آیا انسان در فضا دو قدم جلوتر خواهد رفت و چه زمانی؟

فرستادن انسان به فضا دشوار، پرهزینه، پرخطر است و لزوماً علمی تر از مأموریت های خودکار نیست. با این حال، هیچ چیز مانند سفر سرنشین دار به مکان هایی که قبلاً هیچ کس در آن نرفته است، تخیل را تحریک نمی کند.

باشگاه قدرت های فضایی که فردی را به فضای فرازمینی فرستادند (با پرواز یک شهروند این کشور زیر پرچم خارجی اشتباه نشود) هنوز فقط شامل ایالات متحده آمریکا، روسیه و چین است. هند به زودی به این گروه خواهد پیوست.

نخست وزیر نارندرا مودی رسماً اعلام کرد که کشورش قصد دارد تا سال 2022 یک پرواز مداری سرنشین دار داشته باشد، احتمالاً با یک فضاپیمای برنامه ریزی شده. گاگانیا (یک). اخیرا رسانه ها نیز از اولین کار روی کشتی جدید روسی خبر دادند. فدراسیونکه انتظار می رود بیشتر از سایوز پرواز کند (نام آن به "مناسب تر" تغییر خواهد کرد، علیرغم اینکه نمونه فعلی در مسابقات کشوری انتخاب شده است). اطلاعات زیادی در مورد کپسول سرنشین دار جدید چین وجود ندارد به جز اینکه قرار است در سال 2021 پرواز آزمایشی انجام شود، اگرچه احتمالاً هیچ سرنشینی در آن وجود ندارد.

در مورد هدف بلندمدت مأموریت های سرنشین دار، دقیقاً برای همین است مارس. آژانس بر اساس برنامه ریزی می کند ایستگاه دروازه (به اصطلاح دروازه) مجموعه ای را ایجاد می کند حمل و نقل در فضای عمیق (به وقت تابستان). متشکل از غلاف های Orion، محل زندگی، و ماژول های پیشرانه مستقل، در نهایت به (2) منتقل می شود، اگرچه هنوز آینده ای بسیار دور است.

2. تجسم حمل و نقل اعماق فضایی در رسیدن به مجاورت مریخ، ایجاد شده توسط لاکهید مارتین.

نسل جدید فضاپیماها

برای سفرهای فضایی طولانی مدت، لازم است وسایل نقلیه کمی پیشرفته‌تر از کپسول‌های حمل‌ونقل در LEO (مدار پایین زمین) داشته باشیم. کار آمریکایی به خوبی پیشرفت کرده است از جبار (3)، به سفارش لاکهید مارتین. کپسول Orion به عنوان بخشی از ماموریت بدون سرنشین EM-1 که برای سال 2020 برنامه ریزی شده است، قرار است به یک سیستم ESA ارائه شده توسط آژانس اروپایی مجهز شود.

این در درجه اول برای ساخت و انتقال خدمه به ایستگاه دروازه در اطراف ماه استفاده خواهد شد، که، طبق اعلام، یک پروژه بین المللی - نه تنها در ایالات متحده، بلکه در اروپا، ژاپن، کانادا و احتمالا روسیه نیز خواهد بود. . .

کار بر روی فضاپیمای جدید، به اصطلاح، در دو جهت پیش می رود.

یکی داره میسازه کپسول برای نگهداری ایستگاه های مداریمانند ایستگاه فضایی بین المللی ISS یا معادل چینی آینده آن. این همان کاری است که نهادهای خصوصی در ایالات متحده باید انجام دهند. اژدها 2 از SpaceX و CST-100 Starliner بوئینگ، در مورد چینی ها شنژوو روس ها اتحادیه.

نوع دوم تمایل است. پروازهای فراتر از مدار زمینیعنی به مریخ و در نهایت به مریخ. مواردی که فقط برای پرواز به BEO (یعنی فراتر از محدوده مدار پایین زمین) در نظر گرفته شده اند ذکر خواهند شد. به طور مشابه، فدراسیون روسیه، همانطور که اخیرا توسط Roskosmos گزارش شده است.

برخلاف کپسول‌های استفاده شده قبلی که یکبار مصرف بودند، سازندگان و همچنین یک نفر می‌گویند که کشتی‌های آینده قابل استفاده مجدد خواهند بود. هر یک از آنها به یک ماژول درایو مجهز خواهند شد که شامل نیرو، موتورهای شنتینگ، سوخت و غیره خواهد بود. آنها همچنین به خودی خود حجیم تر هستند، زیرا به سپرهای مؤثرتری در برابر آنها نیاز دارند. کشتی های در نظر گرفته شده برای ماموریت BEO باید به سیستم های محرکه بزرگتر مجهز شوند، زیرا به سوخت بیشتر، موتورهای قوی تر و قابلیت تعویض بیشتر سیستم نیاز دارند.

2033 به مریخ؟ ممکن است کار نکند

سپتامبر گذشته، ناسا جزئیاتی را اعلام کرد طرح ملی اکتشاف فضایی (). هدف آن دستیابی به اهداف عالی دونالد ترامپ، رئیس جمهور ایالات متحده، همانطور که در دستورالعمل سیاست فضایی دسامبر 2017، برای رساندن فضانوردان آمریکایی به مریخ، و به طور کلی تقویت برتری ایالات متحده در فضای فرازمینی آمده است.

تحلیلگران در گزارشی 21 صفحه ای آینده پیش بینی شده را توصیف کردند و یک چارچوب زمانی برای هر یک از اهداف ارائه کردند. با این حال، در پیش‌بینی هر یک از اینها انعطاف‌پذیری وجود دارد و اگر طرح با موانعی مواجه شود یا داده‌های جدیدی ارائه کند، ممکن است تغییر کند. برای مثال ناسا قصد دارد تا نهایی شدن نتایج ماموریت با بودجه پیشنهادی برای ماموریت سرنشین دار مریخی، منتظر نهایی شدن نتایج این ماموریت باشد. مارس 2020طی آن مریخ نورد بعدی نمونه هایی را روی سطح جمع آوری و تجزیه و تحلیل خواهد کرد. خود اکسپدیشن سرنشین دار در دهه 30 انجام می شود و ترجیحا - تا سال 2033.

گزارش مستقل ناسا توسط موسسه سیاست علم و فناوری (STPI) که در آوریل 2019 منتشر شد، نشان می‌دهد که چالش‌های فناوری ساخت یک ایستگاه حمل‌ونقل فضایی عمیق برای بردن فضانوردان به مریخ و از آن، و همچنین بسیاری از عناصر دیگر اکسپدیشن مریخ. طرحی که زیر سوال جدی قرار می گیرد امکان دستیابی به هدف در اوایل سال 2033 است.

این گزارش که قبل از سخنرانی مایک پنس در 26 مارس تکمیل شد و در آن معاون رئیس جمهور آمریکا تقریباً به ناسا دستور داد تا انسان ها را تا سال 2024 به ماه بفرستد، نشان می دهد که بازگشت به ماه چقدر می تواند هزینه داشته باشد و این به چه معناست. بلند مدت. برنامه های زمینه فوری برای اعزام خدمه.

STPI در حال بررسی استفاده از برنامه هایی بود که در حال حاضر در حال توسعه است، فرودگرهای ماه و بعداً مریخ، Orion و دروازه برنامه ریزی شده برای ساخت در دهه 20. این گزارش نشان می دهد که تکمیل تمام این کارها در مدت زمان زیادی طول می کشد. علاوه بر این، یک پنجره پرتاب دیگر در سال 2035 نیز غیرواقعی در نظر گرفته شد.

ما متوجه شدیم که حتی بدون محدودیت بودجه، یک ماموریت مداری مارس 2033 در سند STPI آمده است که نمی توان مطابق با برنامه های فعلی و فرضی ناسا انجام داد. «تحلیل ما نشان می‌دهد که می‌توان آن را زودتر از سال 2037، مشروط به توسعه فناوری بی‌وقفه، بدون تأخیر، افزایش هزینه‌ها و خطر کمبود بودجه، اجرا کرد».

طبق گزارش STPI، اگر بخواهید در سال 2033 به مریخ پرواز کنید، باید تا سال 2022 پروازهای مهمی انجام دهید که بعید است. تحقیقات در مورد "فاز A" پروژه حمل و نقل فضایی عمیق باید از اوایل سال 2020 آغاز شود، که همچنین ممکن نیست، زیرا تجزیه و تحلیل هزینه کل پروژه هنوز آغاز نشده است. این گزارش همچنین هشدار داد که تلاش برای سرعت بخشیدن به جدول زمانی با انحراف از رویه استاندارد ناسا خطرات بزرگی را در رسیدن به اهداف ایجاد می کند.

STPI همچنین بودجه ماموریت به مریخ را در یک بازه زمانی "واقع بینانه" در سال 2037 تخمین زد. کل هزینه ساخت تمام اجزای لازم - از جمله یک وسیله نقلیه پرتاب سنگین سیستم پرتاب فضایی (SLS)، کشتی Orion، Gateway، DST و سایر عناصر و خدمات در نشان داده شده است 120,6 میلیارد دلارتا سال 2037 محاسبه شده است. از این مبلغ، 33,7 میلیارد قبلاً برای توسعه سیستم های SLS و Orion و سیستم های زمینی مرتبط با آنها هزینه شده است. شایان ذکر است که ماموریت مریخ بخشی از برنامه کلی پرواز فضایی است که هزینه کل آن تا سال 2037 برآورد شده است. 217,4 میلیارد دلار. این شامل ارسال انسان به سیاره سرخ و همچنین عملیات های سطح پایین و توسعه سیستم های زمینی مریخ مورد نیاز برای ماموریت های آینده است.

رئیس ناسا جیم برایدنستاین با این حال، در سخنرانی ایراد شده در 9 آوریل در سی و پنجمین سمپوزیوم فضایی در کلرادو اسپرینگز، گزارش جدید به نظر نمی رسید که او را نگران کند. او نسبت به برنامه تسریع شده قمری پنس ابراز اشتیاق کرد. به نظر او مستقیماً به مریخ منتهی می شود.

- - او گفت.

چین: پایگاه مریخی در صحرای گبی

چینی ها نیز برنامه های مریخی خود را دارند، اگرچه به طور سنتی هیچ چیز به طور قطعی در مورد آنها مشخص نیست و برنامه پروازهای سرنشین دار قطعاً مشخص نیست. در هر صورت ماجراجویی چینی ها با مریخ از سال آینده آغاز خواهد شد.

سپس در سال 2021 ماموریتی برای کاوش در این منطقه فرستاده خواهد شد. اولین مریخ نورد HX-1 چین. فرود آمدن و رفتن به این سفر، برداشته شده است موشک "چانگ ژنگ-5". پس از ورود، مریخ نورد باید به اطراف نگاه کند و مکان های مناسب را برای جمع آوری نمونه انتخاب کند. وقتی این اتفاق می افتد خیلی سخت است وسیله نقلیه پرتاب بلند 9 مارس (در حال توسعه) فرودگر دیگری را با مریخ نورد دیگری به آنجا می فرستد که ربات آن نمونه ها را می گیرد، آنها را به موشک تحویل می دهد و آنها را در مدار قرار می دهد و همه تجهیزات به زمین باز می گردند. همه اینها باید تا سال 2030 اتفاق بیفتد. تاکنون هیچ کشوری نتوانسته چنین ماموریتی را به انجام برساند. با این حال، همانطور که ممکن است حدس بزنید، آزمایش های بازگشت از مریخ مقدمه ای برای برنامه فرستادن افراد به آنجا است.

چینی ها اولین ماموریت فرازمینی سرنشین دار خود را تا سال 2003 انجام ندادند. از آن زمان تاکنون، آنها هسته اصلی خود را ساخته اند و کشتی های زیادی را به فضا فرستاده اند و در ابتدای امسال، برای اولین بار در تاریخ فضانوردی، نرم آنها در سمت دور ماه فرود آمدند.

اکنون آنها می گویند که در ماهواره طبیعی ما یا حتی مریخ متوقف نخواهند شد. در طول پرواز به این امکانات نیز وجود خواهد داشت ماموریت به سیارک ها و مشتری، بزرگترین سیاره اداره ملی فضایی چین (CNSA) قصد دارد در سال 2029 در آنجا ظاهر شود. کار روی موتورهای موشک و کشتی کارآمدتر هنوز ادامه دارد. باید باشد موتور هسته ای نسل جدید.

آرمان های چین با دلایل اثباتی مانند تاسیسات درخشان و آینده نگرانه ای که در آوریل امسال افتتاح شد، مشخص می شود. مریخ پایگاه 1 (4) که در میان صحرای گبی است. هدف آن این است که به بازدیدکنندگان نشان دهد که زندگی برای مردم چگونه می تواند باشد. این سازه دارای یک گنبد نقره ای و نه مدول شامل اتاق نشیمن، اتاق کنترل، گلخانه و دروازه است. در حالی که سفرهای مدرسه به اینجا آورده می شود.

4. پایگاه 1 مریخ چینی در صحرای گبی

تست دوقلو لمسی

در سال‌های اخیر، مأموریت‌های سرنشین‌دار بیشتر به دلیل هزینه‌ها و تهدیدات موجودات بیولوژیکی در فضا، مورد استقبال مطبوعات قرار نگرفته است. در مورد اینکه آیا ما باید اکتشافات سیاره‌ای و اعماق فضا را به روبات‌ها واگذار کنیم، ناراحتی وجود داشت. اما داده های علمی جدید مردم را تشویق می کند.

نتایج سفرهای ناسا از نظر سفرهای سرنشین دار دلگرم کننده تلقی شد. آزمایش با "برادر دوقلو در فضا". فضانوردان اسکات و مارک کلی (5) در آزمایشی شرکت کرد که هدف آن تشخیص تأثیر طولانی مدت فضا بر بدن انسان بود. تقریباً برای یک سال، دوقلوها معاینات پزشکی مشابهی را پشت سر گذاشتند، یکی در کشتی و دیگری روی زمین. نتایج اخیر نشان می‌دهد که یک سال در فضا تأثیر قابل‌توجهی بر بدن انسان دارد، اما تهدیدی برای زندگی نیست، که امید به انجام مأموریت به مریخ در آینده را افزایش می‌دهد.

5. دوقلوهای اسکات و مارک کلی

در طول یک سال، اسکات انواع پرونده های پزشکی را در مورد خود جمع آوری کرد. خون و ادرار گرفت و آزمایشات شناختی انجام داد. در زمین، برادرش همین کار را کرد. در سال 2016، اسکات به زمین بازگشت و در آنجا برای XNUMX ماه آینده مورد مطالعه قرار گرفت. اکنون با گذشت چهار سال از شروع آزمایش، آنها نتایج کامل را منتشر کرده اند.

اول، آنها نشان می دهند که در کروموزوم های اسکات صفاتی وجود دارد آسیب تشعشع. این می تواند منجر به بیماری هایی مانند سرطان شود.

با این حال، یک سال در فضا همچنین هزاران ژن مرتبط با سیستم ایمنی را فعال می کند، که روی زمین تنها در شرایط شدید ممکن است اتفاق بیفتد. وقتی در موقعیت های استرس زا قرار می گیریم، به شدت آسیب می بینیم یا بیمار می شویم، پاسخ ایمنی شروع به کار می کند.

ساختارهای سلول دوقلو نامیده می شود تلومرها. در انتهای کروموزوم ها کلاهک وجود دارد. به محافظت از DNA ما کمک کند از آسیب و جمع شدن با یا بدون کشش. در کمال تعجب محققان، تلومرهای اسکات در فضا کوتاه‌تر نبودند، بلکه بسیار طولانی‌تر بودند. پس از بازگشت به زمین در عرض 48 ساعت، آنها دوباره کوتاه‌تر شدند و شش ماه بعد، بیش از 90 درصد از ژن‌های ایمنی فعال‌شده‌شان خاموش شد. پس از XNUMX ماه، کروموزوم ها کمتر آسیب دیدند، به این معنی که هیچ یک از تغییراتی که محققان قبلا مشاهده کرده بودند، تهدید کننده زندگی نبودند.

اسکات در مصاحبه ای گفت.

-

سوزان بیلی، محقق دانشگاه ایالتی کلرادو، معتقد است که بدن اسکات به وضعیت تشعشع واکنش نشان می دهد. بسیج سلول های بنیادی. این کشف می تواند به دانشمندان کمک کند تا اقدامات متقابل پزشکی برای اثرات سفر فضایی ایجاد کنند. محقق حتی رد نمی کند که روزی حتی روش هایی پیدا کند افزایش حیات در زمین.

بنابراین، آیا سفر فضایی طولانی مدت باید عمر ما را افزایش دهد؟ این یک پیامد غیرمنتظره از برنامه اکتشاف فضایی خواهد بود.