Framtíðarsýn um aldir, ekki áratugi

Eigum við að ferðast um geiminn? Þægilega svarið er nei. Hins vegar, miðað við allt það sem ógnar okkur sem mannkyni og siðmenningu, væri óskynsamlegt að hætta við geimkönnun, mannað flug og á endanum að leita að öðrum stöðum til að búa en jörðina.

Fyrir nokkrum mánuðum tilkynnti NASA ítarlega Landsáætlun um geimkönnuntil að ná þeim háleitu markmiðum sem sett eru fram í geimstefnutilskipun Trump forseta í desember 2017. Þessar metnaðarfullu áætlanir fela í sér: að skipuleggja tungllendingu, langtíma dreifingu fólks á og við tunglið, efla forystu Bandaríkjanna í geimnum og efla einkafyrirtæki í geimnum. og þróa leið til að lenda bandarískum geimfarum á öruggan hátt á yfirborði Mars.

Allar tilkynningar um framkvæmd Marsgönguferða fyrir árið 2030 - eins og birtar eru í nýju NASA skýrslunni - eru hins vegar nokkuð sveigjanlegar og geta breyst ef eitthvað gerist sem vísindamenn hafa ekki tekið eftir í augnablikinu. Þess vegna er td áætlað að taka mið af niðurstöðum áður en fjárveiting er betrumbætt fyrir mönnuð verkefni. Mission Mars 2020, þar sem annar flakkari mun safna og greina sýni af yfirborði Rauðu plánetunnar,

Tunglgeimhöfn

Áætlun NASA verður að standast fjármögnunaráskoranir sem eru dæmigerðar fyrir hverja nýja bandaríska forsetastjórn. Verkfræðingar NASA við Kennedy geimmiðstöðina í Flórída eru nú að setja saman geimfar sem mun flytja menn aftur til tunglsins og síðan til Mars á næstu árum. Það heitir Óríon og líkist dálítið hylkinu sem Apollo geimfarar flugu til tunglsins í fyrir tæpum fjórum áratugum.

Þegar NASA fagnar 60 ára afmæli sínu er vonast til að árið 2020 í kringum tunglið, og árið 2023 með geimfara innanborðs, muni það enn og aftur senda það inn á sporbraut gervihnöttsins okkar.

Tunglið er aftur vinsælt. Þó að Trump-stjórnin hafi fyrir löngu ákveðið stefnu NASA til Mars, er áætlunin að byggja fyrst geimstöð á braut um tunglið, svokallað hlið eða port, bygging svipað og alþjóðlegu geimstöðin, en þjónar flugi til yfirborðs tunglsins og að lokum til Mars. þetta er líka í áætlunum fasta bækistöð á okkar náttúrulega gervihnött. NASA og forsetastjórnin hafa sett sér það markmið að styðja við smíði ómannaðrar vélmennalegrar tungllendingar í atvinnuskyni eigi síðar en árið 2020.

Orion geimfarið nálgast stöðina á braut um tunglið - sjónræn

 Þetta var tilkynnt í ágúst í Johnson Space Center í Houston af varaforseta Mike Pence. Pence er stjórnarformaður hins nýuppgerða National Space Council. Meira en helmingur af fyrirhugaðri fjárveitingu NASA upp á 19,9 milljarða dollara fyrir komandi fjárhagsár hefur verið úthlutað til tunglrannsókna og þingið lítur út fyrir að samþykkja þessar ráðstafanir.

Stofnunin hefur óskað eftir hugmyndum og hönnun fyrir hliðstöð á sporbraut um tunglið. Forsendurnar vísa til brúarhauss fyrir geimrannsóknir, fjarskiptaliða og grunns fyrir sjálfvirkan rekstur tækja á yfirborði tunglsins. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman og Nanoracks hafa þegar sent hönnun sína til NASA og ESA.

NASA og ESA spá því að þeir verði um borð Tunglgeimhöfn munu geimfarar geta dvalið þar í allt að um sextíu daga. Aðstaðan verður að vera búin alhliða loftlásum sem gera bæði áhöfninni kleift að fara inn í geiminn og leggja að bryggju einkageimfara sem taka þátt í námuverkefnum, þar á meðal, eins og það ætti að skilja, atvinnuskyni.

Ef ekki geislun, þá banvænt þyngdarleysi

Jafnvel þótt við byggjum upp þessa innviði munu sömu vandamálin sem tengjast langferðum fólks í geimnum ekki hverfa enn. Tegund okkar heldur áfram að berjast við þyngdarleysi. Staðbundin stefnumótun getur leitt til stórra heilsufarsvandamála og svokallaða. geimveiki.

Því lengra frá öruggum hjúp lofthjúpsins og segulsviði jarðar, því meira geislunarvandamál - krabbameinshættu það vex þar með hverjum viðbótardegi. Auk krabbameins getur það einnig valdið drer og m.a Alzheimer sjúkdómur. Þar að auki, þegar geislavirkar agnir lenda í álfeindum í skipsskrokknum, eru agnirnar slegnar út í aukageislun.

Lausnin væri plasti. Þeir eru léttir og sterkir, fullir af vetnisatómum þar sem örsmáir kjarnar framleiða ekki mikla aukageislun. NASA er að prófa plast sem getur dregið úr geislun í geimförum eða geimbúningum. Önnur hugmynd geislavarnarskjáir, til dæmis, segulmagnaðir, skapa staðgengill fyrir sviðið sem verndar okkur á jörðinni. Vísindamenn hjá European Space Radiation Superducting Shield eru að vinna að magnesíumdíbóríð ofurleiðara sem, með því að búa til segulsvið, mun endurkasta hlaðnum ögnum frá skipi. Skjöldurinn starfar við -263°C, sem virðist ekki mikið, í ljósi þess að það er nú þegar mjög kalt í geimnum.

Ný rannsókn sýnir að geislun sólar hækkar um 10% hraðar en áður var talið og að geislunarumhverfið í geimnum versni með tímanum. Nýleg greining á gögnum frá CRaTER mælitækinu á LRO tunglbrautinni sýndi að geislaástand milli jarðar og sólar hefur versnað með tímanum og að óvarinn geimfari getur fengið 20% fleiri geislaskammta en áður var talið. Vísindamenn benda til þess að mikið af þessari viðbótaráhættu komi frá orkulítil geimgeislaögnum. Hins vegar grunar þá að þessi 10% til viðbótar geti sett alvarlegar takmarkanir á geimrannsóknir í framtíðinni.

Þyngdarleysi eyðileggur líkamann. Þetta leiðir meðal annars til þess að sumar ónæmisfrumur geta ekki sinnt starfi sínu og rauð blóðkorn deyja. Það veldur einnig nýrnasteinum og veikir hjartað. Geimfarar á ISS glíma við vöðvaslappleika, hjarta- og æðasjúkdóma og beinmissi sem varir í tvær til þrjár klukkustundir á dag. Hins vegar missa þeir enn beinmassa á meðan þeir eru um borð.

Sunita Williams geimfari á æfingu á ISS

Lausnin væri gervi þyngdarafl. Í Massachusetts Institute of Technology er fyrrverandi geimfari Lawrence Young að prófa skilvindu sem minnir nokkuð á sýn úr kvikmynd. Fólk liggur á hliðinni, á palli og ýtir á tregðubyggingu sem snýst. Önnur efnileg lausn er kanadíski neikvæði þrýstingur (LBNP) verkefnið. Tækið sjálft skapar kjölfestu um mitti viðkomandi og skapar þyngdartilfinningu í neðri hluta líkamans.

Algeng heilsufarsáhætta á ISS er litlir hlutir sem fljóta í klefanum. Þeir hafa áhrif á augu geimfara og valda núningi. Hins vegar er þetta ekki versta vandamálið fyrir augun í geimnum. Þyngdarleysi breytir lögun augnkúlunnar og hefur áhrif á það minnkuð sjón. Þetta er alvarlegt vandamál sem enn hefur ekki verið leyst.

Heilsa almennt verður erfitt mál á geimskipi. Ef við verðum kvefuð á jörðinni verðum við heima og það er allt. Í þétt pakkuðu, lokuðu umhverfi fyllt af endurfluttu lofti og fullt af snertingum á sameiginlegum flötum þar sem erfitt er að þvo almennilega, líta hlutirnir allt öðruvísi út. Á þessum tíma virkar ónæmiskerfi mannsins ekki vel og því eru trúboðsmeðlimir einangraðir í nokkrar vikur fyrir brottför til að verjast sjúkdómum. Við vitum ekki nákvæmlega hvers vegna, en bakteríur verða hættulegri. Að auki, ef þú hnerrar í geimnum, fljúga allir droparnir út og halda áfram að fljúga lengra. Þegar einhver er með flensu munu allir um borð fá hana. Og leiðin á heilsugæslustöðina eða sjúkrahúsið er löng.

Áhöfn 48 leiðangra um borð í ISS - raunveruleiki lífsins um borð í geimfarinu

Næsta stóra vandamál geimferða leyst engin þægindi lífið. Í meginatriðum felast leiðangrar utan jarðar í því að fara yfir óendanlega lofttæmi í þrýstiíláti sem er haldið á lífi af áhöfn véla sem vinna loft og vatn. Það er lítið pláss og þú lifir í stöðugum ótta við geislun og örloftsteina. Ef við erum langt í burtu frá einhverri plánetu er ekkert útsýni fyrir utan, aðeins djúpt myrkur geimsins.

Vísindamenn eru að leita að hugmyndum um hvernig eigi að endurvekja þessa hræðilegu einhæfni. Einn þeirra er Raunveruleikiþar sem geimfarar gætu hangið. Hlutur sem annars er þekktur, þó undir öðru nafni, úr skáldsögu eftir Stanislaw Lem.

Er lyftan ódýrari?

Geimferðir eru endalaus röð öfgafullra aðstæðna sem fólk og tæki verða fyrir. Annars vegar baráttan við þyngdarafl, ofhleðslu, geislun, lofttegundir, eiturefni og árásargjarn efni. Á hinn bóginn, rafstöðueiginleikar, ryk, hratt breytilegt hitastig beggja vegna kvarðans. Auk þess er öll þessi ánægja hræðilega dýr.

Í dag þurfum við um 20 þús. dollara til að senda kíló af massa á lága braut um jörðu. Stærstur hluti þessa kostnaðar tengist hönnun og rekstri. ræsikerfi. Tíð og löng verkefni krefjast verulegs magns af rekstrarvörum, eldsneyti, varahlutum, rekstrarvörum. Í geimnum er kerfisviðgerð og viðhald dýrt og erfitt.

Geimlyfta - sjónræn

Hugmyndin um fjárhagsaðstoð er, að minnsta kosti að hluta, hugtakið rúm lyftutenging ákveðins punkts á jörðinni okkar við áfangastöð sem staðsett er einhvers staðar í geimnum um allan heim. Áframhaldandi tilraun vísindamanna við Shizuoka háskólann í Japan er sú fyrsta sinnar tegundar á smáskala. Í mörkum verkefnisins Geimbundinn sjálfstýrður vélfæragervihnöttur (STARS) tveir litlir STARS-ME gervitungl verða tengdir með 10 metra snúru, sem mun hreyfa lítið vélfærabúnað. Þetta er bráðabirgðalíkan af geimkrananum. Ef vel tekst til gæti hann haldið áfram í næsta áfanga geimlyftuverkefnisins. Tilurð hans myndi draga verulega úr kostnaði við að flytja fólk og hluti til og frá geimnum.

Þú verður líka að muna að það er ekkert GPS í geimnum og plássið er mikið og leiðsögn er ekki auðveld. Deep Space Network - safn loftneta í Kaliforníu, Ástralíu og Spáni - enn sem komið er er þetta eina geimvísindaleiðsögutækið sem við höfum. Nánast allt, allt frá gervihnöttum nemenda til New Horizons geimfarsins sem nú fer í gegnum Kuiper beltið, byggir á þessu kerfi. Þessi er ofhlaðinn og NASA íhugar að takmarka framboð hans við minna mikilvæg verkefni.

Auðvitað eru hugmyndir um annað GPS fyrir plássið. Joseph Guinn, sérfræðingur í siglingum, ætlaði að þróa sjálfstætt kerfi sem myndi safna myndum af skotmörkum og nálægum hlutum og nota innbyrðis stöðu þeirra til að þríhyrninga hnit geimfarsins - án þess að þörf væri á stjórn á jörðu niðri. Hann kallar það í stuttu máli Deep Space Positioning System (DPS).

Þrátt fyrir bjartsýni leiðtoga og hugsjónamanna - frá Donald Trump til Elon Musk - telja margir sérfræðingar enn að raunverulegar horfur á landnámi Mars séu ekki áratugir, heldur aldir. Það eru opinberar dagsetningar og áætlanir, en margir raunsæismenn viðurkenna að það sé gott fyrir mann að stíga fæti á rauðu plánetuna til ársins 2050. Og frekari mannaðir leiðangrar eru hrein fantasía. Eftir allt saman, til viðbótar við ofangreind vandamál, er nauðsynlegt að leysa annað grundvallarvandamál - enginn akstur fyrir virkilega hraðar geimferðir.