Paisaje aburrido del desierto marciano
No puedo pintar el amanecer frío
En el aire, sombras claras
Nos acostamos en el ya distante vehículo todo terreno.
La Gran Odisea del Espacio del siglo XX se convirtió en una farsa cruel: una serie de torpes intentos de escapar de su "cuna", y un abismo negro de espacio sin vida se abrió ante una persona. El Camino a las Estrellas fue un corto callejón sin salida.
La sombría situación en Cosmonáutica tiene varias explicaciones simples:
Primero, los cohetes propulsados por productos químicos han llegado a su límite. Sus capacidades fueron suficientes para alcanzar los cuerpos celestes más cercanos, pero se requiere más para la exploración a gran escala del sistema solar. Los motores de iones, cada vez más populares, tampoco pueden resolver el problema de superar distancias espaciales colosales. El empuje de los supermotores de iones no excede unas pocas fracciones de un Newton, y los vuelos interplanetarios continúan extendiéndose durante muchos años.
Nota: ¡estamos hablando solo del estudio del Cosmos! En condiciones en las que la carga útil es solo el 1% de la masa de lanzamiento del cohete y el sistema espacial, no tiene sentido hablar de ningún desarrollo industrial de los cuerpos celestes.
La exploración espacial tripulada fue especialmente decepcionante: contrariamente a las audaces hipótesis de los escritores de ciencia ficción de mediados del siglo XX, el Cosmos resultó ser un entorno hostil y helado, donde nadie está contento con las formas orgánicas de vida. Las condiciones en la superficie de Marte, el único de los cuerpos celestes "decentes" en este sentido, pueden causar un impacto: la atmósfera, que es 95% de dióxido de carbono, y la presión en la superficie, equivalente a la presión de la tierra. atmósfera a una altitud de 40 kilómetros. Esto es el fin.
Las condiciones en las superficies de otros planetas examinados y satélites de planetas gigantes son aún peores: temperaturas de - 200 a + 500 ° С, composición agresiva de la atmósfera, presiones monstruosas, gravedad demasiado baja o, por el contrario, demasiado fuerte, poderosa tectónica y volcánica. actividad …
La estación interplanetaria Galileo, habiendo completado una órbita alrededor de Júpiter, recibió una dosis de radiación equivalente a 25 dosis letales para los humanos. Por la misma razón, las órbitas cercanas a la tierra en altitudes superiores a 500 km están prácticamente cerradas para vuelos tripulados. Arriba, comienzan los cinturones de radiación, donde la estadía prolongada es peligrosa para la salud humana.
Donde difícilmente puede existir el mecanismo más duradero, el frágil cuerpo humano no tiene nada que hacer.
Pero el Cosmos llama con un sueño de mundos distantes, y una persona no está acostumbrada a darse por vencida ante las dificultades: un retraso temporal en el camino a las estrellas promete ser de corta duración. Por delante está el trabajo titánico sobre el estudio y desarrollo de los cuerpos celestes más cercanos: la Luna, Marte, donde no se puede prescindir de la astronáutica tripulada.
Exploradores de Marte
Probablemente se preguntará: ¿por qué todo este "alboroto" cósmico? Es bastante obvio que estas expediciones no traerán ningún beneficio práctico, las fantasías audaces sobre la minería en asteroides o la extracción de Helio-3 en la Luna aún permanecen al nivel de suposiciones audaces. Además, desde el punto de vista de la economía y la industria de la tierra, esto no es necesario y probablemente no aparecerá pronto.
Entonces, ¿para qué? La respuesta es simple: tal vez este sea el destino del hombre. Crear una técnica de asombrosa belleza y complejidad y, con su ayuda, explorar, dominar y cambiar el espacio circundante.
Nadie se va a detener ahí. Ahora el objetivo principal es seleccionar correctamente las prioridades para el trabajo futuro. Necesitamos nuevas ideas audaces y proyectos brillantes y ambiciosos. ¿Cuáles serán nuestros próximos pasos hacia las estrellas?
El 1 de junio de 2009, por iniciativa de la NASA, el llamado. Comisión Agustín (llamado así por su jefe, el ex director de Lokheed Martin Norman Augustine), un comité especial sobre exploración espacial tripulada estadounidense, cuya tarea era desarrollar más soluciones en el camino de la penetración humana en el espacio.
Los yanquis estudiaron cuidadosamente el estado de la industria espacial y de cohetes, analizaron información sobre expediciones interplanetarias utilizando sondas automáticas, tomaron en cuenta las condiciones en las superficies de los cuerpos celestes más cercanos y escrupulosamente "examinaron a la luz" cada centavo asignado del presupuesto.
En el otoño de 2009, la Comisión Agustín presentó un informe detallado sobre el trabajo realizado y sacó una serie de conclusiones simples, pero al mismo tiempo completamente ingeniosas:
1. El vuelo tripulado a Marte que se espera en un futuro próximo es un engaño.
A pesar de la popularidad de los proyectos relacionados con el aterrizaje de un hombre en el Planeta Rojo, todos estos planes no son más que ciencia ficción. El vuelo de un hombre a Marte en condiciones modernas es como intentar correr una carrera de "cien metros" con las piernas rotas.
Marte atrae a investigadores con condiciones climáticas adecuadas; al menos aquí no hay temperaturas de incineración, y la baja presión atmosférica puede compensarse con un traje espacial "ordinario". El planeta es de tamaño normal, gravedad y una distancia razonable del Sol. Aquí, se encontraron rastros de la presencia de agua; formalmente, existen todas las condiciones para un aterrizaje y trabajo exitosos en la superficie del Planeta Rojo.
Sin embargo, en términos de aterrizaje de naves espaciales, ¡Marte es quizás la peor opción de todos los objetos celestes estudiados!
Se trata de la insidiosa capa de gas que rodea al planeta. La atmósfera de Marte está demasiado enrarecida, tanto que el descenso tradicional en paracaídas es imposible aquí. Al mismo tiempo, es lo suficientemente denso como para quemar el módulo de aterrizaje, "saltando" inadvertidamente hacia la superficie a velocidad cósmica.
Aterrizar en la superficie de Marte con motores de frenado es una empresa extremadamente difícil y costosa. Durante un largo período de tiempo, el dispositivo "cuelga" de los motores a reacción en el campo gravitacional de Marte; es imposible confiar completamente en el "aire" con la ayuda de un paracaídas. Todo esto conduce a un monstruoso desperdicio de combustible.
Es por esta razón que se utilizan esquemas inusuales, por ejemplo, la sonda interplanetaria automática "Pathfinder" aterrizó con la ayuda de dos juegos de motores de freno, una pantalla de frenado frontal (aislante del calor), un paracaídas y un "airbag" inflable. - Chocando contra la arena roja a una velocidad de 100 km / h, la estación rebotó en la superficie varias veces, como una pelota, hasta que se detuvo por completo. Por supuesto, tal esquema es completamente inaplicable al aterrizar una expedición tripulada.
Curiosity se sentó no menos maravillosamente en 2012.
El rover de Marte con una masa de 899 kg (peso en Marte 340 kg) se convirtió en el más pesado de los vehículos terrestres entregados a la superficie de Marte. Parecería que solo 899 kg, ¿qué problemas pueden surgir aquí? A modo de comparación, el vehículo de descenso de la nave espacial Vostok tenía una masa de 2,5 toneladas (la masa de toda la nave en la que volaba Yuri Gagarin era de 4,7 toneladas).
Esquema del aterrizaje del Mars Science Laboratory (MSL), más conocido como el rover Curiosity
Y, sin embargo, los problemas resultaron ser grandes: para evitar daños en la estructura y el equipo del rover Curiosity, tuvieron que utilizar el esquema original, conocido como "grúa aérea". En resumen, todo el proceso se veía así: después de una intensa desaceleración en la atmósfera del planeta, la plataforma con el rover adjunto flotaba a 7.5 metros sobre la superficie de Marte. Con la ayuda de tres cables, el Curiosity se bajó suavemente a la superficie del planeta; después de recibir la confirmación de que sus ruedas tocaron el suelo, el rover cortó los cables y los cables eléctricos con cargas pirotécnicas, y la plataforma de tracción que colgaba sobre él voló. hacia un lado, haciendo un aterrizaje brusco a 650 metros del rover.
¡Y eso es solo 899 kilogramos de carga útil! Da miedo imaginar las dificultades que surgirán al aterrizar en Marte una nave de 100 toneladas con un par de astronautas a bordo.
Todos los problemas anteriores se convierten en cientos de toneladas adicionales de la "nave marciana". Según las estimaciones más conservadoras, la masa de la etapa de salida en la órbita terrestre baja será de al menos 300 toneladas (las estimaciones menos optimistas dan un resultado de hasta 1500 toneladas). Una vez más, se requerirán vehículos de lanzamiento superpesados, cuyas dimensiones superarán muchas veces a los lunares Satrun-V y N-1 con una carga útil de 130 … 140 toneladas.
Incluso cuando se usa el método de ensamblaje seccional de la "nave espacial marciana" a partir de bloques más pequeños y se usa un esquema de dos naves: la principal (tripulada) y el módulo de transporte automático con su posterior acoplamiento en la órbita marciana, el número de problemas técnicos sin resolver supera todos los límites razonables.
En esta situación, enviar a una persona a Marte es como intentar resolver el último teorema de Fermat sin poseer el conocimiento más simple de álgebra.
Entonces, ¿por qué atormentarse con ilusiones irrealizables? ¿No es más fácil empezar a aprender a “caminar sin muletas” y adquirir la experiencia necesaria resolviendo tareas un poco más sencillas pero no menos encantadoras?
Los científicos británicos han descubierto que el asteroide Apophis no es peligroso para la Tierra
A la Comisión Agustín se le ocurrió un plan llamado El Camino Flexible, una historia digna de un escenario de película de Hollywood. El significado de esta teoría es simple: aprender a realizar largos vuelos interplanetarios entrenando en … astreroides.
Asteroide Itokawa comparado con la Estación Espacial Internacional
Los fragmentos de piedra errantes no tienen atmósfera perceptible, y su baja gravedad hace que el proceso de "acoplamiento" sea similar al acoplamiento del Transbordador con la ISS, especialmente porque la humanidad ya tiene experiencia de "contactos cercanos" con pequeños cuerpos celestes.
No se trata del "meteorito Chelyabinsk": en noviembre de 2005, la sonda japonesa Hayabusa (Sapsan) realizó dos aterrizajes con una entrada de polvo en la superficie del asteroide de 300 metros (25143) Itokawa. No todo salió bien: la llamarada solar dañó los paneles solares, el frío espacial inutilizó dos de los tres giroscopios de la sonda, el mini-robot Minerva se perdió durante el aterrizaje, finalmente, el dispositivo chocó con un asteroide, dañó el motor y perdió su orientación. Después de un par de años, los japoneses aún lograron recuperar el control de la sonda y reiniciar el motor de iones; en junio de 2010, finalmente se entregó a la Tierra una cápsula con partículas de asteroides.
Los vuelos a asteroides pueden dar varios resultados útiles a la vez:
Se aclararán algunos detalles de la formación y la historia del sistema solar, lo que en sí mismo es de considerable interés.
En segundo lugar, es la clave para resolver el problema aplicado de prevenir la "amenaza del meteorito": todos los detalles del guión del éxito de taquilla de Hollywood "Armageddon". Pero, en realidad, las cosas pueden dar un giro aún más interesante:
El primer día. Un asteroide gigante se acerca a la Tierra. Un grupo de valientes perforadores
fue a él para instalar una carga nuclear.
Segundo día. Un asteroide gigante con carga nuclear se acerca a la Tierra.
En tercer lugar, exploración geológica. Los asteroides son de considerable interés como fuentes de minerales (enormes reservas de mineral, baja gravedad y un valor bajo de la segunda velocidad cósmica: se simplifica el transporte de materias primas a la Tierra). Esto es para el futuro.
Finalmente, tales misiones proporcionarán una experiencia invaluable en vuelos interplanetarios tripulados.
La NASA propone puntos de Lagrange en el sistema Tierra-Sol (áreas en las que un cuerpo con masa insignificante puede permanecer estacionario en un marco de referencia giratorio asociado con dos cuerpos masivos) como los objetivos de mayor prioridad. Desde el punto de vista de la mecánica celeste, volar a estas regiones es incluso más fácil que volar a la Luna, a pesar de la distancia significativamente mayor de la Tierra.
Los siguientes objetivos se denominan asteroides cercanos a la Tierra de los grupos Aton, Apollo, etc. - entre las órbitas de la Tierra y Marte. El siguiente es nuestro cuerpo celeste más cercano: la Luna. Luego hay propuestas para enviar una expedición sin escalas a Marte: sobrevuelo y estudio del planeta desde la órbita, seguido de aterrizaje en el satélite marciano Phobos. Y solo entonces - ¡Marte!
Nuevas expediciones atrevidas requerirán la creación de nuevos medios técnicos - ya ahora los Yankees están trabajando enérgicamente en el proyecto de la nave espacial tripulada multipropósito "Orion".
El primer lanzamiento de prueba está previsto para 2014, la nave espacial está prevista para ser lanzada a una distancia de 6000 km de la Tierra, 15 veces más lejos de donde se encuentra la órbita de la ISS. Para 2017, está previsto preparar un vehículo de lanzamiento superpesado SLS para Orion, capaz de lanzar hasta 70 toneladas de carga a la órbita de referencia (en el futuro, hasta 130 toneladas). Se espera que el cohete y el sistema espacial Orion + SLS estén completamente listos para 2021; a partir de ese momento, serán posibles las expediciones tripuladas más allá de la órbita terrestre.
"Orión" en la orita de la Luna presentada por el artista
Todo lo nuevo está bien olvidado. Las conclusiones de la Comisión Agustín eran bien conocidas por los especialistas nacionales; no es una coincidencia que, habiendo conocido la insidiosa atmósfera de Marte, el programa espacial soviético se reorientó rápidamente hacia el estudio de Fobos (lanzamientos fallidos de Fobos-1 y 2, 1988) - después de todo, aterrizar en un satélite es mucho más fácil que en la superficie del Planeta Rojo. Al mismo tiempo, Fobos, en términos de geología, es casi de mayor interés que el propio Marte. El odioso Phobos-Grunt y el prometedor Phobos-Grunt-2 son todos eslabones de la misma cadena.
En la actualidad, los científicos rusos también se inclinan a creer que es útil estudiar pequeños cuerpos celestes. Aún no se habla de expediciones tripuladas, Roscosmos está trabajando en la posibilidad de enviar sondas automáticas a la Luna (Luna-Glob, Luna-Resource, el próximo lanzamiento planeado es 2015), así como la implementación del fantástico Laplace-P expedición. En este último caso, está previsto que la sonda aterrice en la superficie de Ganímedes, uno de los satélites helados de Júpiter.
El mensaje sobre el envío planificado de una sonda rusa a los planetas exteriores del sistema solar provocó una explosión de bromas cáusticas al estilo de "Phobos-Grunt", "Júpiter es un objetivo ideal, otros 5 mil millones perecerán para siempre en las profundidades". del espacio "" Opción "Laplace-Popovkin" …
Sin embargo, a pesar de toda la aparente complejidad y ambigüedad de la próxima misión, el aterrizaje de una estación automática en la superficie de Ganímedes será apenas más difícil que en la superficie de Marte.
Por supuesto, los vuelos tripulados a los puntos de Lagrange y las sondas automáticas en las proximidades de Júpiter siguen siendo mejores que las quimeras sobre cómo "los manzanos florecerán en Marte". Lo principal es no relajarse en lo que ha logrado. Incluso habiendo aterrizado en la superficie de un asteroide, no debemos permitirnos dulces sueños sobre cómo nuestra ciencia omnipotente es ahora capaz de desplazar cualquier cuerpo celeste de la órbita y convertirnos en los dueños del espacio cercano.
Los “capitanes del cielo” no pueden tapar un pequeño agujero en el fondo del océano durante muchos meses; es fácil imaginar lo que nos espera en caso de encontrarnos con el próximo meteorito de Tunguska.
Sonda interplanetaria automática Hayabusa
Nave espacial multipropósito "Orion"
Peso 25 toneladas. Volumen habitable interno - 9 metros cúbicos. metros (a modo de comparación, el volumen habitable de la nave espacial Soyuz es de 3,85 metros cúbicos). Tripulación: hasta 6 personas. Se asume el uso reutilizable de los principales elementos estructurales.
Vehículo de lanzamiento superpesado SLS, proyecto
