Paisagem sombria do deserto marciano
Não posso pintar o amanhecer frio
No ar, sombras claras
Deitamos no agora distante veículo todo-o-terreno.
A Grande Odisséia no Espaço do século 20 se transformou em uma farsa cruel - uma série de tentativas desajeitadas de escapar de seu "berço", e um abismo negro de espaço sem vida se abriu diante de uma pessoa. A estrada para as estrelas era um pequeno beco sem saída.
A situação sombria na Cosmonáutica tem várias explicações simples:
Primeiro, os foguetes movidos a produtos químicos atingiram seu limite. Suas capacidades eram suficientes para alcançar os corpos celestes mais próximos, mas é necessário mais para a exploração em grande escala do sistema solar. Os motores iônicos cada vez mais populares também são incapazes de resolver o problema de superar distâncias espaciais colossais. O impulso dos supermotores iônicos não excede algumas frações de um Newton, e os voos interplanetários continuam a se estender por muitos anos.
Nota - estamos falando apenas sobre o estudo do Cosmos! Em condições em que a carga útil é de apenas 1% da massa de lançamento do foguete e do sistema espacial, não faz sentido falar sobre qualquer desenvolvimento industrial de corpos celestes.
A exploração espacial tripulada foi especialmente decepcionante - ao contrário das hipóteses ousadas dos escritores de ficção científica de meados do século XX, o Cosmos acabou sendo um ambiente hostil e gelado, onde ninguém fica feliz com formas orgânicas de vida. As condições na superfície de Marte - o único dos corpos celestes "decentes" a esse respeito, podem causar um choque: a atmosfera, que tem 95% de dióxido de carbono, e a pressão na superfície, equivalente à pressão da terra atmosfera a uma altitude de 40 quilômetros. Este é o fim.
As condições nas superfícies de outros planetas examinados e satélites de planetas gigantes são ainda piores - temperaturas de -200 a + 500 ° C, composição agressiva da atmosfera, pressões monstruosas, gravidade muito baixa ou, ao contrário, gravidade muito forte, tectônica poderosa e vulcânica atividade …
A estação interplanetária Galileo, tendo completado uma órbita ao redor de Júpiter, recebeu uma dose de radiação equivalente a 25 doses letais para humanos. Pelo mesmo motivo, as órbitas próximas à Terra em altitudes acima de 500 km estão praticamente fechadas para voos tripulados. Acima, começam os cinturões de radiação, onde a permanência de longo prazo é perigosa para a saúde humana.
Onde o mais durável dos mecanismos dificilmente pode existir, o frágil corpo humano não tem nada para fazer.
Mas o Cosmos acena com um sonho de mundos distantes, e uma pessoa não está acostumada a desistir diante das dificuldades - um atraso temporário no caminho para as estrelas promete durar pouco. À frente está o trabalho titânico no estudo e desenvolvimento dos corpos celestes mais próximos - a Lua, Marte, onde não se pode viver sem a astronáutica tripulada.
Exploradores de marte
Você provavelmente vai perguntar - por que todo esse "barulho" cósmico? É bastante óbvio que essas expedições não trarão nenhum benefício prático, fantasias ousadas sobre a mineração em asteróides ou a extração de Hélio-3 na Lua ainda permanecem no nível de suposições ousadas. Além disso, do ponto de vista da economia e da indústria da Terra, não há necessidade disso e provavelmente não aparecerá em breve.
Então - para quê? A resposta é simples - talvez este seja o destino do homem. Para criar uma técnica de incrível beleza e complexidade, e com sua ajuda para explorar, dominar, mudar o espaço circundante.
Ninguém vai parar por aí. Agora, o objetivo principal é selecionar corretamente as prioridades para trabalhos futuros. Precisamos de novas ideias ousadas e projetos brilhantes e ambiciosos. Quais serão nossos próximos passos em direção às estrelas?
Em 01 de junho de 2009, por iniciativa da NASA, o chamado. Comissão Agostinho (batizado com o nome de seu chefe - o ex-diretor da Lokheed Martin Norman Augustine) - um comitê especial de exploração espacial tripulada americana, cuja tarefa era desenvolver novas soluções no caminho da penetração humana no espaço.
Os Yankees estudaram cuidadosamente o estado do foguete e da indústria espacial, analisaram informações sobre expedições interplanetárias usando sondas automáticas, levaram em consideração as condições nas superfícies dos corpos celestes mais próximos e escrupulosamente "examinaram à luz" cada centavo alocado do orçamento.
No outono de 2009, a Comissão Agostinho apresentou um relatório detalhado sobre o trabalho realizado e tirou uma série de conclusões simples, mas ao mesmo tempo completamente engenhosas:
1. O vôo tripulado para Marte esperado para um futuro próximo é um blefe.
Apesar da popularidade de projetos relacionados ao pouso de um homem no Planeta Vermelho, todos esses planos nada mais são do que ficção científica. O vôo de um homem para Marte nas condições modernas é como tentar uma corrida de "cem metros" com as pernas quebradas.
Marte atrai pesquisadores com condições climáticas adequadas - pelo menos não há temperaturas de incineração aqui, e a baixa pressão atmosférica pode ser compensada por um traje espacial "comum". O planeta tem tamanho e gravidade normais e está a uma distância razoável do sol. Aqui, foram encontrados vestígios da presença de água - formalmente, existem todas as condições para um pouso e trabalho bem-sucedido na superfície do Planeta Vermelho.
No entanto, em termos de pouso de espaçonaves, Marte é talvez a pior opção de todos os objetos celestes estudados!
É tudo sobre a concha de gás insidiosa que envolve o planeta. A atmosfera de Marte é muito rarefeita - tanto que a descida de pára-quedas tradicional é impossível aqui. Ao mesmo tempo, é denso o suficiente para queimar a sonda, inadvertidamente "saltando" em direção à superfície em velocidade cósmica.
Aterrar na superfície de Marte com os motores de frenagem é uma tarefa extremamente difícil e cara. Por um longo período de tempo, o dispositivo "trava" em motores a jato no campo gravitacional de Marte - é impossível confiar totalmente no "ar" com a ajuda de um pára-quedas. Tudo isso leva a um monstruoso desperdício de combustível.
É por esta razão que esquemas incomuns são usados - por exemplo, a sonda interplanetária automática "Pathfinder" pousou com a ajuda de dois conjuntos de motores de freio, uma tela de frenagem frontal (isolante de calor), um pára-quedas e um "airbag" inflável - colidindo com a areia vermelha a uma velocidade de 100 km / h, a estação quicou na superfície várias vezes, como uma bola, até parar completamente. Claro, tal esquema é completamente inaplicável ao desembarcar uma expedição tripulada.
A curiosidade sentou-se de forma não menos maravilhosa em 2012.
O Mars rover com uma massa de 899 kg (peso em Marte 340 kg) tornou-se o mais pesado dos veículos terrestres entregues à superfície de Marte. Parece que apenas 899 kg - que problemas podem surgir aqui? Para efeito de comparação, o veículo de descida da espaçonave Vostok tinha uma massa de 2,5 toneladas (a massa de todo o navio em que Yuri Gagarin voou era de 4,7 toneladas).
Esquema de pouso do Mars Science Laboratory (MSL), mais conhecido como o rover Curiosity
E, no entanto, os problemas acabaram sendo grandes - para evitar danos à estrutura e ao equipamento do rover Curiosity, eles tiveram que usar o esquema original, conhecido como "sky crane". Em suma, todo o processo ficou assim: após intensa desaceleração na atmosfera do planeta, a plataforma com o rover acoplado a ela pairou 7,5 metros acima da superfície de Marte. Com a ajuda de três cabos, o Curiosity foi baixado suavemente para a superfície do planeta - após receber a confirmação de que suas rodas tocaram o solo, o rover cortou os cabos e cabos elétricos com cargas pirotécnicas, e a plataforma de tração pendurada sobre ele voou para o lado, fazendo um pouso forçado a 650 metros do rover.
E isso são apenas 899 kg de carga útil! É assustador imaginar as dificuldades que surgirão ao pousar em Marte um navio de 100 toneladas com alguns astronautas a bordo.
Todos os problemas acima são convertidos em centenas de toneladas extras do "navio marciano". De acordo com as estimativas mais conservadoras, a massa do estágio de partida na órbita da Terra baixa será de pelo menos 300 toneladas (estimativas menos otimistas dão um resultado de até 1500 toneladas)! Mais uma vez, serão necessários veículos de lançamento superpesados, cujas dimensões muitas vezes excederão o Satrun-V lunar e o N-1 com uma carga útil de 130 … 140 toneladas.
Mesmo ao usar o método de montagem seccional da "espaçonave marciana" de blocos menores e usando um esquema de duas naves - a principal (tripulada) e o módulo de transporte automático com sua subsequente atracação na órbita marciana, o número de problemas técnicos não resolvidos excede todos os limites razoáveis.
Nessa situação, enviar uma pessoa a Marte é como tentar resolver o Último Teorema de Fermat sem possuir o conhecimento mais simples de álgebra.
Então, por que se atormentar com ilusões irrealizáveis? Não é mais fácil começar a aprender a “andar sem muletas” e ganhar a experiência necessária resolvendo tarefas um pouco mais simples, mas não menos encantadoras?
Cientistas britânicos descobriram que o asteróide Apophis não é perigoso para a Terra
A Comissão Agostinho elaborou um plano chamado Caminho Flexível, um enredo digno de um cenário de filme de Hollywood. O significado desta teoria é simples - aprender como fazer longos voos interplanetários treinando em … astreroides.
Asteróide Itokawa em comparação com a Estação Espacial Internacional
Fragmentos de pedra errantes não têm qualquer atmosfera perceptível, e sua baixa gravidade torna o processo de "atracação" semelhante ao atracamento do ônibus espacial com a ISS - especialmente porque a humanidade já tem experiência de "contatos próximos" com pequenos corpos celestes.
Não se trata do "meteorito Chelyabinsk" - em novembro de 2005, a sonda japonesa Hayabusa (Sapsan) fez dois pousos com uma entrada de poeira na superfície do asteróide de 300 metros (25143) Itokawa. Nem tudo correu bem: a explosão solar danificou os painéis solares, o frio do espaço desativou dois dos três giroscópios da sonda, o minirrobô Minerva foi perdido durante o pouso, finalmente, o dispositivo colidiu com um asteróide, danificou o motor e perdeu sua orientação. Depois de alguns anos, os japoneses ainda conseguiram recuperar o controle da sonda e reiniciar o motor iônico - em junho de 2010, uma cápsula com partículas de asteróide foi finalmente entregue à Terra.
Voos para asteróides podem fornecer vários resultados úteis ao mesmo tempo:
Alguns detalhes da formação e história do sistema solar se tornarão claros, o que por si só é de considerável interesse.
Em segundo lugar, é a chave para resolver o problema aplicado de prevenir a "ameaça do meteorito" - todos os detalhes no roteiro do blockbuster de Hollywood "Armageddon". Mas, na realidade, as coisas podem tomar uma direção ainda mais interessante:
O primeiro dia. Um asteróide gigante está se aproximando da Terra. Um grupo de bravos perfuradores
foi até ele para instalar uma carga nuclear.
Segundo dia. Um asteróide gigante com carga nuclear está se aproximando da Terra.
Terceiro, exploração geológica. Os asteróides são de considerável interesse como fontes de minerais (enormes reservas de minério, baixa gravidade e um baixo valor da segunda velocidade cósmica - o transporte de matérias-primas para a Terra é simplificado). Isso é para o futuro.
Finalmente, essas missões fornecerão uma experiência inestimável em voos interplanetários tripulados.
A NASA propõe os pontos de Lagrange no sistema Terra-Sol (áreas nas quais um corpo com massa desprezível pode permanecer estacionário em um referencial rotativo associado a dois corpos massivos) como os alvos de maior prioridade. Do ponto de vista da mecânica celeste, voar para essas regiões é ainda mais fácil do que voar para a Lua, apesar da distância significativamente maior da Terra.
Os próximos alvos são chamados de asteróides próximos à Terra dos grupos Aton, Apollo, etc. - entre as órbitas da Terra e de Marte. O próximo é nosso corpo celestial mais próximo - a Lua. Depois, há propostas para enviar uma expedição ininterrupta a Marte - sobrevôo e estudo do planeta em órbita, seguido de pouso no satélite marciano Fobos. E só então - Marte!
Novas expedições ousadas exigirão a criação de novos meios técnicos - já agora os Yankees estão trabalhando energicamente no projeto da espaçonave tripulada multifuncional "Orion".
O primeiro lançamento de teste está planejado para 2014, a espaçonave está planejada para ser lançada a uma distância de 6.000 km da Terra - 15 vezes mais longe do que a órbita da ISS está localizada. Até 2017, está prevista a preparação de um veículo de lançamento superpesado SLS para Orion, capaz de lançar até 70 toneladas de carga na órbita de referência (no futuro - até 130 toneladas). Espera-se que o foguete Orion + SLS e o sistema espacial atinjam sua prontidão total em 2021 - a partir desse momento, expedições tripuladas além da órbita terrestre se tornarão possíveis.
"Órion" no orito da Lua apresentado pelo artista
Tudo o que é novo está bem esquecido, velho. As conclusões da Comissão Agostiniana eram bem conhecidas dos especialistas domésticos - não é por acaso que, tendo se familiarizado com a atmosfera insidiosa de Marte, o programa espacial soviético rapidamente se reorientou para o estudo de Fobos (lançamentos malsucedidos de Fobos-1 e 2, 1988) - afinal, pousar em um satélite é muito mais fácil do que na superfície do Planeta Vermelho. Ao mesmo tempo, Fobos, em termos de geologia, é quase de maior interesse do que o próprio Marte. O odioso Phobos-Grunt e o promissor Phobos-Grunt-2 são todos elos da mesma cadeia.
Atualmente, os cientistas russos também estão inclinados a acreditar que é útil estudar pequenos corpos celestes. Ainda não se fala em expedições tripuladas, a Roscosmos está a trabalhar na possibilidade de enviar sondas automáticas à Lua (Luna-Glob, Luna-Resource, o próximo lançamento previsto é 2015), bem como a implementação do fantástico Laplace-P expedição. Neste último caso, está planejado pousar a sonda na superfície de Ganimedes, um dos satélites gelados de Júpiter.
A mensagem sobre o envio planejado de uma sonda russa aos planetas exteriores do sistema solar causou uma explosão de piadas cáusticas no estilo de "Phobos-Grunt", "Júpiter é um alvo ideal, outros 5 bilhões morrerão para sempre nas profundezas do Espaço "" Opção "Laplace-Popovkin" …
No entanto, apesar de toda a aparente complexidade e ambigüidade da próxima missão, o pouso de uma estação automática na superfície de Ganimedes dificilmente será mais difícil do que na superfície de Marte.
É claro que voos tripulados para pontos de Lagrange e sondas automáticas nas proximidades de Júpiter ainda são melhores do que sonhos ilusórios sobre como "macieiras florescerão em Marte". O principal é não relaxar com o que você conquistou. Mesmo tendo pousado na superfície de um asteróide, não devemos nos permitir sonhos doces sobre como nossa ciência onipotente agora é capaz de deslocar qualquer corpo celeste da órbita e nos tornar os mestres do espaço próximo.
“Capitães do Céu” não podem tapar um pequeno buraco no fundo do oceano por muitos meses - é fácil imaginar o que nos espera no caso de um encontro com o próximo meteorito Tunguska.
Sonda interplanetária automática Hayabusa
Nave espacial multiuso "Orion"
Peso 25 toneladas. Volume habitável interno - 9 metros cúbicos. metros (para comparação - o volume habitável da espaçonave Soyuz é 3,85 metros cúbicos). Tripulação - até 6 pessoas. Presume-se o uso reutilizável dos principais elementos estruturais.
Veículo de lançamento superpesado SLS, projeto
