, разведке новых небесных тел и изучение уже известных, и пр.

Европейское Космическое Агентство(ESA) не желает отставать от своего заокеанского тезки. BepiColombo — совместная космическая автоматическая миссия к Меркурию ESA и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Межпланетный зонд планируется запустить к Меркурию 9 июля 2020 года. К самой маленькой и одной из наименее изученных планет Солнечной Системы отправятся две орбитальных станции на одном транспортном модуле Mercury Transfer Module. Полёт продлится шесть лет, а прибытие в район Меркурия ожидается в 2021 году. Учёные планируют, что обе станции смогут проработать в окрестностях ближайшей к Солнцу планеты как минимум год. Проектная стоимость программы составляет 350 млн. евро.

Космический аппарат совместной миссии ESA и Японского агенства аэрокосмических исследований BepiColombo

Среди других ближайших проектов ESA:

Миссия Euclid (совместно с NASA), которая планируется к запуску в 2020 году. Проект предполагает использование мощного космического телескопа для исследования загадок темной материи и темной энергии, происхождения, геометрии и состава темной Вселенной.

Проект Дарвин, планировавшийся к запуску в этом году, представляет собой план выведения в космос системы инфракрасных телескопов с целью непосредственного наблюдения экзо-планет и поиска жизни на них. Проработка проекта была закончена в 2007 году, однако дальнейшие действия в настоящее время пока не ведутся. НАСА разработало похожий проект под названием Terrestrial Planet Finder, поэтому допускается вариант разработки еще одного совместного проекта.

Проект Галилео — совместная разработка спутниковой системы навигации Европейского союза и ESA. Система предназначена для решения геодезических и навигационных задач. Помимо стран Европейского союза, в проекте участвуют Китай, Израиль, Южная Корея, Украина; кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии. Ожидается, что Галилео войдёт в строй в 2014-2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников. Общие затраты оцениваются в 4,9 млрд. евро.

Британцы собирают деньги на реализацию проекта Lunar Mission One с помощью краудфандинговой платформы Kickstarter.

Не может не радовать тот факт, что помимо официальных источников, возможно альтернативное финансирование космических программ. Так, британцы собирают деньги на реализацию проекта Lunar Mission One с помощью краудфандинговой платформы Kickstarter. При успешном завершении сбора средств, через 10 лет на Луну будет отправлен робот с капсулой времени, в которой желающие смогут «увековечить» себя, вложив свое фото, текст, музыку и видео, или даже прядь своих волос. Данный краудфандинговый проект в космических исследованиях – не первый. Гермес – проект космического корабля, разрабатывавшийся ESA с 1987. Предполагалось, что первый корабль будет запущен в 1995, однако изменение политической ситуации и трудности с финансированием привели к закрытию проекта в 1993 году. Ни одного корабля так построено и не было. Группа специалистов из StarSystems, на фоне успехов частной космонавтики, решила вернуть проект к жизни, собрав деньги при помощи краудфандинга. Последние испытания двигателя прошли в 2012 году.

Среди прочего, Google хочет “раздавать” интернет в отдаленные участки Земли с помощью аэростатов

Многие интересные космические проекты финансируются неправительственными организациями. Так, из 8 проектов, заявленных в разработке Google X Lab, к космосу и аэронавтике имеют отношение целых три (с серьезной заявкой на достижение на данном этапе реальных результатов):

• Проект по созданию грузовых дронов – ProjectWing; • Проект предоставления интернет услуг в удаленные зоны Земли посредством размещения аэростатов в стратосфере – ProjectLoon; • Совместный проект с компанией MakaniPower, занимающаяся получением энергии от ветровых турбин-«воздушных змеев»;

Испытания грузовых дронов в рамках проекта ProjectWing уже проходят

Проекты, ранее рассмотренные, но отброшенные Google X Lab, включали в себя:

– космический лифт, реализация которого на данный момент считается неосуществимой; – разработку «парящей доски» (технология создания транспорта на воздушной подушке), которую сочли слишком дорогостоящей по сравнению с нуждами общества; – безопасный для пользователя ракетный ранец, который заклеймили как слишком громкий и энергорастратный, – а также изучение телепортации, признанной нарушающей законы физики.

Кроме того, совсем недавно Google арендовала у NASA один аэродром с ангаром. К чему бы это.

Грузовой корабль Dragon компании Илона Маска уже доставляет грузы на МКС

А теперь немного о частном финансировании «космической мечты». Известный бизнесмен и ученый Илон Маск, бывший совладелец платежной системы PayPal и создатель комнпании Tesla Motors, любит смотреть на звезды. Под влиянием творчества Айзека Азимова и его взглядов «на освоение человеком космического пространства как развитие (и сохранение) человеческого бытия», Маск ставит своей целью уменьшить затраты, требуемые для космического полёта человека, в 10 раз.

Проекты Илона Маска включают в себя создание многоразовой ракеты, сверхтяжелой ракеты и колонии на Марсе.

Его компания SpaceX является частным разработчиком серии ракет-носителей (два типа частично многоразовых ракет-носителей Falcon1 и Falcon9, а также многоразовый космический корабль Dragon) и коммерческим оператором космических систем. В декабре 2008 года НАСА подписало с компанией контракт на сумму 1,6 млрд. долларов США на 12 запусков носителя Falcon9 и космического корабля Dragon к МКС, в качестве замены кораблей SpaceShuttle после прекращения программы их запуска в 2011 году. Предполагается, что SpaceX в ближайшем будущем может стать основным космическим транспортным каналом.

Помимо ракет-носителей, Илон Маск планирует обеспечить весь мир спутниковым доступом в интернет. В течение пяти лет вместе с ГрегомУайлером (GregWyler) и командой SpaceX он собирается отправить на околоземную орбиту около семисот малых спутников. Этот космический флот должен обеспечить покрытие почти всей освоенной человеком земной поверхности. По плану, связь будет доступна из всех населённых пунктов и над большей частью мирового океана. Создание спутниковой группировки разделено на следующие этапы: запуск производства до 2020 года; вывод на орбиту высотой 800 км первой партии телекоммуникационных спутников в 2018-2019 годах; привлечение первых клиентов для дополнительного финансирования; завершение проекта к 2020.

Недавний тестовый полет аппарата Virgin Galactic завершился катастрофой.

Помимо проведения солидных исследований, человек хочет в космосе еще и развлекаться, в частности, путешествовать. Космо-туризмом давно и активно занимается Америка. Так, компания Virgin Galactic разрабатывает туристические суборбитальные и орбитальные полеты. Это будут подъемы 6 пассажиров до 16-километровой высоты, с дальнейшей отстыковкой космолета SpaceShipTwo от самолета-разгонщика WhiteKnightTwo, длительностью в 2,5 часа с нахождением в невесомости 5-6 минут. Стоимость билета – $250000.

Есть свои планы в этой области и у России. Российская космическая туристическая компания Space Adventures планирует отправить первых туристов на Луну на российских космических кораблях «Союз» в 2020 году. Точная стоимость подобного удовольствия для «нерядового россиянина» держится в секрете, гипотетическая цифра – 30-35 миллионов долларов.

Японская корпорация Obayashi планирует постройку космической станции к 2050 году для отправки туристов на лифте из углеродных нано-трубок со скоростью 200 км/час.

Путешествие будет занимать около недели, а стоимость такого проекта пока не определена.

Кроме того, необходимо упомянуть о зачатках космо-риэлторства. «Лунное посольство» полным ходом продает участки на Луне еще с 1980 года; продано уже около 7% поверхности спутника. В отличие от земных расценок, 40 соток на Луне стоят всего лишь 150 долларов.

Один из снимков Сатурна, сделанный аппаратом Cassini

Помимо близлежащих Марса или Меркурия, в «must-do» списке находятся исследования более удаленных планет Солнечной системы. В непосредственной временной близости от нас – завершение двух уже запущенных проектов. Достижение космическими кораблями Плутона и Юпитера в 2020 и 2020 годах соответственно помогут сорвать покров тайны над этими планетами, издавна мучившими своими загадками воображение человека.

Продолжаются миссия Cassini к Сатурну, а также миссия Kepler.

Целью последней является поиск обитаемых планет в нашей галактике Млечный Путь, который осуществляется при помощи специального телескопа, размещенного на космическом аппарате.

При непосредственном исследовании планет и их дальнейшей гипотетической колонизации, большую важность приобретает терраформирование как «подгонка» климатических условий космических тел под потребности земных животных и растений. Однако, пока данная наука существует как чисто умозрительная сфера деятельности.

LSST – новый сверхмощный телескоп, призванный изучать дальнй космос с Земли

Установка контакта с иными цивилизациями представляет другой аспект вопроса освоения внеземных территорий. Новые мощные радиотелескопы (к примеру, American Large Synoptic Survey Telescope в Чили для поиска темной материи и энергии, картографирования Млечного Пути и т.д., который частично профинансирован самим Биллом Гейтсом; или European Extremely Large Telescope, также в Чили, стоимостью в 1 млрд. евро, для поиска и изучения экзопланет, стадий развития космоса, расширения Вселенной и возникновения жизни), новые алгоритмы обработки данных, призваны изучать космос на предмет существования внеземной жизни.

На 2020 год планируется запуск криогенного космического телескопа Single Aperture Far-Infrared Observatory (SAFIR), для исследования образования и эволюции первых звезд и галактик, черных дыр и иных солнечных систем в глубоком космосе.

Чувствительность нового телескопа SAFIR будет в тысячу превышать возможности его двух современных “соперников”.

Мнения о возможности контакта с иным разумом сталкиваются и со скептической точкой зрения. Сторонники принципа Ферми считают, что «человечество — единственная технологически развитая цивилизация как минимум в нашей части Млечного Пути». Они утверждают, что человеку удастся колонизировать свою родную галактику в течение следующих 5-50 миллионов лет. А пока – кропотливый ежедневный труд, стоящий за каждым маленьким шажком человека в космосе. Программы NASA включают в себя многочисленные запуски самых разнообразных спутников для исследования непосредственно Земли и околоземного пространства, а также других небесных тел (проекты IceCube 2015; ICON & TESS 2020 и т.д.).

13-летняя Алисса Карсон уже несколько лет проходит подготовку к тому, чтобы стать первым человеком на Марсе

Далее в планах человечества следует миссия по изучению Солнца. Помимо продолжения уже действующих проектов (IRIS, Hinode и т.д.), планируются новые запуски космических аппаратов. Так, аппарат Solar Probe Plus будет запущен в 2020 году для изучения атмосферы Солнца вплотную. В течение 3 лет, пока продлится миссия, он проделает 24 оборота вокруг нашего светила и вернется на Землю с предположительно революционными данными о его сущности.

Естественно, космосу нужна молодая кровь. В США уже несколько лет проходит подготовку 13-летняя Алисса Карсон из городка Батон-Руж в штате Луизиана, чтобы стать первым человеком на Марсе. Япония пытается заинтересовать детей и студентов изучением астрофизики и космической техники, посылая HelloKitty в космос на спутнике и принимая отправленные игрушкой сообщения на Землю. Новые кадры – будущее космических исследований, которое создается уже сегодня, а активный выход в космос – будущее всего человечества.

#bit.ua

Читайте нас у Telegram

Теги: космос наука

Поділитися: SHARE 33 TWEET POCKET 1

Альтернативная история развития частной космонавтики в России

Только представьте, что триллионы отобранных у людей через налоги денег не были разворованы и бездарно потрачены государством на войны, а остались у людей. Человеческая креативность не знает границ. И сейчас не только космический туризм и скоростные перелёты по планете были бы реальностью. И кто знает, может быть, вообще у любого мог бы уже быть свой звездолёт!

Итак, раз компании SpaceX понадобилось 2,6 миллиарда долларов на разработку пилотируемой версии космического грузовика Dragon, то для запуска аналогичной частной компании в России нам нужно найти и обезвредить: 1. Полковников МВД типа Захарченко в количестве 20,3 штуки с их нетрудовыми, считай, коррупционными доходами в размере 128,3 миллиона $ (или 9 миллиардов рублей). 2. Полковников ФСБ Чекалиных — 15,2 штуки с их нетрудовыми доходами в размере 171 миллион $ (или 12 миллиардов рублей). 3. Сенаторов Арашуковых с отцом — 6,1 штуки с их, по версии следствия, украденными деньгами в размере 428 миллионов $ (или 30 миллиардов рублей).

И если сегодня частная компания первый раз в истории запустила человека в космос, то кажется довольно странным, что многие до сих пор верят, что без государства невозможно строить дороги или обучать детей.

Переосмысливая станцию

Однако в пользу постройки окололунной станции есть как минимум один «непробиваемый» довод. Такой проект может стать весомым ответом на вопрос о том, что станет с пилотируемой космонавтикой после МКС, как и на что будет использован громадный опыт совместной работы, накопленный за годы ее создания и эксплуатации. Международная станция действует уже почти 20 лет, окончание ее работы обозначено 2024 годом — возможно, сроки будут продлены до 2028-го, но рано или поздно ее все равно придется сводить с орбиты. И тогда международная кооперация может найти естественное продолжение уже у лунной орбиты. Работа на новой станции позволит сохранить этот опыт и набрать новый, необходимый для следующего этапа, пилотируемой экспедиции на Марс.

В сентябре 2020 года NASA и «Роскосмос» подписали соглашение о намерениях по созданию окололунной станции Deep Space Gateway, впоследствии переименованной в Lunar Orbital Platform-Gateway. Космические агентства и их партнеры по МКС создали рабочую группу для обсуждения реализации этого проекта. По словам космонавта Олега Котова, наиболее детально прорабатывается вариант создания станции на полярной высокоэллиптической орбите. Низкая орбита не слишком выгодна из-за необходимости постоянных коррекций. Эллиптическая же позволит станции подолгу «зависать» на месте, ретранслировать сигналы на Землю и вести поиск подходящих мест для будущей базы, в том числе с помощью дистанционно управляемых зондов.

В начале года прошло крупное собрание с участием около 300 специалистов, где обсуждались основные направления работы с Lunar Orbital Platform-Gateway. Предполагается, что это будет сравнительно скромная посещаемая станция из четырех небольших модулей.

Компании, участвующие в разработке PPE

Mark Geyer

Поделиться

Первой к Луне отправится силовая установка Power Propulsion Element (PPE) мощностью около 40 киловатт, которая будет выполнять ключевые для орбитальной базы функции. Ее разработкой занимаются пять компаний: Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, Sierra Nevada Corporation и Space Systems Loral. NASA будет выбирать окончательный вариант, как только компании продемонстрируют работоспособность предложенного ими проекта — причем не исключено, что будет заключено более одного контракта.

Ожидается, что запуск произойдет уже в 2021-2022 году. PPE будет нести необходимые в себе элементы, необходимые для обеспечения станции энергией, коррекции орбиты и связи с Землей и другими космическими кораблями. Кроме того, на силовой установке может находиться полезная нагрузка, предназначенная для проведения измерения уровня радиации и обнаружения нейтронов, нейрокогнитивных экспериментов и оценки психологического здоровья, выращивания растений и переработки отходов.

Следом к спутнику Земли будет доставлен жилой модуль (предположительно, не позднее 2025 года), где в течение как минимум 30 дней сможет находиться экипаж из четырех человек. В статье для американского издания Popular Mechanics

журналист Анатолий Зак сообщал, что в качестве основы российская РКК «Энергия» предлагает использовать большой научно-энергетический модуль НЭМ массой 24 тонны, который сейчас строится для МКС. Однако для его вывода на окололунную орбиту понадобится сверхтяжелая ракета, которую еще только предстоит создать — сегодня NASA намерено использовать американскую Space Launch System, первый полет которойпроизойдет не раньше 2020 года.

С другой стороны, в прошлом году NASA рассказало о том, что в рамках программы NextSTEP шесть компаний также разрабатывают прототипы жилого модуля (в том числе и компания Bigelow Aerospace, которые собирается запустить к Луне частный жилой модуль). Есть все шансы, что один из них будет выбран для LOP-G, но об этом мы не узнаем до второй половины следующего года.

Основные элементы будущей станции

Mark Geyer

Поделиться

Третьим элементом будущей орбитальной станции станет модуль логистики. Туда будут приходить грузы, которые позволят продлить миссию экипажа, там же могут проводиться научные эксперименты и демонстрация технологий. Кроме того, модуль можно будет потенциально использовать в коммерческих целях — правда, пока что не понятно, как именно.

И последней на окололунную орбитальную базу отправится шлюзовая камера для выходов экипажей в открытый космос — предложение о ее постройке может получить Россия.

Разработка и создание первых модулей для создания окололунной станции обойдутся в 2,7 миллиарда долларов, причем NASA планирует запросить первые 504 миллиона из бюджета США уже в новом году. Из них 328 миллионов потратят на энергетический модуль, а оставшиеся 176 миллионов — на обитаемый модуль, как сообщается в презентации Марка Гейера, исполнительного директора NASA по пилотируемым программам.

Амбициозные планы космических агентств: пять самых невероятных миссий будущего

Посадка робота «Фила» космическим аппаратом «Розетта» на комету Чурюмова-Герасименко знаменует начало новой главы в освоении космического пространства. Пройдет много лет прежде чем мы сможем разобраться со всеми собранными данными, а пока ученые уже задают очевидный вопрос — что дальше? BBC Future выбрали пять самых необычных миссий, придуманных космическими агентствами. Среди них планы поймать астероид, утопить подлодку подо льдами одного из спутников Юпитера и даже путешествие к далекой звезде.

Отправить астронавтов на орбиту Венеры

Благодаря зондам мы уже знаем кое-что о Венере, но смогут ли астронавты изучить ее подробнее? Венеру часто называют злым близнецом Земли — она такого же размера, как наша планета, но ее атмосфера токсична, а с неба льет кислотный дождь. Тем не менее Джеффри Лэндис и команда НАСА исследуют возможность отправки астронавтов на орбиту планеты, чтобы дистанционно управлять планетоходами на поверхности. На этом фантазия Лэндиса не останавливается: он считает, что люди могли бы даже жить в надувных шарах в верхних слоях атмосферы Венеры, над ее ядовитыми облаками. Давление и температура воздуха там очень похожи на земные, поэтому есть вероятность, что внутри шара можно поддерживать комфортные условия, пока он свободно парит без топлива.

Покорить моря Титана

На поверхности морей Титана, как полагают, могут образовываться плавучие льдины из углеводородов. Может ли в них таиться простая жизнь?

Климатическая система Титана очень похожа на земную, за исключением того, что облака прежде, чем вылиться дождем на поверхность и образовать озера и моря, накапливают метан. Агентством НАСА и Европейским конгрессом планетарных исследований были предложены две миссии посадки кораблей на эти моря. Естественно, препятствия огромны — толстые облака исключают использование солнечной энергии, следовательно, потребуется ядерное топливо. Навигация по вязким морям предполагает инновационную форму движения, что-то вроде бурения через жидкость. К сожалению, НАСА заморозило миссию, а планы Европейского конгресса планетарных исследований все еще находятся в зачаточном состоянии.

Найти жизнь подо льдами Европы

NASA

Возможно, более перспективная цель находится под ледяной оболочкой Европы, одного из спутников Юпитера. До таких далей Солнечной системы доходит крайне мало солнечного тепла, но теплая вода может течь подо льдом, нагретая тектонической активностью. Чтобы туда попасть, потребуется криобот, способный проплавить свой путь через несколько километров льда.

Нынешняя разработка НАСА называется «Валькирия»: нагревая воду при помощи ядерного источника энергии, она разбрызгивает ее на лед и растапливает его, затем собирает талую воду, чтобы продолжить процесс. Маленький прототип испытали в этом году на Аляске. Выяснилось, что за год робот может преодолеть 8 км льда. Сейчас проект серьезно финансируется для дальнейшего развития. Если все удастся, может быть, мы впервые встретим инопланетян — эти теплые океаны могут быть инкубаторами жизни.

Поймать астероид

Если цель посадки на комету была амбициозной, то миссия НАСА по перенаправлению астероида выглядит просто абсурдной. План заключается в выявлении, захвате и перемещении астероида на орбиту нашей Луны, где астронавты смогут добраться до него, чтобы получить пробы. Как и миссия «Филы», анализ космического камня даст нам новые идеи о происхождении Солнечной системы, а разработка самой технологии в перспективе поможет отклонить астероид, направляющийся к Земле, в случае если Армагеддон пойдет именно по такому сценарию.

Пока НАСА говорит, что пристально следит за шестью астероидами — потенциальными мишенями. Как именно поймать астероид еще не решили, один из вариантов — накрыть его надувным мешком. Если все пойдет по плану, НАСА прогнозирует, что уже через 15 лет астронавты смогут изучить астероид.

Долететь до Альфы Центавра

Roberts Space Industries

Оставим спутники Юпитера и далекие астероиды — в планах путешествие к Альфе Центавра. Если проект «Столетний космический корабль» осуществится, то люди, рожденные сегодня, станут свидетелями этого гигантского скачка для человечества. Суть совместного предприятия НАСА и Агентства передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA) «Столетний космический корабль» в создании базы, которая позволит людям полететь к другой звезде в ближайшие сто лет.

Сейчас прорабатывается каждый возможный аспект миссии, в том числе гипотетическое движение антиматерии, а также стратегии по преодолению разрушительного воздействия космических путешествий на организм человека. Правда, с учетом уровня современной науки, шансы на осуществление проекта кажутся бесконечно малыми. С другой стороны, 150 лет назад фантазии Жюля Верна о посадке на Луну казались дикостью, в то время человек даже на самолете еще не летал. Так что последний фильм Кристофера Нолана может быть не таким уж фантастическим.

Контуры космического будущего
К космическим полетам автоматических и пилотируемых аппаратов люди уже привыкли. Сегодня, спустя пятнадцать лет после выхода человечества в космос, они перестают быть сенсацией. Действительно, после создания первой пилотируемой орбитальной станции, разнообразных по роду выполненных задач полетов кораблей серии «Союз», фотографирования Луны и Марса с помощью межпланетных автоматических станций, прямого исследования атмосферы Венеры, прогулок по Луне американских космонавтов, триумфальных рейдов автоматических станций «Луна-16», «Луна-17» и «Луна-20» и, наконец, осуществления мягкой посадки космических аппаратов на поверхности Венеры и Марса кажется, что нет уже такой эффектной задачи в освоении космоса, которая бы сейчас захватила внимание человечества. Вот если бы космонавты улетели на годы и далеко-далеко, куда-нибудь, скажем, на Марс, к Сатурну или на спутники Юпитера, то это, по-видимому, снова поразило бы воображение землян. И все-таки, не слишком ли будничен тон в оценке современного уровня освоения космоса? Разве могли люди лет двести, сто и даже пятнадцать назад представить, какие события будут волновать мир в начале семидесятых годов нашего века? Мы ведь достигли того, о чем мечтали наши предки, создававшие легенды и сказки о полетах в небо, на Луну, а также к ближайшим планетам. Практические свершения, как видим мы это сегодня, опередили их самые смелые прогнозы, которые нам даже вчера казались несбыточными. В этом и заключается героика наших будней. А вернее — героика и будни неотделимы. И поэтому на сегодняшний день космонавтики нужно смотреть и через призму истории, анализируя цепь достижений на подходе к нему, и через призму будущего. Тогда наше трудовое сегодня предстанет перед нами в его истинном величии. Пора восторженного удивления космическими подвигами сменяется порой серьезных раздумий о космическом будущем нашего века. Мы все меньше говорим о рекордах и все больше о том, как помогут нам, землянам, космические полеты в самом трудном и самом долгом нашем деле: познании окружающей нас природы. Каким же представляется развитие космонавтики в ближайшем будущем? Отвечая на этот вопрос, академик Б.Н.Петров в статье «Заглядывая в будущее», в частности, писал: «Главными задачами исследования околоземного пространства останется дальнейшее изучение верхней атмосферы Земли, магнитосферы, солнечно-земных связей, космических лучей, внегалактических источников радиации и других проблем, представляющих интерес для современной науки. Все большую роль будут играть практические аспекты использования космической техники. Быстрыми темпами начнут развиваться космическая связь и телевидение… Со временем появится также всемирная система космической метеорологии с эффективными средствами обработки информации с широким применением вычислительной техники… В более отдаленном будущем, несомненно, станет реальным хотя бы частичное управление погодой… Важные практические результаты дадут навигационные спутники Земли…» Тысячи ученых, инженеров и техников уже сегодня ищут новые решения, закладывают основы космических аппаратов, которые через несколько лет придут на смену уже бороздящим Вселенную. Какими же станут проектируемые аппараты и корабли? По мнению авторов, их можно представить примерно та-кими. Искусственные спутники, межпланетные станции будут более специализированными, позволяющими глубже изучать те или иные процессы и явления. Устройства терморегулирования, телеметрии, радиоаппаратуры и другие будут в большей степени унифицированы; они смогут служить в течение долгих лет. Автоматические аппараты (в случае необходимости) смогут образовать специализированные системы. Стоимость различных аппаратов и ракет-носителей в несколько раз снизится, а результаты, полученные с их помощью, найдут более широкое применение в науке и хозяйстве. На орбитах начнут действовать целые «лаборатории» и «институты» с учеными и инженерами на борту, исследова-ния которых будут дополнять то, что «упустят» специализи-рованные автоматические аппараты. Расширятся возможности и для экспериментальной отработки несравнимо более сложных систем. Прогресс в области ракет приведет к тому, что появятся носители многократного применения, а их лучшее «энергетическое вооружение» даст возможность выводить на орбиту полезные грузы значительно большего веса, чем сейчас, при меньшей относительной стоимости запуска. В распоряжение ученых и практиков поступят тяжелые автоматические универсальные спутники многоцелевого назначения с разнообразной аппаратурой для систематических наблюдений. Плоды космических исследований хорошо ощутимы; они уже сейчас служат человечеству. Однако перспективы еще более грандиозные. Например, через спутник связи спустя несколько лет можно будет непосредственно транслировать программы разных стран на телеприемники индивидуального пользования. Применение подобных так называемых систем непосредственного вещания может при соответствующей международной организации передач привести к большому прогрессу в образовании, культуре, позволит знакомить десятки и сотни миллионов людей с новейшими научно-техническими и социально-экономическими достижениями. Большое значение для науки и техники, для транспорта и строительных работ будет иметь использование спутников для навигации и геодезии. В ближайшие годы подобные системы встанут на регулярную службу по диспетчированию морского флота и авиации, по прокладке трасс трансконтинентальных электропередач и нефтепроводов, по выбору и привязке мест нового промышленного и градостроительства. Система из навигационных спутников в сочетании с наземной системой обеспечения и бортовой аппаратурой самолетов и кораблей позволит устанавливать местоположение этих объектов в любое время суток при любых метеоусловиях. Система навигации с помощью искусственных спутников Земли может обладать неограниченной пропускной способностью и высокой устойчивостью к помехам. Навигационные спутники смогут взять на себя обеспечение связи с кораблями и самолетами, ретранслировать радиотелефонные переговоры пассажиров с Землей. Станет возможным прием в аэропортах телеметрической информации о работе бортовых систем самолетов для своевременного устранения возможных неисправностей. На основании данных, получаемых навигационными спутниками, можно будет выдавать рекомендации в отношении благоприятных маршрутов с использованием морских и воздушных течений. В перспективе возможно создание глобальной навигационной системы со сбором и обработкой информации в не-скольких главных пунктах, как это имеет сегодня место с метеорологическими спутниками. Важные прикладные задачи будут решаться с помощью и геодезических спутников. Рассматривая многочисленные фотоснимки Земли, полученные из космоса, мы невольно удивляемся, насколько соответствуют очертания материков изображению их на картах и глобусах. В течение столетий люди применяли методы геодезии для составления кажущихся нам такими обычными географических карт. Большая часть суши к настоящему времени покрыта триангуляционной сетью, обеспечивающей с определенной точностью «привязку» любых пунктов. Однако подобную сеть невозможно построить на поверхности морей и океанов. Поэтому не удавалось установить точные геодезические связи между континентами, островами с целью приведения их к единой системе координат. С этими задачами безусловно справятся в ближайшем будущем геодезические спутники Земли. Для определения координат заданного объекта геодезические спутники будут использоваться как опорные точки с точно известными в данный момент времени координатами. При этом будут проводиться одновременные измерения координат спутника из нескольких точек земной поверхности и затем путем сравнительно несложных расчетов осуществляться «привязка» заданного пункта. Таким образом, спутники позволят осуществить своего рода космическую триангуляцию. Использование геодезических спутников позволит определять координаты некоторых географических пунктов с большой точностью, а также уточнять с такой же точностью положение любой точки на земной поверхности относительно центра масс нашей планеты. Эти спутники будут применяться, кроме того, для исследования изменения береговой линии, для юстировки станций слежения за пилотируемыми космическими кораблями и т. д. Значительно изменится и специализация хорошо известных нам сегодня метеорологических спутников. Эти спутники обеспечат решение не только задач диагноза и прогноза погоды — они помогут в будущем осуществить конечную цель метеорологии: помочь управлять погодой. Прежде всего с их помощью будет изучена физика процессов в атмосфере. Это заложит прочную научную основу управления погодой, будут определены возможные способы воздействия на атмосферу, приводящие к желаемому результату. Характерной чертой космонавтики ближайшего будущего станет и то, что человек начнет постоянную эксплуатацию некоторых других космических систем хозяйственного значения. Помимо привычных нам спутников связи и метеорологии, геодезии и навигации, о которых мы уже рассказывали выше, появятся новые постоянно действующие космические системы, которые позволят контролировать радиационную обстановку в космическом пространстве и организовать постоянную «службу Солнца»; будут созданы системы для контроля за лесным хозяйством, за состоянием водной поверхности, гидрологии, земледелия и многие другие. За последние годы наблюдения Земли с космических кораблей и искусственных спутников стали важнейшей часть» многих программ космических исследований. При наблюдении с Земли размеры ущербов, нанесенных природе стихийными бедствиями — лесными пожарами, песчаными бурями, эрозией, выглядят незначительными и кажутся случайными явлениями. При наблюдении же из космоса изменения природы представляются более масштабно и очевидно. Возьмем, например, такую проблему, как эрозия почвы. Сколько эродированных почв, на какой стадии они развиваются — все это можно определить по фотографиям, сделанным с помощью космических кораблей. С помощью космических средств можно решить и ряд других задач. Например, провести классификацию почв в различных районах с тем, чтобы оценить возможность лучшего использования их, выбрать рационально места отгонных пастбищ и зимовий скота. При наличии достаточно точной аппаратуры можно определить степень прогрева почвы и оперативно распорядиться пахотной и посевной техникой, определить степень всхожести и созревания почвы — рационально распределить уборочную технику. Потери урожая в этом случае значительно сократятся. Уточнение запасов и сортов древесины в лесах, отслеживание миграции диких животных, контроль за сроками созревания сельскохозяйственных культур, разведка полезных ископаемых по структуре геологических образований, магнитным аномалиям и составу растительности — вот далеко не полный перечень новых «обязанностей» искусственных спутников Земли. Особое значение приобретет разведка запасов рыбы в морях и океанах. С помощью аппаратуры, работающей в различных участках спектра, спутники смогут определять пути движения рыбных косяков и сообщать об этом рыболовецким флотилиям. Это позволит значительно увеличить эффективность отлова рыбы без существенного расширения имеющегося парка судов. Космические исследования требуют использования последних достижений науки и техники, квинтэссенции всего того, что создано человеком. Трудность задач, которые ставит космос перед человеком, очень велика. Их разрешение требует мобилизации всех возможностей, которыми обладает человек, использования как автоматических, так и пилотируемых полетов. Основным направлением пилотируемых полетов будущего явится, несомненно, создание эффективных околоземных орбитальных станций, начало которым было положено запуском в нашей стране орбитальной пилотируемой станции «Салют». «…Если в первое десятилетие была доказана возможность полета человека в космос и работы в нем, то второе десятилетие будет периодом планомерной исследовательской работы человека с помощью космических орбитальных лабораторий. Космическая техника, очевидно, пойдет по пути последовательного создания сначала простых, затем все более сложных и крупных орбитальных станций, приспособленных для научных исследований и проведения научно-технических экспериментов в космосе…»*
* Академик Б.Н.Петров. Исследование космоса: успехи, направление, ориентиры. М.-Л., «Проблемы мира и социализма», 1971, № 4.

Вполне понятно, что создание долговременных орбитальных станций, оснащенных комплексом научного оборудования и способных разместить на борту большие экипажи, в состав которых входили бы ученые различных специальностей, является очень сложной проблемой. Естественно, что эта проблема не может быть решена сразу. Потрудиться придется еще немало. Прежде чем люди отправятся на постоянную работу в космос, понадобится выяснить, в частности, как влияет на человека длительное состояние невесомости, нужно ли создание на станциях искусственной силы тяжести, какова ее минимально необходимая величина. При создании долгодействующих орбитальных станций возникает и множество других вопросов. Остановимся, например, на таком, как выбор высоты орбиты. Выведение исследовательской лаборатории на незначительную высоту означает, что для поддержания ее на расчетной орбите потребуются повышенные расходы топлива на преодоление аэродинамического сопротивления верхних слоев атмосферы. Увеличение же высоты орбиты потребует создания усиленной противорадиационной защиты для членов экипажа, что однозначно влечет за собой уменьшение веса полезной нагрузки. Очевидно, необходимо будет пройти целый ряд предварительных этапов, прежде чем на орбитах вокруг Земли появятся крупногабаритные стационарные космические научные лаборатории. Вначале на орбиты начнут выводиться малые станции с экипажем в несколько человек, время осуществления которых, очевидно, не будет превышать нескольких месяцев. Эти станции типа советской «Салют» и американской «Скайлэб» будут использоваться для решения локальных научно-технических и хозяйственных задач и обладать хорошей маневренностью. В будущем с помощью более крупных станций, созданных либо путем стыковки, либо путем сборки на орбите новых конструкций, с экипажем в несколько десятков человек можно будет заняться систематическим проведением широкого комплекса научных и хозяйственных исследований. Рассчитанные на продолжительное время существования на постоянных орбитах, эти станции позволят проводить разнообразные эксперименты. В связи с этим будет увеличиваться необходимость участия различных специалистов: инженеров, техников, медиков, биологов, физиков, геологов, астрономов и т. д. Не секрет, что в ряде случаев человек способен будет лучше провести научный эксперимент, быстрее любого автоматического устройства оценить наблюдаемую картину, отфильтровать нужную информацию от излишней, а при необходимости изменить и программу проводимого исследования. Человеческий мозг способен обобщать, что недоступно пока никакому автомату. Так, например, присутствие ученого крайне необходимо при проведении многих астрономических наблюдений. Действительно, во всех обсерваториях имеется автоматическая фиксирующая аппаратура, однако астрономы почти каждую ночь сидят у своих телескопов, так как только из личных наблюдений они получают ценнейшую информацию. К тому же эта информация зачастую позволяет правильно расшифровать и объяснить события, зафиксированные на различных пленках. Или другой пример. Гигантский радиотелескоп на околоземной орбите, о сборке и наладке которого мечтают ученые, будет нести службу очень долгий срок. В течение этого времени потребуется постоянный технический и профилактический уход, ремонт и внесение необходимых изменений в его конструкцию, что по плечу только человеку. Недалеко то время, когда в состав экипажей орбитальных станций в обязательном порядке будет включаться ученый-геолог. Исследуя на борту станции фотографии Земли, анализируя данные спектрометрических, радиометрических наблюдений, геолог будет изучать складки нашей планеты, обнажения пород, плотность и стабильность почв, кору и мантию Земли. Он сможет устанавливать изменения характеристик поверхности, трещин, измерять вариации температуры почвы. Это позволит ему искать полезные ископаемые, предсказывать извержения вулканов, землетрясения и т. д. В составе экспедиции орбитальной станции вполне уместен и специалист-гидролог, который будет вести квалифицированные гидрологические исследования с целью обеспечения хозяйства всеми необходимыми сведениями о водных ресурсах, имеющих огромное значение в жизни людей. Ну а если на борту станции окажется метеоролог? Многоликая картина земной поверхности, массивы облаков, оценка характеристик теплового баланса Земли дадут опытному специалисту необходимую информацию для прогноза климатических условий в различных районах земного шара. Большой интерес представляет и проведение на орбитальных станциях обширных и фундаментальных медицинских исследований организмов людей и животных в условиях их длительного пребывания в невесомости. Не исключена возможность, что невесомость окажется полезной при лечении некоторых заболеваний человека. Одновременно с медицинскими будут проводиться и биологические исследования. Биологи смогут осуществить на орбитальных станциях разнообразные эксперименты по определению влияния условий космического полета на живые организмы и возможности существования жизни вне Земли. В последнее время ученые установили факт влияния магнитного поля Земли на многие физиологические функции человека. Оказалось, что при уменьшении напряженности магнитного поля изменяется температура тела, частота сердцебиения, состав крови, происходят психологические реакции и т. д. Изучение этой проблемы в реальных условиях космического пространства представляет большой интерес для современной медицины и биологии. Трудно перечислить все, что могут дать нам в будущем внеземные обитаемые станции. Здесь можно еще отметить использование условий вакуума и невесомости для постановки разнообразных физико-химических экспериментов и получения уникальных материалов и структур, отработки некоторых технологических процессов и т. д. Существуют проекты использования таких станций в качестве своеобразных энергетических систем, преобразующих энергии солнечных лучей и передающих ее на Землю в виде мощного целенаправленного излучения. Наконец, орбитальные обитаемые станции станут своеобразным переходным или связующим звеном между Землей и другими планетами Солнечной системы. Они позволят решить много сложных проблем отработки систем кораблей и подготовки космонавтов перед полетами к другим планетам, длительность которых будет измеряться годами. Орбитальные станции окажутся весьма выгодными для организации дальней сверхкосмической связи с межпланетными автоматическими аппаратами и пилотируемыми кораблями. Проблема обеспечения длительного функционирования обитаемых космических станций является одной из основных. Станции должны будут оставаться на орбитах в течение продолжительного, времени, которое в зависимости от специфики выполняемых исследований будет составлять от одного года до нескольких лет. В этом случае создание достаточных запасов (компонентов систем жизнеобеспечения: топлива, запасных, элементов и узлов служебной аппаратуры, научного оборудования и т. д.) на борту орбитальных станций для обеспечения их работы на длительный период времени практически неосуществимо. Кроме того, периодически должна производиться смена экипажа станции. Таким образом, регулярное сообщение между землей и орбитальными станциями станет необходимым. А осуществить его смогут так называемые транспортные корабли, оснащенные самыми современными и точнейшими навигационными средствами, позволяющими точно определять местоположение корабля и выдавать исходные данные для управления процессом поиска, сближения и стыковки с орбитальной станцией. Транспортные корабли станут аппаратами многократного применения, регулярно курсирующими между космодромами и орбитальными станциями, что значительно снизит стоимость снабжения и обслуживания этих уникальных сооружений человечества в ближнем космосе. Мы привели здесь лишь несколько примеров того, как околопланетные обитаемые станции могут служить человечеству. Не все их потенциальные возможности сегодня известны или ясны. В дальнейшем, несомненно, будут выявлены новые области их применения. Однако уже из краткого перечисления видно, что эти станции позволят поднять на качественно новый уровень космические исследования, обеспечат регулярное получение научной информации о нашей планете я окружающем ее космическом пространстве, станут первоклассными лабораториями для проведения сложных научно-технических и медико-биологических экспериментов. В то же время в космосе, как, пожалуй, ни в какой другой сфере, дорогу человеку прокладывают автоматы. Существенную роль играет посылка автоматических станций в удаленные и труднодоступные районы Вселенной. Оснащенные разнообразной научной аппаратурой, они позволяют получать и затем передавать на Землю по радиоте-леметрическим каналам большой объем информации о протекающих физических процессах, тем более, что созданы уже и аппараты возвращаемого типа, которые обеспечивают доставку результатов исследований непосредственно на Землю. Вполне естественно, что сегодня многих интересует вопрос: что же практического может дать людям изучение и освоение районов дальнего космоса и небесных тел, в том числе и ближайших к Земле планет Солнечной системы, Очевидно, что для этого существуют определенные причины. Да, они имеются. Мы рассмотрим вкратце лишь некоторые из них. Нынешний этап космических исследований можно было бы сравнить с тем временем в жизни каждого человека, когда, появившись на свет, он вдруг начинает осознавать окружающий мир. Ничего застывшего, все в движении, непрерывный поток новой информации, постоянное ожидание еще более поразительных открытий. Здесь уместно остановиться на двух высказываниях президента АН СССР академика М. В. Келдыша, сделанных им перед учеными нашей страны при обсуждении задач на девятую пятилетку. Он, в частности, сказал: «Поразительные открытия последнего десятилетия в астрофизике указывают на возможность существования новых состояний материи, преобразуют наши представления о Вселенной. Вместе с тем технический прогресс позволил человеку выйти за пределы Земли в космос, и это открыло новые громадные возможности для решения многих практических задач на Земле, для проникновения в Солнечную систему и ее исследования, для развития принципиально новых средств изучения всей Вселенной». И далее: «Открытие таких удивительных объектов, как пульсары и квазары, обнаружение реликтового излучения, инфракрасного излучения галактик и рентгеновских источников создали импульс для интенсивных исследований по строению и эволюции Вселенной, галактик и звезд, к обнаружению процессов, которые, возможно, связаны с новыми формами существования и законами превращения материи. Нам необходимо всемерно поддерживать исследования в этих направлениях: они представляют большой научный интерес, а может быть, в перспективе откроют принципиально новые возможности использования законов природы». Вполне очевидно и понятно, что исследование удаленных от Земли районов межпланетного космического пространства с помощью автоматических станций имеет принципиально важное значение для человечества. Что же касается изучения планет Солнечной системы, то определяющими здесь могут быть следующие положения. Одной из причин пока еще недостаточной изученности нашей планеты является то обстоятельство, что ученые не могут достаточно полно «сравнить» ее ни с одним другим небесным телом. Исследуя же единственный экземпляр небесного тела — нашу планету, они не в состоянии отличить закономерное и общее от случайного и индивидуального. Предоставляемая космической техникой возможность познакомиться с состоянием и особенностями других планет Солнечной системы, где многие процессы протекают в иной термодинамической, физико-химической и другой обстановке, позволит глубже понять процессы, происходившие на Земле в разные эпохи ее эволюции. Поэтому сравнение движения, физических характеристик, строения, происхождения и развития нашей планеты с данными, полученными для других планет Солнечной системы, позволит более точно оценить существующие космогонические, космологические, геофизические, биологические, геологические и другие кон-цепции, касающиеся происхождения, развития и внутреннего строения нашей родной колыбели — Земли. Это, в частности, будет способствовать более глубокому пониманию закономерностей образования и размещения земных полезных ископаемых и, следовательно, совершенствованию геологических прогнозов, столь важных для человечества, а также для выяснения внутреннего строения Земли. А это имеет очень важное для нас значение. До сих пор еще не ясны причины, вызывающие вулканическую деятельность на Земле, а также землетрясения. Не понятны причины и образования в земной коре огромных горных систем и гигантских трещин — разломов в несколько километров глубиной и простирающихся на многие тысячи километров. Вполне очевидна настоятельная необходимость изучения на небесных телах вулканической деятельности и планетотрясений. В этой связи нельзя не указать и на такую тайну нашей планеты, как оледенение некоторой части ее поверхности. Некоторые ученые, например, считают, что это результат активной вулканической деятельности, которая приводила к запыленности атмосферы пепловыми частицами, образованию мощного облачного покрова и, как следствие, к уменьшению прозрачности атмосферы для тепловых лучей Солнца. В результате, средняя температура поверхности нашей планеты становилась ниже, а это и приводило к увеличению снегового и ледового покрова того или иного полушария Земли. Граница их доходила не только до умеренных широт, но и опускалась еще ниже к экваториальному поясу Земли. Исследуя характер вулканической деятельности на небесных телах, планетотрясения и состояние климата, можно будет узнать у Земли и эти ее тайны. Среди многих земных загадок особое место занимает тайна происхождения нефти. Большинство геологов считают, что нефть на Земле органического происхождения, т.е. она возникла из остатков ископаемых животных и растений. Некоторые же ученые придерживаются гипотезы Д.И.Менделеева о неорганическом ее происхождении, то есть из «неживого» вещества. Менделеев считал, что нефть образуется в результате реакций, идущих на большой глубине при высоких температурах и давлениях между углеродистым железом и водой, просачивающейся с земной поверхности или находящейся в глубинных зонах земного шара. Долгое время эта идея не встречала поддержки. Однако с увеличением глубины бурения, обнаружилось, что нефть имеется не только в осадочных, но и в кристаллических породах фундамента, подстилающего осадочные толщи и вовсе не содержащих органического вещества. Очевидно, что нефти органического происхождения, например на Луне или Марсе, быть не может, поскольку на этих небесных телах не было, как сейчас считается, жизни, подобной земной. Поэтому если на Луне или Марсе все же обнаружат в будущем нефть, то это будет свидетельствовать о ее неорганическом происхождении. А это очень важно. Прежде всего потому, что если нефть в недрах Земля возникла еще на заре существования нашей планеты, то вполне возможно, что основные ее запасы находятся на большой глубине, а раз так, то используемые сегодня месторождения ее составляют лишь малую долю общих запасов этого весьма ценного вещества. Поэтому возникнет необходимость в изменении направленности поисковых работ по разведке нефти на Земле. Большой интерес представляет также вопрос о жизни на других небесных телах. Надо полагать, что на них приспособление живой материи к условиям существования могло происходить иначе, чем на Земле. Сопоставляя обнаруженные в космосе формы жизни с земной, мы сможем поставить вопрос более широко: как возникает жизнь во Вселенной? И тогда мы либо подтвердим единство законов развития живой материи, либо внесем необходимые коррективы в установившиеся взгляды на величайшую тайну природы. И тот, и другой исход будет уточнением знания о происхождении жизни и условий ее эволюции прежде всего на нашей планете. Многое обещает человечеству изучение Венеры, Марса и других планет. Проводя исследования на расстоянии миллионов километров, мы сможем раскрыть тайны близкой и родной Земли. Высокий уровень развития ракетно-космической техники открывает возможности осуществления в будущем межпла-нетных путешествий. Однако для их реализации предстоит решить еще много сложных научных и технических задач. Одной из таких задач, по мнению ученых-медиков, является проблема жизнеобеспечения экипажей космических кораблей, под которой понимается комплекс средств для обеспечения в полете жизненных функций человека и поддержания его работоспособности. Для осуществления полетов человека в космосе прежде всего необходимо обеспечить радиационную безопасность пилотируемого корабля от всех видов космической радиации. Не менее важными являются мероприятия по созданию в космическом корабле необходимых температурных режимов, процессов теплообмена и нормального давления. И, наконец, необходимо досконально исследовать вопросы переносимости человеком ускорений и продолжительной невесомости, а также обеспечения его кислородом, долгохранящейся пищей и водой. Решение лишь одних из этих проблем — довольно трудноразрешимая задача, сложность которой возрастает с увеличением продолжительности полета. А сколько других проблем? Сегодня полеты пилотируемых космических кораблей совершаются лишь в околоземном и окололунном космическом пространстве. В будущем возможны будут полеты к планетам. Ну а за пределы Солнечной системы? Естественное желание человека проникнуть в столь отдаленные районы космического пространства сталкивается по крайней мере с двумя новыми нерешенными проблемами: недостаточностью продолжительности его жизни и незначительными (по сравнению со скоростью света) скоростями полета космических кораблей. О полетах человека за пределы Солнечной системы можно лишь помечтать. Если даже сообщить ракете скорость, равную скорости света, то для полета «с возвращением» до ближайших звезд нашей Галактики Альфа-Центавра и Сириус понадобится соответственно около 10 лет и 20 лет. Скорости, достигнутые в настоящее время в ракетной технике, позволяют в течение жизни человека «слетать» только на некоторые планеты Солнечной системы. Так, по расчетам ученых, продолжительность полета до Марса составляет в целом около года, до Венеры — четыре месяца, до Юпитера — три года. Совершенно очевидно, что за исключением полетов к ближайшим к нам планетам Солнечной системы участие человека в межпланетных перелетах в ближайшие годы проблематично. Очевидно, что в течение еще продолжительного времени исследование планет, околосолнечного пространства и других районов дальнего космоса будет осуществляться преимущественно автоматическими аппаратами. И тем не менее активное участие человека в изучении космического пространства следует признать необходимым. Ибо как бы ни были совершенны средства автоматики, как бы ни была высока их надежность, все же они полностью не могут заменить совершеннейшее творение природы — человеческий мозг. Только человек в состоянии произвести полный и детальный анализ наблюдаемых явлений, принять решение об изменении или продолжении эксперимента в необходимых случаях. Непосредственное участие человека в экспериментах дает возможность выбрать наиболее интересные объекты для наблюдения, анализа и направления дальнейших исследований. Трудно сейчас предугадать все многообразные возможности использования космических аппаратов и перечислить задачи, которые сможет решать с их помощью наука и техника недалекого будущего. Однако уже сегодня совершенно ясно, что космические исследования дадут очень много дальнейшему прогрессу человечества. Уже в ближайшие годы оно, по-видимому, пошлет своих верных помощников — автоматические аппараты — на орбиты спутников Венеры и Меркурия, а затем «уйдут» с Земли посланцы к нашим дальним соседям: Сатурну, Урану, Нептуну и Плутону. Пройдут годы, может быть, не только нашим детям, но и нам суждено будет рассматривать на цветных телеэкранах загадочные кольца Сатурна или панорамы Сатурна, Урана и Плутона. Вся пятнадцатилетняя история развития современной космонавтики, по нашему мнению, является убедительным подтверждением вышесказанному.

Далее…

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: