Visi selama berabad-abad, bukan dekade

Haruskah kita melakukan perjalanan melalui luar angkasa? Jawaban yang nyaman adalah tidak. Namun, mengingat semua yang mengancam kita sebagai umat manusia dan peradaban, tidak bijaksana untuk meninggalkan eksplorasi ruang angkasa, penerbangan berawak, dan, pada akhirnya, mencari tempat tinggal lain selain Bumi.

Beberapa bulan yang lalu, NASA mengumumkan detail Rencana Eksplorasi Luar Angkasa Nasionaluntuk mencapai tujuan mulia yang ditetapkan dalam arahan kebijakan luar angkasa Presiden Trump bulan Desember 2017. Rencana ambisius ini meliputi: perencanaan pendaratan di bulan, penempatan orang-orang jangka panjang di dalam dan di sekitar bulan, memperkuat kepemimpinan AS di luar angkasa, dan memperkuat perusahaan luar angkasa swasta dan mengembangkan cara untuk mendaratkan astronot Amerika dengan aman di permukaan Mars.

Namun, pengumuman apa pun mengenai penerapan jalan-jalan Mars pada tahun 2030 - seperti yang diterbitkan dalam laporan NASA yang baru - cukup fleksibel dan dapat berubah jika terjadi sesuatu yang belum disadari oleh para ilmuwan saat ini. Oleh karena itu, sebelum menyempurnakan anggaran untuk misi berawak, direncanakan, misalnya, untuk mempertimbangkan hasil Misi Mars 2020, di mana penjelajah lain akan mengumpulkan dan menganalisis sampel dari permukaan Planet Merah,

Pelabuhan luar angkasa bulan

Garis waktu NASA harus bertahan dari tantangan pendanaan yang khas dari setiap administrasi kepresidenan AS yang baru. Insinyur NASA di Kennedy Space Center di Florida saat ini sedang merakit pesawat ruang angkasa yang akan membawa manusia kembali ke bulan dan kemudian ke Mars dalam beberapa tahun ke depan. Ini disebut Orion dan terlihat seperti kapsul yang diterbangkan astronot Apollo ke bulan hampir empat dekade lalu.

Saat NASA merayakan ulang tahunnya yang ke-60, diharapkan pada tahun 2020 di sekitar Bulan, dan pada tahun 2023 dengan astronot di dalamnya, ia akan sekali lagi mengirimkannya ke orbit satelit kita.

Bulan kembali populer. Sementara pemerintahan Trump sejak lama menentukan arah NASA ke Mars, rencananya adalah pertama-tama membangun stasiun luar angkasa yang mengorbit bulan, yang disebut gerbang atau pelabuhan, struktur yang mirip dengan Stasiun Luar Angkasa Internasional, tetapi melayani penerbangan ke permukaan bulan dan, akhirnya, ke Mars. ini juga dalam rencana pangkalan permanen di satelit alami kita. NASA dan administrasi kepresidenan telah menetapkan tujuan untuk mendukung pembangunan robot pendarat bulan komersial tak berawak paling lambat tahun 2020.

Pesawat ruang angkasa Orion mendekati stasiun di orbit bulan - visualisasi

 Ini diumumkan pada bulan Agustus di Johnson Space Center di Houston oleh Wakil Presiden Mike Pence. Pence adalah ketua yang baru dirubah Dewan Antariksa Nasional. Lebih dari setengah anggaran yang diusulkan NASA sebesar $19,9 miliar untuk tahun fiskal mendatang telah dialokasikan untuk eksplorasi bulan, dan Kongres tampaknya akan menyetujui langkah-langkah ini.

Badan tersebut telah meminta ide dan desain untuk stasiun gerbang di orbit sekitar bulan. Asumsi mengacu pada jembatan untuk wahana antariksa, relai komunikasi, dan basis untuk operasi otomatis perangkat di permukaan bulan. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman dan Nanoracks telah menyerahkan desain mereka ke NASA dan ESA.

NASA dan ESA memperkirakan mereka akan bergabung Pelabuhan luar angkasa bulan astronot akan dapat tinggal di sana hingga sekitar enam puluh hari. Fasilitas tersebut harus dilengkapi dengan kunci udara universal yang memungkinkan kru memasuki luar angkasa dan merapat pesawat ruang angkasa swasta yang berpartisipasi dalam misi penambangan, termasuk, sebagaimana harus dipahami, misi komersial.

Jika bukan radiasi, maka tanpa bobot yang mematikan

Bahkan jika kita membangun infrastruktur ini, masalah yang sama yang terkait dengan perjalanan jarak jauh orang di luar angkasa belum akan hilang. Spesies kita terus berjuang dengan keadaan tanpa bobot. Mekanisme orientasi spasial dapat menyebabkan masalah kesehatan yang besar dan disebut. penyakit luar angkasa.

Semakin jauh dari kepompong yang aman dari atmosfer dan medan magnet bumi, semakin masalah radiasi - risiko kanker itu tumbuh di sana dengan setiap hari tambahan. Selain kanker, juga dapat menyebabkan katarak dan mungkin Penyakit Alzheimer. Selain itu, ketika partikel radioaktif menabrak atom aluminium di lambung kapal, partikel tersebut tersingkir menjadi radiasi sekunder.

Solusinya adalah plastik. Mereka ringan dan kuat, penuh dengan atom hidrogen yang inti kecilnya tidak menghasilkan banyak radiasi sekunder. NASA sedang menguji plastik yang dapat mengurangi radiasi di pesawat ruang angkasa atau pakaian luar angkasa. Ide lain layar anti-radiasi, misalnya, magnet, menciptakan pengganti medan yang melindungi kita di Bumi. Para ilmuwan di European Space Radiation Superconducting Shield sedang mengerjakan superkonduktor magnesium diboride yang, dengan menciptakan medan magnet, akan memantulkan partikel bermuatan menjauh dari kapal. Perisai beroperasi pada -263°C, yang sepertinya tidak terlalu banyak, mengingat suhu di luar angkasa sudah sangat dingin.

Sebuah studi baru menunjukkan bahwa tingkat radiasi matahari meningkat 10% lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya, dan lingkungan radiasi di ruang angkasa akan memburuk seiring waktu. Analisis data terbaru dari instrumen CRaTER pada pengorbit bulan LRO menunjukkan bahwa situasi radiasi antara Bumi dan Matahari telah memburuk dari waktu ke waktu dan bahwa astronot yang tidak terlindungi dapat menerima dosis radiasi 20% lebih banyak daripada yang diperkirakan sebelumnya. Para ilmuwan menyarankan bahwa banyak dari risiko tambahan ini berasal dari partikel sinar kosmik berenergi rendah. Namun, mereka menduga bahwa tambahan 10% ini dapat memberlakukan pembatasan serius pada eksplorasi ruang angkasa di masa depan.

Tanpa bobot menghancurkan tubuh. Antara lain, ini mengarah pada fakta bahwa beberapa sel kekebalan tidak dapat melakukan tugasnya, dan sel darah merah mati. Ini juga menyebabkan batu ginjal dan melemahkan jantung. Astronot di ISS berjuang dengan kelemahan otot, penurunan kardiovaskular, dan pengeroposan tulang yang berlangsung dua hingga tiga jam sehari. Namun, mereka masih kehilangan massa tulang saat berada di kapal.

Astronot Sunita Williams selama latihan di ISS

Solusinya adalah gravitasi buatan. Di Massachusetts Institute of Technology, mantan astronot Lawrence Young sedang menguji centrifuge yang agak mengingatkan pada visi dari sebuah film. Orang-orang berbaring miring, di atas platform, mendorong struktur inersia yang berputar. Solusi lain yang menjanjikan adalah proyek Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP). Perangkat itu sendiri menciptakan pemberat di sekitar pinggang seseorang, menciptakan perasaan berat di tubuh bagian bawah.

Risiko kesehatan umum di ISS adalah benda-benda kecil yang mengambang di kabin. Mereka mempengaruhi mata astronot dan menyebabkan lecet. Namun, ini bukan masalah terburuk bagi mata di luar angkasa. Bobot mengubah bentuk bola mata dan memengaruhinya penurunan penglihatan. Ini adalah masalah serius yang belum terselesaikan.

Kesehatan secara umum menjadi masalah yang sulit di pesawat luar angkasa. Jika kita masuk angin di Bumi, kita akan tinggal di rumah dan hanya itu. Dalam lingkungan tertutup rapat yang dipenuhi dengan udara yang disirkulasikan ulang dan banyak sentuhan permukaan bersama yang sulit untuk dicuci dengan benar, segalanya terlihat sangat berbeda. Pada saat ini, sistem kekebalan manusia tidak bekerja dengan baik, sehingga anggota misi diisolasi selama beberapa minggu sebelum keberangkatan untuk melindungi diri dari penyakit. Kami tidak tahu persis mengapa, tetapi bakteri menjadi lebih berbahaya. Selain itu, jika Anda bersin di luar angkasa, semua tetesan akan terbang keluar dan terus terbang lebih jauh. Ketika seseorang terkena flu, semua orang di kapal akan terkena flu. Dan perjalanan ke klinik atau rumah sakit itu panjang.

Awak 48 ekspedisi di ISS - realitas kehidupan di pesawat ruang angkasa

Masalah Besar Perjalanan Luar Angkasa Berikutnya Terpecahkan tidak ada kenyamanan kehidupan. Pada dasarnya, ekspedisi luar angkasa terdiri dari melintasi ruang hampa tak terbatas dalam wadah bertekanan yang tetap hidup oleh kru mesin yang memproses udara dan air. Ada sedikit ruang dan Anda hidup dalam ketakutan terus-menerus terhadap radiasi dan mikrometeorit. Jika kita jauh dari planet mana pun, tidak ada pemandangan di luar, hanya kegelapan ruang yang dalam.

Para ilmuwan sedang mencari ide tentang bagaimana menghidupkan kembali monoton yang mengerikan ini. Salah satunya adalah Realitas virtualtempat astronot bisa nongkrong. Suatu hal yang diketahui, meskipun dengan nama yang berbeda, dari sebuah novel karya Stanisław Lem.

Apakah liftnya lebih murah?

Perjalanan luar angkasa adalah serangkaian situasi ekstrem yang tak berujung di mana orang dan peralatan terpapar. Di satu sisi, perang melawan gravitasi, kelebihan beban, radiasi, gas, racun, dan zat agresif. Di sisi lain, pelepasan elektrostatik, debu, suhu yang berubah dengan cepat di kedua sisi skala. Selain itu, semua kesenangan ini sangat mahal.

Hari ini kami membutuhkan sekitar 20 ribu. dolar untuk mengirim satu kilogram massa ke orbit rendah bumi. Sebagian besar biaya ini terkait dengan desain dan operasi. sistem boot. Misi yang sering dan panjang membutuhkan sejumlah besar bahan habis pakai, bahan bakar, suku cadang, bahan habis pakai. Di luar angkasa, perbaikan dan pemeliharaan sistem mahal dan sulit.

Lift luar angkasa - visualisasi

Gagasan bantuan keuangan, setidaknya sebagian, adalah konsep lift luar angkasakoneksi titik tertentu di globe kita dengan stasiun tujuan yang terletak di suatu tempat di ruang angkasa di seluruh dunia. Eksperimen yang sedang berlangsung oleh para ilmuwan di Universitas Shizuoka di Jepang adalah yang pertama dari jenisnya di skala mikro. Dalam batas-batas proyek Satelit robotik otonom yang ditambatkan ke luar angkasa (STARS) dua satelit STARS-ME kecil akan dihubungkan dengan kabel 10 meter, yang akan menggerakkan perangkat robot kecil. Ini adalah model mini awal dari derek ruang angkasa. Jika berhasil, ia dapat melanjutkan ke fase berikutnya dari proyek lift ruang angkasa. Penciptaannya akan secara signifikan mengurangi biaya transportasi orang dan benda ke dan dari luar angkasa.

Anda juga harus ingat bahwa tidak ada GPS di luar angkasa, dan ruangnya sangat besar dan navigasinya tidak mudah. Jaringan Luar Angkasa - kumpulan susunan antena di California, Australia, dan Spanyol - sejauh ini ini adalah satu-satunya alat navigasi luar angkasa yang kami miliki. Hampir semuanya, mulai dari satelit mahasiswa hingga pesawat ruang angkasa New Horizons yang saat ini menembus sabuk Kuiper, bergantung pada sistem ini. Yang ini kelebihan beban, dan NASA sedang mempertimbangkan untuk membatasi ketersediaannya pada misi yang kurang kritis.

Tentu saja, ada ide untuk GPS alternatif untuk ruang angkasa. Joseph Guinn, seorang ahli navigasi, mulai mengembangkan sistem otonom yang akan mengumpulkan gambar target dan objek terdekat, menggunakan posisi relatifnya untuk melakukan triangulasi koordinat pesawat ruang angkasa - tanpa perlu kontrol darat. Dia menyebutnya Deep Space Positioning System (DPS) untuk jangka pendek.

Terlepas dari optimisme para pemimpin dan visioner - dari Donald Trump hingga Elon Musk - banyak ahli masih percaya bahwa prospek nyata kolonisasi Mars bukanlah beberapa dekade, tetapi berabad-abad. Ada tanggal dan rencana resmi, tetapi banyak realis yang mengakui bahwa baik bagi seseorang untuk menginjakkan kaki di Planet Merah hingga tahun 2050. Dan ekspedisi berawak selanjutnya adalah fantasi murni. Lagi pula, selain masalah di atas, perlu untuk menyelesaikan masalah mendasar lainnya - tidak ada drive untuk perjalanan luar angkasa yang sangat cepat.