Hình ảnh trong nhiều thế kỷ chứ không phải nhiều thập kỷ

Chúng ta có nên du hành qua không gian bên ngoài không? Câu trả lời thuận tiện là không. Tuy nhiên, trước tất cả những gì đang đe dọa chúng ta là nhân loại và nền văn minh, sẽ là không khôn ngoan nếu từ bỏ khám phá không gian, các chuyến bay có người lái và cuối cùng là tìm kiếm những nơi khác để sinh sống ngoài Trái đất.

Một vài tháng trước, NASA đã công bố một chi tiết Kế hoạch Thám hiểm Không gian Quốc giađể đạt được các mục tiêu cao cả được đề ra trong chỉ thị chính sách không gian vào tháng 2017 năm XNUMX. Những kế hoạch đầy tham vọng này bao gồm: lập kế hoạch hạ cánh lên mặt trăng, triển khai lâu dài người trên và xung quanh mặt trăng, củng cố vai trò lãnh đạo của Hoa Kỳ trong không gian và củng cố các công ty không gian tư nhân và phát triển một cách để các phi hành gia Mỹ hạ cánh an toàn trên bề mặt sao Hỏa.

Tuy nhiên, bất kỳ thông báo nào liên quan đến việc thực hiện các chuyến đi bộ trên sao Hỏa vào năm 2030 - như được công bố trong báo cáo mới của NASA - là khá linh hoạt và có thể thay đổi nếu có điều gì đó xảy ra mà các nhà khoa học chưa nhận thấy vào lúc này. Do đó, trước khi tinh chỉnh ngân sách cho một sứ mệnh có người lái, ví dụ, phải lên kế hoạch để tính đến kết quả Sứ mệnh sao Hỏa 2020, trong đó một người dẫn đường khác sẽ thu thập và phân tích các mẫu từ bề mặt của Hành tinh Đỏ,

Sân bay vũ trụ mặt trăng

Lịch trình của NASA sẽ phải vượt qua những thách thức về tài trợ vốn là điển hình của bất kỳ chính quyền tổng thống mới nào của Hoa Kỳ. Các kỹ sư của NASA tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida hiện đang lắp ráp một tàu vũ trụ sẽ đưa con người trở lại mặt trăng và sau đó lên sao Hỏa trong vài năm tới. Nó được gọi là Orion và trông hơi giống cái con nhộng mà các phi hành gia Apollo đã bay lên mặt trăng trong gần XNUMX thập kỷ trước.

Khi NASA kỷ niệm 60 năm thành lập, người ta hy vọng rằng vào năm 2020 xung quanh Mặt trăng và vào năm 2023 với các phi hành gia trên tàu, nó sẽ một lần nữa đưa nó vào quỹ đạo vệ tinh của chúng ta.

Mặt trăng phổ biến trở lại. Trong khi chính quyền Trump từ lâu đã xác định hướng đi của NASA đến sao Hỏa, kế hoạch trước tiên là xây dựng trạm vũ trụ quay quanh mặt trăng, cái gọi là cổng hoặc cảng, một cấu trúc tương tự như Trạm vũ trụ quốc tế, nhưng phục vụ các chuyến bay lên bề mặt của mặt trăng và cuối cùng là tới sao Hỏa. điều này cũng nằm trong kế hoạch cơ sở lâu dài trên vệ tinh tự nhiên của chúng tôi. NASA và chính quyền tổng thống đã đặt ra mục tiêu hỗ trợ việc chế tạo tàu đổ bộ mặt trăng thương mại bằng robot không người lái không muộn hơn năm 2020.

Tàu vũ trụ Orion đang đến gần trạm trên quỹ đạo của mặt trăng - hình dung

 Điều này đã được công bố vào tháng XNUMX tại Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston bởi Phó Tổng thống Mike Pence. Pence là chủ tịch của Hội đồng không gian quốc gia. Hơn một nửa ngân sách đề xuất của NASA là 19,9 tỷ đô la cho năm tài chính sắp tới đã được phân bổ cho hoạt động thăm dò Mặt Trăng và Quốc hội có vẻ sẽ thông qua các biện pháp này.

Cơ quan này đã yêu cầu các ý tưởng và thiết kế cho một trạm cửa ngõ trên quỹ đạo quanh mặt trăng. Các giả định đề cập đến một đầu cầu cho các tàu thăm dò không gian, rơ le liên lạc và một cơ sở để vận hành tự động các thiết bị trên bề mặt Mặt Trăng. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman và Nanoracks đã gửi thiết kế của họ cho NASA và ESA.

NASA và ESA dự đoán họ sẽ có mặt trên tàu Sân bay vũ trụ mặt trăng các phi hành gia sẽ có thể ở đó trong khoảng sáu mươi ngày. Cơ sở này phải được trang bị các khóa máy bay đa năng cho phép cả phi hành đoàn đi vào không gian bên ngoài và cập bến các tàu vũ trụ tư nhân tham gia vào các nhiệm vụ khai thác, bao gồm cả các nhiệm vụ thương mại.

Nếu không phải là bức xạ, thì không trọng lượng chết người

Ngay cả khi chúng ta xây dựng cơ sở hạ tầng này, những vấn đề tương tự liên quan đến việc di chuyển đường dài của con người trong không gian vẫn sẽ chưa biến mất. Loài người của chúng ta tiếp tục vật lộn với tình trạng không trọng lượng. Cơ chế định hướng không gian có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe lớn và được gọi là. bệnh không gian.

Càng xa cái kén an toàn của khí quyển và từ trường Trái đất, càng vấn đề bức xạ – nguy cơ ung thư nó phát triển ở đó với mỗi ngày bổ sung. Ngoài ung thư, nó cũng có thể gây đục thủy tinh thể và có thể Bệnh Alzheimer. Hơn nữa, khi các hạt phóng xạ va vào các nguyên tử nhôm trong vỏ tàu, các hạt này bị đánh bật thành bức xạ thứ cấp.

Giải pháp sẽ là chất dẻo. Chúng nhẹ và mạnh, chứa đầy nguyên tử hydro mà các hạt nhân cực nhỏ của chúng không tạo ra nhiều bức xạ thứ cấp. NASA đang thử nghiệm chất dẻo có thể làm giảm bức xạ trong tàu vũ trụ hoặc bộ quần áo vũ trụ. Một ý tưởng khác màn hình chống bức xạ, ví dụ, từ trường, tạo ra một chất thay thế cho trường bảo vệ chúng ta trên Trái đất. Các nhà khoa học tại Lá chắn Siêu dẫn Bức xạ Không gian Châu Âu đang nghiên cứu một chất siêu dẫn magiê diboride, bằng cách tạo ra từ trường, sẽ phản xạ các hạt tích điện ra khỏi tàu. Tấm chắn hoạt động ở -263 ° C, dường như không nhiều, vì nó đã rất lạnh trong không gian.

Một nghiên cứu mới cho thấy mức bức xạ mặt trời đang tăng nhanh hơn 10% so với suy nghĩ trước đây, và môi trường bức xạ trong không gian sẽ xấu đi theo thời gian. Một phân tích gần đây về dữ liệu từ thiết bị CRaTER trên tàu quỹ đạo mặt trăng LRO cho thấy tình hình bức xạ giữa Trái đất và Mặt trời đã xấu đi theo thời gian và một phi hành gia không được bảo vệ có thể nhận liều bức xạ nhiều hơn 20% so với suy nghĩ trước đây. Các nhà khoa học cho rằng phần lớn rủi ro bổ sung này đến từ các hạt tia vũ trụ năng lượng thấp. Tuy nhiên, họ nghi ngờ rằng 10% tăng thêm này có thể áp đặt những hạn chế nghiêm trọng đối với hoạt động khám phá không gian trong tương lai.

Không trọng lượng hủy hoại cơ thể. Trong số những điều khác, điều này dẫn đến thực tế là một số tế bào miễn dịch không thể thực hiện công việc của chúng, và các tế bào hồng cầu sẽ chết. Nó cũng gây ra sỏi thận và làm suy yếu tim. Các phi hành gia trên ISS phải vật lộn với tình trạng yếu cơ, suy giảm tim mạch và mất xương kéo dài XNUMX-XNUMX giờ mỗi ngày. Tuy nhiên, họ vẫn bị mất khối lượng xương khi ở trên tàu.

Phi hành gia Sunita Williams trong một cuộc tập trận trên ISS

Giải pháp sẽ là trọng lực nhân tạo. Tại Viện Công nghệ Massachusetts, cựu phi hành gia Lawrence Young đang thử nghiệm một chiếc máy ly tâm có phần gợi nhớ đến hình ảnh trong phim. Mọi người nằm nghiêng, trên bệ, đẩy một cấu trúc quán tính quay. Một giải pháp đầy hứa hẹn khác là dự án Áp suất âm dưới cơ thể (LBNP) của Canada. Bản thân thiết bị này sẽ tạo ra những đường dằn xung quanh eo của người bệnh, tạo cảm giác nặng nề ở phần dưới cơ thể.

Một rủi ro sức khỏe phổ biến trên ISS là các vật thể nhỏ trôi nổi trong các cabin. Chúng ảnh hưởng đến mắt của các phi hành gia và gây trầy xước. Tuy nhiên, đây không phải là vấn đề tồi tệ nhất đối với mắt ngoài không gian. Không trọng lượng làm thay đổi hình dạng của nhãn cầu và ảnh hưởng đến nó giảm thị lực. Đây là một vấn đề nghiêm trọng vẫn chưa được giải quyết.

Sức khỏe nói chung trở thành một vấn đề khó khăn trên một con tàu vũ trụ. Nếu chúng ta bị cảm lạnh trên Trái đất, chúng ta sẽ ở nhà và thế là xong. Trong một môi trường khép kín, được đóng gói chặt chẽ, chứa đầy không khí tuần hoàn và nhiều sự tiếp xúc của các bề mặt dùng chung, nơi rất khó để rửa sạch đúng cách, mọi thứ trông rất khác. Vào thời điểm này, hệ thống miễn dịch của con người hoạt động không tốt nên các thành viên trong sứ mệnh bị cách ly vài tuần trước khi khởi hành để bảo vệ mình khỏi bệnh tật. Chúng tôi không biết chính xác tại sao, nhưng vi khuẩn đang trở nên nguy hiểm hơn. Ngoài ra, nếu bạn hắt hơi trong không gian, tất cả các giọt bay ra ngoài và tiếp tục bay xa hơn. Khi ai đó bị cúm, tất cả mọi người trên tàu đều sẽ mắc bệnh đó. Và đường đến phòng khám hay bệnh viện thì dài.

Phi hành đoàn gồm 48 người thám hiểm trên ISS - thực tế cuộc sống trên tàu vũ trụ

Vấn đề lớn tiếp theo của Space Travel đã được giải quyết không thoải mái sự sống. Về cơ bản, các cuộc thám hiểm ngoài Trái đất bao gồm đi qua một vùng chân không vô hạn trong một thùng chứa có điều áp được giữ lại bởi một nhóm máy xử lý không khí và nước. Có rất ít không gian và bạn luôn phải sống trong nỗi sợ hãi về bức xạ và các vật thể vi mô. Nếu chúng ta ở xa bất kỳ hành tinh nào, sẽ không có tầm nhìn ra bên ngoài, mà chỉ có bóng tối sâu thẳm của không gian.

Các nhà khoa học đang tìm kiếm ý tưởng về cách hồi sinh sự đơn điệu khủng khiếp này. Một trong số đó là Thực tế ảonơi các phi hành gia có thể đi chơi. Một thứ được biết đến khác, mặc dù dưới một cái tên khác, từ một cuốn tiểu thuyết của Stanisław Lem.

Thang máy có rẻ hơn không?

Du hành vũ trụ là một chuỗi vô tận các tình huống khắc nghiệt mà con người và thiết bị phải tiếp xúc. Một mặt, cuộc chiến chống lại trọng lực, quá tải, bức xạ, khí, chất độc và các chất hung hãn. Mặt khác, hiện tượng phóng tĩnh điện, bụi, nhiệt độ thay đổi nhanh chóng ở hai mặt của cân. Ngoài ra, tất cả những thú vui này đều tốn kém kinh khủng.

Hôm nay chúng ta cần khoảng 20 nghìn. đô la để gửi một kg khối lượng vào quỹ đạo thấp của Trái đất. Hầu hết các chi phí này đều liên quan đến thiết kế và vận hành. hệ thống khởi động. Các nhiệm vụ thường xuyên và dài ngày đòi hỏi một lượng đáng kể vật tư tiêu hao, nhiên liệu, phụ tùng thay thế, vật tư tiêu hao. Trong không gian, việc sửa chữa và bảo trì hệ thống rất tốn kém và khó khăn.

Thang máy vũ trụ - trực quan

Ý tưởng về cứu trợ tài chính, ít nhất một phần, là khái niệm Thang máy không giankết nối của một điểm nhất định trên địa cầu của chúng ta với một trạm đích nằm ở một nơi nào đó trong không gian trên khắp thế giới. Thí nghiệm đang diễn ra của các nhà khoa học tại Đại học Shizuoka, Nhật Bản là thí nghiệm đầu tiên thuộc loại này ở quy mô hiển vi. Trong ranh giới của dự án Vệ tinh rô bốt tự trị có dây buộc không gian (STARS) Hai vệ tinh STARS-ME nhỏ sẽ được kết nối bằng một sợi cáp dài 10 mét, sẽ di chuyển một thiết bị robot nhỏ. Đây là một mô hình nhỏ sơ bộ của cần trục vũ trụ. Nếu thành công, anh ta có thể chuyển sang giai đoạn tiếp theo của dự án thang máy vũ trụ. Việc tạo ra nó sẽ làm giảm đáng kể chi phí vận chuyển người và đồ vật đến và đi từ không gian.

Bạn cũng phải nhớ rằng không có GPS trong không gian, và không gian rất lớn và việc điều hướng không dễ dàng. Mạng không gian sâu - một bộ sưu tập các mảng ăng-ten ở California, Úc và Tây Ban Nha - cho đến nay đây là công cụ điều hướng ngoài trái đất duy nhất mà chúng ta có. Hầu như mọi thứ, từ vệ tinh sinh viên đến tàu vũ trụ New Horizons hiện đang xuyên qua vành đai Kuiper, đều phụ thuộc vào hệ thống này. Cái này bị quá tải và NASA đang xem xét hạn chế tính khả dụng của nó đối với các nhiệm vụ ít quan trọng hơn.

Tất nhiên, có những ý tưởng về một GPS thay thế cho không gian. Joseph Guinn, một chuyên gia điều hướng, đã bắt đầu phát triển một hệ thống tự trị có thể thu thập hình ảnh của các mục tiêu và các vật thể lân cận, sử dụng vị trí tương đối của chúng để xác định tọa độ của tàu vũ trụ - mà không cần điều khiển trên mặt đất. Ông gọi tắt nó là Hệ thống Định vị Không gian Sâu (DPS).

Bất chấp sự lạc quan của các nhà lãnh đạo và những người có tầm nhìn - từ Donald Trump đến Elon Musk - nhiều chuyên gia vẫn tin rằng triển vọng thực sự của việc thuộc địa hóa sao Hỏa không phải là hàng thập kỷ, mà là hàng thế kỷ. Đã có ngày và kế hoạch chính thức, nhưng nhiều người theo chủ nghĩa hiện thực thừa nhận rằng sẽ rất tốt nếu một người đặt chân lên Hành tinh Đỏ cho đến năm 2050. Và các cuộc thám hiểm có người lái xa hơn chỉ là tưởng tượng thuần túy. Rốt cuộc, ngoài những vấn đề trên, cần phải giải quyết một vấn đề cơ bản khác - không có ổ đĩa để du hành vũ trụ thực sự nhanh chóng.