Tup krajolik marsovske pustinje
Ne može se naslikati hladni izlazak sunca
U zraku, čiste sjene
Legli smo na sada udaljeno terensko vozilo.
Velika svemirska odiseja 20. stoljeća pretvorila se u okrutnu farsu - niz nespretnih pokušaja bijega iz svoje "kolijevke", a pred osobom se otvorio crni ponor beživotnog prostora. Put do zvijezda bio je kratki ćorsokak.
Sumorna situacija u kozmonautici ima nekoliko jednostavnih objašnjenja:
Prvo, rakete na kemijsko gorivo dosegle su svoju granicu. Njihove sposobnosti bile su dovoljne da dođu do najbližih nebeskih tijela, ali potrebno je više za potpuno istraživanje Sunčevog sustava. Sve popularniji ionski motori također ne mogu riješiti problem prevladavanja kolosalnih svemirskih udaljenosti. Potisak ionskih supermotora ne prelazi nekoliko frakcija jednog Newtona, a međuplanetarni letovi nastavljaju se protezati dugi niz godina.
Napomena - govorimo samo o proučavanju Kosmosa! U uvjetima kada korisni teret iznosi samo 1% lansirne mase raketnog i svemirskog sustava, nema smisla govoriti o bilo kakvom industrijskom razvoju nebeskih tijela.
Istraživanje svemira s ljudskom posadom bilo je posebno razočaravajuće - suprotno smjelim hipotezama pisaca znanstvene fantastike sredinom dvadesetog stoljeća, Kosmos se pokazao kao ledeno neprijateljsko okruženje u kojem nitko nije zadovoljan organskim oblicima života. Uvjeti na površini Marsa - jedinog od "pristojnih" nebeskih tijela u tom pogledu, mogu izazvati šok: atmosfera, koja čini 95% ugljičnog dioksida, i tlak na površini, ekvivalentan tlaku Zemlje atmosfere na nadmorskoj visini od 40 kilometara. Ovo je kraj.
Uvjeti na površinama drugih ispitivanih planeta i satelita divovskih planeta su još gori - temperature od - 200 do + 500 ° C, agresivan sastav atmosfere, čudovišni pritisci, preniska ili, obrnuto, prejaka gravitacija, moćna tektonika i vulkanski aktivnost …
Međuplanetarna stanica Galileo, nakon što je obavila jednu orbitu oko Jupitera, primila je dozu zračenja ekvivalentnu 25 smrtonosnih doza za ljude. Iz istog razloga, orbite oko zemlje na visinama većim od 500 km praktički su zatvorene za letove s posadom. Iznad počinju zračni pojasevi gdje je dugotrajan boravak opasan po zdravlje ljudi.
Tamo gdje najtrajniji mehanizam teško može postojati, krhko ljudsko tijelo nema što raditi.
No, Kosmos mami snom o dalekim svjetovima, a osoba nije navikla odustati pred teškoćama - privremeno kašnjenje na putu do zvijezda obećava da će biti kratkog daha. Pred nama je titanski rad na proučavanju i razvoju najbližih nebeskih tijela - Mjeseca, Marsa, gdje se ne može bez astronautike s ljudskom posadom.
Istraživači Marsa
Vjerojatno ćete se zapitati - čemu sva ta kozmička "frka"? Sasvim je očito da ove ekspedicije neće donijeti nikakvu praktičnu korist, hrabre fantazije o rudarstvu na asteroidima ili vađenju Helija-3 na Mjesecu i dalje su na razini hrabrih pretpostavki. Štoviše, sa stajališta zemaljskog gospodarstva i industrije, za tim nema potrebe, a vjerojatno se neće ni pojaviti uskoro.
Zatim - zbog čega? Odgovor je jednostavan - možda je ovo čovjekova sudbina. Stvoriti tehniku nevjerojatne ljepote i složenosti te uz njezinu pomoć istražiti, svladati, promijeniti okolni prostor.
Nitko neće stati na tome. Sada je glavni cilj ispravno odabrati prioritete za daljnji rad. Potrebne su nam nove hrabre ideje i svijetli, ambiciozni projekti. Koji će biti naši sljedeći koraci prema zvijezdama?
1. lipnja 2009. na inicijativu NASA-e tzv. Augustinova komisija (nazvan po svom glavaru - bivšem direktoru Lokheeda Martinu Normanu Augustineu) - posebnom odboru za američko istraživanje svemira s ljudskom posadom, čiji je zadatak bio razviti daljnja rješenja na putu ljudskog prodora u svemir.
Jenkiji su pomno proučavali stanje raketne i svemirske industrije, analizirali podatke o međuplanetarnim ekspedicijama pomoću automatskih sondi, uzimali u obzir uvjete na površinama najbližih nebeskih tijela i pomno "pregledavali u svjetlu" svaki cent izdvojen iz proračuna.
U jesen 2009. godine Augustinova komisija predstavila je detaljno izvješće o obavljenom poslu i donijela niz jednostavnih, ali istodobno potpuno genijalnih zaključaka:
1. Let s posadom na Mars koji se očekuje u bliskoj budućnosti je blef.
Unatoč popularnosti projekata vezanih za slijetanje čovjeka na Crveni planet, svi ti planovi nisu ništa drugo do znanstvena fantastika. Let čovjeka na Mars u suvremenim uvjetima je poput pokušaja trčanja na "stometarskoj" utrci slomljenih nogu.
Mars privlači istraživače odgovarajućim klimatskim uvjetima - barem ovdje nema temperatura spaljivanja, a nizak atmosferski tlak može se nadoknaditi "običnim" svemirskim odijelom. Planet je normalne veličine, gravitacije i razumne udaljenosti od Sunca. Ovdje su pronađeni tragovi prisutnosti vode - formalno postoje svi uvjeti za uspješno slijetanje i rad na površini Crvenog planeta.
Međutim, što se tiče slijetanja svemirskih letjelica, Mars je možda najgora opcija od svih proučavanih nebeskih objekata!
Sve je u vezi s podmuklom plinskom školjkom koja okružuje planet. Atmosfera Marsa je previše rijetka - toliko da je tradicionalno spuštanje padobranom ovdje nemoguće. Istodobno, dovoljno je gusto da sprži lander, nehotice "skočeći" prema površini kozmičkom brzinom.
Slijetanje na površinu Marsa na kočnim motorima iznimno je težak i skup poduhvat. Dugo vrijeme uređaj "visi" na mlaznim motorima u gravitacijskom polju Marsa - nemoguće je potpuno se osloniti na "zrak" uz pomoć padobrana. Sve to dovodi do monstruoznog bacanja goriva.
Iz tog se razloga koriste neobične sheme - na primjer, automatska međuplanetarna sonda "Pathfinder" sletjela je uz pomoć dva seta kočnih motora, prednjeg kočionog (toplinski izoliranog) zaslona, padobrana i "zračnog jastuka" na napuhavanje - zabivši se u crveni pijesak brzinom od 100 km / h, stanica se nekoliko puta odbijala od površine, poput lopte, sve dok se nije potpuno zaustavila. Naravno, takva je shema potpuno neprimjenjiva pri slijetanju ekspedicije s posadom.
Znatiželja je ništa manje divno sjela 2012. godine.
Marsov rover mase 899 kg (težina na Marsu 340 kg) postao je najteže od kopnenih vozila isporučenih na površinu Marsa. Čini se da samo 899 kg - kakvi se problemi ovdje mogu pojaviti? Za usporedbu, vozilo za spuštanje svemirske letjelice Vostok imalo je masu od 2,5 tone (masa cijelog broda na kojem je letio Jurij Gagarin bila je 4,7 tona).
Shema slijetanja Mars Science Laboratory (MSL), poznatijeg kao rover Curiosity
I, ipak, problemi su se pokazali velikim - kako bi izbjegli oštećenja strukture i opreme rovera Curiosity, morali su koristiti originalnu shemu, poznatu kao "nebeska dizalica". Ukratko, cijeli je proces izgledao ovako: nakon intenzivnog usporavanja u atmosferi planeta, platforma s roverom pričvršćena na nju lebdjela je 7,5 metara iznad površine Marsa. Uz pomoć tri kabela, Curiosity je nježno spušten na površinu planeta - nakon što je dobio potvrdu da su mu kotači dodirivali tlo, rover je presjekao kabele i električne kabele piro punjenjem, a vučna platforma koja je visila nad njim odletjela je u stranu, teškim slijetanjem 650 metara od rovera.
A to je samo 899 kilograma nosivosti! Zastrašujuće je zamisliti kakve će poteškoće nastati pri slijetanju na Mars broda od 100 tona s nekoliko astronauta na brodu.
Svi gore navedeni problemi pretvoreni su u dodatne stotine tona "marsovskog broda". Prema najkonzervativnijim procjenama, masa polazne pozornice u nisko Zemljinoj orbiti bit će najmanje 300 tona (manje optimistične procjene daju rezultat do 1500 tona)! Još jednom će biti potrebna superteška lansirna vozila, čije će dimenzije višestruko premašiti lunarne Satrun-V i N-1 s nosivošću od 130 … 140 tona.
Čak i kad se koristi metoda sekcijskog sastavljanja "Marsovske letjelice" iz manjih blokova i koristi se shema dva broda - glavnog (s posadom) i automatskog transportnog modula s njihovim naknadnim pristajanjem u marsovsku orbitu, broj neriješenih tehničkih problema premašuje sve razumne granice.
U ovoj situaciji slanje osobe na Mars je poput pokušaja rješavanja Fermatove posljednje teoreme bez posjedovanja najjednostavnijeg znanja o algebri.
Zašto se onda mučiti neostvarivim iluzijama? Nije li lakše početi učiti “hodati bez štaka” i steći potrebno iskustvo rješavajući malo jednostavnije, ali ništa manje očaravajuće zadatke?
Britanski znanstvenici otkrili su da asteroid Apophis nije opasan za Zemlju
Augustinova komisija smislila je plan pod nazivom Fleksibilni put, priču vrijednu holivudskog filma. Značenje ove teorije je jednostavno - naučiti kako napraviti duge međuplanetarne letove vježbanjem na … astreroidima.
Asteroid Itokawa u usporedbi s Međunarodnom svemirskom stanicom
Lutajući kameni ulomci nemaju uočljivu atmosferu, a njihova niska gravitacija čini proces "pristajanja" sličnim pristajanju Shuttle -a s ISS -om - pogotovo jer čovječanstvo već ima iskustvo "bliskih kontakata" s malim nebeskim tijelima.
Ne radi se o "meteoritu Čeljabinsk" - u studenom 2005. japanska sonda Hayabusa (Sapsan) izvršila je dva slijetanja s usisom prašine na površinu 300 -metarskog asteroida (25143) Itokawa. Nije sve prošlo glatko: solarna baklja oštetila je solarne ploče, svemirska hladnoća onemogućila je dva od tri žiroskopa sonde, mini-robot Minerva izgubljen je prilikom slijetanja, konačno se uređaj sudario s asteroidom, oštetio motor i izgubio orijentaciju. Nakon par godina, Japanci su ipak uspjeli povratiti kontrolu nad sondom i ponovno pokrenuti ionski motor - u lipnju 2010. konačno je na Zemlju isporučena kapsula s česticama asteroida.
Letovi do asteroida mogu dati nekoliko korisnih rezultata odjednom:
Bit će jasni neki detalji o nastanku i povijesti Sunčevog sustava, što samo po sebi predstavlja značajan interes.
Drugo, to je ključ za rješavanje primijenjenog problema sprječavanja "prijetnje meteorita" - svi detalji u scenariju za holivudski blockbuster "Armageddon". No u stvarnosti stvari mogu postati još zanimljivije:
Prvi dan. Ogromni asteroid približava se Zemlji. Grupa hrabrih bušilica
otišao kod njega instalirati nuklearni naboj.
Drugi dan. Divovski asteroid s nuklearnim nabojem približava se Zemlji.
Treće, geološko istraživanje. Asteroidi su od značajnog interesa kao izvori minerala (velike rezerve rude, niska gravitacija i niska vrijednost druge kozmičke brzine - transport sirovina na Zemlju je pojednostavljen). Ovo je za budućnost.
Konačno, takve će misije pružiti neprocjenjivo iskustvo u međuplanetarnim letovima s ljudskom posadom.
NASA predlaže Lagrangeove točke u sustavu Zemlja-Sunce (područja u kojima tijelo zanemarive mase može ostati nepomično u rotirajućem referentnom okviru povezanom s dva masivna tijela) kao mete s najvišim prioritetom. Sa stajališta nebeske mehanike, let u te regije je čak lakši nego let na Mjesec, unatoč znatno većoj udaljenosti od Zemlje.
Sljedeći ciljevi nazivaju se Zemljini asteroidi iz skupina Aton, Apollo itd. - između orbita Zemlje i Marsa. Slijedi naše najbliže nebesko tijelo - Mjesec. Zatim postoje prijedlozi za slanje neprestane ekspedicije na Mars - prelet i proučavanje planeta iz orbite, nakon čega slijedi slijetanje na marsovski satelit Fobos. I tek tada - Mars!
Nove odvažne ekspedicije zahtijevat će stvaranje novih tehničkih sredstava - već sada Yankeesi energično rade na projektu višenamjenske letjelice s ljudskom posadom "Orion".
Prvo probno lansiranje planirano je za 2014. godinu, letjelica se planira lansirati na udaljenosti od 6000 km od Zemlje - 15 puta dalje nego što se nalazi orbita ISS -a. Do 2017. godine planira se za Orion pripremiti superteško lansirno vozilo SLS, sposobno lansirati do 70 tona tereta u referentnu orbitu (u budućnosti - do 130 tona). Očekuje se da će raketno -svemirski sustav Orion + SLS dostići punu spremnost do 2021. - od tog trenutka postat će moguće ekspedicije s ljudskom posadom izvan Zemljine orbite.
"Orion" na orbiti Mjeseca kako ga je predstavio umjetnik
Sve novo je dobro zaboravljeno staro. Zaključci Augustinove komisije bili su dobro poznati domaćim stručnjacima - nije slučajno što se, upoznavši se s podmuklom atmosferom Marsa, sovjetski svemirski program brzo preusmjerio na proučavanje Fobosa (neuspješna lansiranja Fobosa -1 i 2, 1988.) - uostalom, slijetanje na satelit mnogo je lakše nego na površinu Crvenog planeta. Istodobno, Fobos, u geološkom smislu, gotovo je veći interes od samog Marsa. Odvratni Phobos-Grunt i obećavajući Phobos-Grunt-2 sve su karike u istom lancu.
Trenutno su i ruski znanstvenici skloni vjerovati da je korisno proučavati mala nebeska tijela. O ekspedicijama s posadom još se ne govori, Roscosmos radi na mogućnosti slanja automatskih sondi na Mjesec (Luna-Glob, Luna-Resource, sljedeće planirano lansiranje je 2015.), kao i na implementaciji fantastičnog Laplace-P ekspedicija. U potonjem slučaju, planirano je da se sonda spusti na površinu Ganimeda, jednog od ledenih satelita Jupitera.
Poruka o planiranom slanju ruske sonde na vanjske planete Sunčevog sustava izazvala je nalet zajedljivih šala u stilu "Phobos-Grunt", "Jupiter je idealna meta, još 5 milijardi zauvijek će nestati u dubinama prostora "" Opcija "Laplace-Popovkin" …
Međutim, unatoč prividnoj složenosti i dvosmislenosti nadolazeće misije, slijetanje automatske postaje na površinu Ganimeda teško da će biti teže nego na površini Marsa.
Naravno, letovi s posadom do Lagrangeovih točaka i automatske sonde u blizini Jupitera i dalje su bolji od snova o tome kako će "stabla jabuka procvjetati na Marsu". Glavna stvar je da se ne opuštate nad postignutim. Čak i nakon što smo sletjeli na površinu asteroida, ne bismo se trebali upuštati u slatke snove o tome kako je naša svemoćna znanost sada sposobna istisnuti bilo koje nebesko tijelo iz orbite i učiniti nas gospodarima bliskog svemira.
"Kapetani neba" ne mogu začepiti malu rupu na dnu oceana mnogo mjeseci - lako je zamisliti što nas čeka u slučaju susreta sa sljedećim Tunguskim meteoritom.
Hayabusa automatska međuplanetarna sonda
Višenamjenska letjelica "Orion"
Težina 25 tona. Unutarnji stambeni volumen - 9 kubičnih metara. metara (za usporedbu - useljivi volumen letjelice Soyuz je 3,85 kubičnih metara). Posada - do 6 osoba. Pretpostavlja se višekratna uporaba glavnih strukturnih elemenata.
Super teška raketa -nosač SLS, projekt
