Drūma Marsa tuksneša ainava
Nevar gleznot auksto saullēktu
Tievā gaisā skaidras ēnas
Mēs apgūlāmies tagad tālajā visurgājējā.
20. gadsimta Lielā kosmosa odiseja pārvērtās par nežēlīgu farsu - virkne neveiklu mēģinājumu izbēgt no sava "šūpuļa", un cilvēka priekšā pavērās melna nedzīvas telpas bezdibenis. Ceļš uz zvaigznēm bija īss strupceļš.
Drūmajai situācijai kosmonautikā ir vairāki vienkārši skaidrojumi:
Pirmkārt, ar ķīmisko vielu darbināmās raķetes ir sasniegušas savu robežu. Viņu spējas bija pietiekamas, lai sasniegtu tuvākos debess ķermeņus, taču ir nepieciešams vairāk, lai pilnībā izpētītu Saules sistēmu. Arvien populārākie jonu dzinēji arī nespēj atrisināt milzīgu kosmosa attālumu pārvarēšanas problēmu. Jonu supermotoru vilce nepārsniedz dažas viena Ņūtona daļas, un starpplanētu lidojumi turpina stiept daudzus gadus.
Piezīme - mēs runājam tikai par Kosmosa izpēti! Apstākļos, kad kravnesība ir tikai 1% no raķešu un kosmosa sistēmas palaišanas masas, vispār nav jēgas runāt par jebkādu debess ķermeņu rūpniecisku attīstību.
Apkalpoti kosmosa pētījumi sagādāja īpašu vilšanos - pretēji divdesmitā gadsimta vidus zinātniskās fantastikas rakstnieku drosmīgajām hipotēzēm, Kosmoss izrādījās ledaini naidīga vide, kurā neviens nav apmierināts ar organiskām dzīvības formām. Apstākļi uz Marsa virsmas - vienīgais no "pieklājīgajiem" debess ķermeņiem šajā ziņā var izraisīt šoku: atmosfēra, kas ir 95% oglekļa dioksīda, un spiediens uz virsmu, kas līdzvērtīgs zemes spiedienam atmosfēra 40 kilometru augstumā. Šīs ir beigas.
Apstākļi uz citu pētīto planētu virsmām un milzu planētu pavadoņiem ir vēl sliktāki - temperatūra no - 200 līdz + 500 ° С, agresīvs atmosfēras sastāvs, milzīgs spiediens, pārāk zems vai, gluži pretēji, pārāk spēcīgs gravitācijas spēks, spēcīga tektonika un vulkānisks aktivitāte …
Starpplanētu stacija Galileo, pabeidzot vienu orbītu ap Jupiteru, saņēma radiācijas devu, kas līdzvērtīga 25 nāvējošām devām cilvēkiem. Tā paša iemesla dēļ gandrīz zem zemes esošās orbītas augstumā, kas pārsniedz 500 km, ir praktiski slēgtas lidojumiem ar apkalpi. Augšpusē sākas radiācijas jostas, kur ilgstoša uzturēšanās ir bīstama cilvēku veselībai.
Tur, kur diez vai var pastāvēt visizturīgākie mehānismi, trauslajam cilvēka ķermenim nav ko darīt.
Bet Kosmoss aicina ar sapni par tālām pasaulēm, un cilvēks nav pieradis padoties grūtību priekšā - īslaicīga kavēšanās ceļā uz zvaigznēm solās būt īslaicīga. Priekšā ir titānisks darbs pie tuvāko debess ķermeņu - Mēness, Marsa - izpētes un attīstības, kur nevar iztikt bez pilotējamās astronautikas.
Marsa pētnieki
Jūs droši vien jautāsit - kāpēc visa šī kosmiskā "satraukšanās"? Ir pilnīgi skaidrs, ka šīs ekspedīcijas nedos nekādu praktisku labumu, drosmīgas fantāzijas par raktuvēm uz asteroīdiem vai Hēlija-3 ieguvi uz Mēness joprojām paliek drosmīgu pieņēmumu līmenī. Turklāt, raugoties no zemes ekonomikas un rūpniecības viedokļa, tas nav vajadzīgs, un tas, iespējams, drīz neparādīsies.
Tad - priekš kam? Atbilde ir vienkārša - varbūt tas ir cilvēka liktenis. Izveidot pārsteidzoša skaistuma un sarežģītības paņēmienu un ar tās palīdzību izpētīt, apgūt, mainīt apkārtējo telpu.
Neviens tur neapstāsies. Tagad galvenais mērķis ir pareizi izvēlēties turpmākā darba prioritātes. Mums ir vajadzīgas jaunas drosmīgas idejas un spilgti, vērienīgi projekti. Kādi būs mūsu nākamie soļi pretī zvaigznēm?
2009. gada 1. jūnijā pēc NASA iniciatīvas tika izveidots t.s. Augustīna komisija (nosaukts tās galvas vārdā - bijušais Lokheed direktors Mārtins Normens Augustīns) - īpaša Amerikas pilotējamo kosmosa izpētes komiteja, kuras uzdevums bija izstrādāt turpmākus risinājumus ceļā uz cilvēku iekļūšanu kosmosā.
Jeņķi rūpīgi pētīja raķešu un kosmosa industrijas stāvokli, analizēja informāciju par starpplanētu ekspedīcijām, izmantojot automātiskās zondes, ņēma vērā apstākļus uz tuvāko debess ķermeņu virsmām un skrupulozi "pārbaudīja gaismā" katru centu, kas piešķirts no budžeta.
2009. gada rudenī Augustīna komisija iesniedza detalizētu ziņojumu par paveikto darbu un izdarīja vairākus vienkāršus, bet tajā pašā laikā pilnīgi ģeniālus secinājumus:
1. Tuvākajā laikā gaidāmais pilotētais lidojums uz Marsu ir blefs.
Neskatoties uz to projektu popularitāti, kas saistīti ar cilvēka nolaišanos Sarkanajā planētā, visi šie plāni ir nekas vairāk kā zinātniskā fantastika. Cilvēka lidojums uz Marsu mūsdienu apstākļos ir kā mēģinājums skriet "simt metru" skrējienu ar salauztām kājām.
Marss piesaista pētniekus ar atbilstošiem klimatiskajiem apstākļiem - vismaz šeit nav sadedzināšanas temperatūras, un zemo atmosfēras spiedienu var kompensēt ar "parastu" kosmosa tērpu. Planēta ir normāla izmēra, gravitācijas un saprātīgā attālumā no Saules. Šeit tika atrastas ūdens klātbūtnes pēdas - formāli ir visi nosacījumi veiksmīgai nosēšanās un darbam uz Sarkanās planētas virsmas.
Tomēr kosmosa kuģu nosēšanās ziņā Marss, iespējams, ir sliktākais variants no visiem pētītajiem debess objektiem!
Tas viss ir par mānīgo gāzes apvalku, kas ieskauj planētu. Marsa atmosfēra ir pārāk reti sastopama - tik ļoti, ka tradicionālā nolaišanās ar izpletni šeit nav iespējama. Tajā pašā laikā tas ir pietiekami blīvs, lai sadedzinātu nolaižamo mašīnu, netīšām "lecot" uz virsmu ar kosmisku ātrumu.
Nosēšanās uz Marsa virsmas uz bremzējošiem dzinējiem ir ārkārtīgi grūts un dārgs pasākums. Ierīce ilgu laiku "karājas" uz reaktīvajiem dzinējiem Marsa gravitācijas laukā - pilnībā paļauties uz "gaisu" ar izpletņa palīdzību nav iespējams. Tas viss noved pie milzīgas degvielas izšķiešanas.
Šī iemesla dēļ tiek izmantotas neparastas shēmas - piemēram, automātiskā starpplanētu zonde "Pathfinder" piezemējās, izmantojot divus bremžu dzinēju komplektus, frontālās bremzēšanas (siltumizolācijas) sietu, izpletni un piepūšamo "gaisa spilvenu". - ar ātrumu 100 km / h ietriecoties sarkanajās smiltīs, stacija kā bumbiņa vairākas reizes atleca no virsmas, līdz tā pilnībā apstājās. Protams, šāda shēma ir pilnīgi nepiemērojama, nosēžot apkalpotu ekspedīciju.
Zinātkāre ne mazāk brīnišķīgi apsēdās 2012. gadā.
Roveris ar masu 899 kg (svars uz Marsa 340 kg) kļuva par smagāko no sauszemes transportlīdzekļiem, kas nogādāti uz Marsa virsmas. Šķiet, ka tikai 899 kg - kādas problēmas šeit var rasties? Salīdzinājumam - kosmosa kuģa Vostok nolaišanās transportlīdzekļa masa bija 2,5 tonnas (visa kuģa masa, ar kuru lidoja Jurijs Gagarins, bija 4,7 tonnas).
Marsa zinātniskās laboratorijas (MSL), labāk pazīstama kā Curiosity rover, nosēšanās shēma
Un, neskatoties uz to, problēmas izrādījās lielas - lai izvairītos no Curiosity rover konstrukcijas un aprīkojuma bojājumiem, viņiem bija jāizmanto sākotnējā shēma, kas pazīstama kā "debess celtnis". Īsi sakot, viss process izskatījās šādi: pēc intensīvas palēnināšanās planētas atmosfērā platforma ar roveri, kas tai bija piestiprināta, lidinājās 7,5 metrus virs Marsa virsmas. Ar trīs kabeļu palīdzību Curiosity tika maigi nolaists uz planētas virsmas - pēc apstiprinājuma saņemšanas, ka tā riteņi pieskaras zemei, roveris ar piro lādiņiem pārgrieza kabeļus un elektrības kabeļus, un virs tā pakārtā vilces platforma aizlidoja uz sāniem, veicot smagu nosēšanos 650 metru attālumā no rovera.
Un tas ir tikai 899 kilogrami kravas! Ir biedējoši iedomāties, kādas grūtības radīsies, nolaižoties uz Marsa 100 tonnu smagu kuģi ar pāris astronautiem.
Visas iepriekš minētās problēmas tiek pārveidotas par papildu simtiem tonnu "Marsa kuģa". Saskaņā ar vis konservatīvākajiem aprēķiniem izlidošanas posma masa zemas zemes orbītā būs vismaz 300 tonnas (mazāk optimistiskas aplēses dod rezultātu līdz 1500 tonnām)! Vēlreiz būs vajadzīgas supersmagās nesējraķetes, kuru izmēri daudzkārt pārsniegs Mēness Satrun-V un N-1 ar lietderīgo slodzi 130 … 140 tonnas.
Pat izmantojot "Marsa kosmosa kuģa" sekciju montāžas metodi no mazākiem blokiem un izmantojot divu kuģu shēmu - galveno (apkalpoto) un automātisko transporta moduli ar to sekojošu piestāšanu Marsa orbītā, neatrisināto tehnisko problēmu skaits pārsniedz visas saprātīgās robežas.
Šādā situācijā personas nosūtīšana uz Marsu ir kā mēģinājums atrisināt Fermata pēdējo teorēmu, nepiemītot vienkāršākās zināšanas par algebru.
Tad kāpēc mocīt sevi ar nerealizējamām ilūzijām? Vai nav vieglāk sākt mācīties “staigāt bez kruķiem” un iegūt nepieciešamo pieredzi, risinot nedaudz vienkāršākus, bet ne mazāk burvīgus uzdevumus?
Britu zinātnieki atklājuši, ka asteroīds Apophis nav bīstams Zemei
Augustīna komisija nāca klajā ar plānu “Elastīgais ceļš” - sižets, kas ir Holivudas filmu komplekta cienīgs. Šīs teorijas nozīme ir vienkārša - iemācīties veikt garus starpplanētu lidojumus, trenējoties uz … astreoīdiem.
Asteroīds Itokawa, salīdzinot ar Starptautisko kosmosa staciju
Klejojošiem akmens fragmentiem nav jūtamas atmosfēras, un to zemā smaguma pakāpe padara "dokstacijas" procesu līdzīgu šatla piestātnei ar ISS - jo īpaši tāpēc, ka cilvēcei jau ir pieredze "ciešos kontaktos" ar maziem debess ķermeņiem.
Šeit nav runa par "Čeļabinskas meteorītu" - Japānas zonde Hayabusa (Sapsan) 2005. gada novembrī veica divas nosēšanās ar putekļu ieplūšanu uz 300 metru asteroīda (25143) Itokawa virsmas. Ne viss noritēja gludi: saules uzliesmojums sabojāja saules paneļus, kosmosa aukstums atspējoja divus no trim zondes žiroskopiem, Minerva mini-robots tika pazaudēts nosēšanās laikā, visbeidzot, ierīce sadūrās ar asteroīdu, sabojāja motoru un zaudēja orientāciju. Pēc pāris gadiem japāņiem tomēr izdevās atgūt kontroli pār zondi un restartēt jonu dzinēju - 2010. gada jūnijā beidzot uz Zemes tika nogādāta kapsula ar asteroīdu daļiņām.
Lidojumi uz asteroīdiem var sniegt vairākus noderīgus rezultātus vienlaikus:
Skaidrosies dažas Saules sistēmas veidošanās un vēstures detaļas, kas pats par sevi rada ievērojamu interesi.
Otrkārt, tā ir atslēga, lai atrisinātu lietišķo "meteorītu draudu" novēršanas problēmu - visas detaļas Holivudas grāvēja "Armagedons" scenārijā. Bet patiesībā lietas var iegūt vēl interesantāku pavērsienu:
Pirmā diena. Zemei tuvojas milzu asteroīds. Drosmīgu urbēju grupa
devās pie viņa, lai uzstādītu kodollādiņu.
Otrā diena. Zemei tuvojas milzu asteroīds ar kodola lādiņu.
Treškārt, ģeoloģiskā izpēte. Asteroīdi rada ievērojamu interesi kā minerālu avoti (milzīgas rūdas rezerves, zems gravitācijas spēks un zema otrā kosmiskā ātruma vērtība - vienkāršota izejvielu transportēšana uz Zemi). Tas ir paredzēts nākotnei.
Visbeidzot, šādas misijas sniegs nenovērtējamu pieredzi pilotējamos starpplanētu lidojumos.
NASA kā augstākās prioritātes mērķus ierosina Zemes-Saules sistēmas Lagrange punktus (apgabalus, kuros ķermenis ar nenozīmīgu masu var palikt nekustīgs rotējošā atskaites sistēmā, kas saistīta ar diviem masīviem ķermeņiem). No debesu mehānikas viedokļa lidot uz šiem reģioniem ir pat vieglāk nekā lidot uz Mēnesi, neskatoties uz ievērojami lielāku attālumu no Zemes.
Nākamos mērķus sauc par Aton, Apollo uc grupu asteroīdiem, kas ir tuvu Zemei. - starp Zemes un Marsa orbītām. Nākamais ir mūsu tuvākais debess ķermenis - Mēness. Tad ir priekšlikumi nosūtīt nepārtrauktu ekspedīciju uz Marsu - lidot un izpētīt planētu no orbītas, kam seko nosēšanās uz Marsa pavadoņa Phobos. Un tikai tad - Marss!
Jaunām pārdrošām ekspedīcijām būs jāizveido jauni tehniskie līdzekļi - jau tagad jeņķi enerģiski strādā pie daudzfunkcionālā pilotējamā kosmosa kuģa "Orion" projekta.
Pirmā testa palaišana plānota 2014. gadā, kosmosa kuģi plānots palaist 6000 km attālumā no Zemes - 15 reizes tālāk, nekā atrodas SKS orbīta. Līdz 2017. gadam Orionam plānots sagatavot supersmagu nesējraķeti SLS, kas atskaites orbītā spēj palaist līdz 70 tonnām kravas (nākotnē - līdz 130 tonnām). Paredzams, ka Orion + SLS raķete un kosmosa sistēma sasniegs pilnu gatavību līdz 2021. gadam - no šī brīža kļūs iespējamas apkalpes ekspedīcijas ārpus Zemes orbītas.
"Orions" Mēness orītā, kā to prezentējis mākslinieks
Viss jaunais ir labi aizmirsts vecais. Augustīna komisijas secinājumi bija labi zināmi pašmāju speciālistiem - nav nejaušība, ka, iepazīstoties ar mānīgo Marsa atmosfēru, padomju kosmosa programma ātri pārorientējās uz Fobosa izpēti (neveiksmīgas Phobos -1 un 2 palaišanas)., 1988) - galu galā nosēšanās uz satelīta ir daudz vieglāka nekā uz Sarkanās planētas virsmas. Tajā pašā laikā Phobos ģeoloģijas ziņā ir gandrīz lielāka interese nekā pats Marss. Dīvainais Phobos-Grunt un daudzsološais Phobos-Grunt-2 ir vienas ķēdes posmi.
Šobrīd arī Krievijas zinātnieki sliecas uzskatīt, ka ir lietderīgi pētīt mazos debess ķermeņus. Par apkalpojamām ekspedīcijām pagaidām netiek runāts, Roscosmos strādā pie iespējas nosūtīt automātiskas zondes uz Mēnesi (Luna-Glob, Luna-Resource, nākamā plānotā palaišana ir 2015. gads), kā arī fantastiskā Laplace-P ieviešana. ekspedīcija. Pēdējā gadījumā zondi ir paredzēts nosēdināt uz viena no Jupitera ledus satelītiem Ganimeda virsmas.
Vēstījums par plānoto Krievijas zondes nosūtīšanu uz Saules sistēmas ārējām planētām izraisīja kodīgu joku uzplaiksnījumu “Phobos-Grunt” stilā, “Jupiters ir ideāls mērķis, vēl 5 miljardi uz visiem laikiem pazudīs dzīlēs. kosmosa "Opcija" Laplašs-Popovkins "…
Tomēr, neraugoties uz gaidāmās misijas šķietamo sarežģītību un neskaidrību, automātiskās stacijas nosēšanās uz Ganimēda virsmas diez vai būs grūtāka nekā uz Marsa virsmas.
Protams, apkalpoti lidojumi uz Lagrange punktiem un automātiskās zondes Jupitera apkārtnē joprojām ir labāki par cauruļu sapņiem par to, kā "uz Marsa ziedēs ābeles". Galvenais nav atslābināties par sasniegto. Pat nokāpjot uz asteroīda virsmas, mums nevajadzētu ļauties saldiem sapņiem par to, kā mūsu visvarenā zinātne tagad spēj izspiest no debesīm jebkuru orbītu un padarīt mūs par tuvās telpas saimniekiem.
“Debesu kapteiņi” daudzus mēnešus nevar aizbāzt nelielu caurumu okeāna apakšā - ir viegli iedomāties, kas mūs sagaida tikšanās gadījumā ar nākamo Tunguskas meteorītu.
Hayabusa automātiskā starpplanētu zonde
Daudzfunkcionāls kosmosa kuģis "Orion"
Svars 25 tonnas. Iekšējais apdzīvojamais tilpums - 9 kubikmetri. metri (salīdzinājumam - kosmosa kuģa Sojuz apdzīvojamais tilpums ir 3,85 kubikmetri). Apkalpe - līdz 6 cilvēkiem. Tiek pieņemts, ka galvenos konstrukcijas elementus var izmantot atkārtoti.
Īpaši smaga nesējraķete SLS, projekts
