Manned Cosmonautics u 21. stoljeću

Manned Cosmonautics u 21. stoljeću

Alexander Sergeev, Vladimir Surdin
"Trinity Option" № 1 (195), 12. siječnja 2016. godine

Ispunjen u tablete
Karte prostora,
I navigator pojašnjava
Posljednja ruta …

Vladimir Voinovich (1957)

Početkom 2016. znanstvenik novinar, moderator kluba znanstvenih novinara, raspravlja o tome treba li čovječanstvu istraživati ​​prostorno istraživanje čovječanstva. Alexander Sergeev i astronom, art. znanstvena. et al. SAI MSU Vladimir Surdin.

Alexander Sergeev:

Često se kaže da ne treba kozmonautika na čelu, da je "uvijek bila politička raščlamba između supersila", a sve poslove istraživanja svemira mogu izvoditi roboti. Iako je u određenim aspektima ova presuda bez razloga, općenito je pogrešna.

Naravno, politički natječaj bio je glavni pokretač letenja u čovjeku. Kao rezultat toga, ove tehnologije su povijesno stvorene prilično prerano, zbog čega su se pokazale povezane s prekomjernim rizicima i troškovima. Mislim da će postati vrlo popularni u još pola stoljeća. No, budući da su tehnologije stvorene, poželjno ih je sačuvati i poboljšati, a ne bacati ih kako bi ih ponovno stvorili od nule.Ovo je značenje neugodne aktivnosti oko ISS-a.

Jedini ključni problem u istraživanju ljudskog svemira ostaje visoki trošak stavljanja tereta u orbitu. Zbog toga je preskupo stvoriti kompletnu tehnološku infrastrukturu izvan Zemlje. I bez nje, rizici su vrlo visoki, što zauzvrat povećava troškove. Ispada da je začarani krug. Ako je na neki ili onaj način moguće značajno smanjiti troškove isporuke, razvoj astronautike će se ubrzati.

U osnovi je moguće. Prema Tsiolkovskoj formuli, za ubrzanje od 1 kg do prve brzine prostora pomoću kemijskih motora potrebno je samo oko 20 kg goriva, tj. Oko 10 dolara. Stvarni trošak isporuke tereta ISS-u iznosi oko 30 tisuća dolara po kilogramu.

Šteta od 3,5 reda veličine (!) Povezana je s tradicionalnim tehnološkim rješenjima i organizacijskim procesima, kao i s prisilnim napuhanim sigurnosnim zahtjevima (zbog nemogućnosti pružanja tehničke pomoći u letu). Gotovo sigurno, taj se trošak može smanjiti deseterostrukim povećanjem svemirskih aktivnosti, stvaranjem tehnološke infrastrukture u orbiti i provođenjem originalnih ideja, kao što su puštanje s platformi na visokim visinama ili elektromagnetskim katapultima.

Što se tiče potrebe za letničkim letom, u predvidivoj budućnosti postoje strojnice u svemiru. Prije nekoliko godina pročitao sam američki izvještaj o ovoj temi. Glavni takav zadatak bio je geološko bušenje na površini drugih nebeskih tijela. Nisu se radilo o skromnim eksperimentima, kao na "Luna-24" ili "Kuriositi", već o punom izviđanju bušenja za desetke i stotine metara.

Također predlažem usporedbu brzine kretanja na površini:

  • Apollo 17 lunar rover – 36 km u 3 dana – 12 km / dan.
  • Lunokhod-2 – 42 km u 4 mjeseca – 350 m / dnevno.
  • "Prilika" – 42 km u 11,5 godina – 10 m / dnevno.

Kako napraviti svemirsku bazu isplativo?

Postoji mišljenje da čak i ako trošak pokretanja u orbitu po redoslijedu veličine i rast orbitalnog prometa po dvije reda veličine manja, manjinska kozmonautika neće pronaći komercijalno opravdanje. Pretpostavljam da to nije sasvim točno. Već postoje područja koja su na rubu profitabilnosti i ako se trošak povlačenja pada za red i pol, onda će se jednostavno pojaviti radne poslovne ideje.

Sada na ISS-u živi šestero ljudi.Ako uzmemo rast orbitalnog prometa stotinu puta, onda bi stanovništvo prostora trebalo rasti još više, jer će biti značajna ušteda resursa zbog skaliranja i sinergije. Dakle, oko tisuću ljudi radi u orbiti. Što mogu tamo raditi?

Više je manje jasno da nisu astronomski opažaji, jer za to, čak i na zemaljskim opservatorijima, prisutnost osobe obično nije potrebna.

Jedinstvena komercijalna ponuda svemirske baze uključuje dugoročnu nejednakost, visoki vakuum, impresivan pogled na Zemlju iz svemira, mogućnost sastavljanja i održavanja svemirske letjelice bez svojih informacija iz orbite. Možda sam propustio nešto, ali ove su točke očite.

Prije svega, ovdje se stvara hotel. Čak i sada, kada turistička karta za ISS vrijedi više od 20 milijuna dolara, postoji niz ljudi spremnih. I jadni suborbitalni skok za 200 tisuća – previše. Mislim da će mnogi ljudi htjeti provesti nekoliko milijuna godišnjih odmora u orbitalnom hotelu na ogromnoj svemirskoj stanici s populacijom stotina ljudi, isprobati puno atrakcija tamo (od sportskih igara u nultoj gravitaciji do svemirskih šetnji), upoznati se s radom raznih komercijalnih, tehnoloških i znanstvenih timova. ,

Zatim se gradi filmski studio za snimanje u nultoj gravitaciji.Jasno je da čak i sada u Hollywoodu uspijevaju stvoriti dojam bezubosti u raznim prostornim filmovima. No, za takve efekte postoji mnogo ograničenja, a prateća računalna podrška je skupo. Kada proračuni filmova iznose stotine milijuna, može biti prilično opravdano slati filmsku ekipu s glumcima u orbitu za 20 milijuna.

Ne zaboravite na potencijal oglašavanja "grada u orbiti". Tvrtke će platiti za postavljanje logotipa na stanicu, opskrbu njihovih proizvoda, snimanje njihovih spotova, slanje pobjednika promotivnih lutrije. Sigurno će postojati nove i neočekivane ideje poput nedavnog prijedloga za dogovor oko umjetnih meteornih tuševa preko gradova, ispuštanje posebnih kapsula iz orbite.

Podignite pristanište u svemiru

Sljedeći prirodni smjer je popravak pristaništa za satelite. Sada se većina satelita gradi na temelju potpune autonomije. To vam čini da svi sustavi budu vrlo pouzdani i stoga skupi. Pogreške u zaključku, u pravilu, čine satelite beskorisnim. Osiguranje pokriva troškove vozila, ali ne i izgubljene zarade.Konačno, mnogi sateliti postaju moralno zastarjeli tijekom operacije.

Primjer teleskopa Hubble pokazuje da održavanje satelita može znatno produljiti svoj aktivni život. Tegljać s ionskim napajanjem može dovesti do poslužnih pristaništa za satelite koji su ponovno postavljeni na off-design orbite koji nisu uspjeli, koji trebaju nadogradnju ili punjenje gorivom. Usput, rad mnogih komičnih opservatorija ograničen je opskrbom tekućeg helija na brodu. Na pristaništu bi se mogli nadopuniti.

Foto arhiva časopisa "Spark" (kommersant.ru)

Razvoj ideje o popravku brodogradilišta bit će građevno brodogradilište za velike satelite i letjelice. Sada je složenost istraživačkih satelita i međuplanetarnih stanica ograničena kapacitetom i dimenzijama pokretnih vozila. A također i činjenica da bi svemirska letjelica trebala raditi besprijekorno neposredno nakon stresnih uvjeta lansiranja raketa.

Uz smanjenje troškova lansiranja i prisutnosti brodogradilišta orbitalnog sklopa, uklonit će se mnoga ograničenja u dizajnu velike letjelice. Isto tako, pitanja letjelih letova na druge planete prestaju biti toliko problematična.Konkretno, bilo bi moguće ukloniti najteži problem sigurnosti zračenja posade, budući da masa zaštite od zračenja više ne bi bila zastrašujuća.

Istraživanje svemira

Sljedeći je korak stvaranje svemirske baze za sustavno prikupljanje, isporuku i proučavanje uzoraka iz različitih tijela Sunčevog sustava. Kada letite za svaki takav uzorak, nije potrebno najprije izaći iz gravitacijske atmosferske bunare Zemlje, a zatim se vratiti na njega. Sonde s ionskim motorima mogu započeti izravno iz svemirske postaje i vratiti se na njega. Također se može provesti cijeli ciklus istraživanja, s iznimkom najneobičnijih.

Što se tiče istraživanja, mislim da bi glavni fokus trebao biti na medicini i biologiji u nuli ili smanjenoj težini. Ne pojavljuje se i pojava novih materijala, koja se opravdano proizvodi u nulte gravitacije.

Prostorni grad

I na kraju, ne zaboravimo da ljudska naselja ne postoje samo za opskrbu negdje. Oni još uvijek samo žive ljude koji se bave različitim poslovima.Posve je prirodno da, kada prostorna baza raste, neki ljudi jednostavno postaju njezini stanovnici. Vjerojatno će u početku biti skupo živjeti tamo, a to mogu priuštiti samo vrlo bogati ljudi. No, nakon svega, netko bi ih trebao služiti. A cijene ove usluge uzimaju u obzir "orbitalni obilježje". Tako će svi ti ljudi stvoriti svoje tržište.

Konačno, istraživanja će se nastaviti optimizirati život na orbitalnoj postaji. Na primjer, može se ispostaviti da je isplativije isporučiti postaju s kisikom ne iz Zemlje, već s Mjeseca – kao dio regulitora. Od nje je moguće izvući aluminij za vlastite strukturne potrebe.

Ukratko, ako stanovništvo postane dovoljno veliko, stanica neće odmah početi, ali će se pokrenuti gospodarstvo, a projekt će početi tražiti novac za sebe – turizam, oglašavanje, ekskluzivni stanovi, održavanje svemirske tehnologije, eksperimenti, snimanje i zabavu bez težine i na otvorenom prostoru. prostora. Općenito, normalni ljudski život. Samo za njegovo pokretanje potrebno je da se trošak lansiranja u orbitu treba smanjiti redoslijedom veličine, a po mogućnosti dva. Ali ono što je potrebno za to još nije sasvim jasno.

Trebate promijeniti strategiju

Vladimir Surdin:

Rođenje humanističke kozmonautike u 1960-ima bila je prirodna pozornica tehnološkog napretka. Svi su ga zanimali – inženjeri, liječnici, ideolozi. Pojava muškarca na zemljinoj orbiti i dalje na Mjesecu uvelike je promijenila izgled prosvijetljenog dijela zemljanih tijela, potaknula napredovanje znanosti.

No, posljednjih desetljeća došlo je do stagnacije u upravljanoj kozmonautici. Njegov razvoj se gotovo zaustavio sredinom osamdesetih godina. Postalo je jasno da je opasno da jedna osoba ostane u Zemljinoj orbiti više od godinu dana, i daleko od Zemlje više od šest mjeseci. Da sve obrambene i gospodarske zadaće (praćenje Zemlje, komunikacije, plovidbe itd.) Učinkovitije rješavaju bespilotne letjelice. Čovjek u svemiru ostaje element državnog prestiža, ali tijekom godina djelotvornost te uloge i uloge smanjuje.

Sada su kozmonauti prisutni samo na ISS-u i uglavnom se bave održavanjem postaje. Nade za razvoj novih tehnologija u težini (idealni kristali, čisti lijekovi) očito nisu opravdani. Provode se znanstvene eksperimente na ISS-u. Ali ako ne uzmete u obzir trgovačka razmatranja (tj.znanstvenici ne žele staviti svoje instrumente na ISS, preferirajući bespilotne automobile. Slanje znanstvene instalacije ISS-u još uvijek mora biti automatizirano i osigurati dodatne uređaje koji neutraliziraju štetne učinke (vibracije itd.) Astronauta i njihovih sustava za život.

Koliko ja znam, čovjekov putovanje u svemiru jede više od trećine proračuna civilnih agencija za prostore, bez da donese značajne znanstvene i tehničke rezultate, za razliku od bespilotnih orbitera i međuplanetarnih sondi.

Ipak, u skladu s Parkinsonovim zakonom, stanje bilo kojeg odjela samo se povećava s vremenom. Dužnosnici iz manjeg svemirskog leta izjavljuju za nju nove ambiciozne ciljeve (letovi prema asteroidima, na Mars), a da ne poduzimaju stvarne korake u tom smjeru. Čak i simuliranje dugih letova na Zemlji (na primjer, Mars-500), oni ne stvaraju uvjete koji su što bliži prostoru, mislim na zračenje.

Naravno, bilo bi kratkovidno na temelju gore navedenog zabraniti letnički letovi i kao rezultat izgubiti akumulirane tehnologije.No, potrebno je promijeniti strategiju. Tehnologija ljudskog prostora u prostoru već koriste privatne tvrtke koje razvijaju prostorni turizam, tako da neće biti izgubljene. I poželjno je provesti javni novac na rješavanje temeljnih problema.

Prethodna generacija ljudi ušla je u povijest civilizacije s prvim koracima u svemir. A što će odgovoriti sadašnja generacija? Ako promijenimo prioritete velike kozmonautike na stvaranje novih međuplanetarnih sondi i teleskopa, onda bi naša generacija mogla biti prva koja otkriva život izvan Zemlje. Po mom mišljenju, ovo je vrijedan zadatak rješavanjem kojega ćemo otvoriti nove perspektive za čovječanstvo.

Alexander Sergeev:

U potpunosti se slažem da je s nepromjenljivošću tehnologije pokretanja u orbitu promjena strategije koju je naznačio Vladimir Georgievich opravdan, pa čak i neophodan. Međutim, bio sam zainteresiran za situaciju kada se trošak eliminacije može drastično smanjiti. U ovom slučaju, moguće je osigurati zaštitu od zračenja u prostoru (to je samo stvar masa na ekranu), osim posada iz stalnog utjecaja bezubosti (zbog uvrštavanja velikih stanica) i značajno smanjenje psiholoških troškova (povećanjem broja posada i razine sigurnosti).Dakle, širenje radikalnog prostora otežava samo visoka cijena stavljanja u orbitu. Tehnički izvedive alternative raketnoj tehnologiji već su izmislile. Onaj koji ih provodi u praksi posjedovati će kozmos. Do tada, da, samo roboti i prestižni kozmonauti.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: