Visjoner for århundrer, ikke tiår

Bør vi reise gjennom verdensrommet? Det praktiske svaret er nei. Men gitt alt som truer oss som menneskehet og sivilisasjon, ville det være uklokt å forlate romutforskning, bemannede flyreiser og til slutt se etter andre steder å bo enn jorden.

For noen måneder siden kunngjorde NASA en detaljert Nasjonal plan for romutforskningfor å nå de høye målene som er fastsatt i president Trumps rompolitiske direktiv fra desember 2017. Disse ambisiøse planene inkluderer: planlegging av en månelanding, langsiktig utplassering av mennesker på og rundt månen, styrking av amerikansk lederskap i romfart og styrking av private romselskaper og utvikle en måte å trygt lande amerikanske astronauter på overflaten av Mars.

Eventuelle kunngjøringer angående gjennomføringen av marsvandringer innen 2030 - som publisert i den nye NASA-rapporten - er imidlertid ganske fleksible og kan endres hvis noe skjer som forskerne ikke har lagt merke til for øyeblikket. Derfor, før man finpusser budsjettet for et bemannet oppdrag, planlegges det for eksempel å ta hensyn til resultatene Mission Mars 2020, der en annen rover vil samle inn og analysere prøver fra overflaten av den røde planeten,

Månens romhavn

NASAs tidslinje vil måtte overleve finansieringsutfordringene som er typiske for enhver ny amerikansk presidentadministrasjon. NASA-ingeniører ved Kennedy Space Center i Florida setter for tiden sammen et romfartøy som skal ta mennesker tilbake til månen og deretter til Mars i løpet av de neste årene. Den heter Orion og ligner litt på kapselen som Apollo-astronauter fløy til månen i for nesten fire tiår siden.

Når NASA feirer sitt 60-årsjubileum, håper man at den i 2020 rundt Månen, og i 2023 med astronauter om bord, igjen vil sende den inn i satellittens bane.

Månen er populær igjen. Mens Trump-administrasjonen for lenge siden bestemte NASAs retning til Mars, er planen å først bygge romstasjon i bane rundt månen, den såkalte porten eller porten, en struktur som ligner på den internasjonale romstasjonen, men som betjener flyreiser til overflaten av månen og til slutt til Mars. dette ligger også i planene fast base på vår naturlige satellitt. NASA og presidentadministrasjonen har satt et mål om å støtte byggingen av en ubemannet robot kommersiell månelander senest i 2020.

Orion-romfartøyet nærmer seg stasjonen i bane rundt månen - visualisering

 Dette ble kunngjort i august på Johnson Space Center i Houston av visepresident Mike Pence. Pence er styreleder for den nylig oppussede Nasjonalt rområd. Mer enn halvparten av NASAs foreslåtte budsjett på 19,9 milliarder dollar for det kommende regnskapsåret har blitt allokert til måneutforskning, og kongressen ser ut til å godkjenne disse tiltakene.

Byrået har bedt om ideer og design for en portstasjon i bane rundt månen. Forutsetningene refererer til et brohode for romsonder, kommunikasjonsreléer og en base for automatisert drift av enheter på månens overflate. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman og Nanoracks har allerede sendt inn designene sine til NASA og ESA.

NASA og ESA spår at de vil være om bord Månens romhavn astronauter vil kunne oppholde seg der i opptil rundt seksti dager. Anlegget må være utstyrt med universelle luftsluser som vil tillate både mannskapet å gå inn i verdensrommet og legge til kai for private romfartøyer som deltar i gruveoppdrag, inkludert, som det skal forstås, kommersielle.

Hvis ikke stråling, så dødelig vektløshet

Selv om vi bygger denne infrastrukturen, vil ikke de samme problemene knyttet til langdistansereiser for mennesker i verdensrommet forsvinne ennå. Arten vår fortsetter å slite med vektløshet. Romlige orienteringsmekanismer kan føre til store helseproblemer og s.k. plasssyke.

Jo lenger unna atmosfærens trygge kokong og jordas magnetfelt, jo mer strålingsproblem - kreftrisiko det vokser der for hver ekstra dag. I tillegg til kreft kan det også gi grå stær og ev Alzheimers sykdom. Dessuten, når radioaktive partikler treffer aluminiumsatomene i skipsskrogene, blir partiklene slått ut til sekundær stråling.

Løsningen ville vært plast. De er lette og sterke, fulle av hydrogenatomer hvis små kjerner ikke produserer mye sekundær stråling. NASA tester plast som kan redusere stråling i romfartøy eller romdrakter. En annen idé anti-stråling skjermer, for eksempel magnetisk, og skaper en erstatning for feltet som beskytter oss på jorden. Forskere ved European Space Radiation Superconducting Shield jobber med en magnesiumdiborid-superleder som ved å skape et magnetfelt vil reflektere ladede partikler bort fra et skip. Skjoldet fungerer ved -263°C, noe som ikke virker som mye, gitt at det allerede er veldig kaldt i verdensrommet.

En ny studie viser at solstrålingsnivået stiger 10 % raskere enn tidligere antatt, og at strålingsmiljøet i verdensrommet vil forverres over tid. En fersk analyse av data fra CRaTER-instrumentet på LRO-månebanen viste at strålingssituasjonen mellom Jorden og Solen har forverret seg over tid og at en ubeskyttet astronaut kan motta 20 % flere stråledoser enn tidligere antatt. Forskere antyder at mye av denne ekstra risikoen kommer fra kosmiske strålepartikler med lav energi. Imidlertid mistenker de at disse ytterligere 10% kan pålegge alvorlige restriksjoner på romutforskning i fremtiden.

Vektløshet ødelegger kroppen. Dette fører blant annet til at enkelte immunceller ikke kan gjøre jobben sin, og røde blodceller dør. Det forårsaker også nyrestein og svekker hjertet. Astronauter på ISS sliter med muskelsvakhet, kardiovaskulær nedgang og bentap som varer to til tre timer om dagen. Imidlertid mister de fortsatt beinmasse mens de er om bord.

Astronaut Sunita Williams under en øvelse på ISS

Løsningen ville vært kunstig tyngdekraft. Ved Massachusetts Institute of Technology tester tidligere astronaut Lawrence Young en sentrifuge som minner litt om en visjon fra en film. Folk ligger på siden, på en plattform og skyver en treghetsstruktur som roterer. En annen lovende løsning er prosjektet Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP). Selve enheten skaper ballast rundt personens midje, og skaper en følelse av tyngde i underkroppen.

En vanlig helserisiko på ISS er små gjenstander som flyter i hyttene. De påvirker øynene til astronauter og forårsaker skrubbsår. Dette er imidlertid ikke det verste problemet for øynene i verdensrommet. Vektløshet endrer formen på øyeeplet og påvirker det nedsatt syn. Dette er et alvorlig problem som ennå ikke er løst.

Helse generelt blir en vanskelig sak på et romskip. Hvis vi blir forkjølet på jorden, blir vi hjemme og det er det. I et tettpakket, lukket miljø fylt med resirkulert luft og mange innslag av delte overflater hvor det er vanskelig å vaske ordentlig, ser ting veldig annerledes ut. På dette tidspunktet fungerer ikke det menneskelige immunsystemet godt, så misjonsmedlemmene er isolert i flere uker før avreise for å beskytte seg mot sykdom. Vi vet ikke nøyaktig hvorfor, men bakterier blir farligere. I tillegg, hvis du nyser i verdensrommet, flyr alle dråpene ut og fortsetter å fly videre. Når noen har influensa, vil alle om bord ha det. Og veien til klinikken eller sykehuset er lang.

Mannskapet på 48 ekspedisjoner ombord på ISS - livets realiteter om bord i romfartøyet

Romfarts neste store problem løst ingen trøst liv. I hovedsak består utenomjordiske ekspedisjoner av å krysse et uendelig vakuum i en trykkbeholder som holdes i live av et mannskap av maskiner som behandler luft og vann. Det er lite plass og du lever i konstant frykt for stråling og mikrometeoritter. Hvis vi er langt borte fra en planet, er det ingen utsikt utenfor, bare det dype mørket i rommet.

Forskere leter etter ideer om hvordan de kan gjenopplive denne forferdelige monotonien. En av dem er Virtuell virkelighethvor astronauter kunne henge. En ting ellers kjent, om enn under et annet navn, fra en roman av Stanisław Lem.

Er heisen billigere?

Romfart er en endeløs rekke ekstreme situasjoner som mennesker og utstyr utsettes for. På den ene siden kampen mot tyngdekraften, overbelastning, stråling, gasser, giftstoffer og aggressive stoffer. På den annen side, elektrostatiske utladninger, støv, raskt skiftende temperaturer på begge sider av skalaen. I tillegg er all denne nytelsen fryktelig dyr.

I dag trenger vi ca 20 tusen. dollar for å sende et kilo masse i lav jordbane. De fleste av disse kostnadene er knyttet til design og drift. oppstartssystem. Hyppige og lange oppdrag krever en betydelig mengde forbruksvarer, drivstoff, reservedeler, forbruksvarer. I verdensrommet er systemreparasjon og vedlikehold dyrt og vanskelig.

Romheis - visualisering

Ideen om økonomisk lettelse er, i det minste delvis, konseptet plass heisforbindelse av et bestemt punkt på kloden vår med en destinasjonsstasjon som ligger et sted i verdensrommet. Det pågående eksperimentet utført av forskere ved Shizuoka University i Japan er det første i sitt slag i mikroskala. I prosjektets grenser Rombundet autonom robotsatellitt (STARS) to små STARS-ME-satellitter vil bli koblet sammen med en 10 meter lang kabel, som vil flytte en liten robotenhet. Dette er en foreløpig minimodell av romkranen. Hvis det lykkes, kan han gå videre til neste fase av romheisprosjektet. Opprettelsen vil redusere kostnadene ved transport av mennesker og gjenstander til og fra verdensrommet betydelig.

Du må også huske at det ikke er GPS i verdensrommet, og plassen er enorm og navigering er ikke lett. Deep Space Network - en samling av antenner i California, Australia og Spania - så langt er dette det eneste utenomjordiske navigasjonsverktøyet vi har. Så å si alt, fra studentsatellitter til New Horizons-romfartøyet som for tiden gjennomborer Kuiper-beltet, er avhengig av dette systemet. Denne er overbelastet, og NASA vurderer å begrense tilgjengeligheten til mindre kritiske oppdrag.

Selvfølgelig er det ideer til en alternativ GPS for plass. Joseph Guinn, en navigasjonsekspert, satte seg fore å utvikle et autonomt system som skulle samle bilder av mål og nærliggende objekter, ved å bruke deres relative posisjoner til å triangulere romfartøyets koordinater – uten behov for bakkekontroll. Han kaller det Deep Space Positioning System (DPS) for kort.

Til tross for optimismen til ledere og visjonære – fra Donald Trump til Elon Musk – tror mange eksperter fortsatt at de virkelige utsiktene til Mars-kolonisering ikke er tiår, men århundrer. Det er offisielle datoer og planer, men mange realister innrømmer at det vil være bra for en person å sette sin fot på den røde planeten frem til 2050. Og ytterligere bemannede ekspedisjoner er ren fantasi. Tross alt, i tillegg til problemene ovenfor, er det nødvendig å løse et annet grunnleggende problem - ingen kjøring for virkelig rask romreise.