¿Qué pasó? Muchas cosas, incluida la guerra de Vietnam, el escándalo de Watergate, etc. Pero si miras la raíz y te deshaces de todo lo temporal e insignificante, resulta que en realidad hay una razón: el dinero.

A veces olvidamos que los viajes espaciales son muy caros. Poner sólo medio kilo de cualquier cosa en órbita terrestre cuesta 10.000 dólares. Imagine una estatua de oro macizo de tamaño natural de John Glenn y tendrá una idea del coste de este tipo de proyectos. Ir a la Luna requeriría alrededor de 100.000 dólares por libra de carga útil. Un vuelo a Marte costaría 1 millón de dólares por libra (aproximadamente el peso de los diamantes).

Luego, en la década de 1960, la cuestión del precio prácticamente no se consideró: todo quedó cubierto por el entusiasmo general y el crecimiento de la carrera espacial con los rusos. Los espectaculares logros de los valientes astronautas compensaron el costo de los vuelos espaciales, especialmente porque ambas partes estaban dispuestas a hacer todo lo posible para mantener el honor nacional. Pero ni siquiera las superpotencias pueden soportar esa carga durante muchas décadas.

¡Está todo triste! Han pasado más de 300 años desde que Sir Isaac Newton escribió por primera vez las leyes del movimiento y todavía seguimos cautivados por los cálculos sencillos. Para lanzar un objeto a la órbita terrestre baja, es necesario acelerarlo a una velocidad de 7,9 km/s. Para enviar un objeto en un viaje interplanetario y moverlo más allá del campo gravitacional de la Tierra, debemos darle una velocidad de 11,2 km/s (y para lograr esta cifra mágica - 11,2 km/s, debemos usar la tercera ley de la dinámica de Newton). : cada acción genera una reacción igual, lo que significa que el cohete puede acelerar, lanzando gases calientes en la dirección opuesta, de la misma manera que un globo vuela por la habitación si lo inflas y sueltas la válvula). Entonces, calculando el costo. de los viajes espaciales utilizando las leyes de Newton no es nada difícil. No existe una sola ley de la naturaleza (ni física ni de ingeniería) que nos prohíba explorar el sistema solar; todo es cuestión de costos.

Pero esto no es suficiente. El cohete debe transportar combustible, lo que aumenta significativamente su carga. Los aviones pueden solucionar parcialmente este problema capturando oxígeno de la atmósfera e introduciéndolo en los motores. Pero no hay aire en el espacio y el cohete debe transportar consigo todo su oxígeno e hidrógeno.

Además de que este hecho hace que los viajes espaciales sean un placer muy caro, es la razón principal por la que no tenemos cohetes ni coches voladores. A los escritores de ciencia ficción (pero no científicos) les encanta imaginar el día en que todos nos pondremos los cohetes y volaremos al trabajo, o iremos de picnic el domingo en el auto volador familiar. La gente suele sentirse decepcionada de los futuristas porque sus predicciones nunca se hacen realidad. (Es por eso que hay tantos artículos y libros con títulos cínicos como "¿Dónde está mi Jetpack?") Pero para entender el motivo, todo lo que necesitas hacer es hacer un cálculo simple. Existen paquetes de cohetes; de hecho, los nazis incluso intentaron utilizarlos durante la Segunda Guerra Mundial. Pero el peróxido de hidrógeno, un combustible común en tales casos, se agota rápidamente, por lo que el vuelo promedio en un cohete dura sólo unos minutos. Del mismo modo, los coches voladores con rotores de helicóptero queman una enorme cantidad de combustible, lo que los hace demasiado caros para el ciudadano medio.

Fin del programa lunar

Los elevados precios de los viajes espaciales son los culpables de que el futuro de la exploración espacial tripulada parezca actualmente tan incierto. George W. Bush, como presidente, presentó en 2004 un plan claro pero bastante ambicioso para el programa espacial. En primer lugar, se suponía que el transbordador espacial sería retirado en 2010 y reemplazado por un nuevo sistema de cohetes llamado Constellation en 2015. En segundo lugar, para 2020 se planeó regresar a la Luna y eventualmente establecer una base habitada permanente en el satélite de nuestro planeta. En tercer lugar, se suponía que todo esto allanaría el camino para un vuelo tripulado a Marte.

Sin embargo, incluso desde que se presentó el plan Bush, la economía del espacio ha cambiado significativamente, en gran medida porque la Gran Recesión ha vaciado las finanzas de los futuros viajes espaciales. El informe de 2009 de la Comisión Augustine al presidente Barack Obama encontró que el programa original era inviable con los niveles de financiación disponibles. En 2010, el presidente Obama tomó medidas prácticas al poner fin simultáneamente al programa del Transbordador Espacial y al desarrollo de un sustituto del transbordador espacial que allanaría el camino para el regreso a la Luna. En un futuro próximo, la NASA, sin sus propios cohetes para enviar a nuestros astronautas al espacio, se verá obligada a depender de los rusos. Por otro lado, esta situación estimula los esfuerzos de las empresas privadas por crear los cohetes necesarios para continuar con el programa espacial tripulado. La NASA, habiendo abandonado su glorioso pasado, nunca más construirá cohetes para el programa tripulado. Los partidarios del plan de Obama dicen que marca el comienzo de una nueva era de exploración espacial en la que prevalecerá la iniciativa privada. Los críticos dicen que el plan convertiría a la NASA en una "agencia sin propósito".

Aterrizando en un asteroide

El informe de la Comisión Agustín propuso el llamado camino flexible, que incluye varios objetivos bastante modestos que no requieren una cantidad desmesurada de consumo de combustible para cohetes: por ejemplo, un viaje a un asteroide cercano que pase cerca de la Tierra, o un viaje al lunas de Marte. El informe indica que es posible que el asteroide objetivo simplemente no esté todavía en nuestros mapas: tal vez se trate de un cuerpo errante desconocido que se descubrirá en un futuro próximo.

El problema, señala el informe de la Comisión, es que el combustible para cohetes destinado al aterrizaje en la Luna, y especialmente en Marte, así como para el despegue y el regreso, será prohibitivamente caro. Pero como el campo gravitacional del asteroide y los satélites de Marte es muy débil, se necesitará muchas veces menos combustible. El informe de Agustín también menciona la posibilidad de visitar los puntos de Lagrange, es decir, lugares en el espacio exterior donde la atracción gravitacional de la Tierra y la Luna se compensan mutuamente. (Es muy posible que estos puntos sirvan como un vertedero cósmico, donde desde la antigüedad se han acumulado todos los desechos recolectados por el sistema solar y encontrados en las cercanías de la Tierra; los astronautas podrían encontrar allí piedras interesantes que se remontan a la formación del sistema Tierra-Luna.)

De hecho, aterrizar en un asteroide es una tarea económica, ya que los asteroides tienen un campo gravitacional extremadamente débil. (Esta es también la razón por la que los asteroides, por regla general, no son redondos, sino que tienen una forma irregular. Todos los objetos grandes del Universo (estrellas, planetas y satélites) son redondos porque la fuerza de gravedad los atrae uniformemente hacia el centro. . Cualquier irregularidad en la forma de un planeta se suaviza gradualmente, pero la fuerza de gravedad sobre el asteroide es tan débil que no puede comprimirlo hasta convertirlo en una bola).

Uno de los posibles objetivos de tal vuelo es el asteroide Apophis, que en 2029 pasará peligrosamente cerca de la Tierra. Esta roca, de unos 300 metros de diámetro y del tamaño de un gran campo de fútbol, ​​pasará tan cerca del planeta que dejará en el exterior a algunos de nuestros satélites artificiales. La interacción con nuestro planeta cambiará la órbita del asteroide y, si no tiene suerte, es posible que regrese a la Tierra nuevamente en 2036; Incluso existe una pequeña posibilidad (1 entre 100.000) de que acabe en la Tierra a su regreso. Si esto realmente sucediera, el impacto equivaldría a 100.000 bombas de Hiroshima; Al mismo tiempo, los tornados de fuego, las ondas de choque y los escombros calientes podrían devastar por completo un área del tamaño de Francia. (A modo de comparación: un objeto mucho más pequeño, probablemente del tamaño de un edificio de apartamentos, cayó cerca del río siberiano Podkamennaya Tunguska en 1908 y, explotando con la fuerza de mil bombas de Hiroshima, derribó 2.500 km 2 de bosque. La onda expansiva de este La explosión se sintió a una distancia de varios miles de kilómetros. Además, la caída creó un brillo inusual en el cielo de Asia y Europa, de modo que en Londres por la noche se podía leer un periódico en la calle).

Una visita a Apophis no supondrá una carga demasiado pesada para el presupuesto de la NASA, ya que el asteroide debería volar muy cerca de todos modos, pero aterrizar en él puede ser un problema. Debido al débil campo gravitacional del asteroide, la nave no tendría que aterrizar en él en el sentido tradicional, sino más bien atracar. Además, gira de manera desigual, por lo que antes de aterrizar será necesario tomar medidas precisas de todos los parámetros. En general, sería interesante ver qué tan duro es el asteroide. Algunos científicos creen que puede ser simplemente un montón de rocas unidas por un campo gravitacional débil; otros lo encuentran sólido. Un día, el conocimiento de las densidades de los asteroides puede resultar vital para la humanidad; Es posible que algún día tengamos que aplastar un asteroide en pedazos utilizando armas nucleares. Si un bloque de piedra que vuela por el espacio exterior, en lugar de convertirse en polvo, se divide en varios trozos grandes, su caída a la Tierra puede ser incluso más peligrosa que la caída de todo el asteroide. Podría ser mejor empujar al asteroide para que cambie ligeramente su órbita antes de que se acerque a la Tierra.

Aterrizando en un satélite de Marte

Aunque la Comisión Agustín no recomendó una misión tripulada a Marte, sigue existiendo otra posibilidad muy interesante: enviar astronautas a las lunas marcianas Fobos y Deimos. Estos satélites son mucho más pequeños que la Luna de la Tierra y, por tanto, al igual que los asteroides, tienen un campo gravitacional muy débil. Además de su relativa baratura, una visita al satélite de Marte tiene otras ventajas:

1. En primer lugar, estos satélites podrían utilizarse como estaciones espaciales temporales. Desde ellos se puede analizar el planeta sin mucho gasto, sin descender a su superficie.

2. En segundo lugar, algún día podrán resultar útiles como etapa intermedia para una expedición a Marte. Desde Fobos hasta el centro del Planeta Rojo hay menos de 10.000 kilómetros, por lo que puedes volar desde allí en tan solo unas horas.

3. Probablemente haya cuevas en estos satélites que podrían usarse para organizar una base habitable permanente y protegerla de los meteoritos y la radiación cósmica. En Fobos, en particular, hay un enorme cráter llamado Stickney; Probablemente se trate de una huella del impacto de un enorme meteorito que casi partió el satélite. Sin embargo, poco a poco la gravedad unió las piezas y restableció el satélite. Quizás, después de esta colisión lejana, quedaron muchas cuevas y grietas en Fobos.

Regreso a la luna

El informe de Agustín también habla de una nueva expedición a la Luna, pero sólo si se aumenta la financiación para los programas espaciales y si se destinan al menos 30 mil millones de dólares más para este programa en los próximos diez años. Dado que esto es muy improbable, el programa lunar puede considerarse esencialmente cerrado, al menos durante los próximos años.

El programa lunar cancelado, llamado Constellation, incluía varios componentes importantes. En primer lugar, está el vehículo de lanzamiento Ares V, el primer vehículo de lanzamiento superpesado estadounidense desde el retiro de Saturn a principios de los años 1970. En segundo lugar, el cohete pesado Ares I y la nave espacial Orion, capaz de transportar a seis astronautas a una estación espacial cercana a la Tierra o a cuatro a la Luna. Y, por último, el módulo de aterrizaje Altair, que, de hecho, se suponía que descendería a la superficie de la Luna.

El diseño del transbordador, en el que el barco estaba montado de costado, tenía varios inconvenientes importantes, incluida la tendencia del portaaviones a perder trozos de espuma aislante durante el vuelo. Para la nave espacial Columbia, esto resultó ser un desastre: se quemó al regresar a la Tierra, llevándose consigo a siete valientes astronautas, y todo porque durante el lanzamiento, un trozo de aislamiento de espuma, arrancado del tanque de combustible externo, golpeó el borde del ala y le hizo un agujero. Al reingresar, los gases calientes se precipitaron hacia el casco del Columbia, matando a todos los que estaban dentro y provocando la destrucción del barco. En el proyecto Constellation, donde se suponía que el módulo habitable se colocaría directamente encima del cohete, tal problema no habría surgido.

La prensa apodó el proyecto Constellation “el programa Apolo con esteroides”; recordaba mucho al programa lunar de los años 1970. La longitud del cohete Ares I debía ser de casi 100 m, frente a los 112,5 m del Saturn V. Se suponía que este cohete lanzaría la nave espacial tripulada Orion al espacio, reemplazando así a los obsoletos transbordadores. Para lanzar el módulo Altair y suministrar combustible para el vuelo a la Luna, la NASA pretendía utilizar el cohete Ares V, de 118 m de altura, capaz de transportar 188 toneladas de carga a la órbita terrestre baja. El cohete Ares V iba a ser la base de cualquier misión a la Luna o Marte. (Aunque el desarrollo de Ares ha cesado, sería bueno guardar al menos algo del programa para uso futuro; se habla de esto).

Base lunar permanente

Al poner fin al programa Constellation, el presidente Obama dejó abiertas varias opciones. La nave espacial Orion, que se suponía que una vez más llevaría a los astronautas estadounidenses a la Luna y de regreso, comenzó a ser considerada un vehículo de salvamento para la Estación Espacial Internacional. Quizás en el futuro, cuando la economía se recupere de la crisis, alguna otra administración querrá volver al programa lunar, incluido el proyecto de creación de una base lunar.

El establecimiento de una base habitable permanente en la Luna enfrentará inevitablemente muchos obstáculos. El primero de ellos son los micrometeoritos. Como en la Luna no hay aire, las piedras del cielo caen libremente sobre su superficie. Esto es fácil de comprobar simplemente mirando la superficie de nuestro satélite, completamente salpicada de huellas de colisiones de larga data con meteoritos; algunos de ellos tienen miles de millones de años.

Hace muchos años, cuando era estudiante en la Universidad de California en Berkeley, vi este peligro con mis propios ojos. Traído por los astronautas a principios de los años 1970. El suelo lunar causó sensación en el mundo científico. Me invitaron al laboratorio donde estaban analizando el suelo lunar bajo un microscopio. Al principio vi una piedra, como me pareció, una piedra completamente común (las rocas lunares son muy similares a las terrestres), pero tan pronto como miré por el microscopio... ¡Me quedé en shock! Toda la roca estaba cubierta de pequeños cráteres de meteoritos, dentro de los cuales se podían ver cráteres aún más pequeños. Nunca antes había visto algo así. Me di cuenta de que en un mundo sin atmósfera, incluso la más pequeña mota de polvo, golpeando a una velocidad de más de 60.000 km/h, puede matar fácilmente, y si no mata, entonces puede hacer un agujero en un traje espacial. (Los científicos imaginan el enorme daño causado por los micrometeoritos porque pueden simular colisiones con ellos. Los laboratorios diseñados específicamente para estudiar la naturaleza de tales colisiones tienen enormes armas capaces de disparar bolas de metal a enormes velocidades).

Una posible solución es construir una base lunar debajo de la superficie. Se sabe que en la antigüedad la Luna tenía actividad volcánica y los astronautas pueden encontrar un tubo de lava que se adentra en las profundidades del subsuelo. (Los tubos de lava son vestigios de antiguos flujos de lava que excavaron estructuras similares a cuevas y túneles en las profundidades). En 2009, los astrónomos descubrieron un tubo de lava del tamaño de un rascacielos en la Luna que podría servir como base para una base lunar permanente.

Una cueva natural de este tipo podría proporcionar a los astronautas una protección económica contra los rayos cósmicos y las erupciones solares. Incluso cuando volamos de un extremo al otro del continente (de Nueva York a Los Ángeles, por ejemplo), estamos expuestos a niveles de radiación de aproximadamente un milibar por hora (el equivalente a una radiografía en el dentista). En la Luna, la radiación podría ser tan fuerte que las viviendas de la base tendrían que estar situadas muy por debajo de la superficie. En ambientes sin atmósfera, la lluvia mortal de erupciones solares y rayos cósmicos pondría a los astronautas en riesgo directo de envejecimiento prematuro e incluso cáncer.

La ingravidez también es un problema, especialmente durante períodos prolongados. En el centro de entrenamiento de la NASA en Cleveland, Ohio, se llevan a cabo varios experimentos con astronautas. Una vez vi a un sujeto suspendido en posición horizontal usando un arnés especial correr en una cinta de correr instalada verticalmente. Los científicos intentaron determinar la resistencia del sujeto en condiciones de gravedad cero.

Después de hablar con médicos de la NASA, me di cuenta de que la ingravidez es mucho menos inofensiva de lo que parece a primera vista. Un médico me explicó que durante varias décadas, los vuelos prolongados de astronautas estadounidenses y rusos en condiciones de ingravidez demostraron claramente: en gravedad cero, se producen cambios significativos en el cuerpo humano, el tejido muscular, los huesos y el sistema cardiovascular se degradan. Nuestro cuerpo es el resultado de millones de años de desarrollo del campo gravitacional de la Tierra. En condiciones de exposición prolongada a un campo gravitacional más débil, los procesos biológicos fallan.

Los cosmonautas rusos regresan a la Tierra después de aproximadamente un año en una gravedad cero tan débil que apenas pueden arrastrarse. En el espacio, incluso con el entrenamiento diario, los músculos se atrofian, los huesos pierden calcio y el sistema cardiovascular se debilita. Después de un vuelo, algunos necesitan varios meses para recuperarse y algunos cambios pueden ser irreversibles. El viaje a Marte podría durar dos años y los astronautas llegarán tan debilitados que no podrán trabajar. (Una solución a este problema es hacer girar la nave interplanetaria, creando en ella gravedad artificial. El mecanismo aquí es el mismo que cuando se hace girar un cubo con una cuerda, cuando el agua no sale ni siquiera en posición invertida. Pero esto es muy costoso, porque para mantener la rotación se necesitará maquinaria pesada y voluminosa, y cada libra de peso adicional significa un aumento de $10,000 en el costo del proyecto).

agua en la luna

Uno de los descubrimientos recientes podría cambiar seriamente las condiciones del juego lunar: se descubrió hielo antiguo en la Luna, probablemente restos de colisiones lejanas con cometas. En 2009, la sonda lunar LCROSS de la NASA y su etapa superior Centaurus se estrellaron contra la Luna cerca de su polo sur. La velocidad de colisión fue de casi 2500 m/s; Como resultado, el material de la superficie fue expulsado a una altura de más de un kilómetro y apareció un cráter de unos 20 m de diámetro. Los televidentes probablemente se sintieron un poco decepcionados porque la colisión no produjo la hermosa explosión prometida, pero los científicos se alegraron: la colisión resultó ser muy informativa. Así, en la sustancia expulsada de la superficie se encontraron unos 100 litros de agua. Y en 2010, se hizo una nueva declaración impactante: en el material lunar, el agua constituye más del 5% en masa, por lo que quizás haya más humedad en la Luna que en algunas zonas del Sahara.

Este descubrimiento podría tener enormes implicaciones: es posible que los futuros astronautas puedan utilizar los depósitos de hielo sublunar para producir combustible para cohetes (extrayendo hidrógeno del agua), para respirar (extrayendo oxígeno), como protección (ya que el agua absorbe la radiación) y para beber ( naturalmente, en forma purificada). Por tanto, este descubrimiento ayudará a reducir varias veces el coste de cualquier programa lunar.

Los resultados obtenidos también pueden significar que durante la construcción y en el futuro durante el abastecimiento de la base, los astronautas podrán utilizar los recursos locales: agua y todo tipo de minerales.

Medio siglo

(2030-2070)

Vuelo a Marte

En 2010, el presidente Obama, de visita en Florida, no sólo anunció el cierre del programa lunar, sino que también apoyó una misión a Marte y la financiación de un vehículo de lanzamiento pesado aún no especificado que algún día podría llevar astronautas al espacio profundo, más allá. órbita lunar. Insinuó que espera esperar el día, tal vez a mediados de la década de 2030, en que los astronautas estadounidenses pongan un pie en la superficie de Marte. Algunos astronautas, como Buzz Aldrin, apoyaron calurosamente el plan de Obama, precisamente porque se proponía no llegar a la Luna. Aldrin me dijo una vez que como los estadounidenses ya habían estado en la Luna, ahora el único logro real sería un vuelo a Marte.

De todos los planetas del sistema solar, sólo Marte parece lo suficientemente similar a la Tierra como para que alguna forma de vida pudiera haberse originado allí. (Mercurio, abrasado por el Sol, es probablemente demasiado hostil para sustentar la vida tal como la conocemos. Los gigantes gaseosos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son demasiado fríos para sustentar la vida. Venus es en muchos sentidos el gemelo de la Tierra, pero más salvaje. El efecto invernadero Las condiciones allí son sencillamente infernales: las temperaturas alcanzan los +500 °C, una atmósfera compuesta principalmente de dióxido de carbono es 100 veces más densa que la de la Tierra y del cielo llueve ácido sulfúrico. Si intentas caminar sobre la superficie de Venus, te asfixiarás y morirás aplastado. , y tus restos serán fritos y disueltos en ácido sulfúrico.)

Marte, por otro lado, alguna vez fue un planeta bastante húmedo. Allí, como en la Tierra, había océanos y ríos que desaparecieron hace mucho tiempo. Hoy es un desierto helado y sin vida. Es posible, sin embargo, que alguna vez, hace miles de millones de años, la microvida floreciera en Marte; Incluso es posible que todavía vivan bacterias en algún lugar de las aguas termales.

Una vez que Estados Unidos decida firmemente llevar a cabo una expedición tripulada a Marte, se necesitarán otros 20 o 30 años para implementarla. Pero cabe señalar que a una persona le resultará mucho más difícil llegar a Marte que a la Luna. Marte comparado con la Luna supone un salto cualitativo en complejidad. Puedes volar a la Luna en tres días; llegar a Marte te llevará de seis meses a un año.

En julio de 2009, los científicos de la NASA estimaron cómo sería una verdadera expedición a Marte. Los astronautas volarán a Marte durante unos seis meses, luego pasarán 18 meses en el Planeta Rojo y luego otros seis meses para regresar.

En total, habrá que enviar a Marte unas 700 toneladas de material, una cantidad superior a la de la Estación Espacial Internacional, cuyo coste asciende a 100 mil millones de dólares. Para ahorrar comida y agua mientras viajan y trabajan en Marte, los astronautas tendrán que purificar sus propios productos de desecho y utilizarlos para fertilizar plantas. En Marte no hay oxígeno, ni suelo, ni agua, ni animales, ni plantas, por lo que habrá que traerlo todo desde la Tierra. No será posible utilizar recursos locales. La atmósfera de Marte se compone casi en su totalidad de dióxido de carbono y la presión atmosférica es sólo el 1% de la de la Tierra. Cualquier agujero en el traje supondrá una rápida caída de presión y la muerte.

La expedición será tan compleja que habrá que dividirla en varias etapas. Dado que sería demasiado caro transportar combustible en el viaje de regreso desde la Tierra, es posible que sea necesario enviar un cohete separado con combustible a Marte para repostar el vehículo interplanetario. (O, si se puede extraer suficiente oxígeno e hidrógeno del hielo marciano, se podría utilizar como combustible para cohetes).

Una vez que lleguen a Marte, los astronautas probablemente tendrán que pasar varias semanas adaptándose a la vida en otro planeta. El ciclo del día y la noche es aproximadamente el mismo que en la Tierra (el día marciano es un poco más largo y dura 24,6 horas), pero el año en Marte es el doble que en la Tierra. La temperatura casi nunca supera el punto de congelación. Allí se desatan violentas tormentas de polvo. Las arenas de Marte son tan finas como el talco y las tormentas de polvo suelen cubrir todo el planeta.

¿Terraformar Marte?

Supongamos que a mediados de siglo los astronautas visitarán Marte y establecerán allí una base primitiva. Pero esto no es suficiente. En términos generales, la humanidad probablemente considerará seriamente el proyecto de terraformar Marte, convirtiéndolo en un planeta más agradable para la vida. El trabajo en este proyecto comenzará, en el mejor de los casos, a finales del siglo XXI, probablemente incluso a principios del próximo.

Los científicos ya han considerado varias formas de hacer de Marte un lugar más hospitalario. Probablemente la más sencilla de ellas sea añadir metano u otro gas de efecto invernadero a la atmósfera del Planeta Rojo. El metano es un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono, por lo que una atmósfera de metano atrapará la luz solar y calentará gradualmente la superficie del planeta. Las temperaturas subirán por encima del punto de congelación. Además del metano, también se consideran opciones otros gases de efecto invernadero, como el amoníaco y el freón.

A medida que aumenten las temperaturas, el permafrost comenzará a derretirse por primera vez en miles de millones de años, lo que permitirá que los canales de los ríos se llenen de agua nuevamente. Con el tiempo, a medida que la atmósfera se vuelve más densa, es posible que se vuelvan a formar lagos e incluso océanos en Marte. Como resultado, se liberará aún más dióxido de carbono y se creará un circuito de retroalimentación positiva.

En 2009, se descubrió que el metano se liberaba naturalmente desde la superficie de Marte. La fuente de este gas sigue siendo un misterio. En la Tierra, el metano surge principalmente de la descomposición de materiales orgánicos, pero en Marte puede ser un subproducto de algunos procesos geológicos. Si los científicos logran determinar el origen de este gas, quizás puedan aumentar su producción y, por lo tanto, cambiar la atmósfera del planeta.

Otra posibilidad es enviar un cometa a la atmósfera marciana. Si es posible interceptar un cometa lo suficientemente lejos del Sol, incluso un pequeño impacto (un empujón de un motor de cohete especial, una colisión en ángulo recto con una nave espacial o incluso simplemente la atracción gravitacional de este aparato) puede ser suficiente. cambiar la órbita del pecio espacial según sea necesario. Los cometas están compuestos principalmente de agua y hay muchos de ellos en el sistema solar. (Por ejemplo, el núcleo del cometa Halley tiene forma de maní, mide unos 30 km de diámetro y se compone principalmente de hielo y roca). A medida que el cometa se acerque a Marte, comenzará a experimentar fricción con la atmósfera y se romperá lentamente, liberando agua en forma de vapor a la atmósfera del planeta.

Si no se encuentra un cometa adecuado, se podría utilizar una de las lunas heladas de Júpiter o, por ejemplo, un asteroide que contenga hielo como Ceres (los científicos creen que está compuesto por un 20% de agua). Por supuesto, será más difícil dirigir la luna o un asteroide en la dirección que necesitamos, ya que, por regla general, estos cuerpos celestes se encuentran en órbitas estables. Y luego hay dos opciones: será posible dejar el cometa, la luna o el asteroide en cuestión en la órbita de Marte y dejar que colapse lentamente, liberando vapor de agua a la atmósfera, o hacer caer este cuerpo celeste sobre uno de los casquetes polares de Marte. Las regiones polares del Planeta Rojo son dióxido de carbono congelado, que desaparece en los meses de verano, y hielo, que forma la base y nunca se derrite. Si un cometa, una luna o un asteroide choca contra una capa de hielo, se liberarán enormes cantidades de energía y el hielo seco se evaporará. Los gases de efecto invernadero entrarán a la atmósfera y acelerarán el proceso de calentamiento global en Marte. En esta opción también pueden producirse comentarios positivos. Cuanto más dióxido de carbono se libere desde las regiones polares del planeta, más aumentará la temperatura y, por tanto, se liberará aún más dióxido de carbono.

Otra propuesta es detonar varias bombas nucleares en los casquetes polares. La desventaja de este método es obvia: es posible que el agua liberada sea radiactiva. O puedes intentar construir allí un reactor termonuclear que derretirá el hielo de las regiones polares.

El principal combustible de un reactor de fusión es el agua y hay mucha agua congelada en Marte.

Cuando la temperatura sube por encima del punto de congelación, se formarán masas de agua poco profundas en la superficie, que pueden ser colonizadas por algunas formas de algas que prosperan en la Antártida en la Tierra. Probablemente les gustará la atmósfera de Marte, que está compuesta en un 95% de dióxido de carbono. También es posible modificar genéticamente las algas para conseguir que crezcan lo más rápido posible. Los estanques de algas acelerarán la terraformación de varias maneras. Primero, las algas convertirán el dióxido de carbono en oxígeno. En segundo lugar, cambiarán el color de la superficie de Marte y, en consecuencia, su reflectividad. Una superficie más oscura absorberá más radiación solar. En tercer lugar, dado que las algas crecerán por sí solas, sin ayuda externa, este método de cambiar la situación del planeta será relativamente barato. En cuarto lugar, las algas pueden utilizarse como alimento. Con el tiempo, estos lagos de algas acumularán tierra vegetal y nutrientes; Las plantas pueden aprovechar esto y acelerar aún más la producción de oxígeno.

Los científicos también están considerando la posibilidad de rodear a Marte con satélites que recogerían la luz solar y la dirigirían hacia la superficie del planeta. Es posible que estos satélites, incluso por sí solos, puedan elevar la temperatura en la superficie de Marte hasta el punto de congelación o más. Tan pronto como esto suceda y el permafrost comience a derretirse, el planeta se calentará por sí solo, de forma natural.

¿Beneficio económico?

No hay que hacerse ilusiones y pensar que la colonización de la Luna y Marte traerá inmediatamente innumerables beneficios económicos a la humanidad. Cuando Colón navegó hacia el Nuevo Mundo en 1492, abrió el acceso a tesoros sin precedentes en la historia. Muy pronto, los conquistadores comenzaron a enviar oro saqueado a los indios locales en grandes cantidades desde lugares recién descubiertos a su tierra natal, y a los colonos, valiosas materias primas y productos agrícolas. Los costos de las expediciones al Nuevo Mundo quedaron más que compensados ​​por los innumerables tesoros que allí se podían encontrar.

Pero las colonias en la Luna y Marte son un asunto diferente. No hay aire, agua líquida ni suelo fértil, por lo que todo lo que necesitas tendrás que traerlo desde la Tierra mediante cohetes, lo cual es increíblemente caro. Además, no tiene ningún sentido militar particular colonizar la Luna, al menos a corto plazo. Se necesitan una media de tres días para llegar o regresar de la Tierra a la Luna, y una guerra nuclear puede comenzar y terminar en sólo una hora y media, desde el momento en que se lanzan los primeros misiles balísticos intercontinentales hasta las últimas explosiones. La caballería espacial de la Luna simplemente no tendrá tiempo de participar realmente en los acontecimientos de la Tierra. Como resultado, el Pentágono no está financiando ningún programa importante para militarizar la Luna.

Esto significa que cualquier operación a gran escala para explorar otros mundos no tendrá como objetivo el beneficio de la Tierra, sino de nuevas colonias espaciales. Los colonos tendrán que extraer metales y otros minerales para sus propias necesidades, ya que transportarlos desde la Tierra (y también a la Tierra) es demasiado caro. La minería en el cinturón de asteroides sólo será económicamente viable si hay colonias autosuficientes que puedan utilizar los materiales extraídos por sí mismas, y esto sucederá, en el mejor de los casos, a finales de este siglo o, más probablemente, más tarde.

Turismo espacial

Pero, ¿cuándo podrá un civil común y corriente volar al espacio? Algunos científicos, como el difunto Gerard O'Neill de la Universidad de Princeton, soñaron con una colonia espacial en forma de rueda gigante, que albergaría compartimentos habitables, fábricas de purificación de agua, compartimentos de regeneración de aire, etc. El significado de tales estaciones - para resolver el problema de la superpoblación. Sin embargo, en el siglo XXI, la idea de que las colonias espaciales puedan resolver o al menos aliviar este problema seguirá siendo una fantasía. Para la mayor parte de la humanidad, la Tierra será su único hogar durante al menos otros 100 a 200 años.

Sin embargo, todavía existe una forma en la que una persona normal y corriente puede volar al espacio: como turista. Hay empresarios que critican a la NASA por su terrible ineficiencia y burocracia y están dispuestos a invertir ellos mismos dinero en tecnología espacial, creyendo que los mecanismos del mercado ayudarán a los inversores privados a reducir el coste de los viajes espaciales. Burt Rutan y sus inversores ya habían ganado el Premio Ansari X de 10 millones de dólares el 4 de octubre de 2004, al lanzar su SpaceShipOne dos veces en dos semanas a poco más de 100 km sobre la superficie terrestre. SpaceShipOne es el primer cohete que viaja con éxito al espacio utilizando fondos privados. Su desarrollo costó aproximadamente 25 millones de dólares. El garante de los préstamos fue el multimillonario de Microsoft, Paul Allen.

Actualmente, la nave espacial SpaceShipTwo está casi lista. Rutan cree que muy pronto será posible comenzar las pruebas, tras lo cual la nave espacial comercial será una realidad. El multimillonario Richard Branson de Virgin Atlantic creó Virgin Galactic, con un puerto espacial en Nuevo México y una larga lista de personas dispuestas a gastar 200.000 dólares para hacer realidad el sueño de su vida de ir al espacio. Virgin Galactic, que probablemente será la primera gran empresa en ofrecer vuelos comerciales al espacio, ya ha encargado cinco naves SpaceShipTwo. Si todo va según lo previsto, el coste de los viajes espaciales se reducirá diez veces.

SpaceShipTwo ofrece varias formas de ahorrar dinero. En lugar de utilizar enormes vehículos de lanzamiento diseñados para lanzar cargas útiles al espacio directamente desde la Tierra, Rutan coloca su nave espacial en un avión y la impulsa utilizando motores a reacción atmosféricos convencionales. En este caso, el oxígeno se utiliza dentro de la atmósfera. Luego, a una altitud de unos 16 km sobre el suelo, el barco se separa del avión y enciende sus propios motores a reacción. La nave no puede entrar en la órbita terrestre baja, pero la reserva de combustible que contiene es suficiente para elevarse a más de 100 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, hasta donde casi no hay atmósfera y donde los pasajeros pueden ver cómo el cielo se vuelve negro gradualmente. Los motores son capaces de acelerar el barco a una velocidad correspondiente a M=3, es decir, hasta tres veces la velocidad del sonido (unos 3.500 km/h). Esto, por supuesto, no es suficiente para ponerlo en órbita (aquí, como ya se mencionó, se necesita una velocidad de al menos 28.500 km/h, lo que corresponde a 7,9 km/s), pero sí será suficiente para llevar pasajeros a el borde de la atmósfera terrestre y el espacio exterior. Es muy posible que en un futuro muy próximo un vuelo turístico al espacio no cueste más que un safari en África.

(Para volar alrededor de la Tierra, sin embargo, tendrás que pagar mucho más e ir a bordo de una estación espacial. Una vez le pregunté al multimillonario de Microsoft, Charles Simonyi, cuánto le costaba un billete a la ISS. Los informes de prensa cifraron la cifra en 20 millones de dólares. " Él respondió que no le gustaría decir la cantidad exacta, pero que los informes de los periódicos no están muy equivocados. Le gustó tanto el espacio que poco después voló de nuevo a la estación. Así que el turismo espacial, incluso en el futuro próximo, seguirá siendo privilegio de personas muy ricas.)

En septiembre de 2010, el turismo espacial recibió un impulso adicional de la empresa Boeing Corporation, que anunció su entrada en este mercado y planificó los primeros vuelos para turistas espaciales ya en 2015. Esto sería muy coherente con los planes del presidente Obama de trasladar los vuelos espaciales tripulados a los privados. manos. El plan de Boeing prevé el lanzamiento de una cápsula con cuatro tripulantes y tres asientos vacíos para turistas espaciales a la Estación Espacial Internacional desde Cabo Cañaveral. Sin embargo, Boeing ha sido bastante directa a la hora de financiar proyectos espaciales privados: la mayor parte del dinero tendrá que ser pagado por los contribuyentes. "Es un mercado incierto", afirma John Elbon, director del programa de lanzamiento espacial comercial. "Si tuviéramos que depender únicamente de los fondos de Boeing, teniendo en cuenta todos los factores de riesgo, no podríamos completar el caso con éxito".

Caballos oscuros

El costo extremadamente alto de los viajes espaciales está frenando el progreso tanto comercial como científico, por lo que la humanidad necesita ahora una tecnología revolucionaria completamente nueva. A mediados de siglo, los científicos e ingenieros deberán perfeccionar nuevos vehículos de lanzamiento para reducir los costos de lanzamiento.

El físico Freeman Dyson identificó entre las muchas propuestas varias tecnologías que actualmente se encuentran en etapa experimental, pero que algún día podrían hacer que el espacio sea accesible incluso para el ciudadano medio. Ninguna de estas propuestas garantiza el éxito, pero si tiene éxito, el costo de transportar carga al espacio se desplomaría. La primera de estas propuestas son los sistemas de propulsión láser: un potente rayo láser procedente de una fuente externa (por ejemplo, de la Tierra) se dirige a la base del cohete, donde provoca una miniexplosión, cuya onda de choque establece el cohete en movimiento. Una corriente constante de pulsos láser evapora el agua y el vapor resultante impulsa el cohete hacia el espacio. La principal ventaja de un motor a reacción láser es que la energía que recibe proviene de una fuente externa: un láser estacionario. Un cohete láser esencialmente no lleva combustible. (Por el contrario, los cohetes químicos gastan una parte importante de su energía en levantar y transportar combustible para sus propios motores).

La tecnología de propulsión láser ya ha sido demostrada en el laboratorio, donde en 1997 se probó con éxito un modelo. Leik Mirabo del Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York creó un prototipo funcional de dicho cohete y lo llamó demostrador de tecnología de nave faro. Uno de sus primeros modelos voladores pesaba 50 gramos y era una "placa" de unos 15 cm de diámetro. Un láser de 10 kW generaba una serie de explosiones láser en la base del cohete; Las ondas de choque del aire lo aceleraron con una aceleración de 2 g (que es el doble de la aceleración de la caída libre en la Tierra y es de aproximadamente 19,6 m/s 2) y sonidos que recuerdan al disparo de una ametralladora. Las bengalas de Mirabeau se elevaron a más de 30 m de altura (aproximadamente el equivalente a los primeros cohetes de propulsor líquido de Robert Goddard en la década de 1930).

Dyson sueña con el día en que los sistemas de propulsión láser puedan lanzar cargas útiles pesadas a la órbita terrestre por tan solo cinco dólares la libra, lo que sin duda revolucionaría la industria espacial. Imagina un láser gigantesco de 1.000 megavatios (la potencia de una unidad de energía nuclear estándar) capaz de impulsar un cohete de dos toneladas a la órbita, que constará de una carga útil y un tanque de agua en la base. El agua se filtra lentamente a través de pequeños poros en la pared inferior del tanque. Tanto la carga útil como el tanque pesan una tonelada. Cuando el rayo láser incide en la parte inferior del cohete, el agua se evapora instantáneamente, creando una serie de ondas de choque que impulsan el cohete hacia el espacio. El cohete alcanza una aceleración de 3 gy entra en órbita terrestre baja seis minutos más tarde.

Dado que el cohete en sí no transporta combustible, no existe peligro de una explosión catastrófica del portaaviones. Para los cohetes químicos, incluso hoy, 50 años después del Sputnik 1, la probabilidad de fallar es de alrededor del 1%. Y estos fallos, por regla general, parecen muy impresionantes: el oxígeno y el hidrógeno explotan en bolas de fuego gigantes y llueven escombros sobre la plataforma de lanzamiento. El sistema láser, por el contrario, es sencillo, seguro y puede utilizarse más de una vez con intervalos muy cortos; Todo lo que necesitas para que funcione es agua y un láser.

Además, con el tiempo este sistema se amortizará solo. Si se utiliza para lanzar medio millón de naves espaciales al año, la tarifa de lanzamiento cubrirá fácilmente tanto los costos operativos como los de desarrollo y construcción. Dyson, sin embargo, entiende que pasará otra década antes de que este sueño se haga realidad. La investigación fundamental en el campo de los láseres de alta potencia requerirá mucho más dinero del que cualquier universidad puede asignar. A menos que el gobierno o alguna gran corporación financie el desarrollo, nunca se construirán sistemas de propulsión láser.

Aquí es donde el Premio de la Fundación podría resultar muy útil. Una vez hablé con Peter Diamandis, quien lo fundó en 1996, y descubrí que era muy consciente de las limitaciones de los cohetes químicos. Incluso con SpaceShipTwo, me admitió, nos enfrentamos al hecho de que los cohetes químicos son una forma muy costosa de escapar de los efectos de la gravedad. Como resultado, el próximo Premio X será para la persona que pueda crear un cohete propulsado por un rayo de energía. (Pero en lugar de un rayo láser, se supone que utiliza otro rayo de energía electromagnética similar a un láser: un rayo de microondas).

Los rumores en torno al premio y el premio multimillonario en sí pueden ser un atractivo suficiente para despertar el interés en el problema de los cohetes no químicos, como el cohete de microondas, entre empresarios e inventores.

Existen otros diseños de cohetes experimentales, pero su desarrollo plantea riesgos diferentes. Una de las opciones es un cañón de gas que dispara una especie de proyectiles desde un enorme cañón, algo así como el proyectil de la novela "De la Tierra a la Luna" de Julio Verne. El proyectil de Verne, sin embargo, no habría llegado a la Luna, porque la pólvora no pudo acelerarlo a la velocidad de 11 km/s necesaria para escapar del campo gravitacional terrestre. En una pistola de gas, en lugar de pólvora, los proyectiles serán expulsados ​​a gran velocidad mediante gas comprimido a alta presión en un tubo largo. El difunto Abraham Hertzberg, de la Universidad de Washington en Seattle, construyó un prototipo de un arma de este tipo, de unos 10 cm de diámetro y unos 10 m de largo. El gas que contiene es una mezcla de metano y aire comprimido a 25 atmósferas. El gas se enciende y el proyectil se acelera en el cañón a 30.000 g, lo que aplana la mayoría de los objetos metálicos.

Herzberg demostró que una pistola de gas podía funcionar. Pero para lanzar un proyectil al espacio, su cañón debe ser mucho más largo, unos 230 m; Además, a lo largo de la trayectoria de aceleración en el cañón del arma deben trabajar diferentes gases. Para que la carga útil alcance su primera velocidad de escape, es necesario organizar cinco secciones en el cañón con diferentes gases de trabajo.

El coste de disparar con una pistola de gas puede ser incluso menor que el de utilizar un sistema láser. Sin embargo, lanzar vehículos tripulados al espacio de esta forma es demasiado peligroso: sólo una carga sólida puede soportar la intensa aceleración del cañón.

El tercer diseño experimental es un “hondatrón” que, como una eslinga, debe hacer girar una carga y luego lanzarla al aire.

El prototipo de este dispositivo fue construido por Derek Tidman; su modelo de mesa es capaz de hacer girar un objeto en unos segundos y lanzarlo a velocidades de hasta 100 m/s. El prototipo del slingatron es un tubo en forma de rosquilla con un diámetro de aproximadamente un metro. El tubo en sí tiene unos 2,5 cm de diámetro y contiene una pequeña bola de acero. La bola rueda a lo largo de un tubo anular y pequeños motores la empujan y la obligan a acelerar.

Un verdadero slingatron, cuya tarea será lanzar carga a la órbita terrestre baja, debería ser mucho más grande, de unos cien kilómetros de diámetro; además, debe bombear energía a la pelota hasta que acelere a 11,2 km/s. La pelota saldrá volando del cabestrillo con una aceleración de 1000 g, que también es mucha. No todas las cargas pueden soportar tal aceleración. Muchos problemas técnicos deben resolverse antes de poder construir un cabestrillo real, el más importante de los cuales es minimizar la fricción entre la bola y el tubo.

Para finalizar cada uno de los tres proyectos mencionados, incluso en el mejor de los casos, se necesitarán más de una docena de años, y eso sólo si el gobierno o la empresa privada se hacen cargo de la financiación. De lo contrario, estos prototipos quedarán para siempre sobre las mesas de sus inventores.

Futuro lejano

(2070-2100)

ascensor espacial

Es posible que a finales de este siglo el desarrollo de la nanotecnología haga posible incluso el famoso ascensor espacial. El hombre, como Jack en las habichuelas mágicas, puede trepar hasta las nubes y más allá. Entraremos en el ascensor, pulsaremos el botón "arriba" y subiremos por la fibra, que es un nanotubo de carbono de miles de kilómetros de largo. Está claro que un producto tan nuevo podría revolucionar la economía de los viajes espaciales y ponerlo todo patas arriba.

En 1895, el físico ruso Konstantin Tsiolkovsky, inspirado por la construcción de la Torre Eiffel, la estructura más alta del mundo en ese momento, se hizo una pregunta simple: ¿por qué no se puede construir una torre así tan alta como el espacio? Si es lo suficientemente alto, calculó, nunca caerá, según las leyes de la física. Llamó a esta estructura un “palacio celestial”.

Imagínate una pelota. Si empiezas a girarla con una cuerda, la fuerza centrífuga será suficiente para evitar que la bola caiga. Asimismo, si el cable es lo suficientemente largo, la fuerza centrífuga evitará que el peso sujeto al extremo caiga al suelo. La rotación de la Tierra será suficiente para mantener el cable en el cielo. Una vez que el cable del ascensor espacial se extienda hacia el cielo, cualquier vehículo capaz de moverse a lo largo de él podrá viajar de forma segura al espacio.

Sobre el papel, este truco parece funcionar. Pero, desafortunadamente, si intentas aplicar las leyes del movimiento de Newton y calcular la tensión en el cable, resulta que esta tensión excede la resistencia del acero: cualquier cable simplemente se romperá, lo que hace imposible el ascensor espacial.

A lo largo de muchos años e incluso décadas, la idea de un ascensor espacial fue olvidada o discutida nuevamente, para luego ser rechazada nuevamente por la misma razón. En 1957, el científico ruso Yuri Artsutanov propuso su propia versión del proyecto, según la cual se suponía que el ascensor no se construiría de abajo hacia arriba, sino, por el contrario, de arriba hacia abajo. Se propuso enviar una nave espacial a la órbita, que luego bajaría una correa desde allí; Ya sólo queda fijarlo en el suelo. Los escritores de ciencia ficción también contribuyeron a la popularización de este proyecto. Arthur C. Clarke imaginó un ascensor espacial en su novela de 1979 Las fuentes del cielo, y Robert Heinlein en su novela Frida de 1982.

Los nanotubos de carbono han revivido esta idea. Como ya hemos visto, tienen la mayor resistencia de todos los materiales conocidos. Son más fuertes que el acero y la resistencia potencial de los nanotubos podría soportar las cargas que surgen en el diseño de un ascensor espacial.

El problema, sin embargo, es crear una cadena de nanotubos de carbono puro de 80.000 kilómetros de longitud. Se trata de una tarea increíblemente difícil, porque hasta ahora los científicos sólo han podido obtener en el laboratorio unos pocos centímetros de nanotubos de carbono puro. Por supuesto, se pueden entrelazar miles de millones de nanofibras, pero estas fibras no serán sólidas. El objetivo es crear un nanotubo largo en el que cada átomo de carbono estará estrictamente en su lugar.

En 2009, científicos de la Universidad Rice anunciaron un descubrimiento importante: las fibras resultantes no son puras, sino compuestas, pero han desarrollado una tecnología lo suficientemente flexible como para crear nanotubos de carbono de cualquier longitud. Mediante prueba y error, los investigadores descubrieron que los nanotubos de carbono podían disolverse en ácido clorosulfónico y luego exprimirse por una boquilla como si fuera una jeringa. Con este método es posible producir fibra a partir de nanotubos de carbono de cualquier longitud y su espesor es de 50 micrones.

Una de las aplicaciones comerciales de la fibra de nanotubos de carbono son las líneas eléctricas, ya que los nanotubos conducen la electricidad mejor que el cobre, son más ligeros y resistentes. Matteo Pasquali, profesor de ingeniería de la Universidad Rice, dice: “Para las líneas eléctricas, se necesitan toneladas de esta fibra y todavía no hay manera de producirla. Sólo necesitas que se te ocurra un milagro”.

Aunque las fibras resultantes no son lo suficientemente puras como para caber en un ascensor espacial, estos estudios brindan la esperanza de que algún día podremos desarrollar nanotubos de carbono puros lo suficientemente fuertes como para elevarnos a los cielos.

Pero incluso si asumimos que el problema de producir nanotubos largos está resuelto, los científicos enfrentarán otros problemas prácticos. Por ejemplo, el cable de un ascensor espacial tendría que elevarse muy por encima de las órbitas de la mayoría de los satélites. Esto significa que algún día la órbita de algún satélite seguramente se cruzará con la ruta del ascensor espacial y provocará un accidente. Dado que los satélites bajos vuelan a velocidades de 7 a 8 km/s, una colisión podría ser catastrófica. De esto se deduce que el ascensor deberá estar equipado con motores de cohetes especiales, que apartarán el cable del ascensor del camino de los satélites voladores y los desechos espaciales.

Otro problema es el clima, es decir, huracanes, tormentas eléctricas y fuertes vientos. Un ascensor espacial debe estar anclado al suelo, tal vez en un portaaviones o en una plataforma petrolera en el Pacífico, pero debe ser flexible para sobrevivir a los elementos.

Además, la cabina deberá contar con un botón de pánico y una cápsula de escape en caso de que se rompa el cable. Si algo le sucede al cable, la cabina del ascensor debe deslizarse o lanzarse en paracaídas al suelo para salvar a los pasajeros.

Para acelerar el inicio de la investigación sobre ascensores espaciales, la NASA ha convocado varios concursos. La carrera de ascensores espaciales, patrocinada por la NASA, ofrece premios por un total de 2 millones de dólares. Según las reglas, para ganar el concurso de ascensores que funcionan con energía transmitida a lo largo de una viga, es necesario construir un dispositivo que no pese más de 50 kg, capaz de subir por un cable a una altura de 1 km a una velocidad de 2 m. /s. La dificultad es que este dispositivo no debe tener combustible, baterías ni cable eléctrico. La energía para su movimiento debe transmitirse desde la Tierra a través de un rayo.

He visto con mis propios ojos la pasión y la energía de los ingenieros que trabajan en el ascensor espacial y sueñan con ganar el premio. Incluso volé a Seattle para conocer a los ingenieros jóvenes y emprendedores de un grupo llamado LaserMotive. Al escuchar el "canto de las sirenas", la llamada de la NASA, se propusieron desarrollar prototipos de un dispositivo que, muy posiblemente, se convertirá en el corazón de un ascensor espacial.

Entré en un gran hangar alquilado por jóvenes para realizar pruebas. En un extremo del hangar vi un gran láser capaz de emitir un potente rayo de energía. El otro albergaba el propio ascensor espacial. Era una caja de aproximadamente un metro de ancho con un gran espejo. El espejo reflejó el rayo láser que incidió sobre una batería completa de células solares, que convirtieron su energía en electricidad. Se suministró electricidad al motor y la cabina del ascensor subió lentamente por un cable corto. Con esta disposición, la cabina con motor eléctrico no necesita arrastrar consigo un cable eléctrico. Basta con dirigirle un rayo láser desde el suelo y el ascensor se arrastrará solo a lo largo del cable.

El láser del hangar era tan potente que la gente tenía que protegerse los ojos con gafas especiales mientras funcionaba. Después de muchos intentos, los jóvenes finalmente lograron hacer subir su coche. Se ha resuelto un aspecto del problema de los ascensores espaciales, al menos en teoría.

Al principio la tarea era tan difícil que ninguno de los participantes pudo completarla y ganar el premio prometido. Sin embargo, en 2009 LaserMotive recibió un premio. La competencia tuvo lugar en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en el desierto de Mojave en California. Un helicóptero con un largo cable colgaba sobre el desierto, y los dispositivos de los participantes intentaron trepar por este cable. El ascensor del equipo de LaserMotive logró hacer esto cuatro veces en dos días; su mejor tiempo fue de 228 segundos. Entonces el trabajo de los jóvenes ingenieros que observé en ese hangar dio sus frutos.

Naves estelares

A finales de este siglo, lo más probable es que aparezcan estaciones de investigación en Marte y quizás en algún lugar del cinturón de asteroides, a pesar de la actual crisis de financiación para la exploración espacial tripulada. El siguiente en la fila será una verdadera estrella. Hoy en día, una sonda interestelar sería una empresa completamente inútil, pero dentro de cien años la situación puede cambiar.

Para que la idea de los viajes interestelares se haga realidad es necesario resolver varios problemas fundamentales. El primero de ellos es la búsqueda de un nuevo principio de movimiento. Un cohete químico tradicional tardaría unos 70.000 años en alcanzar la estrella más cercana. Por ejemplo, dos Voyager lanzados en 1977 establecieron un récord de mayor distancia a la Tierra. Actualmente (mayo de 2011), el primero de ellos se encuentra a 17.500 millones de kilómetros del Sol, pero la distancia que ha recorrido es sólo una pequeña fracción del camino hasta las estrellas.

Se han propuesto varios diseños y principios de movimiento para vehículos interestelares. Este:

Vela solar;

Cohete nuclear;

Cohete con motor termonuclear ramjet;

Nanonaves.

Mientras estaba en la estación Plum Brook de la NASA en Cleveland, Ohio, conocí a uno de los visionarios y fervientes defensores de la idea de la vela solar. En este lugar se construyó la cámara de vacío más grande del mundo para probar satélites. Las dimensiones de esta cámara son asombrosas; Se trata de una cueva real de unos 30 m de diámetro y 38 m de altura, que fácilmente podría albergar varios edificios residenciales de varios pisos. También es lo suficientemente grande como para probar satélites y piezas de cohetes en el vacío del espacio. La escala del proyecto es asombrosa. Me sentí particularmente privilegiado de estar en el mismo lugar donde se estaban probando muchos de los satélites, sondas interplanetarias y cohetes más importantes de Estados Unidos.

Así que me reuní con uno de los principales defensores de las velas solares, el científico de la NASA Les Johnson. Me dijo que desde pequeño, mientras leía ciencia ficción, soñaba con construir cohetes que pudieran llegar a las estrellas. Johnson incluso escribió un curso básico sobre cómo construir velas solares. Él cree que este principio se podrá implementar en las próximas décadas, pero está preparado para el hecho de que la verdadera nave espacial se construirá, probablemente, muchos años después de su muerte. Al igual que los albañiles que construyeron las grandes catedrales de la Edad Media, Johnson comprende que pueden ser necesarias varias vidas humanas para construir un vehículo que permita llegar a las estrellas.

El principio de funcionamiento de una vela solar se basa en que la luz, aunque no tiene masa en reposo, tiene impulso, lo que significa que puede ejercer presión. La presión que la luz solar ejerce sobre todos los objetos que encontramos es extremadamente pequeña, simplemente no la sentimos, pero si la vela solar es lo suficientemente grande y estamos dispuestos a esperar el tiempo suficiente, entonces esta presión puede acelerar la nave interestelar (en el espacio, la La intensidad media de la luz solar es ocho veces mayor que en la Tierra).

Johnson me dijo que su objetivo es crear una vela solar gigante a partir de un plástico muy fino, pero flexible y resistente. Esta vela debería tener varios kilómetros de diámetro y se supone que estará construida en el espacio exterior. Una vez ensamblado, girará lentamente alrededor del Sol, ganando gradualmente mayor velocidad. Después de varios años de aceleración, la vela saldrá del sistema solar y se precipitará hacia las estrellas. En general, una vela solar, como me dijo Johnson, es capaz de acelerar una sonda interestelar al 0,1% de la velocidad de la luz; En tales condiciones, alcanzará la estrella más cercana dentro de 400 años.

Johnson está tratando de encontrar algo que le dé a la vela solar una aceleración adicional y reduzca el tiempo de vuelo. Una posible forma es colocar una batería de potentes láseres en la Luna. Los rayos láser que incidan en la vela le transferirán energía adicional y, en consecuencia, velocidad adicional al volar hacia las estrellas.

Uno de los problemas de una nave estelar bajo una vela solar es que es extremadamente difícil de controlar y es casi imposible detenerse y girar en la dirección opuesta, porque la luz del sol viaja solo en una dirección: lejos del Sol. Una solución a este problema es desplegar la vela y utilizar la luz de la estrella objetivo para frenarla. Otra posibilidad es realizar una maniobra gravitacional cerca de esta estrella lejana y, utilizando el efecto cabestrillo, acelerar para el viaje de regreso. La tercera opción es aterrizar en alguna luna de ese sistema estelar, construir en ella una batería de láseres y emprender el viaje de regreso, utilizando la luz de la estrella y los rayos láser.

Johnson sueña con las estrellas, pero comprende que la realidad en este momento parece mucho más modesta que sus sueños. En 1993, los rusos desplegaron un reflector de 25 puntos hecho de lavsan en un barco desacoplado de la estación Mir, pero el propósito del experimento era sólo demostrar el sistema de despliegue. El segundo intento terminó en fracaso. En 2004, los japoneses lanzaron con éxito dos prototipos de velas solares, pero nuevamente el objetivo era probar el sistema de despliegue, no la propulsión. En 2005, hubo un ambicioso intento de desplegar una vela solar real llamada Cosmos 1, organizado por la Sociedad Planetaria, la organización pública Cosmos Studios y la Academia de Ciencias de Rusia. La vela se lanzó desde un submarino ruso, pero el lanzamiento del cohete Volna no tuvo éxito y la vela solar no alcanzó la órbita.

Y en 2008, cuando un equipo de la NASA intentó lanzar la vela solar NanoSail-D, ocurrió lo mismo con el cohete Falcon 1.

Finalmente, en mayo de 2010, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón lanzó con éxito IKAROS, la primera nave espacial que utiliza tecnología de vela solar en el espacio interplanetario. El aparato fue colocado en una trayectoria de vuelo hacia Venus, desplegó con éxito una vela cuadrada con una diagonal de 20 m y demostró la capacidad de controlar su orientación y cambiar su velocidad de vuelo. En el futuro, los japoneses planean lanzar otra sonda interplanetaria con una vela solar hacia Júpiter.

cohete nuclear

Los científicos también están considerando la posibilidad de utilizar la energía nuclear para los viajes interestelares. En 1953, la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos inició un serio desarrollo de cohetes con reactores nucleares, que comenzó con el proyecto Rover. En las décadas de 1950 y 1960. Los experimentos con misiles nucleares terminaron en su mayoría sin éxito. Los motores nucleares se comportaban de forma inestable y, en general, resultaban demasiado complejos para los sistemas de control de la época. Además, es fácil demostrar que la producción de energía de un reactor de fisión atómica convencional es completamente insuficiente para una nave espacial interestelar. Un reactor nuclear industrial medio produce aproximadamente 1.000 megavatios de energía, cantidad insuficiente para llegar a las estrellas.

Sin embargo, allá por los años cincuenta. Los científicos propusieron utilizar bombas atómicas y de hidrógeno, en lugar de reactores, para las naves espaciales interestelares. El proyecto Orión, por ejemplo, debía acelerar un cohete con ondas explosivas de bombas atómicas. Se suponía que la nave espacial lanzaría una serie de bombas atómicas detrás de sí misma, cuyas explosiones generarían poderosas ráfagas de radiación de rayos X. Se suponía que la onda expansiva de estas explosiones aceleraría la nave estelar.

En 1959, los físicos de General Atomics estimaron que una versión avanzada de Orion, con un diámetro de 400 m, pesaría 8 millones de toneladas y estaría propulsada por 1.000 bombas de hidrógeno.

El físico Freeman Dyson fue un ferviente partidario del proyecto Orión. “Para mí, Orión significó la accesibilidad de todo el sistema solar para la propagación de la vida. Podría cambiar el curso de la historia, dice Dyson. Además, sería una manera conveniente de deshacerse de las bombas atómicas. "En un vuelo nos desharíamos de 2.000 bombas".

El fin del proyecto Orión, sin embargo, fue el Tratado de Limitación de Ensayos Nucleares firmado en 1963, que prohibía las explosiones terrestres. Sin pruebas, fue imposible llevar a cabo el diseño de Orion y el proyecto se cerró.

Motor de fusión de flujo directo

En 1960, Robert W. Bussard propuso otro proyecto de misil nuclear; propuso equipar el cohete con un motor termonuclear, similar al motor a reacción de un avión convencional. En general, un motor ramjet captura aire durante el vuelo y lo mezcla con combustible en su interior. Luego, la mezcla de combustible y aire se enciende, creando una explosión química que genera propulsión. Bussard propuso aplicar el mismo principio a un motor de fusión. En lugar de extraer aire de la atmósfera, como lo hace un motor de avión, un motor de fusión ramjet recogerá hidrógeno del espacio interestelar. El gas recogido debe comprimirse y calentarse mediante campos eléctricos y magnéticos antes de que comience la reacción de fusión termonuclear del helio, que liberará enormes cantidades de energía. Se producirá una explosión y el cohete recibirá un impulso. Y dado que las reservas de hidrógeno en el espacio interestelar son inagotables, es de suponer que un motor nuclear estatorreactor podría funcionar para siempre.

El diseño del barco con motor de fusión ramjet se asemeja a un cono de helado. El embudo captura gas hidrógeno, que luego ingresa al motor, se calienta y sufre una reacción de fusión con otros átomos de hidrógeno. Bussard calculó que un motor nuclear estatorreactor que pesa unas 1.000 toneladas es capaz de mantener una aceleración constante de unos 10 m/s 2 (es decir, aproximadamente igual a la aceleración de la gravedad en la Tierra); En este caso, dentro de un año la nave espacial acelerará a aproximadamente el 77% de la velocidad de la luz. Dado que un motor nuclear ramjet no está limitado por las reservas de combustible, una nave espacial con dicho motor podría, en teoría, ir más allá de los límites de nuestra galaxia y en solo 23 años, según el reloj de la nave, llegar a la nebulosa de Andrómeda, ubicada a una distancia de 2 millones de años luz de nosotros. (Según la teoría de la relatividad de Einstein, en una nave que se acelera, el tiempo se ralentiza, de modo que los astronautas de una nave estelar envejecerán sólo 23 años, incluso si han pasado millones de años en la Tierra durante este tiempo.)

Sin embargo, aquí también existen serios problemas. En primer lugar, el medio interestelar contiene principalmente protones individuales, por lo que un motor de fusión tendría que quemar hidrógeno puro, aunque esta reacción no produce mucha energía. (La fusión del hidrógeno puede ocurrir de diferentes maneras. Actualmente, en la Tierra, los científicos prefieren la opción de la influencia del deuterio y el tritio, que liberan mucha más energía. Sin embargo, en el medio interestelar, el hidrógeno se encuentra en forma de protones individuales, por lo que en En los motores nucleares ramjet sólo se puede utilizar la fusión protón-protón (una reacción de fusión que libera mucha menos energía que la reacción deuterio-tritio). Sin embargo, Bussard demostró que si se modifica la mezcla de combustible añadiendo algo de carbono, entonces el carbono, funcionando como un catalizador, producirá una enorme cantidad de energía, suficiente para una nave espacial.

En segundo lugar, el embudo delante de la nave espacial, para recoger suficiente hidrógeno, debe ser enorme: unos 160 km de diámetro, por lo que habrá que recogerlo en el espacio.

Hay otro problema sin resolver. En 1985, los ingenieros Robert Zubrin y Dana Andrews demostraron que la resistencia ambiental impediría que una nave estelar propulsada por estatorreactores acelerara hasta velocidades cercanas a la de la luz. Esta resistencia se debe al movimiento del barco y del embudo en el campo de los átomos de hidrógeno. Sin embargo, sus cálculos se basan en algunas suposiciones que en el futuro pueden no ser aplicables a los barcos con motores estatorreactores.

En la actualidad, aunque no tenemos ideas claras sobre el proceso de fusión protón-protón (así como sobre la resistencia de los iones de hidrógeno en el medio interestelar), las perspectivas para un motor nuclear ramjet siguen siendo inciertas. Pero si estos problemas de ingeniería pueden resolverse, este diseño probablemente será uno de los mejores.

Cohetes de antimateria

Otra opción es utilizar antimateria, la mayor fuente de energía del Universo, para la nave estelar. La antimateria es lo opuesto a la materia en el sentido de que todas las partes constituyentes de un átomo tienen cargas opuestas. Por ejemplo, un electrón tiene carga negativa, pero un antielectrón (positrón) tiene carga positiva. Al entrar en contacto con la materia, la antimateria se aniquila. Esto libera tanta energía que una cucharadita de antimateria sería suficiente para destruir toda Nueva York.

La antimateria es tan poderosa que los villanos de Ángeles y demonios de Dan Brown la usan para construir una bomba y planean volar el Vaticano; En la historia, roban antimateria del mayor centro de investigación nuclear europeo, el CERN, situado en Suiza, cerca de Ginebra. A diferencia de una bomba de hidrógeno, que tiene sólo un 1% de eficacia, una bomba de antimateria tendría una eficacia del 100%. Durante la aniquilación de la materia y la antimateria, la energía se libera en total conformidad con la ecuación de Einstein: E=mc 2.

En principio, la antimateria es un combustible ideal para cohetes. Según Gerald Smith, de la Universidad Estatal de Pensilvania, 4 miligramos de antimateria serían suficientes para volar a Marte, y cien gramos llevarían la nave a las estrellas más cercanas. La aniquilación de la antimateria libera mil millones de veces más energía que la que se puede obtener con la misma cantidad de combustible para cohetes modernos. Un motor de antimateria parecería bastante simple. Simplemente puede inyectar partículas de antimateria, una tras otra, en una cámara de cohete especial. Allí se aniquilan con materia ordinaria, provocando una explosión titánica. Luego, los gases calentados se expulsan desde un extremo de la cámara, creando un empuje en chorro.

Todavía estamos muy lejos de hacer realidad este sueño. Los científicos pudieron obtener antielectrones y antiprotones, así como átomos de antihidrógeno, en los que el antielectrón circula alrededor del antiprotón. Esto se hizo tanto en el CERN como en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (más comúnmente llamado Fermilab) cerca de Chicago en el Tevatron, el segundo acelerador de partículas más grande del mundo (solo más grande que el Gran Colisionador de Hadrones del CERN). En ambos laboratorios, los físicos dirigieron una corriente de partículas de alta energía hacia un objetivo y obtuvieron una corriente de fragmentos, incluidos antiprotones. Utilizando potentes imanes, se separó la antimateria de la materia ordinaria. Luego, los antiprotones resultantes se desaceleraron y se les permitió mezclarse con antielectrones, dando como resultado átomos de antihidrógeno.

Dave McGinnis, uno de los físicos del Fermilab, ha pensado detenidamente sobre el uso práctico de la antimateria. Él y yo estábamos junto al Tevatron y Dave me explicó la desconcertante economía de la antimateria. La única forma conocida de obtener una cantidad significativa de antimateria, dijo, era utilizar un poderoso colisionador como el Tevatron; pero estas máquinas son extremadamente caras y sólo pueden producir antimateria en cantidades muy pequeñas. Por ejemplo, en 2004, un colisionador del CERN proporcionó a los científicos varias billonésimas de gramo de antimateria, y este placer les costó a los científicos 20 millones de dólares. A ese precio, la economía mundial quebraría antes de que se pudiera producir suficiente antimateria para una expedición estelar. Los motores de antimateria en sí, enfatizó McGinnis, no son particularmente complicados y ciertamente no contradicen las leyes de la naturaleza. Pero el coste de un motor de este tipo no permitirá que se construya en un futuro próximo.

Una de las razones por las que la antimateria es tan increíblemente cara son las enormes sumas que hay que gastar en la construcción de aceleradores y colisionadores. Sin embargo, los aceleradores en sí son máquinas universales y no se utilizan principalmente para la producción de antimateria, sino para la producción de todo tipo de partículas elementales exóticas. Esta es una herramienta de investigación física, no un aparato industrial.

Se puede suponer que el desarrollo de un nuevo tipo de colisionador, diseñado específicamente para la producción de antimateria, podría reducir considerablemente su coste. La producción en masa de tales máquinas produciría cantidades significativas de antimateria. Harold Gerrish, de la NASA, confía en que el precio de la antimateria podría llegar a bajar a 5.000 dólares por microgramo.

Otra posibilidad para utilizar antimateria como combustible para cohetes es encontrar un meteorito de antimateria en el espacio exterior. Si se encontrara un objeto así, lo más probable es que su energía fuera suficiente para alimentar más de una nave espacial. Hay que decir que en 2006, como parte del satélite ruso Resurs-DK, se lanzó el instrumento europeo PAMELA, cuyo objetivo es buscar antimateria natural en el espacio exterior.

Si se descubre antimateria en el espacio, la humanidad tendrá que idear algo parecido a una red electromagnética para recolectarla.

Entonces, aunque las naves espaciales interestelares de antimateria son una idea muy real y no contradicen las leyes de la naturaleza, lo más probable es que no aparezcan en el siglo XXI, a menos que al final del siglo los científicos puedan reducir el costo de la antimateria a alguna cantidad razonable. Pero si esto se puede hacer, el proyecto de la nave espacial antimateria será sin duda uno de los primeros en ser considerados.

Nanonaves

Hace tiempo que estamos acostumbrados a los efectos especiales en películas como Star Wars y Star Trek; Cuando se piensa en naves espaciales, surgen imágenes de enormes máquinas futuristas, repletas de los últimos inventos en el campo de los dispositivos de alta tecnología. Mientras tanto, existe otra posibilidad: utilizar la nanotecnología para crear naves espaciales diminutas, no más grandes que un dedal o una aguja, o incluso más pequeñas. Ya estamos seguros de que las naves espaciales tendrán que ser enormes, como la Enterprise, y transportar a toda una tripulación de astronautas. Pero con la ayuda de la nanotecnología, las funciones principales de una nave estelar se pueden contener en un volumen mínimo, y entonces no será una nave enorme, en la que la tripulación tendrá que vivir durante muchos años, irá a las estrellas, sino millones de diminutas nanonaves. Quizás sólo una pequeña parte de ellos llegue a su destino, pero lo principal se hará: habiendo llegado a uno de los satélites del sistema de destino, estos barcos construirán una fábrica y garantizarán la producción de un número ilimitado de sus propios ejemplares.

Vint Cerf cree que las nanonaves pueden utilizarse tanto para estudiar el sistema solar como, con el tiempo, para vuelos a las estrellas. Dice: “Si podemos diseñar nanodispositivos pequeños pero potentes que puedan transportarse y entregarse fácilmente a la superficie, debajo de la superficie y a la atmósfera de nuestros planetas y lunas vecinos, la exploración del sistema solar será mucho más eficiente... Estas mismas capacidades pueden extenderse a la exploración interestelar"

Se sabe que en la naturaleza los mamíferos sólo dan a luz a unas pocas crías y se aseguran de que todas sobrevivan. Los insectos, por el contrario, producen una gran cantidad de crías, pero sólo una pequeña cantidad de ellas sobrevive. Ambas estrategias son lo suficientemente exitosas como para permitir que existan especies en el planeta durante muchos millones de años. Del mismo modo, podemos enviar al espacio una nave espacial muy cara, o millones de naves espaciales diminutas, cada una de las cuales costará un centavo y consumirá muy poco combustible.

El propio concepto de nanonaves se basa en una estrategia muy exitosa y muy utilizada en la naturaleza: la estrategia del enjambre. Los pájaros, las abejas y similares suelen volar en bandadas o enjambres. No se trata sólo de que un gran número de parientes garantice la seguridad; Además, la bandada actúa como sistema de alerta temprana. Si sucede algo peligroso en un extremo de la bandada, por ejemplo, el ataque de un depredador, toda la bandada recibe instantáneamente información al respecto. El rebaño es muy eficiente y enérgico. Los pájaros, que vuelan en una característica figura en forma de V, una cuña, utilizan flujos turbulentos del ala de un vecino que está delante y, por lo tanto, facilitan su vuelo.

Los científicos hablan de un enjambre, enjambre o familia de hormigas como un “superorganismo”, que en algunos casos tiene inteligencia propia, independiente de las capacidades de los individuos que lo componen. El sistema nervioso de una hormiga, por ejemplo, es muy simple y el cerebro es muy pequeño, pero en conjunto, una familia de hormigas puede construir una estructura muy compleja: un hormiguero. Los científicos esperan aprovechar las lecciones de la naturaleza al desarrollar robots "enjambre" que algún día puedan emprender largos viajes a otros planetas y estrellas.

En cierto modo, todo esto recuerda al concepto de "polvo inteligente" que está desarrollando el Pentágono: miles de millones de partículas equipadas con diminutos sensores se esparcen en el aire y realizan reconocimientos. Cada sensor en sí no tiene inteligencia y proporciona sólo una pequeña cantidad de información, pero juntos pueden proporcionar a sus propietarios montañas de todo tipo de datos. DARPA ha patrocinado investigaciones en esta área con miras a futuras aplicaciones militares, por ejemplo, utilizando polvo inteligente para monitorear las posiciones enemigas en el campo de batalla. En 2007 y 2009 La Fuerza Aérea de EE.UU. ha publicado planes detallados de armas para las próximas décadas; Hay de todo, desde versiones avanzadas del avión no tripulado Predator (que hoy cuesta 4,5 millones de dólares) hasta enormes enjambres de sensores diminutos y baratos del tamaño de la cabeza de un alfiler.

Los científicos también están interesados ​​en este concepto. Los enjambres de polvo inteligentes serían útiles para monitorear en tiempo real un huracán desde miles de lugares diferentes; de la misma manera se pudieron observar tormentas, erupciones volcánicas, terremotos, inundaciones, incendios forestales y otros fenómenos naturales. En la película Twister, por ejemplo, seguimos a un equipo de valientes cazadores de huracanes que arriesgan sus vidas colocando sensores alrededor de los tornados. Esto no sólo es muy arriesgado, sino que tampoco es muy eficaz. En lugar de arriesgar la vida colocando varios sensores alrededor de un cráter volcánico durante una erupción o alrededor de un tornado que recorre la estepa y recibir información de ellos sobre la temperatura, la humedad y la velocidad del viento, sería mucho más eficaz esparcir polvo inteligente en el aire. y obtener datos simultáneamente de miles de puntos diferentes repartidos en una superficie de cientos de kilómetros cuadrados. En un ordenador, estos datos se recopilarán en una imagen tridimensional que mostrará en tiempo real el desarrollo de un huracán o las diferentes fases de una erupción. Las empresas comerciales ya están trabajando en ejemplos de estos diminutos sensores, y algunos de ellos son en realidad más pequeños que la cabeza de un alfiler.

Otra ventaja de las nanonaves es que necesitan muy poco combustible para llegar al espacio exterior. Mientras que los enormes vehículos de lanzamiento sólo pueden acelerar a velocidades de 11 km/s, objetos pequeños como las nanonaves son relativamente fáciles de lanzar al espacio a velocidades increíblemente altas. Por ejemplo, las partículas elementales se pueden acelerar a velocidades subluz utilizando un campo eléctrico convencional. Si se les da a las nanopartículas una pequeña carga eléctrica, también pueden acelerarse fácilmente mediante un campo eléctrico.

En lugar de gastar enormes cantidades de dinero en enviar sondas interplanetarias, es posible dotar a cada nanonave de la capacidad de replicarse; por lo tanto, incluso un nanobot podría construir una fábrica de nanobots o incluso una base lunar. Después de esto, nuevas sondas autorreplicantes partirán para explorar otros mundos. (El problema es crear el primer nanobot capaz de autocopiarse, y esto todavía es una cuestión de un futuro muy lejano).

En 1980, la NASA se tomó tan en serio la idea de un robot autorreplicante que encargó un estudio especial a la Universidad de Santa Clara llamado “Automatización avanzada para tareas espaciales” y examinó en detalle varias opciones posibles. Uno de los escenarios considerados por los científicos de la NASA implicaba enviar pequeños robots autorreplicantes a la Luna. Allí, los robots tuvieron que organizar la producción de los de su propia especie a partir de materiales de desecho.

El informe sobre este programa se dedicó principalmente a la creación de una planta química para procesar suelo lunar (regolito). Se suponía, por ejemplo, que el robot aterrizaría en la luna, se dividiría en sus partes constituyentes y luego ensamblaría una nueva configuración a partir de ellas, exactamente como un robot de juguete en transformación. Así, el robot podría montar grandes espejos parabólicos para enfocar la luz solar y comenzar a derretir el regolito. Luego usaría ácido fluorhídrico para extraer metales utilizables y otras sustancias del regolito fundido. Se podrían utilizar metales para construir una base lunar. Con el tiempo, el robot también construiría una pequeña fábrica lunar para producir sus propias copias.

A partir de los datos de este informe, el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA lanzó una serie de proyectos basados ​​en el uso de robots autorreplicantes. Mason Peck de la Universidad de Cornell fue uno de los que se tomó en serio la idea de pequeñas naves espaciales.

Visité el laboratorio de Peck y vi con mis propios ojos un banco de trabajo lleno de todo tipo de componentes que algún día podrían estar destinados a ir al espacio. Junto al banco de trabajo había también una pequeña sala limpia con paredes de plástico, donde se ensamblaban los componentes delgados de los futuros satélites.

La visión de Peck sobre la exploración espacial es muy diferente a todo lo que vemos en las películas de Hollywood. Sugiere la posibilidad de crear un chip que mida centímetro a centímetro y pese un gramo, que pueda acelerarse al 1% de la velocidad de la luz. Puede aprovechar, por ejemplo, el efecto honda, con el que la NASA acelera sus estaciones interplanetarias a velocidades enormes. Esta maniobra de gravedad implica dar vueltas alrededor del planeta; De la misma manera, una piedra en una honda, sostenida por un cinturón de gravedad, acelera, vuela en círculo y es disparada en la dirección deseada. Aquí la gravedad del planeta ayuda a dar velocidad adicional a la nave espacial.

Pero Peck quiere utilizar fuerzas magnéticas en lugar de la gravedad. Espera obligar a la micronave espacial a describir un bucle en el campo magnético de Júpiter, que es 20.000 veces más intenso que el campo magnético de la Tierra y bastante comparable a los campos de los aceleradores terrestres capaces de acelerar partículas elementales a energías de billones de electronvoltios.

Me mostró una muestra: un microcircuito que, según su plan, algún día podría emprender un largo viaje alrededor de Júpiter. Era un cuadrado diminuto, más pequeño que la punta de un dedo, literalmente lleno de todo tipo de material científico. En general, el aparato interestelar de Peck será muy sencillo. Por un lado, el chip tiene una batería solar, que debería proporcionarle energía para la comunicación, y por el otro, un transmisor de radio, una cámara de vídeo y otros sensores. Este dispositivo no tiene motor y el campo magnético de Júpiter tendrá que acelerarlo. (Desafortunadamente, en 2007, el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA, que había financiado este y otros proyectos innovadores para el programa espacial desde 1998, cerró debido a recortes presupuestarios).

Vemos que la idea de Peck sobre las naves espaciales es muy diferente de la aceptada en la ciencia ficción, donde enormes naves espaciales deambulan por las inmensidades del Universo bajo el control de un equipo de valientes astronautas. Por ejemplo, si apareciera una base científica en una de las lunas de Júpiter, se podrían poner en órbita alrededor del gigante gaseoso docenas de naves tan pequeñas. Si, entre otras cosas, apareciera en esta luna una batería de cañones láser, las pequeñas naves podrían acelerarse a una fracción notable de la velocidad de la luz, dándoles aceleración mediante un rayo láser.

Un poco más tarde, le hice a Peck una pregunta sencilla: ¿podría reducir su chip al tamaño de una molécula utilizando nanotecnología? Entonces ni siquiera será necesario el campo magnético de Júpiter: podrán acelerarse a velocidades subluz en un acelerador convencional construido en la Luna. Dijo que era posible, pero aún no había resuelto los detalles.

Así que tomamos un trozo de papel y juntos comenzamos a escribir ecuaciones en él y a descubrir qué saldría de ello. (Así es como los científicos nos comunicamos entre nosotros: vamos con una tiza a la pizarra o tomamos una hoja de papel e intentamos resolver un problema usando varias fórmulas). Escribimos una ecuación para la fuerza de Lorentz, que Peck propone usar. para acelerar sus naves cerca de Júpiter. Luego redujimos mentalmente las naves al tamaño de moléculas y las colocamos mentalmente en un acelerador hipotético como el Gran Colisionador de Hadrones. Rápidamente nos dimos cuenta de que con la ayuda de un acelerador convencional colocado en la Luna, nuestras nanonaves espaciales podrían acelerarse a velocidades cercanas a la velocidad de la luz sin ningún problema. Al reducir el tamaño de la nave espacial de una placa de un centímetro a una molécula, pudimos reducir el acelerador necesario para acelerarlas; Ahora, en lugar de Júpiter, podríamos utilizar un acelerador de partículas tradicional. La idea nos pareció bastante realista.

Sin embargo, después de analizar nuevamente las ecuaciones, llegamos a una conclusión general: el único problema aquí es la estabilidad y resistencia de las nanonaves espaciales. ¿El acelerador destrozará nuestras moléculas? Como una bola en una cuerda, estas nanonaves experimentarán fuerzas centrífugas cuando aceleren a velocidades cercanas a la luz. Además, estarán cargados eléctricamente, de modo que incluso las fuerzas eléctricas amenazarán su integridad. La conclusión general: sí, las nanonaves son una posibilidad real, pero se necesitarán décadas de investigación antes de que el chip de Peck pueda reducirse a un tamaño molecular y amplificarse lo suficiente como para que acercarse a la velocidad de la luz no lo dañe de ninguna manera.

Mientras tanto, Mason Peck sueña con enviar un enjambre de nanonaves a la estrella más cercana con la esperanza de que al menos algunas de ellas superen el espacio interestelar que nos separa. Pero ¿qué harán cuando lleguen a su destino?

Aquí es donde entra en juego el proyecto de Pei Zhang de la Universidad Carnegie Mellon en Silicon Valley. Creó toda una flotilla de mini-helicópteros, que algún día podrían estar destinados a volar a la atmósfera de un planeta alienígena. Con orgullo me mostró su enjambre de minibots que parecían helicópteros de juguete. Sin embargo, la simplicidad externa es engañosa. Vi claramente que cada uno de ellos tenía un chip lleno de la electrónica más compleja. Con solo presionar un botón, Zhang levantó cuatro minibots en el aire, que inmediatamente se dispersaron en diferentes direcciones y comenzaron a transmitirnos información. Muy pronto me vi rodeado de minibots por todos lados.

Se supone que estos helicópteros, me dijo Zhang, brindan asistencia en circunstancias críticas como un incendio o una explosión; su tarea es la recopilación y el reconocimiento de información. Con el tiempo, los minibots podrán equiparse con cámaras de televisión y sensores de temperatura, presión, dirección del viento, etc.; En caso de un desastre natural o provocado por el hombre, dicha información puede ser vital. Se podrían lanzar miles de minibots sobre un campo de batalla, un incendio forestal o (¿por qué no?) sobre un paisaje alienígena inexplorado. Todos se comunican constantemente entre sí. Si un minibot encuentra un obstáculo, los demás lo sabrán inmediatamente.

Entonces, un escenario para los viajes interestelares es disparar miles de chips desechables baratos, similares al chip de Mason Peck, hacia la estrella más cercana, volando a una velocidad cercana a la de la luz. Si incluso una pequeña parte de ellas llega a su destino, las mininaves soltarán sus alas o hélices y, como el enjambre mecánico de Pei Zhang, volarán sobre un paisaje alienígena sin precedentes. Enviarán información por radio directamente a la Tierra. Una vez que se descubran planetas prometedores, partirá la segunda generación de mininaves; Su tarea será construir fábricas cerca de una estrella distante para producir las mismas mininaves espaciales, que luego irán a la siguiente estrella. El proceso se desarrollará sin cesar.

¿Éxodo de la Tierra?

Para 2100, probablemente enviaremos astronautas a Marte y al cinturón de asteroides, exploraremos las lunas de Júpiter y tomaremos en serio el envío de sondas a las estrellas.

Pero ¿qué pasa con la humanidad? ¿Tendremos colonias espaciales y podrán solucionar el problema de la superpoblación? ¿Encontraremos un nuevo hogar en el espacio? ¿Comenzará la raza humana a abandonar la Tierra en 2100?

No. Dado el costo de los viajes espaciales, la mayoría de la gente no abordará una nave espacial y verá planetas distantes en 2100, o incluso mucho después. Quizás un puñado de astronautas habrá logrado crear algunos pequeños puestos de avanzada de la humanidad en otros planetas y satélites para entonces, pero la humanidad en su conjunto seguirá confinada a la Tierra.

Dado que la Tierra será el hogar de la humanidad durante muchos siglos más, preguntémonos: ¿cómo se desarrollará la civilización humana? ¿Qué impacto tendrá la ciencia en el estilo de vida, el trabajo y la sociedad? La ciencia es el motor de la prosperidad, por lo que vale la pena pensar en cómo cambiará la civilización humana y nuestro bienestar en el futuro.

Notas:

La base para determinar las coordenadas del usuario no es medir los cambios de frecuencia, sino sólo el tiempo de viaje de las señales de varios satélites ubicados a diferentes (pero conocidas en cada momento) distancias de él. Para determinar tres coordenadas espaciales, en principio, basta con procesar señales de cuatro satélites, aunque normalmente el receptor "tiene en cuenta" todos los satélites en funcionamiento que escucha en ese momento. También existe un método más preciso (pero también más difícil de implementar) basado en medir la fase de la señal recibida. - Aprox. carril

O en otro idioma terrenal, según dónde se rodó la película. - Aprox. carril

De hecho, el proyecto TPF ha estado incluido en los planes a largo plazo de la NASA durante mucho tiempo, pero siempre ha sido un "proyecto en papel", lejos de la etapa de implementación práctica. Ni este ni un segundo proyecto de la misma área temática, el Fotógrafo de Planetas Terrestres (TPI), están incluidos en la propuesta de presupuesto del año fiscal 2012. Quizás su sucesora sea la misión Nuevos Mundos para obtener imágenes y espectroscopía de planetas similares a la Tierra, pero no se puede decir nada sobre el momento de su lanzamiento. - Aprox. carril

En realidad, no se trataba de sensibilidad, sino de la calidad de la superficie del espejo. - Aprox. carril

Este proyecto fue seleccionado en febrero de 2009 para su implementación conjunta por la NASA y la Agencia Espacial Europea. A principios de 2011, los estadounidenses se retiraron del proyecto por falta de fondos y Europa pospuso su decisión de participar en él hasta febrero de 2012. El proyecto Ice Clipper que se menciona a continuación fue propuesto para un concurso de la NASA en 1997 y no fue aceptado. . - Aprox. carril

Desgraciadamente, el texto también en esto está desactualizado. Al igual que EJSM, este proyecto conjunto perdió el apoyo de Estados Unidos a principios de 2011 y está bajo revisión, reclamando los mismos fondos en el presupuesto de EKA que EJSM y el Observatorio Internacional de Rayos X IXO. Sólo uno de estos tres proyectos, en forma reducida, podrá aprobarse para su ejecución en 2012, y el lanzamiento podrá realizarse después de 2020 - Nota. carril

Y algunos de ellos están siendo interrogados. - Aprox. carril

En sentido estricto, así se llamaba el programa de la NASA diseñado para cumplir con los requisitos de Bush, cuyas principales disposiciones describe el autor a continuación. - Aprox. carril

Estados Unidos tiene cohetes y no es necesario inventarlos desde cero: la nave espacial Orion puede ser lanzada por una versión pesada (el portaaviones Delta IV y naves privadas más ligeras) en cohetes Atlas V o Falcon-9. Pero no existe ni una sola nave espacial tripulada ya preparada y no la habrá en los próximos tres o cuatro años. - Aprox. carril

La cuestión, por supuesto, no es la distancia, sino el aumento y disminución de la velocidad necesaria para los vuelos. También es aconsejable limitar la duración de la expedición para minimizar la exposición a la radiación de la tripulación. En total, estas restricciones pueden dar lugar a un patrón de vuelo con un consumo de combustible muy elevado y, en consecuencia, un gran peso del complejo expedicionario y su coste. - Aprox. carril

Esto no es verdad. Los gases calientes penetraron en el ala izquierda del Columbia y, tras un calentamiento prolongado, lo privaron de su fuerza. El ala se deformó, el barco perdió su única orientación correcta al frenar en la atmósfera superior y fue destruido por fuerzas aerodinámicas. Los astronautas murieron debido a la despresurización y a sobrecargas insoportables. - Aprox. carril

En febrero de 2010, la administración Obama anunció el cierre completo del programa Constellation, incluida la nave espacial Orion, pero ya en abril acordó mantenerlo como vehículo de rescate para la ISS. En 2011 se llegó a un consenso sobre el inicio inmediato de la financiación del vehículo de lanzamiento superpesado SLS basado en los elementos del transbordador y la continuación del trabajo en Orion sin un anuncio formal de los objetivos del prometedor programa tripulado. - Aprox. carril

¡Nada como esto! En primer lugar, los rusos y los estadounidenses, que ahora vuelan juntos durante seis meses seguidos, aterrizan con buena salud y pueden caminar, aunque con precaución, el día del aterrizaje. En segundo lugar, la situación de los cosmonautas soviéticos y rusos era la misma después de vuelos récord que duraron 366 y 438 días, ya que los medios que hemos desarrollado para combatir los efectos de los factores de los vuelos espaciales son suficientes para esos períodos. En tercer lugar, Andriyan Nikolaev y Vitaly Sevastyanov apenas podían gatear después de un vuelo récord de 18 días en la Soyuz-9 en 1970, cuando todavía prácticamente no se habían aplicado medidas preventivas. - Aprox. carril

Hacer girar un barco o parte de él alrededor de su eje es bastante sencillo y casi no requiere consumo adicional de combustible. Otra cosa es que puede que a la tripulación no le resulte muy conveniente trabajar en tales condiciones. Sin embargo, prácticamente no existen datos experimentales al respecto. - Aprox. carril

Esta estimación popular del costo de la ISS es incorrecta porque incluye artificialmente los costos de todos los vuelos del transbordador durante su construcción y operación. El diseño y la fabricación de componentes de la estación, instrumentación científica y control de la misión están valorados actualmente en aproximadamente 58 mil millones de dólares durante casi 30 años (1984-2011). - Aprox. carril

El ascensor espacial no puede terminar a la altura de la órbita geoestacionaria: para que quede inmóvil y pueda servir como soporte para el movimiento de las cabinas de transporte, el sistema debe estar equipado con un contrapeso a una altitud de hasta 100.000 km. . - Aprox. carril

La segunda copia de esta nave espacial, NanoSail-D2, fue lanzada el 20 de noviembre de 2010 junto con el satélite Fastsat, se separó de él el 17 de enero de 2011 y desplegó con éxito una vela espacial con una superficie de 10 m2. - Aprox. carril

En mayo de 2011, tres "satélites con chip" experimentales del equipo de Peck fueron entregados a la ISS para realizar pruebas de resistencia en condiciones del espacio exterior. - Aprox. carril

Una transferencia de este tipo es en sí misma una tarea de enormes proporciones. - Aprox. carril

Los científicos planetarios han fijado prioridades en el estudio del Sistema Solar.

A las personas nacidas durante la era de la exploración espacial, los libros sobre el sistema solar publicados antes de 1957 les provocan a menudo un estado de shock. Qué poco sabía la generación mayor, sin siquiera tener idea de los enormes volcanes y cañones de Marte, en comparación con los cuales el Monte Everest parece un hormiguero forestal y el Gran Cañón parece una zanja al costado de la carretera. Quizás antes se creía que bajo las nubes de Venus podría haber una lujosa jungla húmeda, o un desierto seco e interminable, o un océano hirviente, o enormes pantanos de alquitrán, cualquier cosa, pero no lo que realmente resultó ser: enormes campos volcánicos. escenas del diluvio de magma congelado de Noé. El aspecto de Saturno antes parecía aburrido: dos anillos vagos, mientras que hoy podemos admirar cientos y miles de anillos elegantes. Los satélites de los planetas gigantes eran manchas, no paisajes fantásticos con lagos de metano y géiseres de polvo.

En aquellos años, todos los planetas parecían pequeñas islas de luz y la Tierra parecía mucho más grande de lo que es hoy. Nadie ha visto nunca nuestro planeta desde fuera: mármol azul sobre terciopelo negro, cubierto por una fina capa de agua y aire. Nadie sabía que la Luna debía su nacimiento al impacto, ni que la muerte de los dinosaurios se produjo al mismo tiempo. Nadie entendió completamente cómo la humanidad podría cambiar por completo el medio ambiente de todo el planeta. Además, la era espacial nos ha enriquecido con conocimientos sobre la naturaleza y ha abierto nuevas perspectivas.

Desde el lanzamiento del Sputnik, la exploración planetaria ha tenido varios altibajos. Por ejemplo, en los años 1980. el trabajo casi se ha paralizado. Hoy en día, decenas de sondas de diferentes países recorren el sistema solar, desde Mercurio hasta Plutón. Pero el presupuesto se recorta, los gastos aumentan y no siempre conducen al resultado deseado, lo que ensombrece a la NASA. La agencia atraviesa actualmente un período difícil en su historia desde que Nixon puso fin al programa Apolo hace 35 años.

“Los especialistas de la NASA continúan buscando áreas prioritarias para la investigación”, afirma Anthony Janetos ( Antonio Janetos) del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, miembro del Consejo Nacional de Investigación (NRC), que supervisa el programa de observación de la Tierra de la NASA. -¿Están explorando el espacio? ¿Están estudiando al hombre o haciendo ciencia pura? ¿Corren hacia las galaxias o se limitan al sistema solar? ¿Están interesados ​​en transbordadores y estaciones espaciales o simplemente en la naturaleza de nuestro planeta?

En principio, este desarrollo de los acontecimientos debería dar sus frutos. No sólo se deben reactivar los programas de sondas robóticas, sino que también se deben reactivar los vuelos espaciales tripulados. El presidente George W. Bush se fijó en 2004 el objetivo de poner un pie en la Luna y Marte. A pesar de la controversia de esta idea, la NASA la aprovechó. Pero la dificultad fue que rápidamente se convirtió en un mandato sin financiación y obligó a la agencia a romper el muro que tradicionalmente “protege” la ciencia y los programas tripulados de los sobrecostos. "Creo que todo el mundo sabe que la agencia no tiene suficiente dinero para hacer todo el trabajo que hay que hacer", dice Bill Claybaugh ( Bill Claybaugh), Director de Investigación y Análisis de la NASA. "El dinero tampoco llueve como oro sobre las agencias espaciales de otros países".

La NRC a veces da un paso atrás y se pregunta cómo le está yendo a la ciencia planetaria en todo el mundo. Por ello, presentamos una lista de objetivos prioritarios.

1. Seguimiento del clima de la Tierra

En 2005, un panel del Consejo Nacional de Investigación concluyó: “existe el riesgo de que el sistema de satélites medioambientales falle”. Desde entonces la situación ha cambiado. La NASA ha transferido 600 millones de dólares durante cinco años de proyectos de exploración de la Tierra para apoyar programas para el transbordador y la estación espacial. Al mismo tiempo, el desarrollo de un nuevo sistema nacional de satélites de observación de la Tierra en órbita polar ha excedido el presupuesto y debe recortarse. Esto se aplica a los instrumentos que estudian el calentamiento global, midiendo la radiación solar que incide en la Tierra y los rayos infrarrojos reflejados desde la superficie terrestre.

Como resultado, más de 20 satélites del Sistema de Observación de la Tierra dejarán de funcionar incluso antes de que nuevos dispositivos lleguen a reemplazarlos. Los científicos e ingenieros esperan poder mantenerlos en funcionamiento durante algún tiempo. "Estamos listos para trabajar, pero ahora necesitamos un plan", dice Robert Cahalan ( Robert Cahalan), jefe de la División de Clima y Radiación del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. "No puedes esperar a que se rompan".

Si los satélites dejan de funcionar antes de que lleguen los reemplazos, habrá una falta de datos que dificultará el seguimiento de los cambios. Por ejemplo, si la próxima generación de dispositivos detecta que el Sol se ha vuelto más brillante, será difícil entender si esto es realmente así o si los instrumentos están mal calibrados. A menos que se realicen observaciones satelitales continuas, este problema no podrá resolverse. Observaciones de la superficie de la Tierra desde satélites. Landsat Los estudios realizados desde 1972 han sido interrumpidos durante varios años y el Departamento de Agricultura de Estados Unidos se ve obligado a comprar datos de satélites indios para controlar la cosecha.

La NRC pide que se restablezca la financiación y se lancen 17 nuevas naves espaciales que monitoricen la capa de hielo y el dióxido de carbono durante la próxima década para estudiar cómo esos factores influyen en el clima y mejorar los métodos de pronóstico. Desafortunadamente, la investigación climática está atrapada entre la observación meteorológica rutinaria (trabajo de la NOAA) y la ciencia (trabajo de la NASA). "El principal problema es que nadie tiene la tarea de vigilar el clima", afirma el climatólogo Drew Schindel ( Drew Shindell) del Centro de Investigación Espacial Goddard de la NASA. Como muchos otros científicos, cree que los programas climáticos gubernamentales, distribuidos entre diferentes departamentos, deberían agruparse y transferirse a un departamento que se ocupe únicamente de este tema.

Plan de ACCION

• Financiar 17 nuevos satélites propuestos por la NASA en la próxima década (costo: alrededor de 500 millones de dólares al año).
• Establecer una oficina de investigación climática.

2. Preparar la protección contra los asteroides

Amenaza de asteroide

Los asteroides con un diámetro de 10 km (destructores de dinosaurios) caen a la Tierra en promedio una vez cada 100 millones de años. Asteroides con un diámetro de aproximadamente 1 km (destructores globales), una vez cada medio millón de años. Una vez cada milenio se producen asteroides de 50 m de tamaño capaces de destruir una ciudad.

El Space Defense Survey identificó más de 700 cuerpos de un tamaño de kilómetros, pero no todos ellos serán peligrosos para nosotros en los próximos siglos. Sin embargo, este estudio no podrá detectar más del 75% de estos asteroides.

La probabilidad de que entre el 25% no detectado haya un asteroide que caiga a la Tierra es pequeña. El riesgo medio es de hasta mil muertes al año. El riesgo de asteroides más pequeños es de hasta 100 personas por año en promedio.

El asteroide es tan grande y la sonda espacial es tan pequeña... pero dale tiempo, e incluso un cohete débil puede desviar la roca gigante de su peligrosa órbita.

Al igual que el monitoreo del clima, proteger el planeta de los asteroides parece estar atrapado entre dos taburetes. Ni la NASA ni la Agencia Espacial Europea ( Agencia Espacial Europea, ESA) no tienen el mandato de salvar a la humanidad. Lo mejor que hicieron fue el programa Survey for Space Defense ( Encuesta de guardia espacial, NASA) con un presupuesto de 4 millones de dólares al año para buscar en el espacio cercano a la Tierra cuerpos con un diámetro superior a 1 km, que puedan causar daños no sólo a cualquier región del planeta, sino también a la Tierra en su conjunto. . Sin embargo, hasta el momento nadie está buscando sistemáticamente "destructores regionales" más pequeños, de los cuales debería haber unos 20.000 en las proximidades de la Tierra, ni tampoco existe una Dirección de Amenazas Espaciales que, en caso necesario, haga sonar la alarma. Si existiera tecnología de seguridad, se necesitarían al menos 15 años para brindar protección contra una intrusión peligrosa. "En este momento no existe ningún plan integral en Estados Unidos", dice Larry Lemke ( Larry Lemke), ingeniero del Centro Aimson de la NASA.

En respuesta a una petición del Congreso en marzo de 2007, la NASA publicó un informe en el que se afirmaba que la detección de cuerpos de entre 100 y 1.000 m de tamaño podría confiarse al Large Survey Telescope ( Gran telescopio de rastreo sinóptico, LSST), desarrollado para estudiar el cielo y buscar nuevos objetos. Los desarrolladores de este proyecto creen que, tal como fue concebido el telescopio, podrá detectar el 80% de estos cuerpos dentro de 10 años de funcionamiento (2014-2024). Con una inversión adicional de 100 millones de dólares en el proyecto, la eficiencia podría aumentar al 90%.

Como todos los instrumentos terrestres, las capacidades del telescopio LSST son limitadas. En primer lugar, tiene un punto ciego: puede observar los objetos más peligrosos que se mueven cerca de la órbita de la Tierra, ligeramente por delante o por detrás de nuestro planeta, sólo en los rayos del amanecer o del atardecer, cuando los rayos del sol dificultan su detección. En segundo lugar, este telescopio sólo puede determinar la masa de un asteroide de forma indirecta: a través de su brillo. En este caso, la estimación de la masa puede diferir a la mitad: un asteroide grande y oscuro puede confundirse con uno pequeño pero ligero. "Y esta distinción puede ser muy importante si necesitamos protección", dice Claybaugh.

Para resolver estos problemas, la NASA decidió construir un telescopio espacial infrarrojo de 500 millones de dólares y colocarlo en órbita alrededor del Sol. Podrá detectar cualquier amenaza para la Tierra y, observando cuerpos celestes en diferentes longitudes de onda, determinar su masa con un error no superior al 20%. "Si quieres hacerlo bien, necesitas observar los infrarrojos desde el espacio", dice Donald Yeomans ( Donald Yeomans) del Jet Propulsion Laboratory, coautor del informe.

¿Qué hacer si el asteroide ya avanza hacia nuestro planeta? La regla general es que para desviar un asteroide en el radio de la Tierra, es necesario cambiar su velocidad diez años antes del impacto en un milímetro por segundo, empujándolo con una explosión nuclear o retirándolo con atracción gravitacional.

En 2004, la Comisión de Expediciones a Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA recomendó realizar pruebas. Según el proyecto Don Quijote, valorado en 400 millones de dólares, se supone que cambiará su trayectoria al chocar contra un obstáculo de cuatrocientos kilogramos. La liberación de material después de la colisión como resultado del efecto de reacción cambiará la dirección del asteroide, pero nadie sabe qué tan fuerte será este efecto. Determinar esto es la tarea principal del proyecto. Los científicos deben encontrar un cuerpo en una órbita tan distante que el impacto no lo ponga accidentalmente en curso de colisión con la Tierra.

En la primavera de 2008, la ESA completó el borrador preliminar y lo dejó inmediatamente en el estante por falta de dinero. Para implementar sus planes, intentará unir fuerzas con la NASA y/o la Agencia Espacial Japonesa ( Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, JAXA).

Plan de ACCION

• Búsqueda avanzada de asteroides, incluidos cuerpos pequeños, posiblemente utilizando un telescopio espacial infrarrojo exclusivo.
• Experimento sobre la desviación controlada de un asteroide.
• Desarrollo de un sistema formal para evaluar peligros potenciales.

3. Busca una nueva vida

Antes del lanzamiento del satélite, los científicos consideraban que el sistema solar era un verdadero paraíso. Luego el optimismo disminuyó. Resultó que la hermana de la Tierra es un infierno. Al acercarse al polvoriento Marte, los Marineros descubrieron que su paisaje lleno de cráteres era similar al de la Luna; Sentados en su superficie, los vikingos no pudieron encontrar ni una sola molécula orgánica. Pero más tarde se descubrieron lugares aptos para la vida. Marte todavía se muestra prometedor. Las lunas planetarias, especialmente Europa y Encelado, parecen tener grandes mares subterráneos y enormes cantidades de materia prima para la formación de vida. Incluso Venus pudo haber estado alguna vez cubierto por un océano. En Marte, la NASA no busca los organismos en sí, sino rastros de su existencia en el pasado o en el presente, centrándose en la presencia de agua. La última sonda Phoenix, lanzada en agosto, aterrizará en la inexplorada región polar norte en 2008. No se trata de un rover, sino de un dispositivo estacionario con un manipulador capaz de excavar el suelo a varios centímetros de profundidad en busca de depósitos de hielo. El Mars Science Laboratory también se está preparando para el vuelo ( Laboratorio de Ciencias de Marte, MSL) es un vehículo explorador de Marte del tamaño de un automóvil valorado en 1.500 millones de dólares que se lanzará a finales de 2009 y aterrizará un año después.

Pero poco a poco los científicos volverán a la búsqueda directa de organismos vivos o de sus restos. La ESA planea lanzar la sonda ExoMars en 2013 ( ExoMarte), equipado con el mismo laboratorio que los Vikings y una perforadora capaz de profundizar 2 m en el suelo, suficiente para alcanzar capas donde los compuestos orgánicos no se destruyen.

Muchos científicos planetarios consideran prioritario estudiar las rocas traídas de Marte a la Tierra. Analizar incluso una pequeña cantidad brindará la oportunidad de penetrar profundamente en la historia del planeta, como lo hizo el programa Apolo con la Luna. Los problemas presupuestarios de la NASA han retrasado el proyecto multimillonario hasta 2024, pero la agencia ya ha comenzado a mejorar MSL para poder preservar muestras de la colección.

Para Europa, la luna de Júpiter, a los científicos también les gustaría tener un orbitador para medir cómo responden la forma de la luna y el campo gravitacional a las influencias de las mareas de Júpiter. Si hay líquido dentro del satélite, su superficie subirá y bajará 30 m, y si no, solo 1 m. Un magnetómetro y un radar le ayudarán a mirar debajo de la superficie y posiblemente sentir el océano, y las cámaras le ayudarán a mapear el superficie en preparación para el aterrizaje y la perforación.

Una extensión natural del trabajo de Cassini cerca de Titán sería un orbitador y un módulo de aterrizaje. La atmósfera de Titán es similar a la de la Tierra, lo que permite el uso de un globo aerostático que ocasionalmente puede descender a la superficie y tomar muestras. El propósito de todo esto, dice Jonathan Lunin ( Jonathan Lunin) de la Universidad de Arizona “analizaría la materia orgánica de la superficie para comprobar si hay avances en la autoorganización de la sustancia que muchos expertos creen que inició el origen de la vida en la Tierra”.

En enero de 2007, la NASA comenzó a revisar estos proyectos. La agencia tiene previsto elegir entre Europa y Titan en 2008. La investigación de 2.000 millones de dólares podría iniciarse en los próximos diez años. El segundo cuerpo celeste tendrá que esperar otros diez años.

Al final, puede resultar que la vida terrenal sea única. Esto sería triste, pero no significaría que todos los esfuerzos fueran en vano. Según Bruce Jakoski ( Bruce Jacosky), director del Centro de Astrobiología de la Universidad de Colorado, la astrobiología nos permite comprender cuán diversa puede ser la vida, cuáles son sus condiciones previas y cómo comenzó en nuestro planeta hace 4 mil millones de años.

Plan de ACCION

• Obtención de muestras de suelo marciano.
• Preparándose para la exploración de Europa y Titán.

4. La pista del origen de los planetas.

Al igual que el origen de la vida, la formación de los planetas fue un proceso complejo que consta de varios pasos. Júpiter fue el primero y luego gobernó a los demás. ¿Cuánto tiempo duró esta educación? ¿O se originó en una única compresión gravitacional, como una pequeña estrella? ¿Se formó lejos del Sol y luego se acercó a él, como lo demuestra su contenido anormalmente alto de elementos pesados? ¿Y podría al mismo tiempo empujar pequeños planetas a lo largo de su camino? El satélite Juno de Júpiter, que la NASA planea lanzar en 2011, debería ayudar a responder estas preguntas.

El desarrollo de la idea de la sonda Stardust, que en 2006 entregó muestras de polvo del coma que rodea el núcleo sólido del cometa, también ayudaría a comprender la formación de los planetas. Según el líder del proyecto Donald Brownlee ( Donald Brown Lee) de la Universidad de Washington, Stardust demostró que los cometas eran colosales recolectores de material de nebulosas protosolares en las primeras etapas de la formación del sistema solar, que se congeló en hielo y se conservó hasta el día de hoy. "Stardust ha traído notables granos de polvo del interior del sistema solar, de fuentes extrasolares y, aparentemente, incluso de objetos destruidos como Plutón, pero son muy pocos". JAXA planea obtener muestras de núcleos de cometas.

La Luna también puede convertirse en una plataforma para la investigación astroarqueológica. Era una especie de Piedra Rosetta para comprender la historia de los impactos en el joven sistema solar, porque ayudaba a vincular la edad relativa de la superficie, determinada mediante el recuento de cráteres, con la datación absoluta de las muestras devueltas por Apolo y la Luna rusa. Pero en los años 1960. los módulos de aterrizaje visitaron sólo unos pocos lugares. No lograron llegar al cráter Aitken, una cuenca del tamaño de un continente en el lado opuesto cuya edad puede indicar cuándo terminó la formación de planetas. La NASA ahora está considerando enviar un robot allí para tomar muestras y traerlas de regreso a la Tierra.

Otro misterio del sistema solar es que los asteroides del Cinturón Principal parecen haberse formado antes que Marte, que a su vez se formó antes que la Tierra. Parece que una ola de formación de planetas se dirigía hacia el interior, probablemente provocada por Júpiter. Pero, ¿encaja Venus en este patrón? Al fin y al cabo, este planeta, con sus nubes ácidas, su enorme presión y sus temperaturas infernales, no es el lugar más agradable para aterrizar. En 2004, la NRC recomendó desplegar un globo que pudiera descender brevemente a la superficie, tomar muestras y luego ganar la altitud necesaria para analizarlas o enviarlas de regreso a la Tierra. A mediados de los años 1980. La Unión Soviética ya envió naves espaciales a Venus y ahora la Agencia Espacial Rusa planea lanzar un nuevo módulo de aterrizaje.

El estudio de la formación de planetas es en cierto modo similar a los estudios del origen de la vida. Venus está ubicado en el borde interior de la zona de vida, Marte está en el borde exterior y la Tierra en el medio. Comprender las diferencias entre estos planetas significa avanzar en la búsqueda de vida fuera del sistema solar.

Plan de ACCION

• Obtener muestras de materia de los núcleos de los cometas, la Luna y Venus.

5. Más allá del sistema solar

Hace dos años, las legendarias Voyager superaron la crisis financiera. Cuando la NASA anunció que iban a cerrar el proyecto, la protesta pública los obligó a seguir trabajando. Nada creado por el hombre ha estado nunca tan lejos de nosotros como la Voyager 1: 103 unidades astronómicas (UA), es decir, 103 veces más que la Tierra del Sol, y añadiendo otras 3,6 UA. En 2002 o 2004 (según diversas estimaciones), alcanzó el misterioso límite multicapa del Sistema Solar, donde las partículas del viento solar chocan con un flujo de gas interestelar.

Pero las Voyager fueron diseñadas para explorar los planetas exteriores, no el espacio interestelar. Sus fuentes de energía de plutonio se están agotando. La NASA lleva mucho tiempo pensando en crear una sonda especial, y el informe de la NRC sobre física solar de 2004 aconseja a la agencia comenzar a trabajar en esta dirección.

Límites externos

La sonda interestelar debería explorar la región fronteriza del sistema solar, donde el gas expulsado del Sol se encuentra con el gas interestelar. Debe tener velocidad, durabilidad y equipamiento que las Voyager y Pioneer no tienen.

La sonda debe medir el contenido de aminoácidos de las partículas interestelares para determinar cuánta materia orgánica compleja entró al sistema solar desde el exterior. También necesita encontrar partículas de antimateria que podrían nacer en agujeros negros en miniatura o en materia oscura. Debe determinar cómo el borde del sistema solar refleja la materia, incluidos los rayos cósmicos que pueden influir en el clima de la Tierra. También necesita descubrir si existe un campo magnético en el espacio interestelar que nos rodea, que puede desempeñar un papel importante en la formación de estrellas. Esta sonda puede utilizarse como un telescopio espacial en miniatura para realizar observaciones cosmológicas libres de la influencia del polvo interplanetario. Ayudaría a estudiar la llamada anomalía pionera, una fuerza inexplicable que actúa sobre las dos sondas espaciales distantes Pioneer 10 y Pioneer 11, y también probaría la teoría de la relatividad general de Einstein al indicar dónde la gravedad del sol concentra los rayos de luz de fuentes distantes y los enfoca. . Podría utilizarse para estudiar en detalle una de las estrellas cercanas, como Epsilon Eridani, aunque se necesitarían decenas de miles de años para llegar hasta allí.

Para alcanzar un cuerpo celeste a una distancia de cientos de unidades astronómicas durante la vida del científico (y la fuente de energía del plutonio), es necesario acelerar a una velocidad de 15 UA. en el año. Para ello, puede utilizar una de tres opciones: pesado, medio o ligero, respectivamente, con un motor de iones impulsado por un reactor nuclear o una vela solar.

Las sondas pesadas (36 t) y medianas (1 t) fueron desarrolladas en 2005 por equipos dirigidos por Thomas Zurbuchen ( Thomas Zürbuchen) de la Universidad de Michigan en Ann Arbor y Ralph McNutt ( Ralph McNutt) del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Pero la opción más sencilla parece más aceptable para el lanzamiento. La ESA está considerando ahora una propuesta de un equipo internacional de científicos dirigido por Robert Wimmer-Schweingruber ( Robert Wimmer-Schweingruber) de la Universidad de Kiel, Alemania. La NASA también podría sumarse a este proyecto.

Una vela solar de 200 m de diámetro podrá acelerar una sonda de quinientos kilogramos. Después de su lanzamiento desde la Tierra, debe correr hacia el Sol y pasar lo más cerca posible de él (dentro de la órbita de Mercurio) para captar una poderosa oleada de luz solar. Como un windsurfista, la nave espacial virará. Antes de la órbita de Júpiter, debe soltar la vela y volar libremente. Pero primero, los ingenieros deben desarrollar una vela que sea lo suficientemente ligera y probarla en una versión simplificada.

"Una misión de este tipo bajo los auspicios de la ESA o la NASA sería el siguiente paso lógico en la exploración espacial", afirma Wimmer-Schweingruber. Durante los próximos 30 años, el costo de este proyecto se estima en 2 mil millones de dólares. El estudio de los planetas nos ayudará a comprender cómo encaja la Tierra en el esquema general, y el estudio de nuestra vecindad interestelar nos ayudará a descubrir lo mismo para todo el sistema solar.

Tras atravesar el firmamento con su “Vostok 1”, cayó directamente al espacio. El mundo fue conquistado. Las damas chillaron, arrojaron flores a los pies del héroe, y los líderes de todos los países, la remilgada Reina de Inglaterra y el bondadoso revolucionario Fidel abrazaron al hombre más encantador que jamás haya existido como su hermano. Luego estaba el cosmonauta Leonov, que viajó al espacio exterior, Tereshkova, un vuelo a la Luna, la privación de Plutón del derecho a ser llamado planeta y ningún progreso cósmico visible. Bueno, el escritor de ciencia ficción Bradbury aceptó esto, pero Sergei Pavlovich Korolev estaría muy insatisfecho. ¿Cómo explicarle que la humanidad ni siquiera ha estado en la Luna?

Es una pena, camaradas. Pero en los últimos años se ha producido un cambio importante y, si todo va según lo previsto, la década comprendida entre 2020 y 2030 promete ser nuestros nuevos años 60. Veamos en qué están trabajando ahora Roscosmos, la NASA y la Agencia Espacial Europea.

1. Escapa del asteroide. Versión 1

Las santas ideas de la película “Armageddon”, más fantásticas que científicas, están vivas en los corazones de los exploradores espaciales. Sólo que todo será sin víctimas humanas. Un dron simplemente aterrizará en la superficie rugosa del asteroide y redirigirá el cuerpo que vaga sin sentido a una órbita estable alrededor de la Luna o la Tierra.

Esto no es necesario para salvar la Tierra, y no es un capricho, el asteroide simplemente se utilizará con fines de entrenamiento. En primer lugar, en este asteroide se pueden ensayar aterrizajes en la Luna, Marte y otros cuerpos cósmicos, para que los astronautas sepan cómo comportarse en esta situación. Además, será posible realizar análisis del suelo del asteroide, lo que ayudará a obtener nueva información sobre el origen del Sistema Solar. Aún no se ha decidido exactamente cómo se llevará a cabo la captura de un cuerpo celeste. Las opciones que se están considerando incluyen el uso de un contenedor inflable gigante para contener el asteroide.

2. Escapar del asteroide. Versión 2

La Agencia Espacial Europea tiene su propia visión de la lucha contra los asteroides, que se parece más al método canónico de la película. El proyecto AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment) es la primera misión de la humanidad al doble asteroide Didim, que se acercará a nuestro planeta 11 millones de kilómetros en 2022. El diámetro del cuerpo principal es de unos 800 metros, su satélite - 150 metros. Ambos asteroides orbitan alrededor de un centro de masa común a una distancia de aproximadamente un kilómetro.

En 2014, el proyecto se llamó , pero luego, como siempre, se acabó el dinero y la NASA acudió al rescate. Ahora bien, en caso de un resultado exitoso, habrá que repartirse los laureles.

La sonda impactadora DART desarrollada por la NASA se estrellará contra el satélite del asteroide a una velocidad de aproximadamente 6,5 kilómetros por segundo, y el aparato AIM de la Agencia Espacial Europea (ESA) se dedicará a la exploración orbital de los dos cuerpos celestes, así como de la Consecuencias del choque de la “investigación por suicidio”. El experimento del impacto debería ayudar a los expertos a comprender si es posible sacar un asteroide de su órbita.

3. Base lunar

Según informes no confirmados, esto sucederá a principios de la década de 2030, casi 70 años después de que el homónimo del brillante bluesman supuestamente pusiera un pie allí. Pero esta vez está prevista no sólo una visita de cortesía, sino un arraigo completo en el satélite. La base estará diseñada para 2 o 3 personas y no será sólo una especie de parada para las tripulaciones que parten a explorar planetas más distantes, sino también una especie de mina. Quién no lo sabía, planean extraer hidrógeno de la Luna y luego convertirlo en combustible para cohetes.

4. "Luna-Glob"

Sin embargo, nuestros valientes astronautas también miran hacia la Luna. De hecho, este es el único proyecto independiente de esta escala que Rusia aún no ha abandonado.

Es cierto que la creación de una base espacial en la Luna es todavía una perspectiva lejana, pero los proyectos de estaciones automáticas interplanetarias para el estudio de un satélite terrestre artificial son bastante factibles en este momento, y desde hace varios años el principal en Rusia es el El programa Luna-Glob es, de hecho, el primer paso necesario hacia un posible asentamiento lunar.

La sonda determinará el mecanismo de aterrizaje en la superficie lunar y estudiará el suelo lunar: perforará para tomar muestras del suelo y analizarlo en profundidad para detectar la presencia de hielo (el agua es necesaria tanto para la vida de los astronautas como potencialmente como combustible de hidrógeno para los cohetes). ).

El lanzamiento del dispositivo se pospuso muchas veces por diversos motivos, y hasta ahora nos hemos detenido en 2015. En el futuro, antes del vuelo tripulado previsto para la década de 2030, está previsto lanzar varias sondas más pesadas, incluida Luna-Resurs, que también estudiará la Luna y otras medidas preparatorias necesarias para el futuro aterrizaje de astronautas.

Pero no nos apresuremos a criticar nuestra dignidad cósmica. Rusia, por ejemplo, envía constantemente astronautas estadounidenses, europeos, canadienses y japoneses al espacio. Los asientos en las Soyuz nacionales estarán agotados en los próximos años. Otros países están adoptando la experiencia rusa en la preparación de vuelos espaciales. En Francia se lanzó recientemente un programa de entrenamiento de cosmonautas rusos que simula la ingravidez.

No olvidemos que durante mucho tiempo fuimos los únicos en el negocio de enviar millonarios como turistas espaciales.

Primero debemos resolver los problemas con el cosmódromo de Plesetsk, desarrollar GLONASS, desarrollar sistemas de mantenimiento para naves espaciales individuales en órbita y hacer otras pequeñas cosas sin las cuales la exploración espacial es imposible. Así que todo está por delante, Yura seguirá estando orgullosa de nosotros.

5. Adelante a Júpiter

Júpiter parece un planeta demasiado prometedor para la futura exploración espacial. Y no tuvo tiempo de apretar los dientes como Marte o la Luna. Los investigadores están especialmente interesados ​​en el satélite del planeta Europa con sus extensiones heladas. Debido a su gran distancia del Sol, Europa recibe muy poco calor, pero es posible que bajo el hielo haya agua líquida, calentada por la actividad tectónica en las entrañas del planeta. Para llegar a él, necesitará un criobot, un dispositivo capaz de atravesar hielo de varios kilómetros de espesor mediante la influencia térmica. La NASA ya está trabajando en un dispositivo de este tipo, al que llaman Valkyrie. El dispositivo calienta agua utilizando una fuente de energía nuclear a bordo y dirige el chorro hacia el hielo, derritiéndolo. Luego, la Valquiria recoge el agua derretida y repite el procedimiento, avanzando gradualmente. Durante las pruebas realizadas en Alaska, la muestra superó ocho kilómetros de hielo en el transcurso de un año. De este modo, si la expedición se lleva a cabo, los científicos esperan descubrir por primera vez las condiciones adecuadas para el origen de la vida.

Sin embargo, los europeos, ávidos de gloria, están intentando con todas sus fuerzas apoderarse de los laureles de los exploradores de Júpiter. En 2022 enviarán la estación automática interplanetaria Júpiter Icy Moon Explorer a Júpiter. El satélite explorará inmediatamente los tres satélites más grandes y cercanos de Júpiter del llamado grupo galileano: Europa, Ganímedes y Calisto. Si se lanza con éxito a la hora prevista, el dispositivo llegará al sistema de Júpiter en 2030.

6. Vuelo a Alfa Centauri

Las expediciones dentro del sistema solar no son impresionantes para todos, algunas como Alfa Centauri. Toda esperanza reside únicamente en la "nave espacial centenaria", un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos. Si todo está en orden, entonces la humanidad irá a la estrella más cercana a nosotros fuera del sistema solar durante la vida de los recién nacidos actuales. Como mínimo, los líderes del proyecto esperan crear las tecnologías necesarias para los viajes interestelares dentro de los próximos 100 años, como un motor de antimateria. También será necesario pensar en medidas para prevenir las consecuencias de una estancia prolongada en el espacio para el cuerpo humano. Dado el estado actual de la ciencia, las posibilidades de éxito de la misión parecen insignificantes. Sin embargo, el proyecto recibe cada vez más financiación, por lo que hay posibilidades.

7. Telescopio espacial James Webb

El telescopio Hubble tiene un sucesor que lleva 20 años en desarrollo. Pero esta larga espera vale la pena: la humanidad finalmente podrá observar los objetos más distantes del universo, ubicados a miles de millones de años luz de nosotros. Por ejemplo, será posible vislumbrar algunas de las primeras estrellas y galaxias que se formaron después del Big Bang. Sin embargo, no todo es tan color de rosa: muchos astrofísicos no confían en la eficacia de este ocular, especialmente después de numerosos fallos durante las pruebas y un sinfín de excedentes presupuestarios. Pero espera y verás, no queda mucho tiempo, sólo un año.

8. Viaje a Marte

Se dice tanto que por alguna razón parece que ya hemos volado hasta allí. Además, no sólo la NASA, sino también las nuevas empresas SpaceX y Blue Origin compiten por el vuelo. Por otro lado, la NASA no tiene prisa y cree que es mejor calcular todos los riesgos en la Tierra antes de ponerse azul, hacer una serie de pruebas (un asteroide para ayudar) y solo entonces enviar personas al masa interestelar. Planean hacerlo en 2030, pero lo más probable es que el vuelo se posponga, porque desde hace unos años los chicos de la agencia espacial sólo se quejan de la falta de presupuesto. La empresa holandesa Mars One planea enviar una expedición en 2026, pero este proyecto periódicamente se ve comprometido porque es simplemente insostenible. Algunos candidatos al vuelo dicen que los organizadores de todo este movimiento no han recaudado el dinero necesario, pero siguen esperando un patrocinio.

La Agencia Espacial Europea también tiene su propio plan para una misión a Marte. Estos camaradas quieren llevar un hombre a Marte más cerca del año 2033. La dirección de la agencia afirma que, debido a la escasa financiación, se verán obligados a recurrir a la cooperación internacional. Por ejemplo, Rusia participa en una de las etapas del programa llamado ExoMars. Pero esta etapa no está asociada, sino al estudio de la posibilidad de que exista vida en ella.

Hoy en día, las principales agencias espaciales reconocen el programa SpaceX como el más prometedor en términos de exploración de Marte. Esto se debe en gran parte a su cohete lanzadera Falcon 9, que hoy entrega carga a la ISS. Una característica especial del cohete es la capacidad de aterrizar la primera etapa para su reutilización. Esta tecnología es perfecta para misiones a Marte.

El sistema de lanzamiento espacial Startram propuesto, cuyo inicio de construcción e implementación costaría aproximadamente 20 mil millones de dólares, promete la capacidad de poner en órbita carga que pese hasta 300.000 toneladas a un precio muy asequible de 40 dólares por kilogramo de carga útil. Teniendo en cuenta que el coste actual de llevar 1 kg de carga útil al espacio es, en el mejor de los casos, de 11.000 dólares, el proyecto parece muy interesante.

El proyecto Startram no requerirá cohetes, combustible ni motores de iones. En lugar de todo esto, aquí se utilizará la tecnología de repulsión magnética. Vale la pena señalar que el concepto de tren de levitación magnética no es nada nuevo. En la Tierra ya hay trenes en funcionamiento que se mueven a lo largo de una superficie magnética a una velocidad de unos 600 kilómetros por hora. Sin embargo, todos estos maglevs (utilizados principalmente en Japón) tienen un obstáculo importante que limita su velocidad máxima. Para que estos trenes alcancen su máximo potencial y alcancen las velocidades más altas posibles, debemos deshacernos de la erosión que los frena.

El proyecto Startram propone una solución a este problema mediante la construcción de un largo túnel de vacío suspendido a una altitud de unos 20 kilómetros. A esta altitud, la resistencia del aire se vuelve menos pronunciada, lo que permitirá que los lanzamientos espaciales se realicen a velocidades mucho mayores y con mucha menos resistencia. Las naves espaciales literalmente serán lanzadas al espacio, sin necesidad de superar la atmósfera. Un sistema así requeriría unos 20 años de trabajo e inversiones por un total de 60 mil millones de dólares.

receptor de asteroides

Entre los fanáticos de la ciencia ficción hubo una vez un acalorado debate sobre el método anticientífico y la complejidad claramente subestimada del aterrizaje en un asteroide, como se muestra en el famoso thriller de ciencia ficción estadounidense "Armageddon". Incluso la NASA señaló una vez que habrían encontrado una opción mejor (y más realista) para intentar salvar la Tierra de una destrucción inminente. Además, la Agencia Aeroespacial recientemente otorgó una subvención para el desarrollo y construcción de un “atrapa cometas y asteroides”. La nave espacial se aferrará al objeto espacial seleccionado con un poderoso arpón especial y, utilizando la potencia de sus motores, alejará estos objetos de la peligrosa trayectoria de aproximación a la Tierra.

Además, el dispositivo se puede utilizar para atrapar asteroides y extraer más minerales de ellos. El objeto espacial será atraído por el arpón y llevado al lugar deseado, por ejemplo, a la órbita de Marte o la Luna, donde se ubicarán bases orbitales o terrestres. Después de lo cual los grupos mineros serán enviados al asteroide.

sonda solar

Al igual que en la Tierra, el Sol también tiene sus propios vientos y tormentas. Sin embargo, a diferencia de los de la Tierra, los vientos solares no sólo pueden arruinar tu cabello, sino que literalmente pueden evaporarte. Según la agencia aeroespacial de la NASA, muchas preguntas sobre el Sol que aún no tienen respuesta serán respondidas por la Sonda Solar, que será enviada a nuestra luminaria en 2018.

La nave espacial deberá acercarse al Sol a una distancia de unos 6 millones de kilómetros. Esto conducirá al hecho de que la sonda tendrá que experimentar los efectos de la energía de radiación de tal poder que ninguna nave espacial construida por el hombre ha experimentado nunca. Según ingenieros y científicos, un escudo térmico compuesto de carbono de 12 centímetros de espesor ayudará a proteger la sonda de los efectos de la radiación nociva.

Sin embargo, la NASA no puede simplemente enviar la sonda directamente al Sol. La nave espacial deberá realizar al menos siete pasos orbitales alrededor de Venus. Y esto le llevará unos siete años. Cada rotación acelerará la sonda y ajustará la trayectoria al rumbo correcto. Tras el último sobrevuelo, la sonda se dirigirá hacia la órbita del Sol, a una distancia de 5,8 millones de kilómetros de su superficie. Por lo tanto, se convertirá en el objeto espacial creado por el hombre más cercano al Sol. El récord actual pertenece a la sonda espacial Helios 2, que se encuentra a una distancia de aproximadamente 43,5 millones de kilómetros del Sol.

Puesto avanzado marciano

Las perspectivas emergentes para futuros vuelos a Marte y Europa son enormes. La NASA cree que si no se evitan los cataclismos globales y la caída de asteroides asesinos, la agencia enviará una persona a la superficie marciana en las próximas dos décadas. La NASA incluso ya ha presentado el concepto de un futuro puesto avanzado en Marte, cuya construcción está previsto que comience a finales de la década de 2030.

El radio de la zona de investigación planificada será de unos 100 kilómetros. Habrá módulos residenciales, complejos científicos, estacionamientos para rovers marcianos, así como equipos de minería para un equipo de cuatro personas. La energía necesaria para el complejo se producirá en parte mediante varios reactores nucleares compactos. Además, la electricidad se producirá mediante paneles solares, que, por supuesto, quedarán ineficaces en caso de tormentas de arena marcianas (de ahí la necesidad de reactores compactos).

Con el tiempo, en esta zona se instalarán muchos equipos científicos, que tendrán que cultivar sus propios alimentos, recolectar agua marciana e incluso crear in situ combustible para cohetes para los vuelos de regreso a la Tierra. Afortunadamente, muchos materiales útiles y necesarios para la construcción de una base marciana están contenidos directamente en el suelo marciano, por lo que no tendrás que cargar con algunas cosas para establecer la primera colonia marciana.

Vehículo explorador ATLETA de la NASA

El rover ATHLETE (Explorador extraterrestre todo terreno con extremidades hexagonales) con forma de araña algún día colonizará la Luna. Gracias a su suspensión especial, compuesta por seis patas independientes capaces de girar en todas direcciones, el rover puede moverse en terrenos de cualquier complejidad. Al mismo tiempo, la presencia de ruedas le permite moverse más rápido en una superficie más nivelada.

Este hexópodo puede equiparse con una amplia variedad de equipos científicos y de trabajo y, si es necesario, puede desempeñar fácilmente el papel de una grúa móvil. En la foto de arriba, por ejemplo, ATHLETE tiene instalado un módulo de habitación. En otras palabras, el rover también se puede utilizar como casa móvil. La altura del ATLETA es de unos 4 metros. Al mismo tiempo, es capaz de levantar y transportar objetos de hasta 400 kilogramos. ¡Y esto está en la gravedad de la Tierra!

La mayor ventaja de ATHLETE radica en su suspensión, que le brinda una movilidad increíble y la capacidad de realizar el desafiante trabajo de entregar objetos pesados, a diferencia de los módulos de aterrizaje estacionarios utilizados en el pasado y en la actualidad. Una de las opciones para utilizar ATHLETE es la impresión 3D. La instalación de una impresora 3D permitirá utilizar el rover como equipo de impresión móvil para viviendas lunares.

Casas marcianas impresas en 3D

Para ayudar a iniciar los preparativos para una misión humana a Marte, la NASA ha organizado un concurso de arquitectura para desarrollar y patrocinar tecnologías de impresión 3D que permitirán la impresión 3D para construir casas marcianas.

El único requisito para el concurso era utilizar materiales ampliamente disponibles para la minería en Marte. Los ganadores fueron dos empresas de diseño de Nueva York, Team Space Exploration Architecture y Clouds Architecture Office, que propusieron su concepto de la casa marciana ICE HOUSE. El concepto utiliza hielo como base (de ahí el nombre). La construcción de edificios se llevará a cabo en las zonas heladas de Marte, donde se enviarán módulos de aterrizaje, cargados con muchos robots compactos que recogerán tierra y hielo para construir estructuras alrededor de estos módulos.

Las paredes de las estructuras estarán hechas de una mezcla de agua, gel y sílice. Una vez que el material se congela gracias a las bajas temperaturas en la superficie de Marte, el resultado es una habitación de doble pared muy adecuada para vivir. La primera pared estará hecha de una mezcla de hielo y proporcionará protección adicional contra la radiación; el papel de la segunda pared lo desempeñará el propio módulo.

coronógrafo avanzado

Un estudio en profundidad de la corona solar (la capa exterior de la atmósfera de la estrella, formada por partículas cargadas) se ve obstaculizado por una circunstancia. Y esta circunstancia, por irónica que parezca, es el propio Sol. La solución al problema puede ser el llamado regulador solar volumétrico, una pelota ligeramente más grande que una pelota de tenis hecha de una aleación de titanio súper oscura. La esencia del atenuador es la siguiente: se instala frente a un espectrógrafo dirigido al Sol, creando así un eclipse solar en miniatura, dejando solo la corona solar.

Actualmente, la NASA utiliza protección solar plana en sus naves espaciales SOHO y STEREO, pero el diseño plano de dichos dispositivos crea cierta borrosidad y distorsión innecesaria. La solución a este problema la sugirió el propio espacio. Se sabe que la Tierra tiene su propio oscurecedor solar situado a unos 400.000 kilómetros de distancia. Este oscurante es, por supuesto, la Luna, gracias a la cual ocasionalmente asistimos a un eclipse solar.

El atenuador volumétrico de la NASA deberá reproducir el efecto del eclipse lunar, por supuesto, sólo para la nave espacial que explorará el Sol, pero al estar ubicado a una distancia de dos metros de su espectrógrafo, el atenuador ayudará a estudiar la corona solar sin ningún problema. problemas, interferencias o distorsiones.

Tecnologías robóticas de abejas

Honeybee Robotics, una pequeña empresa privada occidental dedicada al desarrollo y producción de diversas tecnologías espaciales, recibió recientemente un pedido de la agencia aeroespacial NASA para llevar a cabo dos nuevos desarrollos tecnológicos para el programa espacial Asteroid Redirect System. El objetivo principal del programa es estudiar los asteroides y encontrar formas de combatir posibles amenazas de colisión con la Tierra en el futuro. Además, la empresa está desarrollando otras cosas igualmente interesantes.

Por ejemplo, uno de estos desarrollos es un arma espacial, que disparará proyectiles especiales contra asteroides y disparará piezas del objeto espacial. Después de disparar de esta manera a un trozo del asteroide, una nave espacial especial lo atrapará con sus garras robóticas y lo transportará a la órbita lunar, donde los científicos podrán estudiar su estructura con más detalle. La NASA planea probar este dispositivo en uno de tres asteroides: Itokawa, Bennu o 2008 EV5.

El segundo desarrollo es el llamado nanoperforador espacial para recolectar muestras de suelo de asteroides. El peso del taladro es de sólo 1 kilogramo y su tamaño es un poco más grande que el de un teléfono inteligente promedio. El taladro será utilizado por robots o astronautas. Se utilizará para recolectar la cantidad requerida de suelo para su posterior análisis.

Satélite solar SPS-ALPHA

SPS-ALPHA es una nave espacial orbital alimentada por energía solar que consta de decenas de miles de espejos delgados. La energía acumulada se convertirá en microondas y se enviará de regreso a estaciones terrestres especiales, desde donde se transmitirá a líneas eléctricas para alimentar ciudades enteras.

Este proyecto es quizás uno de los más difíciles de implementar entre los presentados en la selección de hoy. En primer lugar, la plataforma SPS-ALPHA descrita será mucho más grande que la Estación Espacial Internacional. Su construcción requerirá mucho tiempo, todo un ejército de astronautas-ingenieros y una inversión de fondos colosales. Debido a su gigantesco tamaño, la plataforma deberá construirse directamente en órbita. Por otro lado, los elementos de la plataforma se fabricarán con materiales relativamente baratos y sencillos desde el punto de vista de la producción en masa, lo que significa que el proyecto pasa automáticamente de "imposible" a "muy complejo", lo que, a su vez, abre la posibilidad de Espero que algún día se haga realidad y realmente lo haga.

Proyecto "Objetivo Europa"

El proyecto Objective Europa es la idea de exploración espacial más loca jamás propuesta. Su principal objetivo es enviar a una persona a Europa, una de las lunas de Júpiter, a bordo de un submarino especial, gracias al cual se buscará posible vida en el océano subglacial del satélite.

Lo que aumenta la locura de este proyecto es el hecho de que se trata de una misión unidireccional. Cualquier astronauta que decida ir a Europa tendrá que aceptar sacrificar su vida por el bien de la ciencia, teniendo al mismo tiempo la oportunidad de responder a la pregunta más secreta de la astronomía moderna: ¿hay vida en el espacio además de la de la Tierra?

La idea del proyecto Objective Europa pertenece a Christin von Bengston. Bengston actualmente está llevando a cabo una campaña de crowdsourcing para recaudar fondos para este proyecto. El submarino estará equipado con las tecnologías más modernas. Habrá un taladro superpoderoso, motores de tracción multidimensionales, potentes reflectores y, posiblemente, un par de brazos robóticos multifuncionales. El submarino, al igual que la nave espacial que lo llevará a Europa, necesitará una potente protección radiológica.

La elección del lugar de aterrizaje será fundamental. El espesor del hielo de Europa en casi toda su superficie es de varios kilómetros, por lo que lo mejor sería aterrizar el dispositivo cerca de fallas y grietas, donde la corteza de hielo no es tan fuerte ni gruesa. El proyecto, por supuesto, plantea muchas cuestiones, incluidas las morales.

En 2011, Estados Unidos dejó de operar el complejo del Sistema de Transporte Espacial con el transbordador espacial reutilizable, por lo que las naves rusas de la familia Soyuz se convirtieron en el único medio para transportar astronautas a la Estación Espacial Internacional. En los próximos años esta situación continuará y después se espera que aparezcan nuevos barcos que puedan competir con la Soyuz. Se están creando nuevos desarrollos en el campo de los vuelos espaciales tripulados tanto en nuestro país como en el extranjero.

Federación Rusa"

Durante las últimas décadas, la industria espacial rusa ha realizado varios intentos para crear una prometedora nave espacial tripulada adecuada para sustituir a la Soyuz. Sin embargo, estos proyectos aún no han dado los resultados esperados. El intento más nuevo y prometedor de sustituir a la Soyuz es el proyecto de la Federación, que propone la construcción de un sistema reutilizable en versiones tripuladas y de carga.

Maquetas del barco "Federación". Foto: Wikimedia Commons

En 2009, la corporación espacial y de cohetes Energia recibió un encargo para diseñar una nave espacial denominada "Sistema avanzado de transporte tripulado". El nombre "Federación" apareció sólo unos años después. Hasta hace poco, RSC Energia estaba desarrollando la documentación necesaria. La construcción del primer barco del nuevo tipo comenzó en marzo del año pasado. Pronto el modelo terminado comenzará a probarse en stands y campos de pruebas.

Según los últimos planes anunciados, el primer vuelo espacial de la Federación se realizará en 2022 y la nave pondrá carga en órbita. El primer vuelo con tripulación a bordo está previsto para 2024. Tras realizar las comprobaciones necesarias, el barco podrá realizar misiones más atrevidas. Entonces, en la segunda mitad de la próxima década, es posible que se realicen vuelos tripulados y no tripulados a la Luna.

El barco, que consta de una cabina de carga y pasajeros retornable reutilizable y un compartimiento de motor desechable, podrá tener una masa de entre 17 y 19 toneladas y, dependiendo de sus objetivos y carga útil, podrá llevar a bordo hasta seis astronautas o 2 toneladas de carga. Al regresar, el módulo de descenso puede contener hasta 500 kg de carga. Se sabe que se están desarrollando varias versiones del barco para solucionar diferentes problemas. Con la configuración adecuada, la Federación podrá enviar personas o carga a la ISS, u operar en órbita de forma independiente. También se espera que el barco se utilice en futuros vuelos a la Luna.

La industria espacial estadounidense, que hace varios años se quedó sin el Shuttle, tiene grandes esperanzas en el prometedor proyecto Orion, que es una continuación de las ideas del programa cerrado Constellation. En el desarrollo de este proyecto han participado varias organizaciones líderes, tanto estadounidenses como extranjeras. Así, la Agencia Espacial Europea se encarga de crear el compartimento de montaje y Airbus fabricará dichos productos. La ciencia y la industria estadounidenses están representadas por la NASA y Lockheed Martin.

Maqueta de la nave Orión. Foto de la NASA

El Proyecto Orión en su forma actual se lanzó en 2011. En ese momento, la NASA había completado parte del trabajo en el programa Constellation, pero tuvo que ser abandonado. Ciertos desarrollos fueron transferidos de este proyecto al nuevo. Ya el 5 de diciembre de 2014, los especialistas estadounidenses lograron realizar el primer lanzamiento de prueba de un prometedor barco en configuración no tripulada. Aún no ha habido nuevos lanzamientos. De acuerdo con los planes establecidos, los autores del proyecto deben completar el trabajo necesario, y solo después será posible comenzar una nueva etapa de pruebas.

Según los planes actuales, un nuevo vuelo de la nave espacial Orion en configuración de camión espacial no se realizará hasta 2019, después de la aparición del vehículo de lanzamiento Space Launch System. La versión no tripulada de la nave deberá trabajar con la ISS y también volar alrededor de la Luna. A partir de 2023, habrá astronautas a bordo del Orion. Para la segunda mitad de la próxima década están previstos vuelos tripulados de larga duración, incluidos sobrevuelos de la Luna. En el futuro no se excluye la posibilidad de utilizar el sistema Orion en el programa de Marte.

El barco, con un peso máximo de lanzamiento de 25,85 toneladas, tendrá un compartimento sellado con un volumen de poco menos de 9 metros cúbicos, lo que le permitirá transportar cargas o personas bastante grandes. Será posible transportar hasta seis personas a la órbita terrestre. La tripulación “lunar” estará limitada a cuatro astronautas. La modificación de carga del barco levantará hasta 2-2,5 toneladas con la posibilidad de devolver de forma segura una masa menor.

CST-100 Starliner

Como alternativa a la nave espacial Orion, se puede considerar el CST-100 Starliner, desarrollado por Boeing como parte del programa de Capacidad de Transporte de Tripulación Comercial de la NASA. El proyecto implica la creación de una nave espacial tripulada capaz de poner en órbita a varias personas y regresar a la Tierra. Debido a una serie de características de diseño, incluidas las relacionadas con el uso único del equipo, está previsto equipar el barco con siete asientos para astronautas a la vez.

CST-100 en órbita, hasta ahora sólo en la imaginación del artista. dibujo de la nasa

Starliner ha sido creado desde 2010 por Boeing y Bigelow Aerospace. El diseño llevó varios años y el primer lanzamiento del nuevo barco se esperaba para mediados de esta década. Sin embargo, debido a algunas dificultades, el lanzamiento de prueba se pospuso varias veces. Según una reciente decisión de la NASA, el primer lanzamiento de la nave espacial CST-100 con carga a bordo debería tener lugar en agosto de este año. Además, Boeing recibió permiso para realizar un vuelo tripulado en noviembre. Al parecer, el prometedor barco estará listo para realizar pruebas en un futuro muy próximo y ya no serán necesarios nuevos cambios en el cronograma.

El Starliner se diferencia de otros proyectos de prometedoras naves espaciales tripuladas de diseño estadounidense y extranjero por sus objetivos más modestos. Tal como lo concibieron sus creadores, este barco deberá transportar personas a la ISS o a otras estaciones prometedoras que se están desarrollando actualmente. No están previstos vuelos más allá de la órbita terrestre. Todo esto reduce los requisitos para el barco y, como resultado, permite lograr ahorros notables. Los costos más bajos del proyecto y los costos reducidos para el transporte de astronautas pueden ser una buena ventaja competitiva.

Un rasgo característico del barco CST-100 es su tamaño bastante grande. La cápsula habitable tendrá un diámetro de poco más de 4,5 m, la eslora total del barco superará los 5 m, la masa total será de 13 toneladas, cabe señalar que se utilizarán grandes dimensiones para obtener el máximo volumen interno. Se ha desarrollado un compartimento sellado con un volumen de 11 metros cúbicos para alojar equipos y personas. Será posible instalar siete asientos para astronautas. En este sentido, el barco Starliner, si logra entrar en funcionamiento, podría convertirse en uno de los líderes.

Dragón V2

Hace unos días, la NASA también determinó el calendario de nuevos vuelos de prueba de las naves espaciales de SpaceX. Así, el primer lanzamiento de prueba de una nave espacial tripulada del tipo Dragon V2 está previsto para diciembre de 2018. Este producto es una versión rediseñada del ya usado “camión” Dragon, capaz de transportar personas. El desarrollo del proyecto comenzó hace bastante tiempo, pero recién ahora se acerca la prueba.

Tiempo de presentación del dj del diseño del barco Dragon V2. Foto de la NASA

El proyecto Dragon V2 prevé el uso de un compartimento de carga rediseñado y adaptado para el transporte de personas. Según las necesidades del cliente, se dice que un barco de este tipo es capaz de poner en órbita hasta siete personas. Al igual que su predecesor, el nuevo Dragon será reutilizable y capaz de realizar nuevos vuelos después de reparaciones menores. El proyecto ha estado en desarrollo durante los últimos años, pero las pruebas aún no han comenzado. No será hasta agosto de 2018 que SpaceX lanzará el Dragon V2 al espacio por primera vez; Este vuelo se realizará sin astronautas a bordo. Para diciembre está previsto un vuelo tripulado completo, según instrucciones de la NASA.

SpaceX es conocido por sus planes audaces para cualquier proyecto prometedor, y las naves espaciales tripuladas no son una excepción. Al principio, Dragon V2 está destinado a usarse únicamente para enviar personas a la ISS. También es posible utilizar un barco de este tipo en misiones orbitales independientes que duren hasta varios días. En un futuro lejano, está previsto enviar un barco a la Luna. Además, con su ayuda quieren organizar una nueva “ruta” de turismo espacial: vehículos con pasajeros volarán comercialmente alrededor de la Luna. Sin embargo, todo esto es todavía una cuestión de un futuro lejano, y el barco ni siquiera tuvo tiempo de pasar todas las pruebas necesarias.

De tamaño mediano, la nave Dragon V2 cuenta con un compartimento presurizado con un volumen de 10 metros cúbicos y un compartimento sin presurización de 14 metros cúbicos. Según la empresa desarrolladora, podrá entregar poco más de 3,3 toneladas de carga a la EEI y devolver a la Tierra 2,5 toneladas. En configuración tripulada se propone instalar siete asientos en la cabina. Por lo tanto, el nuevo "Dragón" podrá, como mínimo, no ser inferior a sus competidores en términos de capacidad de carga. Se propone obtener ventajas económicas mediante su uso reutilizable.

nave espacial india

Junto con los países líderes en la industria espacial, otros estados también están intentando crear sus propias versiones de naves espaciales tripuladas. Así, en un futuro próximo podría tener lugar el primer vuelo de una prometedora nave espacial india con astronautas a bordo. La Organización India de Investigación Espacial (ISRO) ha estado trabajando en su propio proyecto de nave espacial desde 2006 y ya ha completado parte del trabajo requerido. Por alguna razón, este proyecto aún no ha recibido una designación completa y todavía se lo conoce como "nave espacial de ISRO".

Un barco indio prometedor y su portaaviones. Imagen Timesofindia.indiatimes.com

Según datos conocidos, el nuevo proyecto de ISRO implica la construcción de un vehículo tripulado relativamente sencillo, compacto y ligero, similar a los primeros barcos de países extranjeros. En particular, existe cierta similitud con la tecnología estadounidense de la familia Mercury. Parte del trabajo de diseño se completó hace varios años y el 18 de diciembre de 2014 tuvo lugar el primer lanzamiento del barco con carga de lastre. Se desconoce cuándo la nueva nave espacial pondrá en órbita a los primeros cosmonautas. El momento de este evento se ha cambiado varias veces y hasta el momento no hay datos al respecto.

El proyecto ISRO propone la construcción de una cápsula que no pese más de 3,7 toneladas y con un volumen interno de varios metros cúbicos. Con su ayuda está previsto poner en órbita a tres astronautas. Autonomía declarada al nivel de una semana. Las primeras misiones de la nave implicarán estar en órbita, maniobrar, etc. En el futuro, los científicos indios están planeando lanzamientos combinados con el encuentro y el atraque de barcos. Sin embargo, esto todavía está muy lejos.

Después de dominar los vuelos a la órbita cercana a la Tierra, la Organización de Investigación Espacial de la India planea crear varios proyectos nuevos. Los planes incluyen la creación de una nueva generación de naves espaciales reutilizables, así como vuelos tripulados a la Luna, que probablemente se llevarán a cabo en colaboración con colegas extranjeros.

Proyectos y perspectivas

En varios países se están creando prometedoras naves espaciales tripuladas. Al mismo tiempo, estamos hablando de diferentes requisitos previos para la aparición de nuevos barcos. Por lo tanto, India tiene la intención de desarrollar su primer proyecto propio, Rusia va a reemplazar la Soyuz existente y Estados Unidos necesita barcos nacionales con capacidad para transportar personas. En este último caso, el problema se manifiesta tan claramente que la NASA se ve obligada a desarrollar o apoyar varios proyectos de tecnología espacial prometedora a la vez.

A pesar de los diferentes requisitos para su creación, los proyectos prometedores casi siempre tienen objetivos similares. Todas las potencias espaciales van a poner en funcionamiento sus propias naves espaciales tripuladas, adecuadas, como mínimo, para vuelos orbitales. Al mismo tiempo, la mayoría de los proyectos actuales se crean teniendo en cuenta el logro de nuevos objetivos. Tras ciertas modificaciones, algunas de las nuevas naves tendrán que salir de la órbita y llegar, como mínimo, a la Luna.

Es curioso que la mayoría de los primeros lanzamientos de nuevas tecnologías estén previstos para el mismo período. Desde finales de la década actual hasta mediados de la década de 1920, varios países tienen la intención de poner a prueba sus últimos avances en la práctica. Si se logran los resultados deseados, la industria espacial cambiará significativamente a finales de la próxima década. Además, gracias a la previsión de los desarrolladores de nuevas tecnologías, los astronautas tendrán la oportunidad no sólo de trabajar en la órbita terrestre, sino también de volar a la Luna o incluso prepararse para misiones más atrevidas.

Los proyectos prometedores de naves espaciales tripuladas creadas en diferentes países aún no han llegado a la etapa de pruebas completas y vuelos con tripulación a bordo. Sin embargo, este año se realizarán varios lanzamientos de este tipo y estos vuelos continuarán en el futuro. El desarrollo de la industria espacial continúa y está produciendo los resultados deseados.

Basado en materiales de sitios:
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://hindustantimes.com/