Kjedelig landskap i Mars -ørkenen
Kan ikke male den kalde soloppgangen
I den tynne luften, klare skygger
Vi la oss ned på det nå fjerne terrengkjøretøyet.
The Great Space Odyssey fra det 20. århundre ble til en grusom fars - en rekke klønete forsøk på å rømme fra "vuggen", og en svart avgrunn av livløs plass åpnet seg for en person. Veien til stjernene var en kort blindvei.
Den dystre situasjonen i kosmonautikk har flere enkle forklaringer:
For det første har kjemisk-drevne raketter nådd sin grense. Deres evner var nok til å nå de nærmeste himmellegemene, men mer er nødvendig for å utforske solsystemet i full skala. De stadig mer populære ionmotorene klarer heller ikke å løse problemet med å overvinne kolossale romavstander. Kraften til ion-supermotorer overstiger ikke noen få brøkdeler av en Newton, og interplanetære flyvninger fortsetter å strekke seg i mange år.
Merk - vi snakker bare om studiet av kosmos! Under forhold der nyttelasten bare er 1% av rakett- og romsystemets oppskytningsmasse, gir det ingen mening å snakke om noen industriell utvikling av himmellegemer i det hele tatt.
Bemannet romforskning var spesielt skuffende - i motsetning til de dristige hypotesene til science fiction -forfattere fra midten av det tjuende århundre, viste Kosmos seg å være et iskaldt fiendtlig miljø, der ingen er fornøyd med organiske livsformer. Forhold på overflaten av Mars - den eneste av de "anstendige" himmellegemene i denne forbindelse, kan forårsake et sjokk: atmosfæren, som er 95% karbondioksid, og trykket på overflaten, tilsvarer trykket fra jordens atmosfæren i 40 kilometers høyde. Dette er slutten.
Forholdene på overflatene til andre undersøkte planeter og satellitter på gigantiske planeter er enda verre - temperaturer fra - 200 til + 500 ° С, aggressiv sammensetning av atmosfæren, monstrøst trykk, for lavt eller omvendt for sterk tyngdekraft, kraftig tektonikk og vulkansk aktivitet …
Galileo interplanetariske stasjon, etter å ha fullført en bane rundt Jupiter, mottok en stråledose som tilsvarer 25 dødelige doser for mennesker. Av samme grunn er baner nær jord i høyder over 500 km praktisk talt stengt for bemannede flyvninger. Over begynner strålingsbeltene, der langvarig opphold er farlig for menneskers helse.
Der de mest holdbare mekanismene knapt kan eksistere, har den skjøre menneskekroppen ingenting å gjøre.
Men Kosmos lokker med en drøm om fjerne verdener, og en person er ikke vant til å gi opp i møte med vanskeligheter - en midlertidig forsinkelse på vei til stjernene lover å bli kortvarig. Foran er det titaniske arbeidet med studier og utvikling av de nærmeste himmellegemene - månen, Mars, hvor man ikke kan klare seg uten bemannet astronautikk.
Utforskere av Mars
Du vil sikkert spørre - hvorfor alt dette kosmiske "oppstyret"? Det er ganske åpenbart at disse ekspedisjonene ikke vil gi noen praktisk fordel, dristige fantasier om gruvedrift på asteroider eller utvinning av Helium-3 på månen vil fortsatt være på nivået med dristige antagelser. Sett fra jordens økonomi og industri er det ikke behov for dette, og det vil sannsynligvis ikke dukke opp snart.
Så - for hva? Svaret er enkelt - kanskje dette er menneskets skjebne. For å lage en teknikk med fantastisk skjønnhet og kompleksitet, og med hjelp til å utforske, mestre, endre det omkringliggende rommet.
Ingen kommer til å stoppe der. Nå er hovedmålet å velge prioritetene riktig for videre arbeid. Vi trenger nye dristige ideer og lyse, ambisiøse prosjekter. Hva blir våre neste skritt mot stjernene?
1. juni 2009, på initiativ fra NASA, den såkalte. Augustine Commission (oppkalt etter hodet - den tidligere direktøren for Lokheed Martin Norman Augustine) - en spesiell komité for amerikansk bemannet romforskning, hvis oppgave var å utvikle ytterligere løsninger på veien for menneskelig inntrengning til verdensrommet.
Yankees studerte nøye tilstanden til rakett- og romfartsindustrien, analyserte informasjon om interplanetære ekspedisjoner ved hjelp av automatiske sonder, tok hensyn til forholdene på overflatene til de nærmeste himmellegemene og nøye "undersøkte i lyset" hvert cent som ble tildelt fra budsjettet.
Høsten 2009 presenterte Augustinakommisjonen en detaljert rapport om arbeidet som ble utført og gjorde en rekke enkle, men samtidig helt geniale konklusjoner:
1. Den bemannede flyvningen til Mars som forventes i nær fremtid er en bløff.
Til tross for populariteten til prosjekter knyttet til landingen av en mann på den røde planeten, er alle disse planene ikke annet enn science fiction. Flukten til en mann til Mars under moderne forhold er som å prøve å kjøre et "hundre meter" løp med ødelagte bein.
Mars tiltrekker seg forskere med tilstrekkelige klimatiske forhold - i det minste er det ingen forbrenningstemperaturer her, og det lave atmosfæretrykket kan kompenseres for med en "vanlig" romdrakt. Planeten er av normal størrelse, tyngdekraft og en rimelig avstand fra solen. Her ble det funnet spor etter tilstedeværelse av vann - formelt sett er det alle betingelser for en vellykket landing og arbeid på overflaten av den røde planeten.
Men når det gjelder landing av romfartøyer, er Mars kanskje det verste alternativet av alle himmelobjekter som er undersøkt!
Det handler om det lumske gassskallet som omgir planeten. Atmosfæren på Mars er for sjelden - så mye at tradisjonell fallskjerm nedstigning er umulig her. Samtidig er det tett nok til å brenne landeren, utilsiktet "hoppe" mot overflaten i kosmisk hastighet.
Å lande på overflaten av Mars på bremsemotorer er en ekstremt vanskelig og kostbar oppgave. I lang tid "henger" enheten på jetmotorer i gravitasjonsfeltet til Mars - det er umulig å stole helt på "luften" ved hjelp av en fallskjerm. Alt dette fører til et fryktelig sløsing med drivstoff.
Det er av denne grunn at uvanlige ordninger brukes - for eksempel landet den automatiske interplanetære sonden "Pathfinder" ved hjelp av to sett med bremsemotorer, en frontbremsing (varmeisolerende) skjerm, en fallskjerm og en oppblåsbar "airbag" - krasjet i den røde sanden med en hastighet på 100 km / t, hoppet stasjonen av overflaten flere ganger, som en ball, til den stoppet fullstendig. Selvfølgelig er et slikt opplegg helt ubrukelig når man lander en bemannet ekspedisjon.
Nysgjerrigheten satte seg ikke mindre fantastisk i 2012.
Mars -roveren med en masse på 899 kg (vekt på Mars 340 kg) ble den tyngste av de terrestriske kjøretøyene som ble levert til overflaten av Mars. Det ser ut til at bare 899 kg - hvilke problemer kan oppstå her? Til sammenligning hadde nedstigningskjøretøyet til romfartøyet Vostok en masse på 2,5 tonn (massen på hele skipet som Yuri Gagarin fløy på var 4,7 tonn).
Plan for landing av Mars Science Laboratory (MSL), bedre kjent som Curiosity -roveren
Og likevel viste problemene seg å være store - for å unngå skade på strukturen og utstyret til Curiosity -roveren måtte de bruke det opprinnelige opplegget, kjent som "himmelkranen". Kort fortalt så hele prosessen slik ut: Etter intens tilbakegang i planetens atmosfære svevde plattformen med roveren festet 7,5 meter over Mars overflate. Ved hjelp av tre kabler ble Curiosity forsiktig senket til overflaten av planeten - etter å ha mottatt bekreftelse på at hjulene berørte bakken, kuttet roveren kablene og elektriske kabler med pyro -ladninger, og trekkplattformen som hang over den fløy av til siden, noe som gjør en hard landing 650 meter fra roveren.
Og det er bare 899 kilo nyttelast! Det er skummelt å forestille seg hvilke vanskeligheter som vil oppstå når man lander et 100 tonn tonn skip på Mars med et par astronauter om bord.
Alle problemene ovenfor blir konvertert til ekstra hundrevis av tonn av "Mars -skipet". I følge de mest konservative estimatene vil massen på avgangsfasen i bane med lav jord være minst 300 tonn (mindre optimistiske estimater gir et resultat på opptil 1500 tonn)! Nok en gang vil det være behov for supertunge lanseringskjøretøyer, hvis dimensjoner mange ganger vil overstige månen Satrun-V og N-1 med en nyttelast på 130 … 140 tonn.
Selv når du bruker metoden for seksjonell montering av "Mars -romfartøyet" fra mindre blokker og bruker et opplegg med to skip - hoved (bemannet) og automatisk transportmodul med deres påfølgende dokking i Mars -bane, overstiger antallet uløste tekniske problemer alle rimelige grenser.
I denne situasjonen er det å sende en person til Mars som å prøve å løse Fermats siste teorem uten å ha den enkleste kunnskapen om algebra.
Så hvorfor plage deg selv med urealiserbare illusjoner? Er det ikke lettere å begynne å lære å “gå uten krykker” og få den nødvendige erfaringen ved å løse litt enklere, men ikke mindre fortryllende oppgaver?
Britiske forskere har funnet ut at asteroiden Apophis ikke er farlig for jorden
Augustinerkommisjonen kom med en plan kalt Flexible Path, en historie verdig et Hollywood -filmsett. Betydningen av denne teorien er enkel - å lære å lage lange interplanetære flyvninger ved å trene på … astreroider.
Asteroiden Itokawa sammenlignet med den internasjonale romstasjonen
Vandrende steinfragmenter har ingen merkbar atmosfære, og deres lave tyngdekraft gjør at "dokking" -prosessen ligner dokking av Shuttle med ISS - spesielt siden menneskeheten allerede har erfaring med "nære kontakter" med små himmellegemer.
Dette handler ikke om "Chelyabinsk -meteoritten" - i november 2005 foretok den japanske sonden Hayabusa (Sapsan) to landinger med et støvinntak på overflaten av den 300 meter store asteroiden (25143) Itokawa. Ikke alt gikk problemfritt: solfakkelen skadet solcellepanelene, romkulden deaktiverte to av sondens tre gyroskoper, Minerva mini-roboten gikk tapt under landing, til slutt kolliderte enheten med en asteroide, skadet motoren og mistet orienteringen. Etter et par år klarte japanerne fortsatt å gjenvinne kontrollen over sonden og starte ionemotoren på nytt - i juni 2010 ble en kapsel med asteroide partikler endelig levert til jorden.
Flyreiser til asteroider kan gi flere nyttige resultater samtidig:
Noen detaljer om dannelsen og historien til solsystemet vil bli klare, noe som i seg selv er av stor interesse.
For det andre er det nøkkelen til å løse det anvendte problemet med å forhindre "meteorittrusselen" - alle detaljene i manuset til Hollywood -blockbusteren "Armageddon". Men i virkeligheten kan ting ta en enda mer interessant vending:
Første dagen. En gigantisk asteroide nærmer seg jorden. En gruppe modige borere
gikk til ham for å installere en atomladning.
Andre dagen. En gigantisk asteroide med en atomladning nærmer seg jorden.
For det tredje, geologisk leting. Asteroider er av stor interesse som kilder til mineraler (enorme malmreserver, lav tyngdekraft og lav verdi av den andre kosmiske hastigheten - transport av råvarer til jorden er forenklet). Dette er for fremtiden.
Til slutt vil slike oppdrag gi uvurderlig erfaring med bemannede interplanetære flyvninger.
NASA foreslår Lagrange-punkter i Earth-Sun-systemet (områder der et legeme med ubetydelig masse kan forbli stasjonært i en roterende referanseramme knyttet til to massive kropper) som de høyest prioriterte målene. Sett fra himmelsk mekanikk er flyging til disse områdene enda enklere enn å fly til månen, til tross for den betydelig større avstanden fra jorden.
De neste målene kalles jordnære asteroider fra Aton-, Apollo-, etc.-gruppene. - mellom banene på jorden og Mars. Det neste er vårt nærmeste himmellegeme - månen. Så er det forslag om å sende en non -stop ekspedisjon til Mars - flyby og studere planeten fra bane, etterfulgt av landing på Mars -satellitten Phobos. Og bare da - Mars!
Nye vågale ekspedisjoner vil kreve opprettelse av nye tekniske midler - allerede nå jobber Yankees energisk med prosjektet til det flerbruksbemannede romskipet "Orion".
Den første testoppskytningen er planlagt for 2014, romfartøyet er planlagt lansert i en avstand på 6000 km fra jorden - 15 ganger lenger enn ISS -bane er plassert. I 2017 er det planlagt å forberede et supertungt lanseringskjøretøy SLS for Orion, som kan lansere opptil 70 tonn last i referansebanen (i fremtiden - opptil 130 tonn). Det forventes at Orion + SLS rakett og romsystem vil nå full beredskap innen 2021 - fra det øyeblikket vil bemannede ekspedisjoner utenfor jordens bane bli mulig.
"Orion" på månens oritt som presentert av artisten
Alt nytt er godt glemt gammelt. Konklusjonene fra Augustinakommisjonen var godt kjent for innenlandske spesialister - det er ikke tilfeldig at det sovjetiske romprogrammet, etter å ha blitt kjent med Mars lumske atmosfære, raskt omorienterte seg til studiet av Phobos (mislykkede oppskytninger av Phobos -1 og 2, 1988) - tross alt er det mye lettere å lande på en satellitt enn til overflaten av den røde planeten. Samtidig er Phobos, når det gjelder geologi, nesten av større interesse enn Mars selv. Den stygge Phobos-Grunt og den lovende Phobos-Grunt-2 er alle ledd i samme kjede.
For tiden er russiske forskere også tilbøyelige til å tro at det er nyttig å studere små himmellegemer. Det er ikke snakk om bemannede ekspedisjoner ennå, Roscosmos jobber med muligheten for å sende automatiske sonder til månen (Luna-Glob, Luna-Resource, neste planlagte lansering er 2015), samt implementering av den fantastiske Laplace-P ekspedisjon. I sistnevnte tilfelle er det planlagt å lande sonden på overflaten av Ganymedes, en av de iskalde satellittene til Jupiter.
Meldingen om den planlagte sendingen av en russisk sonde til de ytre planetene i solsystemet forårsaket et utbrudd av kaustiske vitser i stil med "Phobos-Grunt", "Jupiter er et ideelt mål, ytterligere 5 milliarder vil dø for alltid i dypet av Space "" Option "Laplace-Popovkin" …
Til tross for all tilsynelatende kompleksitet og tvetydighet ved det kommende oppdraget, vil landing av en automatisk stasjon på overflaten av Ganymedes neppe være vanskeligere enn på overflaten av Mars.
Selvfølgelig er bemannede flyvninger til Lagrange -punkter og automatiske sonder i nærheten av Jupiter fortsatt bedre enn pipedrømmer om hvordan "epletrær vil blomstre på Mars." Det viktigste er ikke å slappe av på det du har oppnådd. Selv om vi har landet på overflaten av en asteroide, bør vi ikke unne oss søte drømmer om hvordan vår allmektige vitenskap nå er i stand til å forflytte ethvert himmellegeme fra bane og gjøre oss til mestre i det nære verdensrommet.
"Captains of Heaven" kan ikke tette et lite hull på bunnen av havet på mange måneder - det er lett å forestille seg hva som venter oss i tilfelle et møte med den neste Tunguska -meteoritten.
Hayabusa automatisk interplanetarisk sonde
Flerbruksromfartøy "Orion"
Vekt 25 tonn. Internt beboelig volum - 9 kubikkmeter. meter (til sammenligning - det beboelige volumet til Soyuz -romfartøyet er 3,85 kubikkmeter). Mannskap - opptil 6 personer. Det er forutsatt gjenbruk av de viktigste strukturelle elementene.
Super tungt lanseringsbil SLS, prosjekt
