Visioenen voor eeuwen, niet decennia

Moeten we door de ruimte reizen? Het handige antwoord is nee. Maar gezien alles wat ons als mensheid en beschaving bedreigt, zou het onverstandig zijn om de verkenning van de ruimte en bemande vluchten op te geven en uiteindelijk op zoek te gaan naar andere plekken om te wonen dan de aarde.

Een paar maanden geleden maakte NASA gedetailleerd bekend Nationaal Ruimteverkenningsplanom de ambitieuze doelen te bereiken die zijn uiteengezet in de ruimtebeleidsrichtlijn van president Trump van december 2017. Deze gedurfde plannen omvatten: planning voor de maanlanding, langetermijninzet van mensen op en rond de maan, versterking van het Amerikaanse leiderschap in de ruimte, en versterking van particuliere ruimtevaartbedrijven en het ontwikkelen van een manier om Amerikaanse astronauten veilig op het oppervlak van Mars te laten landen.

Eventuele aankondigingen over de implementatie van Marswandelingen tegen 2030 – zoals gepubliceerd in een nieuw NASA-rapport – zijn echter behoorlijk flexibel en aan verandering onderhevig als er iets gebeurt dat wetenschappers op dit moment niet hebben opgemerkt. Voordat het budget voor een bemande missie wordt gespecificeerd, is het daarom de bedoeling om bijvoorbeeld rekening te houden met de resultaten Marsmissie 2020, waarin een andere rover monsters van het oppervlak van de Rode Planeet zal verzamelen en analyseren,

Maanruimtepoort

Het schema van NASA zal de financieringsuitdagingen moeten overleven die typerend zijn voor elke nieuwe Amerikaanse presidentiële regering. NASA-ingenieurs van het Kennedy Space Center in Florida zijn momenteel bezig met de montage van een ruimtevaartuig dat mensen de komende jaren terug naar de maan en vervolgens naar Mars zal brengen. Het heet Orion en lijkt een beetje op de capsule waarmee Apollo-astronauten bijna veertig jaar geleden naar de maan gingen.

NASA viert haar 60e verjaardag en hoopt in 2020 opnieuw in een baan om de maan te draaien, en in 2023 weer met astronauten aan boord.

De maan is over het algemeen weer populair. Hoewel de regering-Trump de weg van NASA naar Mars al lang heeft uitgestippeld, is het plan om eerst te bouwen ruimtestation in een baan om de maan, ook bekend als een toegangspoort of haven, een structuur die lijkt op het Internationale Ruimtestation, maar die missies naar het oppervlak van de maan en uiteindelijk naar Mars vervult. dit staat ook in de plannen vaste basis op onze natuurlijke satelliet. NASA en de presidentiële regering hebben zich ten doel gesteld om uiterlijk in 2020 de bouw van een onbemande robotachtige commerciële lander op de maan te ondersteunen.

Het Orion-ruimtevaartuig nadert het station in een baan om de maan - visualisatie

 Dat maakte vice-president Mike Pence in augustus bekend in het Johnson Space Center in Houston. Pence is voorzitter van het onlangs vernieuwde Nationale Ruimteraad. Meer dan de helft van NASA's voorgestelde budget van 19,9 miljard dollar voor het komende fiscale jaar is toegewezen aan maanverkenning, en het Congres lijkt klaar om de inspanning goed te keuren.

Het bureau vroeg om ideeën en ontwerpen voor een gateway-station in een baan rond de maan. De aannames spreken van een bruggenhoofd voor ruimtesondes, communicatierepeaters en een basis voor de geautomatiseerde werking van apparaten op het maanoppervlak. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman en Nanoracks hebben hun projecten al ingediend bij NASA en ESA.

NASA en ESA voorspellen dat ze mee zullen doen Maanruimtepoort astronauten zullen daar ongeveer zestig dagen kunnen blijven. De faciliteit moet worden uitgerust met universele luchtsluizen die zowel ruimtewandelingen voor de bemanning als het aanmeren van particuliere ruimtevaartuigen die deelnemen aan mijnbouwmissies mogelijk maken, inclusief, zoals het moet worden begrepen, commerciële missies.

Als het geen straling is, dan is het dodelijke gewichtloosheid

Zelfs als we deze infrastructuur bouwen, zullen de problemen die gepaard gaan met langeafstandsreizen door mensen in de ruimte nog niet verdwijnen. Onze soort blijft slecht omgaan met microzwaartekracht. Mechanismen voor ruimtelijke oriëntatie kunnen tot grote gezondheidsproblemen leiden, enz. ruimteziekte.

Hoe verder verwijderd van de veilige cocon van de atmosfeer en het magnetische veld van de aarde, hoe groter deze is straling probleem - risico op kanker het groeit daar met elke extra dag. Naast kanker kan het ook staar veroorzaken en mogelijk ook staar Ziekte van Alzheimer. Wanneer radioactieve deeltjes bovendien aluminiumatomen in scheepsrompen treffen, komen de deeltjes vrij in secundaire straling.

De oplossing zou zijn kunststoffen. Ze zijn licht en sterk, vol waterstofatomen waarvan de kleine kernen niet veel secundaire straling produceren. NASA test soorten plastic die de straling in ruimtevaartuigen of ruimtepakken kunnen verminderen. Een ander idee anti-straling schermenbijvoorbeeld magnetisch, waardoor een vervanging ontstaat voor het veld dat ons op aarde beschermt. Wetenschappers van het European Space Radiation Superconducting Shield werken aan een supergeleider op basis van magnesiumdiboride, die door het creëren van een magnetisch veld geladen deeltjes van het schip zal reflecteren. Het schild werkt bij -263°C, wat niet zo bijzonder lijkt gezien het feit dat de ruimte al erg koud is.

Een nieuwe studie toont aan dat de zonnestralingsniveaus 10% sneller stijgen dan eerder werd gedacht, en dat de stralingsomgeving in de ruimte in de loop van de tijd zal verslechteren. Uit een recente analyse van gegevens van het CRaTER-instrument op de LRO-maanorbiter is gebleken dat de stralingsomgeving tussen de aarde en de zon in de loop van de tijd is verslechterd en dat een onbeschermde astronaut 20% meer stralingsdoses zou kunnen ontvangen dan eerder werd gedacht. Wetenschappers vermoeden dat een groot deel van dit extra risico voortkomt uit laagenergetische kosmische stralingsdeeltjes. Ze vermoeden echter dat deze extra 10% ernstige beperkingen zou kunnen opleggen aan toekomstige ruimteverkenning.

Gewichtloosheid vernietigt het lichaam. Dit zorgt er onder andere voor dat sommige immuuncellen hun werk niet kunnen doen en dat rode bloedcellen afsterven. Het veroorzaakt ook nierstenen en verzwakt het hart. Astronauten in het ISS kampen met spierzwakte, cardiovasculaire achteruitgang en botverlies die twee tot drie uur per dag aanhouden. Ze verliezen echter nog steeds botmassa terwijl ze aan boord zijn.

Astronaut Sunita Williams tijdens een oefening in het ISS

De oplossing zou zijn kunstmatige zwaartekracht. Bij MIT test voormalig astronaut Lawrence Young een centrifuge die enigszins lijkt op het visioen uit de film. Mensen liggen op hun zij op een platform en duwen tegen een traagheidsstructuur die roteert. Een andere veelbelovende oplossing is het Canadese Lower Body Negative Pressure (LBNP)-project. Het apparaat zelf creëert ballast rond de taille van een persoon, waardoor een gevoel van zwaarte in het onderlichaam ontstaat.

Een veelvoorkomend gezondheidsrisico in het ISS zijn kleine voorwerpen die in de cabines zweven. Ze tasten de ogen van astronauten aan en veroorzaken schaafwonden. Dit is echter niet het ergste probleem voor de ogen in de ruimte. Gewichtloosheid verandert de vorm van de oogbol en beïnvloedt deze verminderd zicht. Dit is een ernstig probleem dat nog niet is opgelost.

Gezondheid wordt in het algemeen een complex vraagstuk op een ruimtevaartuig. Als we op aarde verkouden worden, blijven we thuis en dat is alles. In een dicht opeengepakte, afgesloten omgeving vol gerecirculeerde lucht en veel aanrakende gedeelde oppervlakken, waar het moeilijk is om goed schoon te maken, zien de zaken er heel anders uit. Gedurende deze tijd werkt het menselijke immuunsysteem niet goed, dus isoleren de missiedeelnemers zichzelf enkele weken voor vertrek om zichzelf tegen ziekte te beschermen. We weten niet precies waarom, maar de bacteriën worden steeds gevaarlijker. Als je in de ruimte niest, vliegen alle druppels naar buiten en blijven ze verder vliegen. Als iemand griep heeft, heeft iedereen aan boord de griep. En de weg naar de kliniek of het ziekenhuis is lang.

De bemanning van 48 expedities aan boord van het ISS - de realiteit van het leven aan boord van het ruimtevaartuig

Het volgende grote probleem van de ruimtevaart is opgelost geen troost leven. In wezen bestaan ​​buitenaardse expedities uit het doorkruisen van een oneindig vacuüm in een afgesloten container die in leven wordt gehouden door een bemanning van lucht- en waterverwerkingsmachines. Daar is weinig ruimte en je leeft voortdurend in angst voor straling en micrometeorieten. Als we ver van een planeet verwijderd zijn, zijn er geen uitzichten naar buiten, alleen de diepe duisternis van de ruimte.

Wetenschappers zijn op zoek naar ideeën om deze griezelige eentonigheid nieuw leven in te blazen. Een van hen is Virtuele realiteitwaar astronauten konden rondhangen. The Thing Anders Known, zij het onder een andere naam, uit de roman van Stanislaw Lem.

Goedkoper met de lift?

Ruimtevaart is een eindeloze reeks extreme situaties waaraan mensen en apparatuur worden blootgesteld. Enerzijds de strijd tegen de zwaartekracht, overbelasting, straling, gassen, gifstoffen en agressieve stoffen. Aan de andere kant bevinden elektrostatische ontladingen, stof en snel veranderende temperaturen zich aan beide kanten van de schaal. Bovendien is al dit plezier vreselijk duur.

Vandaag hebben we ongeveer 20 duizend nodig. dollar om een ​​kilogram massa in een lage baan om de aarde te sturen. Het merendeel van deze kosten heeft betrekking op ontwerp en exploitatie. opstartsysteem. Frequente en langdurige missies vereisen aanzienlijke hoeveelheden verbruiksartikelen, brandstof, reserveonderdelen en verbruiksartikelen. In de ruimte zijn systeemreparatie en -onderhoud duur en moeilijk.

Ruimtelift - visualisatie

Het idee van financiële verlichting is, althans gedeeltelijk, een concept ruimte lifthet verbinden van een specifiek punt op onze aardbol met een bestemmingsstation ergens in de ruimte over de hele wereld. Het lopende experiment van wetenschappers aan de Universiteit van Shizuoka in Japan is het eerste in zijn soort op microschaal. Binnen de grenzen van het project In de ruimte vastgebonden autonome robotachtige satelliet (STARS) twee kleine STARS-ME-satellieten zullen met elkaar worden verbonden door een kabel van 10 meter waarlangs een klein robotapparaat zal bewegen. Dit is een voorlopig minimodel van de ruimtekraan. Als dit lukt, kan hij doorgaan naar de volgende fase van het ruimteliftproject. De creatie ervan zou de kosten van het vervoer van mensen en voorwerpen van en naar de ruimte aanzienlijk verminderen.

Je moet ook onthouden dat er geen GPS in de ruimte is en dat de ruimte enorm groot en moeilijk te navigeren is. Deep Space-netwerk - een verzameling antenne-arrays in Californië, Australië en Spanje - tot nu toe is dit de enige buitenaardse navigatietool die we hebben. Vrijwel alles, van studentensatellieten tot het New Horizons-ruimtevaartuig dat momenteel de Kuipergordel doorboort, vertrouwt op dit systeem. Deze is overbelast en NASA overweegt de beschikbaarheid ervan te beperken tot minder kritieke missies.

Natuurlijk zijn er ideeën voor alternatieve GPS voor de ruimte. Joseph Guinn, een navigatie-expert, wilde een autonoom systeem ontwikkelen dat afbeeldingen zou verzamelen van doelen en objecten in de buurt, en hun relatieve locaties zou gebruiken om de coördinaten van het ruimtevaartuig te trianguleren – zonder de noodzaak van grondcontrole. Kort gezegd noemt hij het een deep space positioning system (DPS).

Ondanks het optimisme van leiders en visionairs - van Donald Trump tot Elon Musk - geloven veel experts nog steeds dat het echte vooruitzicht van Mars-kolonisatie geen decennia, maar eeuwen is. Er zijn officiële data en plannen, maar veel realisten geven toe dat het voor een mens goed zal zijn om tot 2050 voet op de Rode Planeet te zetten. En verdere bemande expedities zijn pure fantasie. Naast de bovengenoemde problemen is het immers noodzakelijk om nog een fundamenteel probleem op te lossen - geen aandrijving voor echt snelle ruimtereizen.