Visioene vir eeue, nie dekades nie
Moet ons deur die buitenste ruimte reis? Die gerieflike antwoord is nee. Gegewe alles wat ons as mensdom en beskawing bedreig, sou dit egter onverstandig wees om ruimteverkenning, bemande vlugte te laat vaar en uiteindelik ander plekke as die aarde te soek om te woon.
NASA het 'n paar maande gelede 'n gedetailleerde Nasionale Ruimteverkenningsplanom die verhewe doelwitte te bereik wat uiteengesit is in president Trump se ruimtebeleidsriglyn van Desember 2017. Hierdie ambisieuse planne sluit in: beplanning vir 'n maanlanding, langtermyn-ontplooiing van mense op en om die maan, die versterking van Amerikaanse leierskap in die ruimte, en die versterking van private ruimtemaatskappye en 'n manier te ontwikkel om Amerikaanse ruimtevaarders veilig op die oppervlak van Mars te laat land.
Enige aankondigings oor die implementering van Marswandelings teen 2030 - soos gepubliseer in die nuwe NASA-verslag - is egter redelik buigsaam en onderhewig aan verandering as iets gebeur wat wetenskaplikes nie op die oomblik opgemerk het nie. Daarom, voordat die begroting vir 'n bemande sending verfyn word, word daar byvoorbeeld beplan om die resultate in ag te neem Missie Mars 2020, waarin 'n ander rover monsters van die oppervlak van die Rooi Planeet sal versamel en ontleed,
Maan ruimtehawe
NASA se skedule sal die befondsingsuitdagings moet oorleef wat tipies is van enige nuwe Amerikaanse presidensiële administrasie. Op die oomblik is NASA-ingenieurs by die Kennedy-ruimtesentrum in Florida besig om 'n ruimtetuig saam te stel wat mense in die volgende paar jaar na die maan en dan na Mars sal terugneem. Dit word Orion genoem en lyk 'n bietjie soos die kapsule waarin Apollo-ruimtevaarders byna vier dekades gelede na die maan gevlieg het.
Terwyl NASA sy 60ste bestaansjaar vier, word gehoop dat dit in 2020 om die Maan, en in 2023 met ruimtevaarders aan boord, dit weer in ons satelliet se wentelbaan sal stuur.
Die maan is weer gewild. Terwyl die Trump-administrasie lank gelede NASA se rigting na Mars bepaal het, is die plan om eers te bou ruimtestasie wat om die maan wentel, die sogenaamde hek of hawe, 'n struktuur soortgelyk aan die Internasionale Ruimtestasie, maar dien vlugte na die oppervlak van die maan en, uiteindelik, na Mars. dit is ook in die planne permanente basis op ons natuurlike satelliet. NASA en die administrasie het hulself die doel gestel om die konstruksie van 'n onbemande robot kommersiële maanlander nie later as 2020 te ondersteun nie.
Die Orion-ruimtetuig nader die stasie in 'n wentelbaan om die maan - visualisering
Dit is in Augustus by die Johnson Space Centre in Houston deur vise-president Mike Pence aangekondig. Pence is voorsitter van die nuut opgeknapte Nasionale Ruimteraad. Meer as die helfte van NASA se voorgestelde begroting van $19,9 miljard vir die komende boekjaar is aan maanverkenning toegewys, en die Kongres lyk gereed om hierdie maatreëls goed te keur.
Die agentskap het idees en ontwerpe vir 'n poortstasie in 'n wentelbaan om die maan aangevra. Die aannames verwys na 'n brughoof vir ruimtesondes, kommunikasie-relais en 'n basis vir outomatiese werking van toestelle op die maanoppervlak. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman en Nanoracks het reeds hul ontwerpe by NASA en ESA ingedien.
NASA en ESA voorspel hulle sal aan boord wees Maan ruimtehawe ruimtevaarders sal tot sowat sestig dae daar kan bly. Die voorwerp moet toegerus wees met universele poorte wat beide die bemanning in staat sal stel om die buitenste ruimte in te gaan en privaat ruimtetuie wat aan mynsendings deelneem, insluitend, soos dit verstaan moet word, kommersiële ruimtes vas te maak.
Indien nie bestraling nie, dan dodelike gewigloosheid
Selfs as ons hierdie infrastruktuur bou, sal dieselfde probleme wat verband hou met langafstandreise van mense in die ruimte nog nie verdwyn nie. Ons spesie sukkel steeds met gewigloosheid. Ruimtelike oriëntasiemeganismes kan lei tot groot gesondheidsprobleme en sg. ruimtesiekte.
Hoe verder van die veilige kokon van die atmosfeer en die aarde se magnetiese veld af, hoe meer bestraling probleem - kanker risiko dit groei daar met elke bykomende dag. Benewens kanker kan dit ook katarakte veroorsaak en moontlik Alzheimersiekte. Boonop, wanneer radioaktiewe deeltjies die aluminiumatome in die rompe van skepe tref, word die deeltjies in sekondêre bestraling uitgeslaan.
Die oplossing sou wees plastiek. Hulle is lig en sterk, vol waterstofatome waarvan die klein kerne nie veel sekondêre straling produseer nie. NASA toets plastiek wat bestraling in ruimtetuie of ruimtepakke kan verminder. Nog 'n idee anti-straling skerms, byvoorbeeld, magneties, wat 'n plaasvervanger skep vir die veld wat ons op Aarde beskerm. Wetenskaplikes by die European Space Radiation Superconducting Shield werk aan 'n magnesiumdiboried supergeleier wat, deur 'n magnetiese veld te skep, gelaaide deeltjies weg van 'n skip sal reflekteer. Die skild werk teen -263°C, wat nie veel lyk nie, aangesien dit reeds baie koud in die ruimte is.
’n Nuwe studie toon dat sonstralingsvlakke 10% vinniger styg as wat voorheen gedink is, en dat die stralingsomgewing in die ruimte mettertyd sal vererger. ’n Onlangse ontleding van data van die CRaTER-instrument op die LRO-maanwentelbaan het getoon dat die bestralingsituasie tussen die Aarde en die Son mettertyd versleg het en dat ’n onbeskermde ruimtevaarder 20% meer stralingsdosis kan ontvang as wat voorheen gedink is. Wetenskaplikes stel voor dat baie van hierdie bykomende risiko afkomstig is van lae-energie kosmiese straaldeeltjies. Hulle vermoed egter dat hierdie bykomende 10% in die toekoms ernstige beperkings op ruimteverkenning kan plaas.
Gewigloosheid vernietig die liggaam. Dit lei onder meer daartoe dat sommige immuunselle nie hul werk kan doen nie, en rooibloedselle sterf. Dit veroorsaak ook nierstene en verswak die hart. Ruimtevaarders op die ISS sukkel met spierswakheid, kardiovaskulêre agteruitgang en beenverlies wat twee tot drie uur per dag duur. Hulle verloor egter steeds beenmassa terwyl hulle aan boord is.
Ruimtevaarder Sunita Williams tydens 'n oefening op die ISS
Die oplossing sou wees kunsmatige swaartekrag. By die Massachusetts Institute of Technology toets die voormalige ruimtevaarder Lawrence Young 'n sentrifuge wat ietwat herinner aan 'n visie uit 'n fliek. Mense lê op hul sy, op 'n platform, en druk 'n traagheidstruktuur wat roteer. Nog 'n belowende oplossing is die Kanadese Lower Body Negative Pressure (LBNP)-projek. Die toestel self skep ballas om die persoon se middel, wat 'n gevoel van swaarkry in die onderlyf skep.
’n Algemene gesondheidsrisiko op die ISS is klein voorwerpe wat in die kajuite dryf. Hulle beïnvloed die oë van ruimtevaarders en veroorsaak skaafwonde. Dit is egter nie die ergste probleem vir die oë in die buitenste ruimte nie. Gewigloosheid verander die vorm van die oogbal en beïnvloed dit verminderde visie. Dit is 'n ernstige probleem wat nog nie opgelos is nie.
Gesondheid word in die algemeen 'n moeilike kwessie op 'n ruimteskip. As ons op aarde verkoue kry, sal ons by die huis bly en dit is dit. In 'n diggepakte, geslote omgewing gevul met hersirkuleerde lug en baie aanrakinge van gedeelde oppervlaktes waar dit moeilik is om behoorlik te was, lyk dinge baie anders. Op hierdie tydstip werk die menslike immuunstelsel nie goed nie, so die sendinglede word 'n paar weke voor vertrek geïsoleer om hulself teen siektes te beskerm. Ons weet nie presies hoekom nie, maar bakterieë word gevaarliker. As jy boonop in die ruimte nies, vlieg al die druppels uit en gaan voort om verder te vlieg. Wanneer iemand griep het, sal almal aan boord dit hê. En die pad na die kliniek of hospitaal is lank.
Die bemanning van 48 ekspedisies aan boord van die ISS - die realiteite van die lewe aan boord van die ruimtetuig
Ruimtereise se volgende groot probleem opgelos geen troos nie lewe. In wese bestaan buiteaardse ekspedisies uit die deurkruis van 'n oneindige vakuum in 'n drukhouer wat lewendig gehou word deur 'n span masjiene wat lug en water verwerk. Daar is min spasie en jy leef in konstante vrees vir bestraling en mikrometeoriete. As ons ver van enige planeet af is, is daar geen uitsigte buite nie, net die diep swart van die ruimte.
Wetenskaplikes soek idees oor hoe om hierdie verskriklike eentonigheid te laat herleef. Een van hulle is Virtuele realiteitwaar ruimtevaarders kon kuier. 'n Ding wat andersins bekend is, al is dit onder 'n ander naam, uit 'n roman deur Stanisław Lem.
Is die hysbak goedkoper?
Ruimtereise is 'n eindelose reeks ekstreme situasies waaraan mense en toerusting blootgestel word. Aan die een kant die stryd teen swaartekrag, oorlading, bestraling, gasse, gifstowwe en aggressiewe stowwe. Aan die ander kant, elektrostatiese ontladings, stof, vinnig veranderende temperature aan beide kante van die skaal. Boonop is al hierdie plesier verskriklik duur.
Vandag benodig ons ongeveer 20 duisend. dollar om 'n kilogram massa in 'n lae aarde-baan te stuur. Die meeste van hierdie koste hou verband met ontwerp en bedryf. selflaaistelsel. Gereelde en lang missies vereis 'n aansienlike hoeveelheid verbruiksgoedere, brandstof, onderdele, verbruiksgoedere. In die ruimte is stelselherstel en -onderhoud duur en moeilik.
Ruimtehysbak - visualisering
Die idee van finansiële verligting is, ten minste gedeeltelik, die konsep ruimte hysbakverbinding van 'n sekere punt op ons aardbol met 'n bestemmingstasie wat iewers in die ruimte regoor die wêreld geleë is. Die voortgesette eksperiment deur wetenskaplikes aan die Shizuoka-universiteit in Japan is die eerste in sy soort op mikroskaal. In die projek se grense Ruimte vasgemaakte outonome robotsatelliet (STARS) twee klein STARS-ME-satelliete sal met 'n 10-meter-kabel verbind word, wat 'n klein robottoestel sal beweeg. Dit is 'n voorlopige mini-model van die ruimte hyskraan. As dit suksesvol is, kan hy aanbeweeg na die volgende fase van die ruimtehyserprojek. Die skepping daarvan sal die koste om mense en voorwerpe na en van die ruimte te vervoer aansienlik verminder.
Jy moet ook onthou dat daar geen GPS in die ruimte is nie, en ruimte is groot en navigasie is nie maklik nie. Deep Space Network - 'n versameling antenna-skikkings in Kalifornië, Australië en Spanje - tot dusver is dit die enigste buiteaardse navigasie-instrument wat ons het. Feitlik alles, van studentesatelliete tot die New Horizons-ruimtetuig wat tans die Kuiper-gordel deurboor, maak staat op hierdie stelsel. Hierdie een is oorlaai, en NASA oorweeg dit om die beskikbaarheid daarvan tot minder kritieke missies te beperk.
Natuurlik is daar idees vir 'n alternatiewe GPS vir ruimte. Joseph Guinn, 'n navigasiekenner, het daarop gemik om 'n outonome stelsel te ontwikkel wat beelde van teikens en nabygeleë voorwerpe sou versamel, deur hul relatiewe posisies te gebruik om die ruimtetuig se koördinate te trianguleer - sonder die behoefte aan grondbeheer. Hy noem dit kortweg die Deep Space Positioning System (DPS).
Ten spyte van die optimisme van leiers en visioenêre – van Donald Trump tot Elon Musk – glo baie kenners steeds dat die werklike vooruitsig van Mars-kolonisasie nie dekades is nie, maar eeue. Daar is amptelike datums en planne, maar baie realiste erken dat dit goed sal wees vir 'n mens om tot 2050 voet op die Rooi Planeet te sit. En verdere bemande ekspedisies is pure fantasie. Na alles, bykomend tot die bogenoemde probleme, is dit nodig om nog 'n fundamentele probleem op te los - geen ry nie vir baie vinnige ruimtereise.
