چشم انداز قرن ها، نه دهه ها

آیا باید در فضای بیرونی سفر کنیم؟ پاسخ راحت نه است. با این حال، با توجه به همه چیزهایی که ما را به عنوان یک بشریت و یک تمدن تهدید می‌کند، عاقلانه نیست که اکتشافات فضایی، پروازهای سرنشین‌دار را کنار بگذاریم و در نهایت به دنبال مکان‌هایی غیر از زمین برای زندگی باشیم.

چند ماه پیش، ناسا جزئیاتی را اعلام کرد طرح ملی اکتشاف فضاییبرای دستیابی به اهداف بلندپروازانه مندرج در دستورالعمل سیاست فضایی دسامبر 2017 پرزیدنت ترامپ. این برنامه های جسورانه عبارتند از: برنامه ریزی برای فرود بر ماه، استقرار طولانی مدت انسان در ماه و اطراف آن، تقویت رهبری ایالات متحده در فضا، و تقویت شرکت های فضایی خصوصی. و ایجاد راهی برای فرود ایمن فضانوردان آمریکایی بر سطح مریخ.

هر گونه اطلاعیه در مورد اجرای پیاده‌روی‌های مریخ تا سال 2030 - همانطور که در گزارش جدید ناسا منتشر شده است - کاملاً انعطاف‌پذیر است و اگر اتفاقی بیفتد که دانشمندان در حال حاضر متوجه آن نشده‌اند، قابل تغییر است. بنابراین، قبل از تعیین بودجه برای یک ماموریت سرنشین دار، برنامه ریزی شده است که به عنوان مثال، نتایج را در نظر بگیرند. ماموریت مریخ 2020، که در آن مریخ نورد دیگری نمونه هایی از سطح سیاره سرخ را جمع آوری و تجزیه و تحلیل خواهد کرد.

فضاپیمای قمری

برنامه ناسا باید از چالش های بودجه ای که در هر دولت جدید ریاست جمهوری ایالات متحده وجود دارد، جان سالم به در ببرد. مهندسان ناسا در مرکز فضایی کندی در فلوریدا در حال حاضر در حال مونتاژ فضاپیمایی هستند که در چند سال آینده انسان ها را به ماه و سپس به مریخ می برد. این اوریون نام دارد و کمی شبیه کپسولی است که فضانوردان آپولو نزدیک به چهار دهه پیش به ماه بردند.

ناسا با جشن گرفتن شصتمین سالگرد تاسیس خود، امیدوار است در سال 60 دوباره به دور ماه بچرخد و بار دیگر در سال 2020 با فضانوردان سرنشین.

ماه به طور کلی دوباره محبوب است. در حالی که دولت ترامپ مدت‌هاست مسیر ناسا به مریخ را مشخص کرده است، برنامه این است که ابتدا بسازد ایستگاه فضایی در حال چرخش به دور ماهکه به عنوان دروازه یا بندر نیز شناخته می شود، سازه ای شبیه به ایستگاه فضایی بین المللی اما ماموریت هایی را به سطح ماه و در نهایت به مریخ انجام می دهد. این هم در برنامه هاست پایگاه دائمی در ماهواره طبیعی ما ناسا و اداره ریاست جمهوری هدف خود را حمایت از ساخت یک فرودگر تجاری روباتیک بدون سرنشین بر روی ماه حداکثر تا سال 2020 تعیین کرده اند.

فضاپیمای Orion به ایستگاه در مدار ماه نزدیک می شود - تجسم

 معاون رئیس جمهور مایک پنس در ماه اوت در مرکز فضایی جانسون در هیوستون اعلام کرد. پنس رئیس هیئت تازه بازسازی شده است شورای ملی فضایی. بیش از نیمی از بودجه پیشنهادی 19,9 میلیارد دلاری ناسا برای سال مالی آینده به اکتشاف ماه اختصاص یافته است و به نظر می رسد کنگره آماده تایید این تلاش است.

آژانس ایده ها و طرح هایی را برای یک ایستگاه دروازه در مدار دور ماه درخواست کرد. مفروضات از یک سر پل برای کاوشگرهای فضایی، تکرار کننده های ارتباطی و همچنین پایه ای برای عملکرد خودکار دستگاه ها در سطح ماه صحبت می کنند. لاکهید مارتین، بوئینگ، ایرباس، Bigelow Aerospace، Sierra Nevada Corporation، Orbital ATK، Northrop Grumman و Nanoracks قبلا پروژه های خود را به ناسا و ESA ارسال کرده اند.

ناسا و ESA پیش‌بینی می‌کنند که در کشتی خواهند بود فضاپیمای قمری فضانوردان می توانند تا حدود شصت روز در آنجا بمانند. این تأسیسات باید مجهز به قفل‌های هوایی جهانی باشد که هم امکان پیاده‌روی فضایی خدمه و هم لنگر انداختن فضاپیماهای خصوصی شرکت‌کننده در مأموریت‌های معدنی، از جمله، همانطور که باید درک شود، مأموریت‌های تجاری را فراهم کند.

اگر نه تشعشع، پس بی وزنی کشنده

حتی اگر این زیرساخت را بسازیم، مشکلات مربوط به سفرهای طولانی مدت توسط افراد در فضا هنوز از بین نخواهند رفت. گونه ما همچنان با شرایط ریزگرانش به خوبی کنار می آید. مکانیسم های جهت گیری فضایی می تواند منجر به مشکلات عمده سلامتی و غیره شود. بیماری فضایی

هر چه از پیله امن جو و میدان مغناطیسی زمین دورتر باشد، بزرگتر است مشکل تشعشع - خطر سرطان با هر روز اضافی در آنجا رشد می کند. علاوه بر سرطان، می تواند باعث آب مروارید و احتمالاً ایجاد شود بیماری آلزایمر. علاوه بر این، هنگامی که ذرات رادیواکتیو به اتم‌های آلومینیوم در بدنه کشتی برخورد می‌کنند، ذرات به تابش ثانویه رها می‌شوند.

راه حل خواهد بود پلاستیک ها. آنها سبک و قوی هستند و پر از اتم های هیدروژن هستند که هسته های کوچک آنها تشعشعات ثانویه زیادی تولید نمی کنند. ناسا در حال آزمایش انواع پلاستیکی است که می تواند تشعشعات را در فضاپیماها یا لباس های فضایی کاهش دهد. یک ایده دیگر صفحه نمایش های ضد تشعشعبه عنوان مثال، مغناطیسی، که یک جایگزین برای میدانی ایجاد می کند که از ما در زمین محافظت می کند. دانشمندان سپر ابررسانای پرتوهای فضایی اروپا در حال کار بر روی ابررسانایی مبتنی بر دیبورید منیزیم هستند که با ایجاد میدان مغناطیسی، ذرات باردار کشتی را منعکس می کند. سپر در دمای -263 درجه سانتیگراد کار می کند، که با توجه به اینکه فضا در حال حاضر بسیار سرد است، چندان خاص به نظر نمی رسد.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که سطح تشعشعات خورشیدی 10 درصد سریعتر از آنچه قبلا تصور می شد در حال افزایش است و محیط تابش در فضا با گذشت زمان بدتر می شود. تجزیه و تحلیل اخیر داده های ابزار CRaTER در مدارگرد ماه LRO نشان داد که محیط تابش بین زمین و خورشید در طول زمان بدتر شده است و یک فضانورد محافظت نشده می تواند 20 درصد بیشتر از آنچه قبلا تصور می شد دوز تشعشع دریافت کند. دانشمندان گمان می کنند که بیشتر این خطر اضافی ناشی از ذرات پرتوهای کیهانی کم انرژی است. با این حال، آنها گمان می کنند که این 10 درصد اضافی می تواند محدودیت های جدی در اکتشافات فضایی آینده ایجاد کند.

بی وزنی بدن را از بین می برد. از جمله، این امر باعث می شود که برخی از سلول های ایمنی نتوانند کار خود را انجام دهند و گلبول های قرمز خون می میرند. همچنین باعث ایجاد سنگ کلیه و تضعیف قلب می شود. فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی با ضعف عضلانی، زوال قلبی عروقی و تحلیل استخوانی که دو تا سه ساعت در روز طول می کشد، دست و پنجه نرم می کنند. با این حال، آنها هنوز توده استخوانی خود را در حین سوار شدن از دست می دهند.

فضانورد سونیتا ویلیامز در حین تمرین در ایستگاه فضایی بین المللی

راه حل خواهد بود جاذبه مصنوعی. در MIT، فضانورد سابق لارنس یانگ در حال آزمایش سانتریفیوژی است که تا حدودی شبیه تصویر فیلم است. افراد به پهلو روی یک سکو دراز می کشند و ساختار اینرسی را که می چرخد ​​فشار می دهند. راه حل امیدوارکننده دیگر پروژه فشار منفی پایین بدن کانادا (LBNP) است. خود دستگاه بالاست دور کمر فرد ایجاد می کند و احساس سنگینی در قسمت پایین بدن ایجاد می کند.

یک خطر رایج برای سلامتی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، اشیاء کوچک شناور در کابین است. آنها روی چشم فضانوردان تأثیر می گذارند و باعث ساییدگی می شوند. با این حال، این بدترین مشکل برای چشم در فضای بیرونی نیست. بی وزنی شکل کره چشم را تغییر می دهد و آن را تحت تاثیر قرار می دهد کاهش دید. این یک مشکل جدی است که هنوز حل نشده است.

سلامت به طور کلی به یک موضوع پیچیده در یک فضاپیما تبدیل می شود. اگر روی زمین سرما بخوریم، در خانه می مانیم و بس. در یک محیط بسته و محصور پر از هوای در حال چرخش و تعداد زیادی سطوح مشترک لمسی، جایی که تمیز کردن صحیح آن دشوار است، همه چیز بسیار متفاوت به نظر می رسد. در این مدت، سیستم ایمنی بدن انسان به خوبی کار نمی کند، بنابراین شرکت کنندگان در ماموریت چندین هفته قبل از عزیمت خود را ایزوله می کنند تا از خود در برابر بیماری محافظت کنند. ما دقیقا نمی دانیم چرا، اما باکتری ها خطرناک تر می شوند. همچنین، اگر در فضا عطسه کنید، تمام قطرات به بیرون پرواز می کنند و به پرواز ادامه می دهند. وقتی فردی به آنفولانزا مبتلا می شود، همه سرنشینان آن به آن مبتلا می شوند. و راه رسیدن به درمانگاه یا بیمارستان طولانی است.

خدمه 48 اکسپدیشن روی ISS - واقعیت های زندگی در یک فضاپیما

مشکل بزرگ بعدی سفر فضایی حل شد هیچ راحتی زندگی. اساساً، سفرهای فرازمینی شامل عبور از یک خلاء بی‌نهایت در یک ظرف مهر و موم شده است که توسط خدمه‌ای از ماشین‌های پردازش هوا و آب زنده نگه داشته می‌شود. فضای کمی در آنجا وجود دارد و شما در ترس دائمی از تشعشعات و ریزشهاب‌سنگ‌ها زندگی می‌کنید. اگر از هر سیاره ای دور باشیم، هیچ منظره ای از بیرون وجود ندارد، فقط سیاهی عمیق فضا وجود دارد.

دانشمندان به دنبال ایده هایی برای احیای این یکنواختی وهم انگیز هستند. یکی از آنها است یک واقعیت مجازیجایی که فضانوردان می توانستند در آن بنشینند. چیزی که در غیر این صورت شناخته می شود، البته با نامی متفاوت، از رمان استانیسلاو لم.

با آسانسور ارزان تر؟

سفر فضایی مجموعه ای بی پایان از موقعیت های شدید است که افراد و تجهیزات در معرض آن قرار می گیرند. از یک طرف، مبارزه با جاذبه، اضافه بار، تشعشع، گازها، سموم و مواد تهاجمی. از سوی دیگر، تخلیه های الکترواستاتیک، گرد و غبار، دماهای سریع در حال تغییر در هر دو طرف مقیاس هستند. علاوه بر این، این همه لذت به طرز وحشتناکی گران است.

امروز ما به حدود 20 هزار نیاز داریم. دلار برای ارسال یک کیلوگرم جرم به مدار پایین زمین. بیشتر این هزینه ها مربوط به طراحی و بهره برداری است. سیستم بوت. ماموریت های مکرر و طولانی مدت به مقادیر قابل توجهی مواد مصرفی، سوخت، قطعات یدکی و مواد مصرفی نیاز دارند. در فضا، تعمیر و نگهداری سیستم پرهزینه و دشوار است.

آسانسور فضایی - تجسم

ایده کمک مالی، حداقل تا حدی، یک مفهوم است آسانسور فضاییاتصال یک نقطه خاص در کره زمین با یک ایستگاه مقصد واقع در جایی در فضا در سراسر جهان. آزمایش در حال انجام توسط دانشمندان دانشگاه شیزوکا در ژاپن اولین آزمایش در نوع خود در مقیاس کوچک است. در محدوده پروژه ماهواره رباتیک مستقل متصل به فضا (STARS) دو ماهواره کوچک STARS-ME توسط یک کابل 10 متری به هم متصل خواهند شد که یک دستگاه رباتیک کوچک در طول آن حرکت خواهد کرد. این یک مینی مدل اولیه جرثقیل فضایی است. در صورت موفقیت، می تواند به مرحله بعدی پروژه آسانسور فضایی برود. ایجاد آن به طور قابل توجهی هزینه حمل و نقل افراد و اشیاء به فضا را کاهش می دهد.

همچنین باید به یاد داشته باشید که هیچ GPS در فضا وجود ندارد و فضا بسیار بزرگ است و برای پیمایش دشوار است. شبکه فضای عمیق - مجموعه ای از آرایه های آنتن در کالیفرنیا، استرالیا و اسپانیا - تا کنون این تنها ابزار ناوبری فرازمینی ما است. تقریباً همه چیز، از ماهواره های دانشجویی گرفته تا فضاپیمای نیوهورایزنز که اکنون کمربند کویپر را سوراخ می کند، به این سیستم متکی است. این یکی بیش از حد بارگذاری شده است و ناسا در نظر دارد در دسترس بودن آن را به ماموریت های کمتر مهم محدود کند.

البته ایده هایی برای GPS جایگزین برای فضا وجود دارد. جوزف گین، کارشناس ناوبری، تصمیم گرفت تا یک سیستم خودمختار ایجاد کند که تصاویر اهداف و اشیاء مجاور را جمع‌آوری می‌کند و از مکان‌های نسبی آنها برای مثلث‌سازی مختصات فضاپیما استفاده می‌کند - بدون نیاز به کنترل زمینی. به طور خلاصه، او آن را سیستم موقعیت یابی فضای عمیق (DPS) می نامد.

علیرغم خوش بینی رهبران و رویاپردازان - از دونالد ترامپ تا ایلان ماسک - بسیاری از کارشناسان هنوز معتقدند که چشم انداز واقعی استعمار مریخ دهه ها نیست، بلکه قرن هاست. تاریخ‌ها و برنامه‌های رسمی وجود دارد، اما بسیاری از واقع‌گرایان اذعان می‌کنند که قدم گذاشتن روی سیاره سرخ قبل از سال 2050 برای انسان خوب است. و اکتشافات سرنشین دار بیشتر فانتزی محض است. در واقع، علاوه بر مشکلات فوق، حل یک مشکل اساسی دیگر ضروری است - بدون درایو برای سفرهای فضایی واقعا سریع