Tup pejzaž marsovske pustinje
Ne mogu 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 kosmonautici ima nekoliko jednostavnih objašnjenja:
Prvo, rakete na kemijsko gorivo dosegle su svoju granicu. Njihove sposobnosti bile su dovoljne da dopru do najbližih nebeskih tijela, ali potrebno je više za potpuno istraživanje Sunčevog sistema. Sve popularniji ionski motori također ne mogu riješiti problem prevladavanja ogromnih 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 sistema, nema smisla govoriti o bilo kakvom industrijskom razvoju nebeskih tijela.
Istraživanje svemira s posadom bilo je posebno razočaravajuće - suprotno smjelim hipotezama pisaca naučne fantastike sredinom dvadesetog stoljeća, Kosmos se pokazao kao ledeno neprijateljsko okruženje u kojem niko 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 pritisak na površinu, ekvivalentan tlaku Zemlje atmosfere na nadmorskoj visini od 40 kilometara. Ovo je kraj.
Uslovi na površinama drugih ispitivanih planeta i satelita džinovskih planeta su još gori - temperature od - 200 do + 500 ° C, agresivan sastav atmosfere, monstruozni pritisci, preniski ili, obratno, prejaka gravitacija, moćna tektonika i vulkan 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 praktično su zatvorene za letove s posadom. Iznad počinju pojasevi zračenja u kojima je dugotrajan boravak opasan po zdravlje ljudi.
Tamo gdje najtrajniji mehanizam teško može postojati, krhko ljudsko tijelo nema šta raditi.
Ali 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 sa posadom.
Istraživači Marsa
Vjerovatno ćete se zapitati - čemu sva ta kosmička "gužva"? Sasvim je očito da ove ekspedicije neće donijeti nikakvu praktičnu korist, hrabre fantazije o rudarstvu na asteroidima ili vađenju Helijuma-3 na Mjesecu i dalje su na razini smjelih pretpostavki. Štoviše, sa stajališta zemaljske ekonomije i industrije, za tim nema potrebe, a vjerojatno se neće ni pojaviti uskoro.
Onda - za šta? Odgovor je jednostavan - možda je ovo čovjekova sudbina. Stvoriti tehniku nevjerojatne ljepote i složenosti i uz njenu pomoć istražiti, savladati, promijeniti okolni prostor.
Tu niko neće stati. 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?
Dana 1. juna 2009. godine, na inicijativu NASA-e, tzv. Augustinova komisija (nazvan po svom šefu - 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 informacije o međuplanetarnim ekspedicijama pomoću automatskih sondi, uzimali u obzir stanje na površinama najbližih nebeskih tijela i pažljivo "pregledali u svjetlu" svaki cent izdvojen iz budžeta.
U jesen 2009. godine, Augustinova komisija predstavila je detaljan izvještaj o obavljenom poslu i donijela niz jednostavnih, ali istovremeno i potpuno genijalnih zaključaka:
1. Let sa posadom do Marsa koji se očekuje u bliskoj budućnosti je blef.
Uprkos popularnosti projekata vezanih za slijetanje čovjeka na Crvenu planetu, svi ti planovi nisu ništa drugo do naučna fantastika. Let čovjeka na Mars u savremenim uslovima je poput pokušaja trčanja na "stometarskoj" trci sa slomljenim nogama.
Mars privlači istraživače odgovarajućim klimatskim uvjetima - barem ovdje nema temperatura spaljivanja, a nizak atmosferski tlak može se nadoknaditi "običnim" svemirskim odijelom. Planeta je normalne veličine, gravitacije i na razumnoj udaljenosti od Sunca. Ovdje su pronađeni tragovi prisutnosti vode - formalno postoje svi uvjeti za uspješno slijetanje i rad na površini Crvene planete.
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 planetu. Atmosfera Marsa je previše rijetka - toliko da je tradicionalno spuštanje padobranom ovdje nemoguće. U isto vrijeme, on je dovoljno gust da spali lander, nenamjerno "skačući" prema površini kozmičkom brzinom.
Slijetanje na površinu Marsa kočnim motorima izuzetno 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 trošenja goriva.
Iz tog se razloga koriste neobične sheme - na primjer, automatska međuplanetarna sonda "Pathfinder" sletjela je uz pomoć dva seta kočnih motora, frontalnog kočnog (toplinski izoliranog) ekrana, padobrana i "zračnog jastuka" na napuhavanje - udarajući 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 sjajno sjela 2012. godine.
Mars 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 - koji problemi mogu nastati ovdje? Za usporedbu, vozilo za spuštanje svemirske letjelice Vostok imalo je masu od 2,5 tone (masa cijelog broda na kojem je letio Yuri Gagarin bila je 4,7 tona).
Shema slijetanja Marsove naučne laboratorije (MSL), poznatije kao rover Curiosity
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 proces je izgledao ovako: nakon intenzivnog usporavanja u atmosferi planete, platforma s roverom pričvršćena na nju lebdjela je 7,5 metara iznad površine Marsa. Uz pomoć tri kabla, Curiosity je nježno spušten na površinu planete - nakon što je primio potvrdu da su njegovi kotači dodirivali tlo, rover je presjekao kabele i električne kabele piro punjenjem, a vučna platforma koja je visila nad njim je odletjela u stranu, teško pristajući 650 metara od rovera.
A to je samo 899 kilograma korisnog tereta! 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 etape u orbiti oko zemlje 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 kada 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 orbitu Marsa, broj neriješenih tehničkih problema premašuje sve razumne granice.
U ovoj situaciji, slanje osobe na Mars je kao pokušaj 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 naučnici otkrili su da asteroid Apophis nije opasan za Zemlju
Augustinova komisija smislila je plan pod nazivom Fleksibilna staza, priču vrijednu holivudskog filma. Smisao ove teorije je jednostavan - naučiti kako napraviti dugačke međuplanetarne letove vježbanjem na … astreroidima.
Asteroid Itokawa u poređenju sa Međunarodnom svemirskom stanicom
Lutajući kameni fragmenti 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.
Ovdje se ne radi o "meteoritu Čeljabinsk" - u novembru 2005. japanska sonda Hayabusa (Sapsan) izvršila je dva slijetanja sa usisom prašine na površinu 300 -metarskog asteroida (25143) Itokawa. Nije sve prošlo glatko: solarna baklja oštetila je solarne panele, hladnoća je onesposobila dva od tri žiroskopa sonde, mini-robot Minerva izgubljen je prilikom slijetanja, konačno se uređaj sudario s asteroidom, oštetio motor i izgubio orijentaciju. Nakon nekoliko godina, Japanci su ipak uspjeli vratiti kontrolu nad sondom i ponovo pokrenuti ionski motor - u junu 2010. godine kapsula sa česticama asteroida konačno je isporučena na Zemlju.
Letovi do asteroida mogu dati nekoliko korisnih rezultata odjednom:
Postaće jasni neki detalji o formiranju i istoriji Sunčevog sistema, 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 se približava Zemlji. Grupa hrabrih bušilica
otišao kod njega da instalira nuklearni naboj.
Drugi dan. Ogromni asteroid s nuklearnim nabojem približava se Zemlji.
Treće, geološko istraživanje. Asteroidi su od značajnog interesa kao izvori minerala (ogromne rezerve rude, niska gravitacija i niska vrijednost druge kosmičke brzine - transport sirovina na Zemlju je pojednostavljen). Ovo je za budućnost.
Konačno, takve misije pružit će 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 tačke gledišta nebeske mehanike, let u ove regione je čak lakši nego let na Mjesec, uprkos znatno većoj udaljenosti od Zemlje.
Sljedeći ciljevi se nazivaju asteroidi blizu Zemlje iz grupa 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 planete iz orbite, nakon čega slijedi slijetanje na marsovski satelit Fobos. I tek tada - Mars!
Nove hrabre ekspedicije zahtijevat će stvaranje novih tehničkih sredstava - već sada Jenkiji energično rade na projektu višenamjenske letjelice s ljudskom posadom "Orion".
Prvo probno lansiranje planirano je za 2014. godinu, svemirski brod se planira lansirati na udaljenosti od 6000 km od Zemlje - 15 puta dalje od orbite ISS -a. Do 2017. godine planirano je za Orion pripremiti superteško lansirno vozilo SLS, sposobno za lansiranje do 70 tona tereta u referentnu orbitu (u budućnosti - do 130 tona). Očekuje se da će raketno -svemirski sistem Orion + SLS dostići punu spremnost do 2021. godine - od tog trenutka postat će moguće ekspedicije s 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 Crvene planete. U isto vrijeme, 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 naučnici 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 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 sistema izazvala je salvu zajedljivih šala u stilu "Phobos-Grunt", "Jupiter je idealna meta, još 5 milijardi će zauvijek nestati u dubinama prostora "" Opcija "Laplace-Popovkin" …
Međutim, unatoč prividnoj složenosti i dvosmislenosti predstojeće misije, slijetanje automatske stanice na površinu Ganimedu teško da će biti teže nego na površini Marsa.
Naravno, letovi sa posadom do Lagrange punktova i automatske sonde u blizini Jupitera i dalje su bolji od snova o tome kako će "stabla jabuka procvjetati na Marsu". Najvažnije je da se ne opuštate nad postignutim. Čak i kad 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 okeana mnogo mjeseci - lako je zamisliti šta nas čeka u slučaju susreta sa sljedećim Tunguskim meteoritom.
Hayabusa automatska međuplanetarna sonda
Višenamjenska svemirska letjelica "Orion"
Težina 25 tona. Unutrašnja useljiva zapremina - 9 kubnih metara. metara (za poređenje - useljiva zapremina letjelice Soyuz je 3,85 kubnih metara). Posada - do 6 osoba. Pretpostavlja se upotreba glavnih konstrukcijskih elemenata za višekratnu upotrebu.
Super teška raketa -nosač SLS, projekat
