Visões de séculos, não décadas

Devemos viajar pelo espaço sideral? A resposta conveniente é não. No entanto, dado tudo o que nos ameaça como humanidade e civilização, seria imprudente abandonar a exploração espacial, os voos tripulados e, finalmente, procurar outros lugares para viver além da Terra.

Há alguns meses, a NASA anunciou uma detalhada Plano Nacional de Exploração Espacialpara atingir os grandes objetivos estabelecidos na diretiva de política espacial do presidente Trump de dezembro de 2017. Esses planos ambiciosos incluem: planejamento para um pouso na Lua, implantação de longo prazo de pessoas na Lua e ao redor dela, fortalecimento da liderança dos EUA no espaço e fortalecimento de empresas espaciais privadas e desenvolvendo uma maneira segura de pousar astronautas americanos na superfície de Marte.

Quaisquer anúncios sobre a implementação de caminhadas marcianas até 2030 - conforme publicado no novo relatório da NASA - são, no entanto, bastante flexíveis e sujeitos a alterações se algo acontecer que os cientistas não tenham notado no momento. Portanto, antes de refinar o orçamento de uma missão tripulada, planeja-se, por exemplo, levar em conta os resultados Missão Marte 2020, em que outro rover irá coletar e analisar amostras da superfície do Planeta Vermelho,

porto espacial lunar

A agenda da NASA terá que sobreviver aos desafios de financiamento que são típicos de qualquer nova administração presidencial dos EUA. Os engenheiros da NASA no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, estão atualmente montando uma espaçonave que levará os humanos de volta à Lua e depois a Marte nos próximos anos. Chama-se Orion e se parece um pouco com a cápsula em que os astronautas da Apollo voaram para a lua há quase quatro décadas.

Como a NASA comemora seu 60º aniversário, espera-se que em 2020 ao redor da Lua e em 2023 com astronautas a bordo, ela o envie novamente para a órbita do nosso satélite.

A lua é popular novamente. Embora o governo Trump tenha determinado há muito tempo a direção da NASA para Marte, o plano é primeiro construir estação espacial orbitando a lua, o chamado portão ou porto, uma estrutura semelhante à Estação Espacial Internacional, mas servindo voos para a superfície da lua e, finalmente, para Marte. isso também está nos planos base permanente em nosso satélite natural. A NASA e a administração presidencial estabeleceram uma meta para apoiar a construção de um módulo lunar comercial robótico não tripulado até 2020.

A espaçonave Orion está se aproximando da estação em órbita da lua - visualização

 O anúncio foi feito em agosto no Johnson Space Center em Houston pelo vice-presidente Mike Pence. Pence é presidente do recém-reformado Conselho Nacional do Espaço. Mais da metade do orçamento proposto da NASA de US$ 19,9 bilhões para o próximo ano fiscal foi alocado para a exploração lunar, e o Congresso parece pronto para aprovar essas medidas.

A agência solicitou idéias e projetos para uma estação de gateway em órbita ao redor da lua. As suposições referem-se a uma ponte para sondas espaciais, relés de comunicação e uma base para operação automatizada de dispositivos na superfície lunar. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman e Nanoracks já enviaram seus projetos para a NASA e a ESA.

NASA e ESA prevêem que estarão a bordo porto espacial lunar os astronautas poderão ficar lá por até cerca de sessenta dias. A instalação deve ser equipada com câmaras de ar universais que permitirão tanto a tripulação entrar no espaço sideral quanto atracar naves espaciais privadas que participam de missões de mineração, incluindo, como deve ser entendido, as comerciais.

Se não radiação, então falta de peso mortal

Mesmo se construirmos essa infraestrutura, os mesmos problemas associados às viagens de longa distância das pessoas no espaço ainda não desaparecerão. Nossa espécie continua a lutar com a ausência de peso. Mecanismos de orientação espacial podem levar a grandes problemas de saúde e assim chamados. doença do espaço.

Quanto mais longe do casulo seguro da atmosfera e do campo magnético da Terra, mais problema de radiação - risco de câncer cresce lá a cada dia adicional. Além do câncer, também pode causar catarata e possivelmente Болезнь Альцгеймера. Além disso, quando as partículas radioativas atingem os átomos de alumínio nos cascos dos navios, as partículas são eliminadas em radiação secundária.

A solução seria plásticos. Eles são leves e fortes, cheios de átomos de hidrogênio cujos minúsculos núcleos não produzem muita radiação secundária. A NASA está testando plásticos que podem reduzir a radiação em naves espaciais ou trajes espaciais. Outra ideia telas anti-radiação, por exemplo, magnético, criando um substituto para o campo que nos protege na Terra. Cientistas do Escudo Supercondutor de Radiação Espacial Europeia estão trabalhando em um supercondutor de diboreto de magnésio que, ao criar um campo magnético, refletirá partículas carregadas para longe de uma nave. O escudo opera a -263°C, o que não parece muito, visto que já está muito frio no espaço.

Um novo estudo mostra que os níveis de radiação solar estão subindo 10% mais rápido do que se pensava anteriormente e que o ambiente de radiação no espaço piorará com o tempo. Uma análise recente dos dados do instrumento CRaTER no orbitador lunar LRO mostrou que a situação de radiação entre a Terra e o Sol se deteriorou ao longo do tempo e que um astronauta desprotegido pode receber 20% mais doses de radiação do que se pensava anteriormente. Os cientistas sugerem que muito desse risco adicional vem de partículas de raios cósmicos de baixa energia. No entanto, eles suspeitam que esses 10% adicionais possam impor sérias restrições à exploração espacial no futuro.

A ausência de peso destrói o corpo. Entre outras coisas, isso leva ao fato de que algumas células imunológicas não podem fazer seu trabalho e os glóbulos vermelhos morrem. Também causa pedras nos rins e enfraquece o coração. Os astronautas da ISS lutam contra fraqueza muscular, declínio cardiovascular e perda óssea que duram de duas a três horas por dia. No entanto, eles ainda perdem massa óssea a bordo.

Astronauta Sunita Williams durante um exercício na ISS

A solução seria gravidade artificial. No Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o ex-astronauta Lawrence Young está testando uma centrífuga que lembra um pouco a visão de um filme. As pessoas deitam-se de lado, sobre uma plataforma, empurrando uma estrutura inercial que gira. Outra solução promissora é o projeto Canadian Lower Body Negative Pressure (LBNP). O próprio dispositivo cria lastro ao redor da cintura da pessoa, criando uma sensação de peso na parte inferior do corpo.

Um risco de saúde comum na ISS são pequenos objetos flutuando nas cabines. Eles afetam os olhos dos astronautas e causam abrasões. No entanto, este não é o pior problema para os olhos no espaço sideral. A ausência de peso altera a forma do globo ocular e o afeta diminuição da visão. Este é um problema sério que ainda não foi resolvido.

A saúde em geral se torna uma questão difícil em uma nave espacial. Se pegarmos um resfriado na Terra, ficaremos em casa e pronto. Em um ambiente fechado e bem embalado, cheio de ar recirculado e muitos toques de superfícies compartilhadas onde é difícil lavar adequadamente, as coisas parecem muito diferentes. Neste momento, o sistema imunológico humano não funciona bem, então os membros da missão são isolados por várias semanas antes da partida para se protegerem de doenças. Não sabemos exatamente por que, mas as bactérias estão se tornando mais perigosas. Além disso, se você espirrar no espaço, todas as gotículas voam e continuam a voar mais longe. Quando alguém tem gripe, todos a bordo terão. E o caminho para a clínica ou hospital é longo.

A tripulação de 48 expedições a bordo da ISS - as realidades da vida a bordo da espaçonave

O próximo grande problema da viagem espacial resolvido sem conforto vida. Essencialmente, as expedições extraterrestres consistem em atravessar um vácuo infinito em um recipiente pressurizado que é mantido vivo por uma equipe de máquinas que processam ar e água. Há pouco espaço e você vive com medo constante de radiação e micrometeoritos. Se estivermos longe de qualquer planeta, não há vistas do lado de fora, apenas a profunda escuridão do espaço.

Os cientistas estão procurando ideias sobre como reviver essa terrível monotonia. Um deles é Realidade virtualonde os astronautas poderiam sair. Uma coisa conhecida, embora com um nome diferente, de um romance de Stanisław Lem.

O elevador é mais barato?

As viagens espaciais são uma série interminável de situações extremas às quais pessoas e equipamentos estão expostos. Por um lado, o combate à gravidade, sobrecarga, radiação, gases, toxinas e substâncias agressivas. Por outro lado, descargas eletrostáticas, poeira, mudanças rápidas de temperatura em ambos os lados da balança. Além disso, todo esse prazer é terrivelmente caro.

Hoje precisamos de cerca de 20 mil. dólares para enviar um quilograma de massa em órbita terrestre baixa. A maioria desses custos está relacionada ao projeto e operação. sistema de inicialização. Missões frequentes e longas requerem uma quantidade significativa de consumíveis, combustível, peças de reposição, consumíveis. No espaço, o reparo e a manutenção do sistema são caros e difíceis.

Elevador espacial - visualização

A ideia de alívio financeiro é, pelo menos em parte, o conceito elevador espacialconexão de um determinado ponto em nosso globo com uma estação de destino localizada em algum lugar no espaço ao redor do mundo. O experimento em andamento por cientistas da Universidade de Shizuoka, no Japão, é o primeiro desse tipo em microescala. Nos limites do projeto Satélite robótico autônomo conectado ao espaço (STARS) dois pequenos satélites STARS-ME serão conectados por um cabo de 10 metros, que movimentará um pequeno dispositivo robótico. Este é um mini-modelo preliminar do guindaste espacial. Se for bem-sucedido, ele pode passar para a próxima fase do projeto do elevador espacial. Sua criação reduziria significativamente o custo de transporte de pessoas e objetos de e para o espaço.

Você também tem que lembrar que não há GPS no espaço, e o espaço é enorme e a navegação não é fácil. Rede do Espaço Profundo - uma coleção de matrizes de antenas na Califórnia, Austrália e Espanha - até agora esta é a única ferramenta de navegação extraterrestre que temos. Praticamente tudo, desde satélites estudantis até a espaçonave New Horizons atualmente perfurando o cinturão de Kuiper, depende desse sistema. Este está sobrecarregado e a NASA está considerando limitar sua disponibilidade para missões menos críticas.

Claro, existem ideias para um GPS alternativo para o espaço. Joseph Guinn, um especialista em navegação, decidiu desenvolver um sistema autônomo que coletaria imagens de alvos e objetos próximos, usando suas posições relativas para triangular as coordenadas da espaçonave - sem a necessidade de controle de solo. Ele o chama de Sistema de Posicionamento do Espaço Profundo (DPS) para abreviar.

Apesar do otimismo de líderes e visionários - de Donald Trump a Elon Musk - muitos especialistas ainda acreditam que a perspectiva real da colonização de Marte não é de décadas, mas de séculos. Existem datas e planos oficiais, mas muitos realistas admitem que será bom para uma pessoa pisar no Planeta Vermelho até 2050. E outras expedições tripuladas são pura fantasia. Afinal, além dos problemas acima, é necessário resolver outro problema fundamental - sem dirigir para viagens espaciais realmente rápidas.