Zet de mens twee stappen verder in de ruimte en wanneer?

Mensen de ruimte in sturen is moeilijk, duur, riskant en niet noodzakelijkerwijs wetenschappelijker dan geautomatiseerde missies. Niets spreekt echter zo tot de verbeelding als bemande reizen naar plaatsen waar nog nooit iemand is geweest.

De club van ruimtemachten die een persoon naar buitenaardse ruimte stuurden (niet te verwarren met de vlucht van een burger van dit land onder een buitenlandse vlag) omvat nog steeds alleen de VS, Rusland en China. India zal zich spoedig bij deze groep voegen.

Premier Narendra Modi heeft plechtig aangekondigd dat zijn land van plan is tegen 2022 een bemande orbitale vlucht te hebben, mogelijk aan boord van een gepland ruimtevaartuig. Gaganyaan (1). Onlangs berichtten de media ook over de eerste werkzaamheden aan het nieuwe Russische schip. Federatiedie naar verwachting verder zal vliegen dan de Sojoez (de naam zal worden gewijzigd in "meer toepasselijk" ondanks het feit dat de huidige is geselecteerd in een nationale wedstrijd). Er is niet veel bekend over de nieuwe bemande capsule van China, behalve dat de testvlucht gepland staat voor 2021, hoewel er waarschijnlijk geen mensen aan boord zijn.

Wat betreft het langetermijndoel van bemande missies, het is precies hiervoor Maart. Het Agentschap plant op basis van gateway-station (de zogenaamde poort) een complex creëren Vervoer in de diepe ruimte (zomertijd). Bestaande uit Orion-pods, woonvertrekken en onafhankelijke voortstuwingsmodules, zal het uiteindelijk worden verplaatst naar (2), hoewel dat nog een vrij verre toekomst is.

2. Visualisatie van transport in de diepe ruimte dat de buurt van Mars bereikt, gemaakt door Lockheed Martin.

Nieuwe generatie ruimtevaartuigen

Voor ruimtereizen over lange afstanden is het noodzakelijk om iets geavanceerdere voertuigen te hebben dan strak gebruikte transportcapsules in LEO (low earth orbit). Amerikaans werk ver gevorderd van Orion (3), in opdracht van Lockheed Martin. De Orion-capsule, als onderdeel van de onbemande missie EM-1 die gepland staat voor 2020, zal worden uitgerust met een ESA-systeem dat wordt geleverd door het Europese agentschap.

Het zal voornamelijk worden gebruikt om bemanningen te bouwen en te vervoeren naar het Gateway-station rond de maan, wat volgens de aankondiging een internationaal project zal zijn - niet alleen in de VS, maar ook in Europa, Japan, Canada en mogelijk ook Rusland. . .

Het werk aan een nieuw ruimtevaartuig gaat als het ware in twee richtingen.

Een is aan het bouwen capsules voor onderhoud van orbitale stationszoals het internationale ruimtestation ISS of zijn toekomstige Chinese tegenhanger. Dit is wat particuliere entiteiten in de VS zouden moeten doen. Draak 2 van SpaceX en CST-100 Starliner Boeing, in het geval van de Chinezen Shenzhouen de Russen Союз.

Het tweede type is verlangen. vluchten voorbij de baan van de aarde, dat wil zeggen, naar Mars, en uiteindelijk naar Mars. Degenen die alleen bedoeld zijn voor vluchten naar de BEO (d.w.z. buiten de grenzen van een lage baan om de aarde) zullen worden vermeld. Evenzo de Russische Federatie, zoals onlangs gerapporteerd door Roskosmos.

In tegenstelling tot eerder gebruikte capsules, die wegwerpbaar waren, zeggen de fabrikanten, evenals één persoon, dat toekomstige schepen herbruikbaar zullen zijn. Elk van hen zal worden uitgerust met een aandrijfmodule, die stroom, rangeermotoren, brandstof, enz. Zal bevatten. Ze zijn op zichzelf ook massiever, omdat ze effectievere schilden tegen hen nodig hebben. Schepen bestemd voor de BEO-missie moeten worden uitgerust met grotere voortstuwingssystemen, omdat ze meer brandstof, krachtigere motoren en meer uitwisselbaarheid van systemen vereisen.

2033 naar Mars? Het werkt misschien niet

Afgelopen september kondigde NASA een gedetailleerde Nationaal Ruimteverkenningsplan (). Het heeft tot doel de verheven doelen van de Amerikaanse president Donald Trump te bereiken, zoals uiteengezet in zijn ruimtebeleidsrichtlijn van december 2017, om Amerikaanse astronauten naar Mars te krijgen en in het algemeen om het primaat van de VS in de buitenaardse ruimte te versterken.

Analisten beschreven de beoogde toekomst in een rapport van 21 pagina's, met een tijdschema voor elk van de doelen. Er is echter flexibiliteit bij het voorspellen van een van deze, en het kan veranderen als het plan obstakels tegenkomt of nieuwe gegevens oplevert. NASA is bijvoorbeeld van plan te wachten op de definitieve resultaten van de missie totdat de resultaten van de missie met het voorgestelde budget voor een bemande Mars-missie definitief zijn. Maart 2020waarbij de volgende rover monsters op het oppervlak zal verzamelen en analyseren. De bemande expeditie zelf zou in de jaren 30 plaatsvinden, en bij voorkeur... tot 2033.

Een door NASA geproduceerd onafhankelijk rapport van het Science and Technology Policy Institute (STPI), gepubliceerd in april 2019, toont aan dat de technologische uitdagingen van het bouwen van een transportstation in de diepe ruimte om astronauten van en naar Mars te brengen, evenals vele andere elementen van de Mars-expeditie Plan, serieus in twijfel getrokken of het doel al in 2033 kan worden bereikt.

Het rapport, voltooid voorafgaand aan de spraakmakende toespraak van Mike Pence op 26 maart waarin de Amerikaanse vice-president NASA bijna opdracht gaf om mensen tegen 2024 terug naar de maan te sturen, laat zien hoeveel het zou kunnen kosten om terug te keren naar de maan en wat dat betekent in de toekomst. lange termijn. -dringende contextplannen om de bemanning te sturen.

De STPI overwoog het gebruik van programma's die momenteel in ontwikkeling zijn, maan- en latere Marslanders, Orion en de geplande Gateway die in de jaren 20 zal worden gebouwd. Het rapport laat zien dat al dit werk te lang zal duren om op termijn te worden voltooid. Bovendien werd een ander lanceringsvenster in 2035 ook als onrealistisch beschouwd.

“We vinden dat zelfs zonder budgetbeperkingen een orbitale missie Maart 2033 kan niet worden uitgevoerd in overeenstemming met de huidige en hypothetische plannen van NASA, ”zegt het STPI-document. “Uit onze analyse blijkt dat het op zijn vroegst in 2037 kan worden geïmplementeerd, onder voorbehoud van ononderbroken technologische ontwikkeling, zonder vertragingen, kostenoverschrijdingen en het risico van budgettaire tekorten.”

Volgens het STPI-rapport moet je, als je in 2033 naar Mars wilt vliegen, tegen 2022 kritieke vluchten maken, wat onwaarschijnlijk is. Onderzoek naar de "fase A" van het Deep Space Transport-project zou al in 2020 moeten beginnen, wat ook niet mogelijk is, aangezien de analyse van de kosten van het hele project nog niet is begonnen. Het rapport waarschuwde ook dat het proberen om de tijdlijn te versnellen door af te wijken van de standaard NASA-praktijken, enorme risico's met zich mee zou brengen bij het bereiken van de doelen.

STPI schatte ook het budget voor een missie naar Mars in een "realistisch" tijdsbestek van 2037. De totale kosten voor het bouwen van alle benodigde componenten - inclusief een zwaar draagraket Space Launch-systeem (SLS), Orion-schip, Gateway, DST en andere elementen en services zijn aangegeven op $ 120,6 miljardberekend tot 2037. Van dit bedrag is al 33,7 miljard uitgegeven aan de ontwikkeling van de SLS- en Orion-systemen en de bijbehorende grondsystemen. Het is de moeite waard hieraan toe te voegen dat de Mars-missie deel uitmaakt van het algemene ruimtevluchtprogramma, waarvan de totale kosten tot 2037 worden geschat op $ 217,4 miljard. Dit omvat het sturen van mensen naar de Rode Planeet, evenals operaties op laag niveau en de ontwikkeling van Mars-grondsystemen die nodig zijn voor toekomstige missies.

Hoofd NASA Jim Bridenstine In een toespraak die hij op 9 april hield tijdens het 35e Space Symposium in Colorado Springs, leek hij echter niet te worden afgeschrikt door het nieuwe rapport. Hij sprak zijn enthousiasme uit over het versnelde maanschema van Pence. Volgens hem leidt het rechtstreeks naar Mars.

- - Hij zei.

China: Martiaanse basis in de Gobi-woestijn

De Chinezen hebben ook hun eigen Mars-plannen, hoewel daar traditioneel niets met zekerheid over bekend is, en de schema's van bemande vluchten zijn zeker niet bekend. Volgend jaar begint in ieder geval het Chinese avontuur met Mars.

In 2021 wordt dan een missie gestuurd om het gebied te verkennen. China's eerste rover HX-1. Lander en ga op deze reis, opgeheven raket "Changzheng-5". Bij aankomst moet de rover rondkijken en geschikte plaatsen selecteren om monsters te verzamelen. Als dit gebeurt, is het erg moeilijk Lange 9 maart draagraket (in ontwikkeling) zal een andere lander daarheen sturen met een andere rover, wiens robot de monsters zal nemen, ze zal afleveren bij de raket, die ze in een baan om de aarde zal brengen en alle apparatuur zal terugkeren naar de aarde. Dit alles moet in 2030 gebeuren. Tot nu toe heeft geen enkel land een dergelijke missie kunnen volbrengen. Zoals je misschien wel kunt raden, zijn de Return from Mars-tests een inleiding tot het programma om mensen daarheen te sturen.

Pas in 2003 voerden de Chinezen hun eerste bemande buitenaardse missie uit. Sindsdien hebben ze al hun eigen kern gebouwd en veel schepen de ruimte in gestuurd, en begin dit jaar, voor het eerst in de geschiedenis van de ruimtevaart, zachte ze landden aan de andere kant van de maan.

Nu zeggen ze dat ze niet zullen stoppen bij onze natuurlijke satelliet, of zelfs bij Mars. Tijdens vluchten naar deze faciliteiten zullen er ook zijn missies naar asteroïden en Jupiter, de grootste planeet. De National Space Administration of China (CNSA) is van plan om daar in 2029 te zijn. Er wordt nog steeds gewerkt aan efficiëntere raket- en scheepsmotoren. Het zou moeten zijn nucleaire motor nieuwe generatie.

De aspiraties van China worden getypeerd door testterreinen zoals de glimmende, futuristische faciliteiten die in april van dit jaar werden geopend. Marsbasis 1 (4) dat midden in de Gobi-woestijn ligt. Het doel is om bezoekers te laten zien hoe het leven voor mensen kan zijn. De structuur heeft een zilveren koepel en negen modules, waaronder woonvertrekken, een controlekamer, een kas en een poort. Terwijl schoolreisjes hier worden gebracht.

4. Chinese Marsbasis 1 in de Gobi-woestijn

ontroerende tweelingtest

In de afgelopen jaren zijn verdere bemande missies niet goed ontvangen door de pers vanwege de kosten en bedreigingen voor biologische wezens in de ruimte. Er was ergernis over de vraag of we planetaire en diepe ruimteverkenning ooit aan robots zouden moeten overlaten. Maar nieuwe wetenschappelijke gegevens bemoedigen mensen.

De resultaten van de NASA-expedities werden als bemoedigend beschouwd in termen van bemande expedities. experimenteer met "tweelingbroer in de ruimte". Astronauten Scott en Mark Kelly (5) nam deel aan de test, waarvan het doel was om de langdurige invloed van de ruimte op het menselijk lichaam te detecteren. Bijna een jaar lang ondergingen de tweelingen dezelfde medische controles, de een aan boord, de ander op aarde. Recente resultaten tonen aan dat een jaar in de ruimte een significant, maar niet levensbedreigend effect heeft op het menselijk lichaam, wat hoop geeft op de mogelijkheid van een missie naar Mars in de toekomst.

5. Tweeling Scott en Mark Kelly

In de loop van een jaar verzamelde Scott allerlei medische dossiers over zichzelf. Hij nam bloed en urine af en deed cognitieve tests. Op aarde deed zijn broer hetzelfde. In 2016 keerde Scott terug naar de aarde, waar hij de volgende negen maanden werd bestudeerd. Nu, vier jaar na de start van het experiment, hebben ze de volledige resultaten gepubliceerd.

Ten eerste laten ze zien dat er kenmerken in de chromosomen van Scott zitten straling letsel. Dit kan leiden tot ziektes zoals kanker.

Een jaar in de ruimte activeert echter ook duizenden genen die verband houden met het immuunsysteem, wat op aarde alleen onder extreme omstandigheden kan gebeuren. Wanneer we ons in stressvolle situaties bevinden, ernstig gewond raken of ziek worden, begint de immuunrespons te werken.

Tweelingcelstructuren genoemd telomeren. Aan de uiteinden van de chromosomen zitten kapjes. helpen ons DNA te beschermen van schade en krimp met of zonder spanning. Tot verbazing van de onderzoekers waren de telomeren van Scott in de ruimte niet korter, maar veel langer. Nadat ze binnen 48 uur naar de aarde waren teruggekeerd, werden ze weer korter en zes maanden later werd meer dan 90% van hun geactiveerde immuungenen uitgeschakeld. Na negen maanden waren de chromosomen minder beschadigd, wat betekent dat geen van de veranderingen die de onderzoekers eerder hadden waargenomen levensbedreigend was.

Scott zei in een interview.

-

Susan Bailey, een onderzoeker aan de Colorado State University, gelooft dat het lichaam van Scott reageerde op de stralingstoestand. mobilisatie van stamcellen. De ontdekking kan wetenschappers helpen bij het ontwikkelen van medische tegenmaatregelen tegen de effecten van ruimtevaart. De onderzoeker sluit niet eens uit dat ze ooit methoden zal vinden levensverlenging op aarde.

Dus, moet langdurige ruimtevaart ons leven verlengen? Dit zou een nogal onverwacht gevolg zijn van het ruimteverkenningsprogramma.