Kosmonotika Manned pada abad ke-21

Kosmonotika Manned pada abad ke-21

Alexander Sergeev, Vladimir Surdin
"Trinity Option" №1 (195), 12 Januari 2016

Diisi dalam tablet
Peta ruang,
Dan navigator menjelaskan
Laluan terakhir …

Vladimir Voinovich (1957)

Pada awal 2016, seorang wartawan saintifik, moderator Club of Scientific Journalists membincangkan sama ada manusia memerlukan penerokaan ruang angkasa. Alexander Sergeev dan ahli astronomi, seni. saintifik sotr. SAI MSU Vladimir Surdin.

Alexander Sergeev:

Seringkali dikatakan bahawa kosmonotika berawak tidak diperlukan, bahawa ia "selalu menjadi kejatuhan politik antara kuasa-kuasa besar" dan semua tugas penyelidikan ruang dapat dilakukan oleh robot. Walaupun dalam aspek-aspek tertentu penghakiman ini tidak tanpa alasan, secara umum ia salah.

Sememangnya, persaingan politik adalah enjin utama penerbangan angkasa berawak. Akibatnya, teknologi ini dicipta secara sejarah agak awal, sebab itulah mereka ternyata dikaitkan dengan risiko dan kos yang berlebihan. Saya fikir mereka akan menjadi sangat popular dalam setengah abad yang lain. Tetapi sejak teknologi telah dicipta, adalah wajar untuk memelihara dan memperbaiki mereka, dan tidak membuangnya untuk mencipta semula mereka dari awal.Inilah arti aktiviti tidak tergesa-gesa di sekitar ISS.

Satu-satunya masalah utama dalam penerokaan angkasa manusia adalah kos yang tinggi untuk meletakkan kargo ke orbit. Oleh kerana itu, terlalu mahal untuk membuat infrastruktur teknologi lengkap di luar Bumi. Dan tanpa itu, risiko sangat tinggi, yang seterusnya meningkatkan kos. Ia ternyata lingkaran setan. Jika dalam satu atau lebih cara adalah mungkin untuk mengurangkan kos penyerahan, pembangunan angkasawan akan mempercepatkan secara mendadak.

Secara asasnya adalah mungkin. Menurut rumus Tsiolkovsky, untuk mempercepatkan 1 kg ke halaju ruang pertama menggunakan enjin kimia, hanya sekitar 20 kg bahan api diperlukan, iaitu kira-kira $ 10. Kos sebenar penghantaran kargo ke ISS adalah sekitar $ 30 ribu per kilogram.

Menipu 3.5 pesanan magnitud (!) Dihubungkan dengan penyelesaian teknologi tradisional dan proses organisasi, serta dengan keperluan keselamatan terpaksa meningkat (disebabkan ketidakupayaan untuk memberikan bantuan teknikal dalam penerbangan). Hampir pasti, kos ini boleh dikurangkan sepuluh kali ganda dengan meningkatkan ruang aktiviti, mewujudkan infrastruktur teknologi di orbit dan melaksanakan idea-idea asal, seperti pelancaran dari platform ketinggian tinggi atau katup elektromagnetik.

Adapun keperluan untuk penerbangan angkasa berawak, ada tugas-tugas di masa hadapan untuk senapan mesin di angkasa. Beberapa tahun yang lalu saya membaca laporan Amerika mengenai topik ini. Yang utama tugas tersebut ialah penggerudian geologi di permukaan badan langit lain. Ia bukan tentang eksperimen sederhana, seperti pada "Luna-24" atau pada "Kuriositi", tetapi mengenai penggerudian pengintipan skala penuh untuk puluhan dan ratusan meter.

Saya juga mencadangkan untuk membandingkan kelajuan pergerakan di permukaan:

  • Apollo 17 lunar rover – 36 km dalam 3 hari – 12 km / hari.
  • Lunokhod-2 – 42 km dalam 4 bulan – 350 m / hari.
  • "Peluang" – 42 km dalam 11.5 tahun – 10 m / hari.

Bagaimana untuk membuat pangkalan ruang yang menguntungkan?

Terdapat pendapat bahawa walaupun kos melancarkan ke orbit dengan susunan magnitud dan pertumbuhan trafik orbit dengan dua pesanan magnitud lebih rendah, angkasawan angkatan darat tidak akan menemui pembenaran komersial. Saya rasa itu tidak sepenuhnya benar. Sudah, terdapat bidang-bidang yang berada di ambang keuntungan, dan jika kos penarikan jatuh oleh perintah dan setengah, maka ide perniagaan yang bekerja hanya akan muncul.

Sekarang enam orang hidup di ISS.Jika kita mengambil pertumbuhan lalu lintas orbit seratus kali, maka ruang angkasa harus bertumbuh lebih banyak, karena akan ada penghematan sumber yang signifikan karena skala dan sinergi. Jadi, kira-kira seribu orang bekerja di orbit. Apa yang boleh mereka lakukan di sana?

Ia adalah lebih kurang jelas bahawa ia bukan pemerhatian astronomi, kerana untuk ini, walaupun di pemerhatian bumi, kehadiran manusia biasanya tidak diperlukan.

Tawaran komersil yang unik dari ruang angkasa termasuk keterujaan jangka panjang, vakum tinggi, pemandangan mengagumkan Bumi dari angkasa, kemungkinan memasang dan menyelenggara kapal angkasa tanpa maklumat mereka dari orbit. Mungkin saya terlepas sesuatu, tetapi perkara ini jelas.

Pertama sekali, hotel sedang diwujudkan di sana. Malah sekarang, ketika tiket pelancong ke ISS bernilai lebih dari $ 20 juta, ada giliran orang yang bersedia. Dan melompat suborbital yang sengsara untuk 200 ribu – juga. Saya fikir ramai orang akan mahu menghabiskan beberapa juta cuti di hotel orbit di stesen angkasa yang besar dengan populasi ratusan orang, mencuba banyak tarikan di sana (dari permainan sukan di graviti sifar hingga spacewalk), berkenalan dengan kerja-kerja pelbagai pasukan komersial, teknologi dan saintifik. .

Seterusnya, studio filem sedang dibina untuk menembak dalam graviti sifar.Sudah jelas bahawa walaupun kini di Hollywood mereka berjaya mewujudkan kesan berat badan dalam pelbagai filem ruang. Tetapi untuk kesan tersebut terdapat banyak batasan, dan sokongan komputer yang disertakan adalah mahal. Apabila anggaran filem berjumlah ratusan juta, mungkin agak wajar untuk menghantar kru filem dengan pelakon ke orbit selama 20 juta.

Jangan lupa tentang potensi pengiklanan "bandar di orbit". Syarikat-syarikat akan membayar untuk meletakkan logo mereka di stesen, membekalkan produk mereka kepadanya, menembak iklan mereka di sana, menghantar pemenang loteri promosi. Tentunya akan ada idea-idea baru dan tidak dijangka seperti cadangan baru-baru ini untuk mengatur atas permintaan hujan meteor tiruan di bandar-bandar, menjatuhkan kapsul khas dari orbit.

Dok pembaikan di ruang angkasa

Arah semula jadi seterusnya adalah dok pembaikan untuk satelit. Sekarang kebanyakan satelit dibina berdasarkan autonomi yang lengkap. Ia menjadikan anda membuat semua sistem yang sangat boleh dipercayai, dan oleh itu mahal. Kesilapan kesimpulan, sebagai peraturan, membuat satelit tidak berguna. Insurans meliputi kos kenderaan, tetapi tidak kehilangan keuntungan.Akhirnya, banyak satelit menjadi usang secara harfiah semasa operasi.

Satu contoh teleskop Hubble menunjukkan bahawa penyelenggaraan satelit dapat memanjangkan umur aktifnya dengan ketara. Tarik kuasa ion boleh membawa kepada dok perkhidmatan untuk satelit yang telah dikerahkan semula ke orbit reka bentuk luar yang telah gagal dan perlu dinaiktaraf atau diisi semula. Dengan cara ini, kerja banyak pemerhatian komik adalah terhad oleh bekalan helium cair di atas kapal. Di kandang, mereka boleh diisi semula.

Arkib foto majalah "Spark" (kommersant.ru)

Pembangunan idea dok pembaikan akan menjadi limbungan pembinaan untuk satelit besar dan kapal angkasa. Kini kerumitan satelit penyelidikan dan stesen-stesen antara planet dibatasi oleh kapasiti dan dimensi membawa kenderaan pelancaran. Dan juga hakikat bahawa kapal angkasa harus berfungsi dengan sempurna segera setelah keadaan tertekan pelancaran roket.

Dengan pengurangan kos pelancaran dan kehadiran sebuah limbungan kapal orbit, banyak sekatan terhadap reka bentuk kapal angkasa yang besar akan dikeluarkan. Juga, isu-isu penerbangan yang diawaki ke planet lain akan menjadi sangat bermasalah.Khususnya, kemungkinan untuk menghapuskan masalah yang paling sukar bagi keselamatan sinaran kru, kerana jisim perlindungan radiasi tidak lagi menjadi penghalang.

Penerokaan Angkasa

Langkah seterusnya adalah penciptaan pangkalan ruang untuk pengumpulan, penyampaian dan kajian sistematik dari pelbagai badan Sistem Suria. Apabila terbang untuk setiap sampel sedemikian, tidak perlu terlebih dahulu keluar dari sumur graviti-atmosfer bumi, dan kemudian kembali ke sana. Probe dengan enjin ion boleh bermula langsung dari stesen angkasa dan kembali ke sana. Ia juga boleh dijalankan sepanjang kitaran penyelidikan, dengan pengecualian yang paling eksotik.

Berkenaan dengan penyelidikan, maka saya fikir fokus utamanya adalah mengenai perubatan dan biologi dalam sifar atau graviti yang dikurangkan. Kemunculan bahan-bahan baru, yang boleh dihasilkan dengan graviti sifar, juga tidak dikecualikan.

Bandar angkasa

Dan akhirnya, jangan lupa bahawa penempatan manusia wujud bukan sahaja untuk membekalkan sesuatu di suatu tempat. Mereka masih hidup orang yang terlibat dalam pelbagai urusan.Adalah semulajadi bahawa apabila pangkalan ruang tumbuh, sesetengah orang hanya akan menjadi penduduknya. Mungkin, pada mulanya ia akan mahal untuk tinggal di sana dan hanya orang kaya yang mampu membelinya. Tetapi selepas semua orang harus melayani mereka. Dan harga perkhidmatan ini akan mengambil kira "markup orbital." Jadi semua orang ini akan membentuk pasaran mereka.

Akhirnya, penyelidikan akan mengoptimumkan kehidupan di stesen orbit itu sendiri. Sebagai contoh, ia boleh menjadi lebih menguntungkan untuk membekalkan stesen dengan oksigen bukan dari Bumi, tetapi dari Bulan – sebagai sebahagian daripada regolith. Dan dari sini adalah mungkin untuk mengeluarkan aluminium untuk keperluan strukturnya sendiri.

Pendek kata, sekiranya penduduk menjadi cukup besar, stesen itu tidak akan segera dimulakan, tetapi ekonomi akan bermula, dan projek itu akan mula mencari wang untuk dirinya sendiri – pelancongan, pengiklanan, pangsapuri eksklusif, penyelenggaraan teknologi ruang, eksperimen, penangkapan dan hiburan tanpa berat dan ruang terbuka. ruang. Secara umum, kehidupan manusia biasa. Hanya untuk pelancarannya, kos melancarkan ke orbit harus dikurangkan dengan urutan magnitud, dan lebih disukai oleh dua. Tetapi apa yang diperlukan untuk ini masih belum jelas sepenuhnya.

Perlu menukar strategi

Vladimir Surdin:

Kelahiran angkasawan manusia di tahun 1960-an adalah tahap semula jadi dalam kemajuan teknologi. Semua orang berminat kepadanya – jurutera, doktor, ahli ideologi. Kemunculan seorang lelaki di orbit berhampiran bumi dan seterusnya di bulan sangat mengubah pandangan bahagian yang tercerahkan dari bumi, merangsang kemajuan sains.

Tetapi dalam beberapa dekad kebelakangan ini terdapat genangan dalam kosmonaut yang diawaki. Pembangunannya hampir terhenti pada pertengahan 1980-an. Ia menjadi jelas bahawa ia adalah berbahaya bagi seseorang untuk tinggal di orbit bumi selama lebih dari setahun, dan jauh dari Bumi selama lebih dari enam bulan. Bahawa semua tugas pertahanan dan ekonomi (pemantauan Bumi, komunikasi, navigasi, dll) lebih efektif diselesaikan oleh kenderaan tanpa pemandu. Manusia di angkasa tetap menjadi unsur prestij negara, tapi selama ini, keberkesanan peranan ini dan peranannya berkurang.

Sekarang angkasawan hanya hadir di ISS dan kebanyakannya terlibat dalam menjaga stesen. Harapan untuk pembangunan teknologi baru dalam pengurangan berat badan (kristal ideal, ubat murni), jelas, tidak dibenarkan. Eksperimen saintifik pada ISS dijalankan. Tetapi jika anda tidak mengambil kira pertimbangan perdagangan (mis.pendanaan), saintis tidak sabar-sabar untuk meletakkan instrumen mereka di ISS, lebih memilih kenderaan tanpa pemandu. Menghantar pemasangan saintifik ke ISS, ia masih perlu dibuat sebagai automatik yang mungkin dan menyediakan peranti tambahan yang meneutralkan kesan berbahaya (getaran, dsb.) Dari angkasawan dan sistem sokongan hayat mereka.

Setakat yang saya ketahui, perjalanan ruang angkut berkuasa memakan lebih daripada satu pertiga daripada bajet agensi angkasa awam, tanpa membawa apa-apa keputusan saintifik dan teknikal yang ketara, tidak seperti pesawat angkasa tanpa wayar dan proplanet antar planet.

Walau bagaimanapun, menurut undang-undang Parkinson, keadaan mana-mana jabatan hanya bertambah dengan masa. Pegawai-pegawai dari penerbangan angkasa beranak mengisytiharkan sasaran-sasaran baru yang bercita-cita tinggi (penerbangan ke asteroid, ke Marikh), tanpa mengambil langkah-langkah sebenar ke arah ini. Malah meniru penerbangan panjang di Bumi (contohnya, Mars-500), mereka tidak mewujudkan keadaan yang sedekat mungkin ke angkasa, maksudnya radiasi.

Sudah tentu, ia akan kelihatan pendek berdasarkan pada yang terdahulu untuk melarang penerbangan berkebun dan, akibatnya, kehilangan teknologi terkumpul.Tetapi perlu mengubah strategi. Teknologi tinggal manusia di angkasa telah digunakan oleh syarikat swasta yang membangunkan pelancongan ruang, sehingga mereka tidak akan hilang. Dan adalah dinasihatkan untuk membelanjakan wang orang ramai untuk menyelesaikan masalah asas.

Generasi sebelum ini memasuki sejarah tamadun dengan langkah pertama ke ruang angkasa. Dan apa jawapan generasi sekarang? Sekiranya kita mengubah arah keutamaan kosmonik yang besar kepada penciptaan probe planet dan teleskop angkasa baru, maka generasi kita boleh menjadi yang pertama untuk mengetahui kehidupan di luar Bumi. Pada pendapat saya, ini adalah tugas yang baik, dengan menyelesaikan yang kita akan membuka perspektif baru untuk manusia.

Alexander Sergeev:

Saya bersetuju sepenuhnya bahawa dengan kebolehubahan teknologi melancarkan ke orbit, perubahan strategi yang ditunjukkan oleh Vladimir Georgievich adalah dibenarkan dan perlu. Walau bagaimanapun, saya tertarik dengan keadaan apabila kos penghapusan dapat dikurangkan secara drastik. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk menyediakan perlindungan radiasi di ruang angkasa (ini hanya soal jisim skrin), menyelamatkan kru dari kesan berterusan tanpa berat (disebabkan oleh lintasan stesen besar) dan dengan ketara mengurangkan kos psikologi (dengan meningkatkan bilangan kru dan tahap keselamatan).Oleh itu, pengembangan ruang radikal terhalang hanya oleh kos yang tinggi untuk meletakkannya di orbit. Alternatif teknikal yang boleh dilaksanakan untuk teknologi roket telah dicipta. Orang yang melaksanakannya dalam amalan akan memiliki kosmos. Sehingga itu, ya, hanya robot dan angkasawan prestij.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

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