Vizije vekovima, a ne decenijama

Trebamo li putovati kroz svemir? Zgodan odgovor je ne. Međutim, s obzirom na sve ono što prijeti nama kao čovječanstvu i civilizaciji, ne bi bilo mudro napustiti istraživanje svemira, letove s ljudskom posadom i, na kraju, tražiti druga mjesta za život osim Zemlje.

Prije nekoliko mjeseci, NASA je objavila detaljan Nacionalni plan istraživanja svemiraza postizanje visokih ciljeva postavljenih u direktivi o svemirskoj politici predsjednika Trumpa iz decembra 2017. Ovi ambiciozni planovi uključuju: planiranje slijetanja na Mjesec, dugoročno raspoređivanje ljudi na i oko Mjeseca, jačanje vodstva SAD-a u svemiru i jačanje privatnih svemirskih kompanija i razvijanje načina za sigurno spuštanje američkih astronauta na površinu Marsa.

Sve najave u vezi sa implementacijom marsovskih šetnji do 2030. godine - kako je objavljeno u novom NASA-inom izvještaju - su, međutim, prilično fleksibilne i podložne promjenama ako se dogodi nešto što naučnici trenutno nisu primijetili. Stoga se planira, prije preciziranja budžeta za misiju s posadom, da se, na primjer, uzmu u obzir rezultati Misija Mars 2020, u kojem će još jedan rover prikupljati i analizirati uzorke sa površine Crvene planete,

Lunarna svemirska luka

NASA-in raspored će morati preživjeti izazove finansiranja koji su tipični za svaku novu administraciju američkog predsjednika. U ovom trenutku, NASA-ini inženjeri u svemirskom centru Kennedy na Floridi sastavljaju svemirski brod koji će ljude vratiti na Mjesec, a zatim na Mars u narednih nekoliko godina. Zove se Orion i pomalo liči na kapsulu u kojoj su astronauti Apolla odletjeli na Mjesec prije skoro četiri decenije.

Kako NASA slavi svoju 60. godišnjicu, nadamo se da će je 2020. oko Mjeseca, a 2023. sa astronautima na brodu, ponovo poslati u orbitu našeg satelita.

Mjesec je ponovo popularan. Dok je Trumpova administracija odavno odredila NASA-in pravac ka Marsu, plan je da se prvo izgradi svemirska stanica koja kruži oko Mjeseca, takozvana kapija ili luka, struktura slična Međunarodnoj svemirskoj stanici, ali koja služi letovima do površine Mjeseca i, u konačnici, do Marsa. ovo je takođe u planu stalna baza na našem prirodnom satelitu. NASA i administracija postavili su sebi cilj da podrže izgradnju bespilotnog robotskog komercijalnog sletanja na Mjesec najkasnije do 2020. godine.

Svemirska letjelica Orion se približava stanici u orbiti Mjeseca - vizualizacija

 Ovo je u avgustu u svemirskom centru Johnson u Hjustonu najavio potpredsjednik Mike Pence. Pence je predsjednik novouređenog Nacionalni svemirski savjet. Više od polovine NASA-inog predloženog budžeta od 19,9 milijardi dolara za narednu fiskalnu godinu dodijeljeno je istraživanju Mjeseca, a čini se da će Kongres odobriti ove mjere.

Agencija je zatražila ideje i dizajne za ulaznu stanicu u orbiti oko Mjeseca. Pretpostavke se odnose na mostobran za svemirske sonde, komunikacione releje i bazu za automatizovan rad uređaja na površini Meseca. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman i Nanoracks su već predali svoje dizajne NASA-i i ESA-i.

NASA i ESA predviđaju da će biti na brodu Lunarna svemirska luka astronauti će tamo moći da ostanu do šezdesetak dana. Objekat mora biti opremljen univerzalnim vazdušnim komorama koje će omogućiti i posadi da uđe u svemir i pristane privatnim svemirskim letelicama koje učestvuju u rudarskim misijama, uključujući, kako treba razumeti, komercijalne.

Ako ne radijacija, onda smrtonosna bestežinska težina

Čak i ako izgradimo ovu infrastrukturu, isti problemi povezani sa dalekim putovanjima ljudi u svemir još neće nestati. Naša vrsta nastavlja da se bori sa bestežinskim stanjem. Mehanizmi prostorne orijentacije mogu dovesti do velikih zdravstvenih problema i tzv. svemirska bolest.

Što je dalje od sigurne čahure atmosfere i Zemljinog magnetnog polja, to više problem radijacije - rizik od raka tamo raste sa svakim dodatnim danom. Osim raka, može uzrokovati i kataraktu i eventualno Alzheimerova bolest. Štaviše, kada radioaktivne čestice udare u atome aluminija u trupovima brodova, čestice se izbacuju u sekundarno zračenje.

Rješenje bi bilo plastike. Lagane su i jake, pune atoma vodika čija sićušna jezgra ne proizvode mnogo sekundarnog zračenja. NASA testira plastiku koja može smanjiti radijaciju u svemirskim letjelicama ili svemirskim odijelima. Druga ideja ekrani protiv zračenja, na primjer, magnetski, stvarajući zamjenu za polje koje nas štiti na Zemlji. Naučnici iz European Space Radiation Superconducting Shield rade na superprovodniku od magnezijum diborida koji će stvaranjem magnetnog polja reflektovati naelektrisane čestice dalje od broda. Štit radi na -263°C, što se ne čini mnogo, s obzirom na to da je u svemiru već jako hladno.

Nova studija pokazuje da nivoi sunčevog zračenja rastu 10% brže nego što se mislilo, i da će se radijacijsko okruženje u svemiru vremenom pogoršavati. Nedavna analiza podataka instrumenta CRaTER na lunarnom orbiteru LRO pokazala je da se radijaciona situacija između Zemlje i Sunca vremenom pogoršala i da nezaštićeni astronaut može primiti 20% više doza zračenja nego što se ranije mislilo. Naučnici sugeriraju da veliki dio ovog dodatnog rizika dolazi od niskoenergetskih čestica kosmičkih zraka. Međutim, sumnjaju da bi ovih dodatnih 10% moglo nametnuti ozbiljna ograničenja u istraživanju svemira u budućnosti.

Betežinsko stanje uništava tijelo. Između ostalog, to dovodi do činjenice da neke imunološke stanice ne mogu obaviti svoj posao, a crvena krvna zrnca umiru. Takođe izaziva kamen u bubregu i slabi srce. Astronauti na ISS-u se bore sa slabošću mišića, kardiovaskularnim opadanjem i gubitkom koštane mase koji traju dva do tri sata dnevno. Međutim, i dalje gube koštanu masu dok su na brodu.

Astronautkinja Sunita Williams tokom vježbe na ISS-u

Rješenje bi bilo umjetna gravitacija. Na Tehnološkom institutu u Masačusetsu, bivši astronaut Lawrence Young testira centrifugu koja pomalo podsjeća na viziju iz filma. Ljudi leže na boku, na platformi, guraju inercijsku strukturu koja se rotira. Još jedno obećavajuće rješenje je kanadski projekt negativnog pritiska donjeg dijela tijela (LBNP). Sam uređaj stvara balast oko struka osobe, stvarajući osjećaj težine u donjem dijelu tijela.

Uobičajeni zdravstveni rizik na ISS-u su mali predmeti koji plutaju u kabinama. Utječu na oči astronauta i uzrokuju ogrebotine. Međutim, to nije najgori problem za oči u svemiru. Betežinsko stanje menja oblik očne jabučice i utiče na nju smanjen vid. Ovo je ozbiljan problem koji još nije riješen.

Zdravlje općenito postaje teško pitanje na svemirskom brodu. Ako se prehladimo na Zemlji, ostaćemo kod kuće i to je to. U čvrsto zbijenom, zatvorenom okruženju ispunjenom recirkulacijom zraka i puno dodira zajedničkih površina na kojima je teško pravilno oprati, stvari izgledaju sasvim drugačije. U ovom trenutku ljudski imunološki sistem ne radi dobro, pa su članovi misije izolovani nekoliko sedmica prije polaska kako bi se zaštitili od bolesti. Ne znamo tačno zašto, ali bakterije postaju sve opasnije. Osim toga, ako kihnete u svemiru, sve kapljice izlete van i nastavljaju letjeti dalje. Kada neko ima grip, svi na brodu će ga imati. A put do klinike ili bolnice je dug.

Posada od 48 ekspedicija na ISS-u - realnost života na brodu

Sljedeći veliki problem svemirskih putovanja riješen nema udobnosti život. U suštini, vanzemaljske ekspedicije se sastoje od prolaska kroz beskonačan vakuum u kontejneru pod pritiskom koji održava u životu posada mašina koje obrađuju vazduh i vodu. Prostora je malo i živite u stalnom strahu od radijacije i mikrometeorita. Ako smo daleko od bilo koje planete, napolju nema pogleda, samo duboko crnilo svemira.

Naučnici traže ideje kako da ožive ovu strašnu monotoniju. Jedan od njih je Virtualna stvarnostgde bi astronauti mogli da se druže. Inače poznata stvar, doduše pod drugim imenom, iz romana Stanisława Lema.

Je li lift jeftiniji?

Putovanje u svemir je beskonačan niz ekstremnih situacija kojima su ljudi i oprema izloženi. S jedne strane, borba protiv gravitacije, preopterećenja, zračenja, gasova, toksina i agresivnih supstanci. S druge strane, elektrostatička pražnjenja, prašina, brzo mijenjanje temperature na obje strane vage. Osim toga, sve ovo zadovoljstvo je užasno skupo.

Danas nam je potrebno oko 20 hiljada. dolara za slanje kilograma mase u nisku Zemljinu orbitu. Većina ovih troškova odnosi se na dizajn i rad. sistem za podizanje sistema. Česte i duge misije zahtijevaju značajnu količinu potrošnog materijala, goriva, rezervnih dijelova, potrošnog materijala. U svemiru, popravka i održavanje sistema je skupo i teško.

Space lift - vizualizacija

Ideja finansijske olakšice je, barem djelomično, koncept svemirski liftpovezivanje određene tačke na našoj kugli zemaljskoj sa odredišnom stanicom koja se nalazi negde u svemiru širom sveta. Eksperiment naučnika sa Univerziteta Shizuoka u Japanu koji je u toku je prvi te vrste na mikroskali. U granicama projekta Svemirski vezan autonomni robotski satelit (STARS) dva mala STARS-ME satelita će biti povezana kablom od 10 metara, koji će pokretati mali robotski uređaj. Ovo je preliminarni mini-model svemirske dizalice. Ako bude uspješan, može prijeći na sljedeću fazu projekta svemirskog lifta. Njegovo stvaranje bi značajno smanjilo troškove transporta ljudi i predmeta u i iz svemira.

Također morate zapamtiti da u svemiru nema GPS-a, a prostor je ogroman i navigacija nije laka. Mreža dubokog svemira - zbirka antenskih nizova u Kaliforniji, Australiji i Španiji - za sada je ovo jedini vanzemaljski navigacioni alat koji imamo. Gotovo sve, od studentskih satelita do svemirske letjelice New Horizons koja trenutno probija Kuiperov pojas, oslanja se na ovaj sistem. Ova je preopterećena, a NASA razmatra da ograniči svoju dostupnost na manje kritične misije.

Naravno, postoje ideje za alternativni GPS za svemir. Joseph Guinn, stručnjak za navigaciju, odlučio je da razvije autonomni sistem koji bi prikupljao slike ciljeva i obližnjih objekata, koristeći njihove relativne pozicije za triangulaciju koordinata svemirske letjelice - bez potrebe za kontrolom sa zemlje. On ga skraćeno naziva Deep Space Positioning System (DPS).

Uprkos optimizmu lidera i vizionara - od Donalda Trampa do Elona Maska - mnogi stručnjaci i dalje veruju da stvarna perspektiva kolonizacije Marsa nije decenijama, već stoljećima. Postoje zvanični datumi i planovi, ali mnogi realisti priznaju da bi bilo dobro da čovjek kroči na Crvenu planetu do 2050. godine. A dalje ekspedicije s ljudskom posadom su čista fantazija. Uostalom, pored navedenih problema, potrebno je riješiti još jedan fundamentalni problem - nema pogona za zaista brzo putovanje u svemir.