Marsin aavikon tylsä maisema
Ei voi maalata kylmää auringonnousua
Kevyessä ilmassa kirkkaat varjot
Nukuimme nyt kaukaiselle maastoajoneuvolle.
1900 -luvun suuri avaruusodysseia muuttui julmaksi farssiksi - sarja kömpelöitä yrityksiä paeta "kehdostaan", ja eloton avaruuden musta kuilu avautui ihmisen eteen. Tie tähtiin oli lyhyt umpikuja.
Kosmonautiikan synkkällä tilanteella on useita yksinkertaisia selityksiä:
Ensinnäkin kemiallisilla polttoaineilla toimivat raketit ovat saavuttaneet rajansa. Heidän kykynsä riittivät päästäkseen lähimpiin taivaankappaleisiin, mutta aurinkokunnan täysimittaiseen tutkimukseen tarvitaan enemmän. Yhä suositummat ionimoottorit eivät myöskään pysty ratkaisemaan valtavien avaruusmatkojen voittamisen ongelmaa. Ionisten supermoottoreiden työntövoima ei ylitä muutamia murto-osia yhdestä Newtonista, ja planeettojen väliset lennot venyvät edelleen monta vuotta.
Huomaa - puhumme vain maailmankaikkeuden tutkimuksesta! Olosuhteissa, joissa hyötykuorma on vain 1% raketti- ja avaruusjärjestelmän laukaisumassasta, ei ole mitään järkeä puhua taivaankappaleiden teollisesta kehityksestä ollenkaan.
Miehitetty avaruustutkimus oli erityisen pettymys - toisin kuin 1900 -luvun puolivälin tieteiskirjailijoiden rohkeat hypoteesit, Cosmos osoittautui jäiseksi vihamieliseksi ympäristöksi, jossa kukaan ei ole tyytyväinen orgaanisiin elämänmuotoihin. Olosuhteet Marsin pinnalla - ainoa "kunnollisista" taivaankappaleista tässä suhteessa, voivat aiheuttaa shokin: ilmakehä, joka on 95% hiilidioksidia, ja paine pinnalla, joka vastaa maan painetta ilmakehä 40 kilometrin korkeudessa. Tämä on loppu.
Olosuhteet muiden tutkittujen planeettojen ja jättiläisplaneettojen satelliittien pinnoilla ovat vielä pahemmat - lämpötilat - 200 - + 500 ° С, ilmakehän aggressiivinen koostumus, hirvittävät paineet, liian matala tai päinvastoin liian voimakas painovoima, voimakas tektoniikka ja tulivuorenpurkaukset toiminta …
Galileo -planeettojen välinen asema, joka on suorittanut yhden kiertoradan Jupiterin ympärillä, sai säteilyannoksen, joka vastaa 25 tappavaa annosta ihmisille. Samasta syystä maanläheiset kiertoradat yli 500 km: n korkeudessa ovat käytännössä suljettuja miehitettyjen lentojen vuoksi. Edellä alkaa säteilyvyöt, joissa pitkäaikainen oleskelu on vaarallista ihmisten terveydelle.
Siellä missä kestävin mekanismi tuskin voi olla olemassa, hauraalla ihmiskeholla ei ole mitään tekemistä.
Mutta Cosmos kutsuu unelma kaukaisista maailmoista, eikä ihminen ole tottunut luopumaan vaikeuksien edessä - väliaikainen viivästyminen matkalla kohti tähtiä lupaa olla lyhytikäinen. Edessä on titaaninen työ lähimpien taivaankappaleiden - Kuun, Marsin - tutkimiseen ja kehittämiseen, jossa ei voi tehdä ilman miehitettyä astronautiaa.
Marsin tutkijat
Luultavasti kysyt - miksi kaikki tämä kosminen "melu"? On aivan selvää, että nämä tutkimusmatkat eivät tuota käytännön hyötyä, rohkeat fantasiat asteroidien louhinnasta tai Helium-3: n louhimisesta Kuussa ovat edelleen rohkeiden olettamusten tasolla. Lisäksi maan talouden ja teollisuuden näkökulmasta tähän ei ole tarvetta, eikä se todennäköisesti näy pian.
Sitten - mitä varten? Vastaus on yksinkertainen - ehkä tämä on ihmisen kohtalo. Luo hämmästyttävän kauneuden ja monimutkaisuuden tekniikka ja sen avulla tutkia, hallita, muuttaa ympäröivää tilaa.
Kukaan ei aio pysähtyä siellä. Päätavoitteena on nyt valita prioriteetit oikein jatkotyöhön. Tarvitsemme uusia rohkeita ideoita ja kirkkaita, kunnianhimoisia projekteja. Mitkä ovat seuraavat askeleemme kohti tähtiä?
1. kesäkuuta 2009 NASAn aloitteesta ns. Augustine Commission (nimetty päänsä mukaan - Lokheedin entinen johtaja Martin Norman Augustine) - Yhdysvaltojen miehitettyä avaruustutkimusta käsittelevä erityiskomitea, jonka tehtävänä oli kehittää lisäratkaisuja ihmisten avaruuteen tunkeutumispolulla.
Jenkit tutkivat huolellisesti raketti- ja avaruusteollisuuden tilaa, analysoivat tietoja planeettojen välisistä retkistä automaattisilla koettimilla, ottivat huomioon lähimpien taivaankappaleiden pintojen olosuhteet ja "tutkivat tarkasti jokaisen budjetista annetun sentin valossa".
Syksyllä 2009 Augustinus -komissio esitteli yksityiskohtaisen raportin tehdystä työstä ja teki useita yksinkertaisia, mutta samalla täysin nerokkaita johtopäätöksiä:
1. Lähitulevaisuudessa odotettu miehitetty lento Marsiin on bluffi.
Huolimatta ihmisten punaiselle planeetalle laskeutumiseen liittyvien hankkeiden suosiosta, kaikki nämä suunnitelmat ovat vain tieteiskirjallisuutta. Miehen lento Marsiin nykyaikaisissa olosuhteissa on kuin yrittäisi ajaa "sadan metrin" kilpailua jalkojen murtumalla.
Mars houkuttelee tutkijoita sopivilla ilmasto -olosuhteilla - täällä ei ainakaan ole polttolämpötiloja, ja alhainen ilmanpaine voidaan kompensoida "tavallisella" avaruuspuvulla. Planeetta on normaalikokoinen, painovoimainen ja kohtuullisen kaukana Auringosta. Täältä löydettiin jälkiä veden läsnäolosta - muodollisesti kaikki edellytykset onnistuneelle laskeutumiselle ja työskentelylle Punaisen planeetan pinnalla.
Kuitenkin avaruusalusten laskeutumisen kannalta Mars on ehkä pahin vaihtoehto kaikista tutkituista taivaankappaleista!
Kyse on planeettaa ympäröivästä salakavalasta kaasukuoresta. Marsin ilmapiiri on liian harvinainen - niin paljon, että perinteinen laskuvarjolasku on mahdotonta täällä. Samaan aikaan se on riittävän tiheä polttaakseen laskeutumislaitteen vahingossa "hyppäämällä" kohti pintaa kosmisella nopeudella.
Laskeutuminen Marsin pinnalle jarrutusmoottoreilla on erittäin vaikea ja kallis yritys. Laite "roikkuu" pitkään suihkumoottoreissa Marsin painovoimakentässä - on mahdotonta luottaa täysin "ilmaan" laskuvarjon avulla. Kaikki tämä johtaa hirvittävään polttoaineen hukkaan.
Tästä syystä käytetään epätavallisia menetelmiä - esimerkiksi automaattinen planeettojen välinen luotain "Pathfinder" laskeutui kahden jarrumoottorisarjan, etujarrun (lämmöneristävän) suojaverhon, laskuvarjo ja puhallettavan "turvatyynyn" avulla - Kaatuttuaan punaiseen hiekkaan nopeudella 100 km / h, asema hyppäsi pinnalta useita kertoja pallon tavoin, kunnes se pysähtyi kokonaan. Tällainen järjestelmä ei tietenkään ole täysin sovellettavissa miehitetyn retkikunnan laskeutumisessa.
Curiosity istui yhtä upeasti vuonna 2012.
Mars -roverista, jonka massa oli 899 kg (paino Marsilla 340 kg), tuli raskain Marsin pintaan toimitettavista maanpäällisistä ajoneuvoista. Näyttää siltä, että vain 899 kg - mitä ongelmia täällä voi syntyä? Vertailun vuoksi Vostok -avaruusaluksen laskeutumisajoneuvon massa oli 2,5 tonnia (koko aluksen massa, jolla Juri Gagarin lensi, oli 4,7 tonnia).
Kaavio Mars Science Laboratoryn (MSL) laskeutumisesta, joka tunnetaan paremmin nimellä Curiosity rover
Ja ongelmat osoittautuivat kuitenkin suuriksi - jotta ne eivät vahingoittaisi Curiosity -roverin rakennetta ja varusteita, heidän täytyi käyttää alkuperäistä suunnitelmaa, joka tunnetaan nimellä "taivaanosturi". Lyhyesti sanottuna koko prosessi näytti tältä: planeetan ilmakehän voimakkaan hidastumisen jälkeen taso, johon rover oli kiinnitetty, oli 7,5 metriä Marsin pinnan yläpuolella. Curiosity laskettiin varovasti planeetan pinnalle kolmen kaapelin avulla - saatuaan vahvistuksen, että sen pyörät koskettivat maata, rover katkaisi kaapelit ja sähkökaapelit pyrolatauksilla ja sen yläpuolella roikkuva vetolava lensi pois sivulle, tehden kovan laskeutumisen 650 metrin päässä roverista.
Ja se on vain 899 kiloa hyötykuormaa! On pelottavaa kuvitella, millaisia vaikeuksia syntyy laskeutuessamme Marsille 100 tonnin aluksella, jossa on pari astronauttia.
Kaikki edellä mainitut ongelmat muutetaan satoiksi tonneiksi "marsilaivasta". Varovaisimpien arvioiden mukaan lähtövaiheen massa matalan maan kiertoradalla on vähintään 300 tonnia (vähemmän optimistiset arviot antavat jopa 1500 tonnin tuloksen)! Jälleen kerran tarvitaan erittäin raskaita kantoraketteja, joiden mitat ylittävät monta kertaa kuun Satrun-V: n ja N-1: n hyötykuormalla 130 … 140 tonnia.
Jopa käytettäessä "Marsin avaruusaluksen" leikkausmenetelmää pienemmistä lohkoista ja käyttämällä kahta alusta - pää (miehitetty) ja automaattinen kuljetusmoduuli ja niiden myöhempi telakointi Marsin kiertoradalla - ratkaisemattomien teknisten ongelmien määrä ylittää kaikki kohtuulliset rajat.
Tässä tilanteessa ihmisen lähettäminen Marsiin on kuin yrittäisi ratkaista Fermatin viimeisen lauseen ilman yksinkertaisinta algebran tuntemusta.
Miksi sitten kiusata itseäsi toteuttamattomilla illuusioilla? Eikö ole helpompaa alkaa oppia kävelemään ilman kainalosauvoja ja hankkia tarvittava kokemus ratkaisemalla hieman yksinkertaisempia, mutta yhtä lumoavia tehtäviä?
Brittiläiset tutkijat ovat havainneet, että asteroidi Apophis ei ole vaarallinen maapallolle
Augustinus -komissio kehitti suunnitelman nimeltä Joustava polku, tarina, joka ansaitsee Hollywood -elokuvan. Tämän teorian tarkoitus on yksinkertainen - oppia tekemään pitkiä planeettojen välisiä lentoja harjoittelemalla … astreroideilla.
Asteroidi Itokawa verrattuna kansainväliseen avaruusasemaan
Vaeltavilla kivikappaleilla ei ole havaittavaa ilmapiiriä, ja niiden alhainen painovoima tekee "telakoinnin" samanlaiseksi kuin sukkulan telakointi ISS: n kanssa - varsinkin kun ihmiskunnalla on jo kokemusta "läheisistä yhteyksistä" pienten taivaankappaleiden kanssa.
Tässä ei ole kyse "Tšeljabinskin meteoriitista" - japanilainen luotain Hayabusa (Sapsan) teki marraskuussa 2005 kaksi laskeutumista pölynimurilla 300 metrin Itokawan asteroidin (25143) pinnalle. Kaikki ei sujunut moitteettomasti: aurinkosäteily vaurioitti aurinkopaneeleja, avaruuskylmä esti kaksi anturin kolmesta gyroskoopista, Minerva-minirobotti katosi laskeutumisen aikana, lopulta laite törmäsi asteroidiin, vaurioitti moottoria ja menetti suunnan. Parin vuoden kuluttua japanilaiset onnistuivat saamaan takaisin koettimen hallinnan ja käynnistämään ionimoottorin uudelleen - kesäkuussa 2010 asteroidihiukkasia sisältävä kapseli toimitettiin lopulta Maalle.
Lennot asteroideihin voivat antaa useita hyödyllisiä tuloksia kerralla:
Jotkut yksityiskohdat aurinkokunnan muodostumisesta ja historiasta tulevat selväksi, mikä sinänsä on erittäin kiinnostavaa.
Toiseksi se on avain ratkaistaan "meteoriittiuhan" - kaikki Hollywoodin hitti "Armageddon" - käsikirjoituksen yksityiskohdat. Mutta todellisuudessa asiat voivat kääntyä vieläkin mielenkiintoisempaan suuntaan:
Ensimmäinen päivä. Jättiläinen asteroidi lähestyy Maata. Ryhmä rohkeita poraajia
meni hänen luokseen asentaa ydinvaraus.
Toinen päivä. Jättiläinen asteroidi, jolla on ydinvaraus, lähestyy Maata.
Kolmanneksi geologinen tutkimus. Asteroidit ovat erittäin kiinnostavia mineraalien lähteinä (valtavat malmivarat, alhainen painovoima ja alhainen toisen kosmisen nopeuden arvo - raaka -aineiden kuljetus maapallolle on yksinkertaistettu). Tämä on tulevaisuutta varten.
Lopuksi tällaiset tehtävät tarjoavat korvaamatonta kokemusta miehitetyistä planeettojen välisistä lennoista.
NASA ehdottaa Lagrange-pisteitä Maa-Aurinko-järjestelmässä (alueet, joilla vähäisen painon omaava kappale voi pysyä paikallaan pyörivässä viitekehyksessä, joka liittyy kahteen massiiviseen kehoon) ensisijaisiksi kohteiksi. Taivaallisen mekaniikan näkökulmasta näille alueille lentäminen on jopa helpompaa kuin Kuuhun lentäminen, vaikka etäisyys Maasta on huomattavasti suurempi.
Seuraavia kohteita kutsutaan Atonin, Apollon jne. Ryhmien maanläheisiksi asteroideiksi. - Maan ja Marsin kiertoratojen välillä. Seuraavaksi on lähin taivaankappaleemme - Kuu. Sitten on ehdotuksia lähettää pysähtymätön tutkimusmatka Marsiin - lentää ja tutkia planeettaa kiertoradalta, jota seuraa laskeutuminen Marsin satelliitille Phobos. Ja vasta sitten - Mars!
Uudet rohkeat tutkimusretket edellyttävät uusien teknisten välineiden luomista - jo nyt jenkit työskentelevät energisesti monikäyttöisen miehitetyn avaruusaluksen "Orion" projektin parissa.
Ensimmäinen testin laukaisu on suunniteltu vuonna 2014, avaruusalus on tarkoitus laukaista 6000 km: n etäisyydellä Maasta - 15 kertaa kauempana kuin ISS -kiertorata sijaitsee. Vuoteen 2017 mennessä Orionille on tarkoitus valmistaa erittäin raskas kantoraketti SLS, joka pystyy laukaisemaan viiteradalle jopa 70 tonnia lastia (tulevaisuudessa jopa 130 tonnia). Odotetaan, että Orion + SLS -raketti- ja avaruusjärjestelmä saavuttaa täyden valmiutensa vuoteen 2021 mennessä - tästä hetkestä lähtien miehitetyt tutkimusmatkat maan kiertoradan ulkopuolelle ovat mahdollisia.
"Orion" kuun oriitilla taiteilijan esittämänä
Kaikki uusi on hyvin unohdettua vanhaa. Kotimaiset asiantuntijat tunsivat Augustinus -komission johtopäätökset - ei ole sattumaa, että Neuvostoliiton avaruusohjelma, joka oli tutustunut Marsin salakavalaan ilmapiiriin, muutti nopeasti Phobosin tutkimuksen (epäonnistuneet Phobos -1- ja 2 -laukaisut), 1988) - laskeutuminen satelliitille on loppujen lopuksi paljon helpompaa kuin Punaisen planeetan pinnalle. Samaan aikaan Phobos on geologian kannalta lähes kiinnostavampi kuin Mars itse. Vastenmielinen Phobos-Grunt ja lupaava Phobos-Grunt-2 ovat kaikki saman ketjun lenkkejä.
Tällä hetkellä myös venäläiset tiedemiehet ovat taipuvaisia uskomaan, että on hyödyllistä tutkia pieniä taivaankappaleita. Miehitetyistä tutkimusmatkoista ei vielä puhuta, Roscosmos työskentelee mahdollisuudessa lähettää automaattisia koettimia Kuuhun (Luna-Glob, Luna-Resource, seuraava suunniteltu laukaisu on 2015) sekä fantastisen Laplace-P: n toteuttaminen. retkikunta. Jälkimmäisessä tapauksessa koetin on tarkoitus laskea Ganymeden pinnalle, joka on yksi Jupiterin jäisistä satelliiteista.
Viesti venäläisen koettimen suunnitellusta lähettämisestä aurinkokunnan ulkoplaneetoille aiheutti "Phobos-Grunt" -tyylisiä syövyttäviä vitsejä, "Jupiter on ihanteellinen kohde, vielä 5 miljardia kuolee ikuisesti syvyyksissä avaruudesta "" Vaihtoehto "Laplace-Popovkin" …
Tulevan tehtävän ilmeisestä monimutkaisuudesta ja epäselvyydestä huolimatta automaattisen aseman laskeutuminen Ganymeden pinnalle on tuskin vaikeampaa kuin Marsin pinnalla.
Tietenkin miehitetyt lennot Lagrange -pisteisiin ja automaattiset koettimet Jupiterin läheisyydessä ovat edelleen parempia kuin putkiunelmat siitä, kuinka "omenapuut kukkivat Marsilla". Tärkeintä ei ole rentoutua siitä, mitä olet saavuttanut. Vaikka olisimme laskeutuneet asteroidin pinnalle, meidän ei pitäisi nauttia makeista unista siitä, kuinka kaikkivoipa tieteemme kykenee nyt syrjäyttämään minkä tahansa taivaankappaleen kiertoradalta ja tekemään meistä avaruuden mestareita.
”Taivaan kapteenit” eivät voi sulkea pientä reikää valtameren pohjassa monien kuukausien ajan - on helppo kuvitella, mitä meitä odottaa tapaaminen seuraavan Tunguska -meteoriitin kanssa.
Hayabusa automaattinen planeettojen välinen anturi
Monikäyttöinen avaruusalus "Orion"
Paino 25 tonnia. Sisäinen asuttava tilavuus - 9 kuutiometriä. metriä (vertailun vuoksi - Sojuz -avaruusaluksen asuttava tilavuus on 3,85 kuutiometriä). Miehistö - jopa 6 henkilöä. Päärakenteiden oletetaan olevan uudelleenkäytettävissä.
Erittäin raskas kantoraketti SLS, projekti
