Sarjan "Space" aloitusnäytönsäästäjä: kaavamainen esitys ihmiskunnan leviämisestä aurinkokunnassa

Valmistelin lyhyen artikkelin Popular Mechanics -lehteen - ennusteen astronautiikan kehityksestä. Materiaali "5 Scenarios for the Future" (nro 4, 2016) sisälsi vain pienen osan artikkelista - vain yhden kappaleen :) Julkaisen koko version!

Osa yksi: Lähitulevaisuus – 2020–2030

Uuden vuosikymmenen alussa ihmiset palaavat kuun avaruuteen osana NASAn Flexible Path -ohjelmaa. Uusi amerikkalainen superraskas Space Launch System (SLS) -raketti, jonka ensimmäinen laukaisu on suunniteltu vuodelle 2018, auttaa tässä. Hyötykuorma on ensimmäisessä vaiheessa 70 tonnia, seuraavissa 130 tonnia. Muistutan, että venäläisen Protonin hyötykuorma on vain 22 tonnia, uuden Angara-A5:n noin 24 tonnia. Myös valtion omistamaa Orion-avaruusalusta rakennetaan Yhdysvalloissa.

SLS
Lähde: NASA

Amerikkalaiset yksityiset kauppiaat varmistavat astronautien ja rahdin toimituksen ISS:lle. Aluksi kaksi alusta - Dragon V2 ja CST-100, sitten muut tulevat kiinni (mahdollisesti siivekäs - esimerkiksi Dream Chaser, ei vain rahti-, vaan myös matkustajaversiossa).

ISS on käytössä ainakin vuoteen 2024 asti (mahdollisesti pidempään, erityisesti Venäjän segmentillä).

Sitten NASA julkaisee kilpailun uudesta Maanläheisestä tukikohdasta, jossa Bigelow Aerospace todennäköisesti voittaa puhallettavien moduulien asemaprojektilla.

2020-luvun loppuun mennessä on mahdollista ennustaa useiden yksityisten miehitettyjen kiertorata-asemien läsnäolo kiertoradalla eri tarkoituksiin (matkailusta satelliittien kiertoratakokoonpanoon).

Elon Muskin valmistaman raskaan raketin (jolla kantavuus on hieman yli 50 tonnia, joskus luokitellaan superraskaaksi) Falcon Heavy ja Dragon V2 avulla turistilennot Kuun kiertoradalle ovat melko todennäköisiä - ei vain ohilento, vaan työskentely kuun kiertoradalla - lähempänä 2020-luvun puoliväliä.

Myös lähempänä 2020-luvun puoliväliä NASAn kilpailu luo todennäköisesti kuun kuljetusinfrastruktuurin (yksityiset tutkimusmatkat ja yksityinen kuun tukikohta). Viimeaikaisten arvioiden mukaan yksityiset kauppiaat tarvitsevat noin 10 miljardia dollaria valtion rahoitusta palatakseen kuuhun ennakoitavissa olevassa (alle 10 vuoden) ajassa.

Yksityisen Bigelow Aerospacen kuun tukikohdan malli
Lähde: Bigelow Aerospace

Siten "joustava polku" johtaa NASA:n Marsiin (retkikunta Phobosille - 30-luvun alussa, Marsin pinnalle - vasta 40-luvulla, jos yhteiskunnalta ei ole voimakasta kiihdyttävää impulssia) ja matalalle Maan kiertoradalle ja jopa Kuulle annetaan yksityistä liiketoimintaa.

Lisäksi otetaan käyttöön uusia teleskooppeja, joiden avulla voidaan paitsi löytää kymmeniä tuhansia eksoplaneettoja, myös mitata niistä lähimpien ilmakehän spektrejä suoralla havainnolla. Uskaltaisin ehdottaa, että ennen vuotta 30 saadaan todisteita maan ulkopuolisen elämän olemassaolosta (happiatmosfääri, kasvillisuuden infrapunatunnisteet jne.), ja kysymys Suuresta suodattimesta ja Fermin paradoksista nousee jälleen esille.

Uusia luotainlentoja asteroideihin, kaasujättiläisiin (Jupiterin kuuhun Europaan, Saturnuksen kuuille Titanille ja Enceladukselle sekä Uranukselle tai Neptunukselle), ensimmäiset yksityiset planeettojen väliset luotainet ilmestyvät (Kuu, Venus, mahdollisesti Mars asteroidien kanssa ).

Puhu astroidien luonnonvarojen hyödyntämisestä 30. vuoteen asti jää puheeksi. Elleivät yksityiset kauppiaat tee pieniä teknisiä kokeita yhdessä valtion virastojen kanssa.

Turistien suborbitaalijärjestelmät alkavat lentää massiivisesti - sadat ihmiset vierailevat avaruuden reunalla.

Kiina rakentaa monimoduulisen kiertorataasemansa 1920-luvun alussa, ja vuosikymmenen puoliväliin tai loppuun mennessä se suorittaa miehitetyn lennon kuun ympäri. Se laukaisee myös monia planeettojen välisiä luotainita (esimerkiksi kiinalaisen roverin), mutta se ei nouse astronautiikan kärkeen. Vaikka se tulee olemaan kolmas tai neljäs - heti Yhdysvaltojen ja suurten yksityisten kauppiaiden takana.

Venäjä säilyttää parhaimmillaan "pragmaattisen avaruuden" - viestinnän, navigoinnin, Maan kaukokartoituksen sekä Neuvostoliiton perinnön miehitetyssä avaruustutkimuksessa. Sojuzin kosmonautit lentävät ISS:n venäläiselle segmentille, ja Yhdysvaltojen vetäydyttyä projektista Venäjän segmentti muodostaa todennäköisesti erillisen aseman - paljon pienemmän kuin Neuvostoliiton Mir ja jopa pienempi kuin Kiinan asema. Mutta tämä riittää pelastamaan alan. Jopa kantorakettien osalta Venäjä putoaa takaisin sijalle 3-4. Mutta tämä riittää kansantaloudellisesti merkittävien tehtävien suorittamiseen. Huonossa skenaariossa ISS:n toiminnan päätyttyä Venäjän astronautiikan miehitetty suunta suljetaan kokonaan, ja optimistisimmassa skenaariossa kuun ohjelma julkistetaan todellisella (eikä 2030-luvun puolivälissä). ) määräajat ja selkeä valvonta, mikä mahdollistaa jo vuoden 2020 puolivälissä-x laskeutumisen kuuhun. Mutta valitettavasti tällainen skenaario on epätodennäköinen.

Avaruusvaltojen kerhoon liittyy uusia maita, mukaan lukien useita miehitetyn ohjelman maita - Intia, Iran, jopa Pohjois-Korea. Ja tässä puhumattakaan yksityisistä yrityksistä: vuosikymmenen loppuun mennessä kiertoradalla olevia yksityisajoneuvoja tulee olemaan paljon - mutta tuskin enempää kuin tusina.

Monet pienet yritykset luovat omia ultrakevyitä ja kevyitä raketteja. Lisäksi jotkut heistä lisäävät vähitellen hyötykuormaa - ja siirtyvät keski- ja jopa raskaisiin luokkiin.

Pohjimmiltaan uusia kantoraketteja ei ilmesty, ihmiset lentävät raketteilla, mutta ensimmäisten vaiheiden uudelleenkäytettävyydestä tai moottoreiden pelastamisesta tulee normi. Todennäköisesti kokeillaan ilmailun uudelleenkäytettävillä järjestelmillä, uusilla polttoaineilla, rakenteilla. On mahdollista, että 20-luvun lopulla rakennetaan yksivaiheinen uudelleenkäytettävä kantoalus, joka alkaa lentää.

Osa kaksi: Ihmiskunnan muuttuminen avaruussivilisaatioksi - vuodesta 2030 2000-luvun loppuun

Kuussa on monia tukikohtia, sekä julkisia että yksityisiä. Maan luonnollista satelliittia käytetään resurssipohjana (energia, jää, erilaiset regoliitin komponentit), kokeellisena ja tieteellisenä testausalueena, jossa testataan avaruusteknologioita pitkän kantaman lentoihin, infrapunateleskooppeja sijoitetaan varjostettuihin kraatteriin ja radio kaukoputket sijaitsevat kääntöpuolella.

Kuu kuuluu maan talouteen - kuun voimalaitosten (aurinkopaneelien ja aurinkokeskittimien kentät, jotka on rakennettu paikallisista resursseista) energia välittyy sekä avaruushinaajiin Maan lähiavaruudessa että Maahan. Ongelma aineen kuljettamisesta Kuun pinnalta matalalle Maan kiertoradalle (ilmakehän jarruttaminen ja sieppaus) on ratkaistu. Kuun vetyä ja happea käytetään Kuun ja Maan lähellä sijaitsevilla huoltoasemilla. Tietenkin kaikki nämä ovat vasta ensimmäisiä kokeiluja, mutta yksityiset yritykset tienaavat jo niillä omaisuuksia. Helium-3:a on toistaiseksi louhittu vain pieniä määriä fuusiorakettimoottoreihin liittyviin kokeisiin.

Marsissa - tieteellinen asema-siirtokunta. "yksityisten kauppiaiden" (pääasiassa Elon Musk) ja osavaltioiden (pääasiassa Yhdysvallat) yhteinen hanke. Ihmisillä on mahdollisuus palata maan päälle, mutta monet lentävät pois uuteen maailmaan ikuisesti. Ensimmäiset kokeet planeetan mahdollisesta terraformaatiosta. On Phobos - jälleenlaivaustukikohta raskaille planeettojenvälisille avaruusaluksille.

marsin tukikohta
Lähde: Bryan Versteeg

Kaikkialla aurinkokunnassa on monia luotain, joiden tarkoituksena on valmistautua kehitykseen, etsiä resursseja. Ydinvoimalla toimivien nopeiden laitteiden lennot Kuiperin vyöhykkeelle äskettäin löydetylle kaasujättiläiselle - yhdeksännelle planeetalle. Roverit Merkuriuksella, ilmapallo, kelluva, lentävät luotainet Venuksella, jättiläisten planeettojen satelliittien tutkimus (esimerkiksi sukellusveneet Titanin merillä).

Hajautetut avaruusteleskooppiverkot mahdollistavat eksoplaneettojen vangitsemisen suoralla havainnolla ja jopa kartoituksen (erittäin matalaresoluutioisia) planeettoja lähellä olevien tähtien ympäriltä. Suuret automaattiset observatoriot on lähetetty Auringon painovoimalinssin fokukseen.

Yksivaiheisia uudelleenkäytettäviä kantoraketteja on otettu käyttöön ja ne toimivat, Kuussa käytetään aktiivisesti ei-rakettimenetelmiä lastin kuljettamiseen - mekaanisia ja sähkömagneettisia katapultteja.

Monet turistiavaruusasemat lentävät. On olemassa useita asemia - tieteellisiä instituutteja, joissa on keinotekoinen painovoima (torus-asema).

Raskaat miehitetyt planeettojenväliset avaruusalukset eivät vain saavuttaneet Marsia ja varmistaneet siirtomaatukikohdan sijoittamisen Punaiselle planeetalle, vaan myös tutkivat aktiivisesti asteroidivyöhykettä. Maan lähiasteroideille on lähetetty monia tutkimusmatkoja, retkikunta Venuksen kiertoradalle on suoritettu. Jupiterin ja Saturnuksen jättimäisten planeettojen ympärille on aloitettu valmistelut tutkimustukikohtien sijoittamiseksi. Ehkä jättiläisplaneetat ovat planeettojen välisen ajoneuvon ensimmäisellä koelennolla, jossa on lämpöydinmoottori, jossa on magneettinen plasmarajoitus.

Sääpallon laukaisu Titanilla

Juno. Juno-planeettojen välinen asema laukaistiin vuonna 2011, ja sen on määrä kiertää Jupiteria vuonna 2016. Se kuvaa pitkän kierteen kaasujättiläisen ympäri, kerää tietoa ilmakehän koostumuksesta ja magneettikentästä sekä rakentaa tuulikartan. Juno on ensimmäinen NASAn avaruusalus, joka ei käytä plutoniumydintä, mutta joka on varustettu aurinkopaneeleilla.

Mars 2020. Seuraava punaiselle planeetalle lähetetty rover on monin tavoin kopio hyvin todistetusta Curiositysta. Mutta sen tehtävä on erilainen - eli etsiä elämästä Marsissa. Ohjelma käynnistyy vuoden 2020 lopussa.

NASA aikoo käynnistää avaruusatomikellon syväavaruuden navigointia varten vuonna 2016. Tämän laitteen pitäisi teoriassa toimia GPS:nä tulevaisuuden avaruusaluksille. Avaruuskello lupaa olla 50 kertaa tarkempi kuin mikään maan kello.

InSight. Yksi Marsiin liittyvistä tärkeistä kysymyksistä on, onko siinä geologista aktiivisuutta vai ei? Vuodelle 2016 suunnitellun InSight-operaation pitäisi vastata tähän poralla ja seismometrillä varustetulla roverilla.

Uranuksen kiertorata. Ihmiskunta on vieraillut Uranuksessa ja Neptunuksessa vain kerran, Voyager 2 -matkan aikana vuonna 1980, mutta tämän oletetaan korjaavan seuraavan vuosikymmenen aikana. Uranus-kiertorataohjelma on suunniteltu analogiseksi Cassinin lennosta Jupiteriin. Ongelmana on rahoitus ja plutoniumin puute polttoaineena. Laukaisu on kuitenkin suunniteltu vuodelle 2020, kun laite saapuu Uranukselle vuonna 2030.

Europa Clipper. Vuonna 1979 tehdyn Voyager-tehtävän ansiosta saimme tietää, että Jupiterin yhden kuun - Europa - jään alla on valtava valtameri. Ja missä on niin paljon nestemäistä vettä, elämä on mahdollista. Europa Clipper lähtee lentoon vuonna 2025, ja se on varustettu tehokkaalla tutalla, joka pystyy näkemään syvälle Europan jään alle.

OSIRIS-REx. Asteroidi (101955) Bennu ei ole tunnetuin avaruusobjekti. Mutta Arizonan yliopiston tähtitieteilijöiden mukaan sillä on hyvin todellinen mahdollisuus törmätä Maahan vuoden 2200 tienoilla. OSIRIS-REx matkustaa Benniin vuonna 2019 keräämään maanäytteitä ja palaamaan vuonna 2023. Löydösten tutkiminen voi auttaa estämään tulevan katastrofin.

LISA on NASAn ja Euroopan avaruusjärjestön yhteinen koe, jossa tutkitaan mustien aukkojen ja pulsareiden lähettämiä gravitaatioaaltoja. Mittaukset suoritetaan kolmella laitteella, jotka sijaitsevat 5 miljoonan kilometrin pituisen kolmion huipulla. LISA Pathfinder, ensimmäinen kolmesta satelliitista, lähetetään kiertoradalle marraskuussa 2015, ja koko ohjelma on tarkoitus laukaista vuonna 2034.

Bepi Colombo. Tämä ohjelma sai nimensä 1900-luvun italialaisen matemaatikon Giuseppe Colombon kunniaksi, joka kehitti painovoimaliikkeen teorian. BepiColombo on avaruusjärjestöjen projekti Euroopassa ja Japanissa, joka alkaa vuonna 2017 ja laitteen arvioidaan saapuvan Merkuriuksen kiertoradalle vuonna 2024.

James Webb -avaruusteleskooppi laukaistaan ​​kiertoradalle vuonna 2018 korvaamaan kuuluisan Hubblen. Tenniskentän kokoinen ja nelikerroksisen talon kokoinen, lähes 9 miljardin dollarin arvoinen teleskooppi pidetään modernin tähtitieteen päätoivona.

Periaatteessa tehtäviä suunnitellaan kolmeen suuntaan - lento Marsiin vuonna 2020, lento Jupiterin kuuhun Europaan ja mahdollisesti Uranuksen kiertoradalle. Mutta luettelo ei rajoitu niihin. Katsotaanpa kymmentä avaruusohjelmaa lähitulevaisuudessa.

Ihmiskunta on tutkinut ulkoavaruutta miehitetyillä avaruusaluksilla yli puoli vuosisataa. Valitettavasti tänä aikana se ei kuvainnollisesti sanoen purjehtinut kauas. Jos vertaamme maailmankaikkeutta valtamereen, kävelemme vain surffauksen reunaa pitkin nilkkaan asti vedessä. Kerran päätimme kuitenkin uida hieman syvemmälle (Apollon kuun ohjelma), ja siitä lähtien olemme eläneet muistoissa tästä tapahtumasta korkeimpana saavutuksena.

Toistaiseksi avaruusalukset ovat toimineet enimmäkseen kuljetusvälineinä Maahan ja sieltä. Uudelleenkäytettävällä avaruussukkulalla saavutettavissa olevan autonomisen lennon enimmäiskesto on vain 30 päivää ja teoriassakin. Mutta kenties tulevaisuuden avaruusaluksista tulee paljon täydellisempiä ja monipuolisempia?

Jo Apollon kuun tutkimusmatkat ovat osoittaneet selvästi, että tulevien avaruusalusten vaatimukset voivat olla hämmästyttävän erilaisia ​​kuin "avaruustaksien" tehtävät. Apollon kuun hytillä oli hyvin vähän yhteistä virtaviivaisten alusten kanssa, eikä sitä ollut suunniteltu lentämään planeetan ilmakehässä. Jonkinlainen käsitys siitä, miltä tulevaisuuden avaruusalukset näyttävät, valokuvat amerikkalaisista astronauteista antavat enemmän kuin selkeästi.

Vakavin tekijä, joka estää ihmisen jaksoittaista aurinkokunnan tutkimusta, puhumattakaan tieteellisten tukikohtien järjestämisestä planeetoilla ja niiden satelliiteilla, on säteily. Ongelmia syntyy jopa korkeintaan viikon kestävillä kuulennoilla. Ja puolitoista vuotta kestänyt lento Marsiin, joka näytti olevan alkamassa, työntyy yhä pidemmälle. Automatisoitu tutkimus on osoittanut, että se on tappava ihmisille koko planeettojen välisen lennon reitin ajan. Tulevaisuuden avaruusalukset saavat siis väistämättä vakavan säteilysuojan yhdistettynä miehistön erityisiin biolääketieteellisiin toimenpiteisiin.

On selvää, että mitä nopeammin hän pääsee määränpäähänsä, sitä parempi. Mutta nopeaa lentoa varten tarvitset tehokkaita moottoreita. Ja heille puolestaan ​​erittäin tehokas polttoaine, joka ei vie paljon tilaa. Siksi kemialliset propulsiomoottorit väistyvät lähitulevaisuudessa ydinvoimalaisille. Jos tiedemiehet kuitenkin onnistuvat kesyttämään antimateriaa eli muuttamaan massaa valosäteilyksi, tulevaisuuden avaruusalukset hankkivat, tässä tapauksessa puhutaan relativististen nopeuksien saavuttamisesta ja tähtienvälisistä tutkimusmatkoista.

Toinen vakava este ihmisen universumin kehitykselle on hänen elämänsä pitkäaikainen ylläpitäminen. Vain päivässä ihmiskeho kuluttaa paljon happea, vettä ja ruokaa, vapauttaa kiinteää ja nestemäistä jätettä, hengittää hiilidioksidia. On turha ottaa täysiä happea ja ruokaa mukanaan niiden valtavan painon vuoksi. Ongelma ratkeaa laivalla suljetulla koneella, mutta toistaiseksi kaikki aiheeseen liittyvät kokeet eivät ole onnistuneet. Ja ilman suljettua LSS:ää, tulevaisuuden avaruusalukset, jotka lentävät avaruudessa vuosia, ovat mahdottomia ajatella; taiteilijoiden kuvat hämmästyttävät tietysti mielikuvitusta, mutta eivät heijasta asioiden todellista tilaa.

Joten kaikki avaruus- ja tähti-alusten projektit ovat vielä kaukana todellisesta toteutuksesta. Ja ihmiskunnan on tultava toimeen astronautien suorittaman universumin tutkimukseen suojassa ja tietojen vastaanottamiseen automaattisista luotainista. Mutta tämä on tietysti väliaikaista. Astronautiikka ei seiso paikallaan, ja epäsuorat merkit osoittavat, että tällä ihmisen toiminnan alueella on tulossa suuri läpimurto. Joten ehkä tulevaisuuden avaruusalukset rakennetaan ja tekevät ensimmäiset lentonsa 2000-luvulla.

Jälleen kerran Hollywood työnsi ihmiskunnan avaruustutkimukseen: "The Martian" -elokuvan näyttämisen jälkeen luultavasti joka toinen puutarhuri halusi kasvattaa omat perunansa Punaisen planeetan pinnalla. Ja Interstellarin jälkeen monet koululaiset ja opiskelijat halusivat tehdä sitäosallistua rajattoman avaruuden tutkimiseen ihmiskunnan hyödyksi. No, tällaiset unelmat lähestyvät todellisuutta!

Avaruustutkimus alkaa Marsista

Voit loputtomasti arvostella maiden hallituksia siitä, ettemme ole vieläkään täysin sitoutuneet avaruustutkimukseen, emmekä ole siirtyneet Marsiin, koska jos ei olisi sotia ja yhteenottoja, jotka jakavat kansoja ja tiedemiehiä, ihmiskunta olisi mennyt pitkälle eteenpäin, mutta tämä on kiistanalainen tuomio.

Avaruustutkimus alkoi ja kehittyi Neuvostoliiton ja USA:n vuosien mittaisen kilpailun johdosta. Nyt kun kylmä sota on ohi, tällaisten hankkeiden, kuten esimerkiksi Marsiin siirtämisen, tarve kyseenalaistetaan. Hankkeilleen rahoitusta etsiessään tutkijoiden on käytävä läpi byrokraattisen helvetin, tehtävä paljon tutkimuksia ja laskelmia, ja mikä tärkeintä, esitettävä sponsorille (olipa se sitten valtio, yritys tai yksityishenkilö) hankkeensa kaupalliset tai puolustusnäkymät.

Avaruustutkimus on maiden yhteisön huolenaihe

Avaruustutkimus ei kuitenkaan pysähdy paikallaan, vaan houkuttelee uusia osallistujia loputtomiin mahdollisuuksiinsa ja löytöihinsä. Tämän alan veteraanien, kuten Neuvostoliiton, USA:n, Kiinan ja Euroopan unionin, lisäksi lanseeraavat parhaillaan Intia, Japani, Espanja ja kuuluisa yksityinen yritys Elon Musk - SpaceX.

Avaruustutkimuksen tulevien avaruushankkeiden päävaiheet

Roskosmos etsii elämää Marsista

Puhutaanpa suurimpien osallistujien suunnitelmista, joista ensimmäinen on Roskosmos. Tutkijoiden ikuinen kiinnostuksen kohde on Punainen planeetta. Huolimatta Schiaparelli-laskurin epäonnistumisesta laskussa ( Schiaparelli) 19. lokakuuta 2016 ExoMars-projekti jatkaa toimintaansa. Sen päätehtävänä on edelleen elämän etsiminen Marsista. Ohjelman toinen vaihe on suunniteltu toteutettavaksi vuonna 2020. Ainutlaatuisella porakoneella varustetun roverin kuuden kuukauden matkan aikana on tarkoitus ottaa kivinäytteitä jopa 2 metrin syvyydeltä.

Eurooppa tekee avaruustutkimusta yhdessä Venäjän kanssa

ExoMars-ohjelma ja mönkijän varusteet ovat kansainvälisiä. Kuten Euroopan avaruusjärjestön Venäjän johtaja René Pichel totesi, yhteinen työ on onnistuneiden tehtävien välttämätön edellytys. Vuoteen 2020 asti on tarkoitus toimittaa Maan kiertoradalle Spektr-RG-avaruusobservatorio, joka koostuu kahdesta venäläisen ja saksalaisen tuotannon kaukoputkesta.

Asianmukaisen tutkimuksen tilattua Roscosmos herätti jälleen ajatuksen laskea ihminen kuuhun vuoteen 2030 mennessä, mutta kuten yrityksen edustaja Igor Burenkov totesi, niin alhaisella rahoituksella tätä hanketta ei toteuteta. Yhteensä yli 12 kantorakettia on tarkoitus laukaista vuonna 2017.

Toinen merkittävä osallistuja yhteisessä avaruustutkimuksessa on NASA. Luonnollisesti Kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto ei voinut pysyä poissa Punaisen planeetan tutkimuksesta. Kuten Roscosmos, NASA aikoo laukaista oman roverin vuonna 2020. On heti todettava, että hänen ohjelmiensa etuna on kilpailukykyinen instrumenttien valinta lähetystyöhön ja kilpailu, kuten tiedämme taloustieteen kurssilta, edistää laatua.

NASA aikoo laukaista TESS-nimisen teleskooppinsa tänä vuonna 2017. Sen päätehtävänä on aiemmin tuntemattomien eksoplaneettojen löytäminen. Erityinen paikka viraston suunnitelmissa on Jupiterin satelliitin Europan tutkimuksella. Tästä jään peittämästä kohteesta tutkijat suunnittelevat löytävänsä merkkejä elämästä.

Tulevaisuudessa joustavat robotit lentävät planeetoille

Vaikeus on sellaisen erityisen laitteen kehittäminen, joka pystyy upottamaan syvään ja pitkään epäsuotuisassa ympäristössä. Tällä hetkellä pitkän tähtäimen tulevaisuuden suunnitelmissa on hanke kehittää erityinen joustava, muodoltaan ankeriaan muistuttava robotti, joka saa työhönsä energiaa magneettikentistä. Suunnitelmaa robotin käyttämisestä aiottuun tarkoitukseen ei ole vielä kehitetty, koska sen on vielä todistettava sopivuus maan päällä.

Long March 2F -raketti (Chang Zheng 2F) miehitetystä Shenzhou-8-avaruusaluksesta Jiuquanin kosmodromin laukaisualustalla. Center.DLR / wikimedia.org (CC BY 3.0 DE)

Kiina - piilotettu avaruuslohikäärme

Kiina ei aio pysähtyä niin merkittäviin menestyksiin taloudessa, nyt sen tavoitteena on avaruus. Kiinan avaruusohjelma, joka alkoi jo vuonna 1956, ei voi ylpeillä merkittävällä menestyksellä, mutta sillä on varmasti kunnianhimoa. Vuodesta 2011 lähtien on toteutettu järjestelmällisesti ohjelmaa ensimmäisen kiinalaisen monimoduulisen avaruusaseman Tiangong-3 laukaisemiseksi kiertoradalle.

Tällä hetkellä on käynnistetty Tiangong-1-perusmoduuli ja Tiangong-2-avaruuslaboratorio, joiden päätehtävänä on suorittaa testejä ja valmistella Tiangong-3-moduulien tuotos. Voidaanko Kiinan avaruusprojekti verrata Mir-asemaan ja ISS:ään (jossa Kiina ei muuten ole edustettuna Yhdysvaltain vastustuksen vuoksi), selviää vuonna 2022.

Japani tuottaa aurinkoenergiaa avaruudessa

Japani suunnittelee toteuttavansa yhden suurimmista ja merkittävimmistä ohjelmista – maapallon kiertoradan luomisen avaruusjätteistä joulukuussa 2016 ja pienimmän kantoraketin putoamisesta tammikuussa 2017 epäonnistuneesta tehtävästä huolimatta. 2030. Fotonit sähköksi muuntavien valokennojen ansiosta se pystyy keräämään ja lähettämään aurinkoenergiaa Maahan.

Futuristien ideoiden mukaan siinä pitäisi olla suuri määrä aurinkopaneeleja. Luonnollisesti tämän projektin toteuttamisessa tulee kohdata useita rakenteen lujuuteen ja kestävyyteen liittyviä ongelmia, samalla kun säilytetään merkittävä määrä kiertoradan roskia.

Maskin laivat palaavat aina

Uusi, mutta jo julistettu avaruustutkimuksen osallistuja on SpaceX, jota johtaa miljardööri Elon Musk. Falcon-1-raketin kolme ensimmäistä laukaisua saattoivat päättää yrityksen historian, mutta jo vuonna 2015 se sai sopimuksen tarvittavien tarvikkeiden toimittamisesta ISS:lle, jota varten se kehitti maan päälle palaavan Dragon-avaruusaluksen. .

kelluva avaruussatama

SpaceX toteutti myös onnistuneesti hankkeen kantoraketin ensimmäisen vaiheen laskemiseksi kelluvalle alustalle. Tämän pitäisi vähentää avaruuslaukaisujen kustannuksia. Yhtiö kehittää myös aktiivisesti avaruusmatkailua, jonka rahat menevät jatkokehitykseen. Erityisen kiinnostavaa on kehittää planeettojen välinen kuljetusjärjestelmä, joka mahdollistaa ihmisten ja rahdin kuljettamisen Marsiin.

Avaruustavoitteista aina yhdessä tekemiseen

Tällä hetkellä ei ole olemassa kunnianhimoisia ohjelmia "Kuolemantähden" luomiseksi tai "terraformoimiseksi" (ihmiselämälle sopivien olosuhteiden muodostuminen) lähellä olevien planeettojen pintaan, mutta avaruustutkimus etenee omaa tahtiaan. Ei voi kuin iloita siitä, että prosessiin on otettu mukaan yksityisiä yrityksiä, jotka pystyvät levittämään verta vanhan avaruusvartijan suonten kautta, ja yksityisten retkilentojen kehittämisestä, mikä voi avata tien lisärahoitusvirroille rajattoman "Mustanmeren" tutkimus.

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.

Vuonna 2011 Yhdysvallat lopetti Space Transportation System -kompleksin toiminnan uudelleenkäytettävällä avaruussukkulalla, minkä seurauksena Sojuz-perheen venäläisistä aluksista tuli ainoa keino toimittaa astronautit kansainväliselle avaruusasemalle. Seuraavien vuosien aikana tilanne jatkuu, ja sen jälkeen odotetaan ilmaantuvan uusia aluksia, jotka voivat kilpailla Sojuzin kanssa. Uutta kehitystä miehitetyn kosmonautikan alalla luodaan sekä maassamme että ulkomailla.

Venäjän federaatio"

Viime vuosikymmeninä Venäjän avaruusteollisuus on yrittänyt useita yrityksiä luoda lupaava miehitetty avaruusalus, joka soveltuu Sojuzin korvaamiseen. Nämä hankkeet eivät kuitenkaan ole vielä tuottaneet toivottuja tuloksia. Uusin ja lupaavin yritys korvata Sojuz on Federation-projekti, jossa ehdotetaan uudelleenkäytettävän järjestelmän rakentamista miehitetyissä ja rahtiversioissa.

Aluksen "Federation" mallit. Kuva: Wikimedia Commons

Vuonna 2009 Energia Rocket and Space Corporation sai tilauksen avaruusaluksen suunnittelusta, joka on nimetty "lupaavaksi miehitetyksi kuljetusjärjestelmäksi". Nimi "liitto" ilmestyi vasta muutamaa vuotta myöhemmin. Viime aikoihin asti RSC Energia oli mukana kehittämässä tarvittavaa dokumentaatiota. Ensimmäisen uudentyyppisen laivan rakentaminen aloitettiin viime vuoden maaliskuussa. Pian valmis näytettä aletaan testata penkeillä ja testipaikoilla.

Viimeisimpien julkistettujen suunnitelmien mukaisesti Federaation ensimmäinen avaruuslento suoritetaan vuonna 2022 ja alus lähettää rahtia kiertoradalle. Ensimmäinen miehistölento on suunniteltu vuodelle 2024. Vaadittujen tarkastusten jälkeen alus pystyy suorittamaan rohkeampia tehtäviä. Joten seuraavan vuosikymmenen toisella puoliskolla voi tapahtua miehittämättömiä ja miehitettyjä Kuun ohituksia.

Uudelleenkäytettävästä palautettavasta rahti-matkustajahytistä ja kertakäyttöisestä aggregaattiosastosta koostuvan laivan massa voi olla jopa 17-19 tonnia, ja se voi ottaa alukselle tavoitteista ja hyötykuormasta riippuen. jopa kuusi astronautia tai 2 tonnia rahtia. Palatessaan laskeutumisajoneuvoon mahtuu jopa 500 kg rahtia. Tiedetään aluksen useiden versioiden tutkimuksesta erilaisten ongelmien ratkaisemiseksi. Sopivilla kokoonpanoilla liitto voi lähettää ihmisiä tai rahtia ISS:lle tai toimia itsenäisesti kiertoradalla. Alusta odotetaan käytettävän myös tulevissa Kuun lennoissa.

Muutama vuosi sitten ilman Shuttlesia jäänyt amerikkalainen avaruusteollisuus odottaa suuria lupaavaa Orion-projektia, joka on suljetun Constellation-ohjelman ideoiden kehitystyö. Useat johtavat organisaatiot, sekä amerikkalaiset että ulkomaiset, ovat mukana tämän hankkeen kehittämisessä. Joten Euroopan avaruusjärjestö on vastuussa aggregaattiosaston luomisesta, ja Airbus rakentaa tällaisia ​​​​tuotteita. Amerikkalaista tiedettä ja teollisuutta edustavat NASA ja Lockheed Martin.

Orion-laivan malli. Kuva: NASA

Projekti Orion nykyisessä muodossaan käynnistettiin vuonna 2011. Tähän mennessä NASA onnistui saamaan päätökseen osan Constellation-ohjelman työstä, mutta se oli hylättävä. Tietyt kehitystyöt siirrettiin tästä hankkeesta uuteen. Jo 5. joulukuuta 2014 amerikkalaiset asiantuntijat onnistuivat suorittamaan lupaavan aluksen ensimmäisen koelaukaisun miehittämättömässä kokoonpanossa. Uusia julkaisuja ei ole vielä tehty. Suunnitelmien mukaisesti projektin tekijöiden on suoritettava tarvittavat työt, ja vasta sen jälkeen on mahdollista aloittaa uusi testausvaihe.

Nykyisten suunnitelmien mukaan Orion-avaruusaluksen uusi lento avaruustrukkikokoonpanossa tapahtuu vasta vuonna 2019 Space Launch System -kantoraketin ilmestymisen jälkeen. Aluksen miehittämättömän version on toimittava ISS:n kanssa sekä lentää Kuun ympäri. Astronautit ovat Orions-aluksella vuodesta 2023 alkaen. Pitkäkestoisia miehitettyjä lentoja suunnitellaan seuraavan vuosikymmenen toiselle puoliskolle, mukaan lukien kuun ohilento. Tulevaisuudessa ei ole poissuljettua mahdollisuutta käyttää Orion-järjestelmää Marsin ohjelmassa.

Alus, jonka suurin laukaisupaino on 25,85 tonnia, saa suljetun osaston, jonka tilavuus on hieman alle 9 kuutiometriä, mikä mahdollistaa riittävän suuren lastin tai ihmisten kuljettamisen. Maan kiertoradalle voidaan toimittaa jopa kuusi ihmistä. "Kuun" miehistö rajoitetaan neljään astronautiin. Aluksen lastimuunnos nostaa jopa 2-2,5 tonnia ja mahdollistaa pienemmän massan turvallisen palautuksen.

CST-100 Starliner

Vaihtoehtona Orionille voidaan harkita CST-100 Starlineria, jonka Boeing on kehittänyt NASAn Commercial Crew Transportation Capability -ohjelman puitteissa. Hankkeessa luodaan miehitetty avaruusalus, joka pystyy kuljettamaan useita ihmisiä kiertoradalle ja palaamaan maan päälle. Useiden suunnitteluominaisuuksien vuoksi, mukaan lukien teknologian kertakäyttöön liittyvät ominaisuudet, alukseen on tarkoitus varustaa seitsemän istuinta astronauteille kerralla.

CST-100 kiertoradalla, toistaiseksi vain taiteilijan mielessä. NASA piirustus

Boeing ja Bigelow Aerospace ovat kehittäneet Starlineria vuodesta 2010 lähtien. Suunnittelu kesti useita vuosia, ja kuluvan vuosikymmenen puolivälissä sen piti suorittaa uuden aluksen ensimmäinen vesillelasku. Joidenkin vaikeuksien vuoksi testikäynnistystä kuitenkin lykättiin useita kertoja. NASAn tuoreen päätöksen mukaan CST-100-avaruusaluksen ensimmäinen laukaisu lastineen pitäisi tapahtua tämän vuoden elokuussa. Lisäksi Boeing sai luvan miehitetyn lennon suorittamiseen marraskuussa. Lupaava laiva on ilmeisesti valmis testattavaksi lähitulevaisuudessa, eikä uusia aikataulumuutoksia enää tarvita.

Starliner eroaa muista lupaavien amerikkalaisten ja ulkomaisten miehitettyjen avaruusalusten hankkeista vaatimattomimmilla tavoitteilla. Tekijöiden suunnitelmien mukaan tämän aluksen on toimitettava ihmisiä ISS:lle tai muille parhaillaan kehitteillä oleville lupaaville asemille. Maan kiertoradan ulkopuolisia lentoja ei ole suunniteltu. Kaikki tämä vähentää aluksen vaatimuksia ja mahdollistaa sen seurauksena merkittävien säästöjen saavuttamisen. Projektin alhaisemmat kustannukset ja astronautien kuljetuskustannukset voivat olla hyvä kilpailuetu.

CST-100-alukselle tyypillinen piirre on sen melko suuri koko. Asumiskelpoisen kapselin halkaisija on hieman yli 4,5 m ja laivan kokonaispituus yli 5 m. Kokonaispaino on 13 tonnia. On huomioitava, että suurin sisätilavuus saadaan aikaan suurilla mitoilla. Laitteita ja ihmisiä varten on kehitetty 11 kuutiometrin tiivis osasto. On mahdollista asentaa seitsemän tuolia astronauteille. Tässä suhteessa Starliner-aluksesta - jos se onnistuu saavuttamaan toimintansa - voi tulla yksi johtajista.

Dragon V2

Muutama päivä sitten NASA määritti myös uusien avaruusalusten testilentojen ajoituksen SpaceX:stä. Joten ensimmäinen Dragon V2 -avaruusaluksen koelaukaisu on suunniteltu joulukuulle 2018. Tämä tuote on uudelleen suunniteltu versio jo käytössä olevasta Dragon-kuorma-autosta, joka pystyy kuljettamaan ihmisiä. Projektin kehittäminen aloitettiin kauan sitten, mutta vasta nyt se lähestyy testausta.

Dragon V2 -laivan ulkoasun dj-esitysaika. Kuva: NASA

Dragon V2 -projektissa käytetään uudelleen suunniteltua tavaratilaa, joka on mukautettu ihmisten kuljettamiseen. Asiakkaan vaatimuksista riippuen, kuten todettiin, tällainen alus pystyy nostamaan kiertoradalle jopa seitsemän ihmistä. Edeltäjänsä tavoin uusi "Dragon" on uudelleenkäytettävä, ja se pystyy tekemään uusia lentoja pienten korjausten jälkeen. Hankkeen kehitystyötä on ollut käynnissä jo muutaman viime vuoden ajan, mutta testaukset eivät ole vielä alkaneet. Vasta elokuussa 2018 SpaceX laukaisee Dragon V2:n avaruuteen ensimmäistä kertaa; tämä lento suoritetaan ilman astronauteja. NASAn ohjeiden mukainen täysimittainen miehitetty lento on suunniteltu joulukuulle.

SpaceX tunnetaan rohkeista suunnitelmistaan ​​tulevia projekteja varten, eikä miehitety avaruusalus ole poikkeus. Aluksi Dragon V2:ta on tarkoitus käyttää vain ihmisten lähettämiseen ISS:lle. Tällaista alusta on myös mahdollista käyttää itsenäisissä kiertoratatehtävissä, jotka kestävät jopa useita päiviä. Kaukaisessa tulevaisuudessa on tarkoitus lähettää laiva kuuhun. Lisäksi he haluavat sen avulla järjestää uuden avaruusmatkailun "reitin": ajoneuvot matkustajilla kaupallisin perustein lentävät kuun ympäri. Kaikki tämä on kuitenkin vielä kaukaisen tulevaisuuden kysymys, eikä laiva itse ole edes ehtinyt läpäistä kaikkia tarvittavia testejä.

Keskikokoisessa Dragon V2:ssa on 10 kuutiometrin paineistettu lokero ja 14 kuutiometrin paineistamaton osasto. Kehitysyhtiön mukaan se pystyy toimittamaan hieman yli 3,3 tonnia rahtia ISS:lle ja palauttamaan 2,5 tonnia Maahan.Miehitetyssä kokoonpanossa matkustamoon ehdotetaan asentavan seitsemän tuolia. Siten uusi "Dragon" ei voi ainakaan olla huonompi kuin kilpailijat kantokyvyn suhteen. Taloudellista hyötyä ehdotetaan saavutettavan uudelleenkäytettävästä käytöstä.

Intian avaruusalus

Yhdessä avaruusteollisuuden johtavien maiden kanssa myös muut valtiot yrittävät luoda omia versioita miehitetyistä avaruusaluksista. Joten lähitulevaisuudessa saattaa tapahtua lupaavan intialaisen aluksen ensimmäinen lento astronautien kanssa. Indian Space Research Organisation (ISRO) on työskennellyt oman laivaprojektinsa parissa vuodesta 2006 ja on jo suorittanut osan tarvittavista töistä. Jostain syystä tämä projekti ei ole vielä saanut täyttä nimeä ja tunnetaan edelleen nimellä "ISRO-avaruusalus".

Lupaava intialainen laiva ja sen kantaja. Kuva Timesofindia.indiatimes.com

Tunnettujen tietojen mukaan uusi ISRO-projekti tarjoaa suhteellisen yksinkertaisen, kompaktin ja kevyen miehitetyn ajoneuvon rakentamisen, joka on samanlainen kuin ensimmäiset ulkomaiset laivat. Erityisesti on olemassa tietty samankaltaisuus Mercury-perheen amerikkalaisten laitteiden kanssa. Osa suunnittelutyöstä valmistui muutama vuosi sitten ja 18.12.2014 aluksen ensimmäinen vesillelasku painolastilla tapahtui. Milloin uusi alus toimittaa ensimmäiset astronautit kiertoradalle, ei ole tiedossa. Tapahtuman ajankohtaa on siirretty useita kertoja, eikä asiasta ole toistaiseksi tietoa.

ISRO-projektissa ehdotetaan enintään 3,7 tonnia painavan kapselin rakentamista, jonka sisätilavuus on useita kuutiometrejä. Sen avulla on tarkoitus toimittaa kolme astronauttia kiertoradalle. Julistettu autonomiaksi viikon tasolla. Aluksen ensimmäiset tehtävät liittyvät kiertoradalla olemiseen, ohjaamiseen jne. Tulevaisuudessa intialaiset tutkijat suunnittelevat parilaukaisuja laivojen tapaamisen ja telakoinnin kanssa. Tästä on kuitenkin vielä pitkä matka.

Maanläheiselle kiertoradalle suuntautuvien lentojen kehittämisen jälkeen Intian avaruustutkimusorganisaatio aikoo luoda useita uusia projekteja. Suunnitelmiin kuuluu uuden sukupolven uudelleenkäytettävän avaruusaluksen luominen sekä miehitetyt lennot Kuuhun, jotka todennäköisesti toteutetaan yhteistyössä ulkomaisten kollegoiden kanssa.

Projektit ja näkymät

Lupaavia miehitettyjä avaruusaluksia luodaan nyt useissa maissa. Samalla puhumme erilaisista uusien alusten syntymisen edellytyksistä. Joten Intia aikoo kehittää ensimmäistä omaa projektiaan, Venäjä korvaa olemassa olevan Sojuzin ja Yhdysvallat tarvitsee kotimaisia ​​aluksia, joilla on mahdollisuus kuljettaa ihmisiä. Jälkimmäisessä tapauksessa ongelma ilmenee niin selvästi, että NASA joutuu kehittämään tai tukemaan useita edistyksellisiä avaruusteknologiaprojekteja kerralla.

Erilaisista luomisen edellytyksistä huolimatta lupaavilla projekteilla on lähes aina samanlaiset tavoitteet. Kaikki avaruusvallat aikovat ottaa käyttöön oman uuden miehitetyn avaruusaluksensa, joka soveltuu ainakin kiertoradalle. Samanaikaisesti suurin osa nykyisistä projekteista syntyy uusien tavoitteiden saavuttamista ajatellen. Tiettyjen muutosten jälkeen joidenkin uusien alusten on mentävä kiertoradan ulkopuolelle ja menevä ainakin kuuhun.

On kummallista, että suurin osa uuden teknologian ensimmäisistä lanseerauksista ajoittuu samalle ajanjaksolle. Kuluvan vuosikymmenen lopusta 20-luvun puoliväliin useat maat aikovat samanaikaisesti testata uusinta kehitystään käytännössä. Jos halutut tulokset saavutetaan, avaruusteollisuus muuttuu merkittävästi seuraavan vuosikymmenen loppuun mennessä. Lisäksi uuden teknologian kehittäjien kaukonäköisyyden ansiosta astronautiikalla on mahdollisuus paitsi työskennellä Maan kiertoradalla, myös lentää Kuuhun tai jopa valmistautua rohkeampiin tehtäviin.

Eri maissa luodut lupaavat miehitettyjen avaruusalusten projektit eivät ole vielä saavuttaneet täysimittaisten testien ja lentojen vaihetta miehistön kanssa. Tänä vuonna tällaisia ​​laukaisuja kuitenkin järjestetään useita, ja vastaavat lennot jatkuvat myös tulevaisuudessa. Avaruusteollisuuden kehitys jatkuu ja antaa toivottuja tuloksia.

Nettisivujen mukaan:
http://tass.ru/
http://ria.ru/
https://energia.ru/
http://space.com/
https://roscosmos.ru/
https://nasa.gov/
http://boeing.com/
http://spacex.com/
http://hindustatimes.com/