Kedeligt landskab i Mars -ørkenen
Kan ikke male den kolde solopgang
I den tynde luft klare skygger
Vi lagde os ned på det nu fjerne terrængående køretøj.
The Great Space Odyssey i det 20. århundrede blev til en grusom farce - en række klodset forsøg på at flygte fra sin "vugge", og en sort afgrund af livløst rum åbnede sig for en person. Vejen til stjernerne var en kort blindgyde.
Den dystre situation i kosmonautikken har flere enkle forklaringer:
For det første har kemikaliefyrede raketter nået deres grænse. Deres evner var nok til at nå de nærmeste himmellegemer, men der kræves mere for fuld udforskning af solsystemet. De stadig mere populære ionmotorer er heller ikke i stand til at løse problemet med at overvinde kolossale rumafstande. Støtten fra ion-supermotorer overstiger ikke et par brøkdele af en Newton, og interplanetære flyvninger fortsætter med at strække sig i mange år.
Bemærk - vi taler kun om studiet af Kosmos! Under forhold, hvor nyttelasten kun er 1% af raket- og rumsystemets opsendelsesmasse, giver det ingen mening at tale om nogen industriel udvikling af himmellegemer overhovedet.
Bemannet rumforskning var især skuffende - i modsætning til de fede hypoteser fra science fiction -forfattere i midten af det tyvende århundrede viste Kosmos sig at være et isnende fjendtligt miljø, hvor ingen er tilfredse med organiske livsformer. Forhold på overfladen af Mars - den eneste af de "anstændige" himmellegemer i denne henseende kan forårsage et chok: atmosfæren, der er 95% kuldioxid, og trykket på overfladen svarer til trykket fra jordens atmosfære i 40 kilometers højde. Dette er enden.
Forholdene på overfladerne af andre undersøgte planeter og satellitter på kæmpe planeter er endnu værre - temperaturer fra - 200 til + 500 ° С, aggressiv sammensætning af atmosfæren, uhyrlige tryk, for lavt eller omvendt for stærk tyngdekraft, kraftfuld tektonik og vulkansk aktivitet …
Galileo interplanetariske station, der havde afsluttet en bane omkring Jupiter, modtog en dosis stråling svarende til 25 dødelige doser for mennesker. Af samme grund er baner nær jorden i højder over 500 km praktisk talt lukkede for bemandede flyvninger. Ovenfor begynder strålingsbælterne, hvor langtidsophold er farligt for menneskers sundhed.
Hvor de mest holdbare mekanismer næppe kan eksistere, har den skrøbelige menneskekrop ikke noget at gøre.
Men Kosmos lokker med en drøm om fjerne verdener, og en person er ikke vant til at give op i lyset af vanskeligheder - en midlertidig forsinkelse på vej til stjernerne lover at være kortvarig. Forude er det titaniske arbejde om undersøgelse og udvikling af de nærmeste himmellegemer - Månen, Mars, hvor man ikke kan undvære bemandet astronautik.
Mars -opdagelsesrejsende
Du vil sikkert spørge - hvorfor alt dette kosmiske "ballade"? Det er helt indlysende, at disse ekspeditioner ikke vil medføre nogen praktisk fordel, dristige fantasier om minedrift på asteroider eller ekstraktion af Helium-3 på månen stadig er på niveau med dristige antagelser. Set fra jordens økonomi og industri er der ikke behov for dette, og det vil sandsynligvis ikke dukke op snart.
Så - til hvad? Svaret er enkelt - måske er dette menneskets skæbne. At skabe en teknik med fantastisk skønhed og kompleksitet, og med dens hjælp til at udforske, mestre, ændre det omgivende rum.
Ingen kommer til at stoppe der. Nu er hovedmålet korrekt at vælge prioriteterne for videre arbejde. Vi har brug for nye dristige ideer og lyse, ambitiøse projekter. Hvad bliver vores næste skridt mod stjernerne?
Den 1. juni 2009, på initiativ af NASA, blev den såkaldte. Augustinerkommissionen (opkaldt efter hovedet - den tidligere direktør for Lokheed Martin Norman Augustine) - et særligt udvalg om amerikansk bemandet rumforskning, hvis opgave var at udvikle yderligere løsninger på vejen til menneskelig indtrængning i rummet.
Yankees undersøgte omhyggeligt status for raket- og rumindustrien, analyserede oplysninger om interplanetariske ekspeditioner ved hjælp af automatiske sonder, tog hensyn til forholdene på overfladerne af de nærmeste himmellegemer og omhyggeligt "undersøgte i lyset" hvert cent, der blev afsat fra budgettet.
I efteråret 2009 fremlagde Augustinerkommissionen en detaljeret rapport om det udførte arbejde og lavede en række enkle, men samtidig fuldstændig geniale konklusioner:
1. Den bemandede flyvning til Mars, der forventes i den nærmeste fremtid, er et bluff.
På trods af populariteten af projekter relateret til landingen af en mand på den røde planet, er alle disse planer intet mere end science fiction. En mands flugt til Mars under moderne forhold er som at prøve at køre et "hundrede meter" løb med brækkede ben.
Mars tiltrækker forskere med passende klimaforhold - her er i hvert fald ingen forbrændingstemperaturer, og det lave atmosfæriske tryk kan kompenseres med en "almindelig" rumdragt. Planeten er af normal størrelse, tyngdekraft og en rimelig afstand fra Solen. Her blev der fundet spor af tilstedeværelsen af vand - formelt er der alle betingelser for en vellykket landing og arbejde på overfladen af den røde planet.
Med hensyn til landing af rumfartøjer er Mars imidlertid den værste mulighed for alle de undersøgte himmellegemer!
Det handler om den lumske gasskal, der omgiver planeten. Atmosfæren på Mars er for sjælden - så meget at traditionel faldskærmsafstamning er umulig her. På samme tid er den tæt nok til at brænde landeren, uforvarende "springe" mod overfladen med kosmisk hastighed.
At lande på overfladen af Mars på bremsemotorer er en ekstremt vanskelig og dyr virksomhed. I en lang periode "hænger" enheden på jetmotorer i Mars tyngdefelt - det er umuligt helt at stole på "luften" ved hjælp af en faldskærm. Alt dette fører til et uhyrligt spild af brændstof.
Det er af denne grund, at usædvanlige ordninger bruges - for eksempel landede den automatiske interplanetariske sonde "Pathfinder" ved hjælp af to sæt bremsemotorer, en frontbremse (varmeisolerende) skærm, en faldskærm og en oppustelig "airbag" - styrtede ned i det røde sand med en hastighed på 100 km / t, hoppede stationen af overfladen flere gange, som en bold, indtil den stoppede fuldstændigt. En sådan ordning er naturligvis helt uanvendelig, når man lander en bemandet ekspedition.
Nysgerrigheden satte sig ikke mindre vidunderligt i 2012.
Mars -roveren med en masse på 899 kg (vægt på Mars 340 kg) blev den tungeste af de terrestriske køretøjer, der blev leveret til overfladen af Mars. Det ser ud til, at kun 899 kg - hvilke problemer kan opstå her? Til sammenligning havde Vostok -rumfartøjets nedstigningskøretøj en masse på 2,5 tons (massen af hele skibet, som Yuri Gagarin fløj på, var 4,7 tons).
Plan for landing af Mars Science Laboratory (MSL), bedre kendt som Curiosity rover
Og ikke desto mindre viste problemerne sig at være store - for at undgå skader på strukturen og udstyret på Curiosity -roveren måtte de bruge det originale skema, kendt som "himmelkranen". Kort sagt så hele processen sådan ud: Efter intens deceleration i planetens atmosfære svævede platformen med roveren fastgjort til den 7,5 meter over Mars overflade. Ved hjælp af tre kabler blev nysgerrigheden forsigtigt sænket til overfladen af planeten - efter at have modtaget bekræftelse på, at hjulene rørte jorden, skar roveren kablerne og elektriske kabler med pyro -ladninger, og trækkraftplatformen, der hang over den, fløj af til siden, hvilket gør en hård landing 650 meter fra roveren.
Og det er kun 899 kilo nyttelast! Det er skræmmende at forestille sig, hvilke vanskeligheder der vil opstå, når man lander et 100-tons skib på Mars med et par astronauter om bord.
Alle de ovennævnte problemer konverteres til ekstra hundredvis af tons af "Marsskibet". Ifølge de mest konservative skøn vil afgangsfasens masse i lav jordbane være mindst 300 tons (mindre optimistiske skøn giver et resultat på op til 1500 tons)! Endnu en gang skal der kræves supertunge lanceringskøretøjer, hvis dimensioner mange gange vil overstige månens Satrun-V og N-1 med en nyttelast på 130 … 140 tons.
Selv når man bruger metoden til sektionssamling af "Mars -rumfartøjet" fra mindre blokke og ved hjælp af et skema med to skibe - det vigtigste (bemandede) og automatiske transportmodul med deres efterfølgende dokning i Mars -kredsløbet, overstiger antallet af uløste tekniske problemer alle rimelige grænser.
I denne situation er det at sende en person til Mars som at forsøge at løse Fermats sidste sætning uden at have den enkleste viden om algebra.
Hvorfor så plage dig selv med urealiserbare illusioner? Er det ikke lettere at begynde at lære at”gå uden krykker” og få den nødvendige erfaring ved at løse lidt enklere, men ikke mindre fortryllende opgaver?
Britiske forskere har fundet ud af, at asteroiden Apophis ikke er farlig for Jorden
Augustinerkommissionen kom med en plan kaldet den fleksible vej, en historie, der er værdig til et Hollywood -filmsæt. Betydningen af denne teori er enkel - at lære at lave lange interplanetære flyvninger ved at træne på … astreroider.
Asteroide Itokawa sammenlignet med den internationale rumstation
Vandrende stenfragmenter har ingen mærkbar atmosfære, og deres lave tyngdekraft gør processen med "docking" til at ligne docking af Shuttle med ISS - især da menneskeheden allerede har erfaring med "tætte kontakter" med små himmellegemer.
Dette handler ikke om "Chelyabinsk meteoritten" - i november 2005 foretog den japanske sonde Hayabusa (Sapsan) to landinger med et støvindtag på overfladen af den 300 meter store asteroide (25143) Itokawa. Ikke alt gik gnidningsløst: solblusset beskadigede solpanelerne, rumkulden deaktiverede to af sondens tre gyroskoper, Minerva mini-robotten gik tabt under landing, endelig kolliderede enheden med en asteroide, beskadigede motoren og mistede sin orientering. Efter et par år lykkedes det stadig japanerne at genvinde kontrollen over sonden og genstarte ionmotoren - i juni 2010 blev en kapsel med asteroide partikler endelig leveret til Jorden.
Flyrejser til asteroider kan give flere nyttige resultater på én gang:
Nogle detaljer om solsystemets dannelse og historie vil blive klare, hvilket i sig selv er af betydelig interesse.
For det andet er det nøglen til at løse det anvendte problem med at forhindre "meteorittrusselen" - alle detaljer i manuskriptet til Hollywood -blockbusteren "Armageddon". Men i virkeligheden kan tingene tage en endnu mere interessant drejning:
Den første dag. En kæmpe asteroide nærmer sig Jorden. En gruppe modige boremaskiner
gik til ham for at installere en atomafgift.
Anden dag. En kæmpe asteroide med en atomladning nærmer sig Jorden.
For det tredje geologisk efterforskning. Asteroider er af betydelig interesse som mineralkilder (enorme malmreserver, lav tyngdekraft og en lav værdi af den anden kosmiske hastighed - transporten af råvarer til Jorden er forenklet). Dette er for fremtiden.
Endelig vil sådanne missioner give uvurderlig erfaring med bemandede interplanetære flyvninger.
NASA foreslår Lagrange-punkter i Earth-Sun-systemet (områder, hvor et legeme med ubetydelig masse kan forblive stationært i en roterende referenceramme forbundet med to massive kroppe) som de højest prioriterede mål. Set fra himmelsk mekanik er flyvning til disse områder endnu lettere end at flyve til Månen, på trods af den betydeligt større afstand til Jorden.
De næste mål kaldes for nær-jordens asteroider i grupperne Aton, Apollo osv. - mellem Jordens og Mars baner. Næste er vores nærmeste himmellegeme - Månen. Så er der forslag om at sende en non -stop ekspedition til Mars - flyby og undersøgelse af planeten fra kredsløb, efterfulgt af landing på Mars -satellitten Phobos. Og først da - Mars!
Nye vovede ekspeditioner vil kræve oprettelse af nye tekniske midler - allerede nu arbejder Yankees energisk på projektet med det multifunktionelle bemandede rumfartøj "Orion".
Den første testlancering er planlagt til 2014, rumfartøjet er planlagt til at blive opsendt i en afstand på 6000 km fra Jorden - 15 gange længere end ISS -kredsløbet er placeret. I 2017 er det planlagt at forberede et supertungt lanceringskøretøj SLS til Orion, der er i stand til at lancere op til 70 tons last i referencebanen (i fremtiden - op til 130 tons). Det forventes, at Orion + SLS -raketten og rumsystemet vil nå fuld klarhed i 2021 - fra det øjeblik bliver bemandede ekspeditioner ud over Jordens bane mulige.
"Orion" på Månens orit som præsenteret af kunstneren
Alt nyt er godt glemt gammelt. Konklusionerne fra Augustinerkommissionen var velkendte af indenlandske specialister - det er ikke tilfældigt, at efter at have stiftet bekendtskab med Mars lumske atmosfære, orienterede det sovjetiske rumprogram sig hurtigt om undersøgelsen af Phobos (mislykkede opsendelser af Phobos -1 og 2, 1988) - det er trods alt meget lettere at lande på en satellit end til overfladen af den røde planet. Samtidig er Phobos med hensyn til geologi næsten af større interesse end Mars selv. Den modbydelige Phobos-Grunt og den lovende Phobos-Grunt-2 er alle led i samme kæde.
På nuværende tidspunkt er russiske forskere også tilbøjelige til at tro, at det er nyttigt at studere små himmellegemer. Der er ikke tale om bemandede ekspeditioner endnu, Roscosmos arbejder på muligheden for at sende automatiske sonder til Månen (Luna-Glob, Luna-Resource, den næste planlagte lancering er 2015), samt implementeringen af det fantastiske Laplace-P ekspedition. I sidstnævnte tilfælde er det planlagt at lande sonden på overfladen af Ganymedes, en af de iskolde satellitter af Jupiter.
Meddelelsen om den planlagte afsendelse af en russisk sonde til de ydre planeter i solsystemet forårsagede et udbrud af ætsende vittigheder i stil med "Phobos-Grunt", "Jupiter er et ideelt mål, yderligere 5 milliarder vil dø for evigt i dybet af rummet "" Option "Laplace-Popovkin" …
På trods af al den tilsyneladende kompleksitet og tvetydighed ved den kommende mission vil landingen af en automatisk station på overfladen af Ganymedes næppe være vanskeligere end på overfladen af Mars.
Selvfølgelig er bemandede flyvninger til Lagrange -punkter og automatiske sonder i nærheden af Jupiter stadig bedre end røredrømme om, hvordan "æbletræer vil blomstre på Mars." Det vigtigste er ikke at slappe af med det, du har opnået. Selv når vi er landet på overfladen af en asteroide, bør vi ikke forkæle søde drømme om, hvordan vores almægtige videnskab nu er i stand til at fortrænge ethvert himmellegeme fra kredsløb og gøre os til mestre i det nærmeste rum.
“Captains of Heaven” kan ikke tilslutte et lille hul i bunden af havet i mange måneder - det er let at forestille sig, hvad der venter os i tilfælde af et møde med den næste Tunguska -meteorit.
Hayabusa automatisk interplanetarisk sonde
Multifunktionelt rumfartøj "Orion"
Vægt 25 tons. Intern beboelig volumen - 9 kubikmeter. meter (til sammenligning - Soyuz -rumfartøjets beboelige volumen er 3,85 kubikmeter). Besætning - op til 6 personer. Det antages, at de vigtigste strukturelle elementer kan genbruges.
Super tungt lanceringskøretøj SLS, projekt
