Apa yang telah terjadi? Banyak hal, antara lain Perang Vietnam, skandal Watergate, dll. Namun jika ditengok hingga ke akar-akarnya dan membuang segala sesuatu yang bersifat sementara dan tidak penting, ternyata alasannya sebenarnya hanya satu: uang.

Terkadang kita lupa bahwa perjalanan luar angkasa itu sangat mahal. Menempatkan satu pon benda apa pun ke orbit Bumi memerlukan biaya $10.000. Bayangkan patung John Glenn yang terbuat dari emas murni seukuran aslinya dan Anda akan mendapatkan gambaran tentang biaya proyek tersebut. Pergi ke Bulan akan membutuhkan sekitar $100.000 per pon muatan. Penerbangan ke Mars akan menelan biaya $1 juta per pon (kira-kira seberat berlian).

Kemudian, pada tahun 1960-an, masalah harga praktis tidak dipertimbangkan: semuanya ditutupi oleh antusiasme umum dan pertumbuhan perlombaan luar angkasa dengan Rusia. Prestasi spektakuler para astronot pemberani ini mengimbangi biaya penerbangan luar angkasa, terutama karena kedua belah pihak bersedia melakukan apa pun untuk mempertahankan kehormatan nasional. Namun negara adidaya pun tidak mampu menanggung beban seperti itu selama beberapa dekade.

Semuanya menyedihkan! Lebih dari 300 tahun telah berlalu sejak Sir Isaac Newton pertama kali menuliskan hukum gerak, dan kita masih terpesona dengan perhitungan sederhana. Untuk melemparkan suatu benda ke orbit rendah Bumi, ia harus dipercepat hingga kecepatan 7,9 km/detik. Untuk mengirim suatu benda dalam perjalanan antarplanet dan memindahkannya melampaui medan gravitasi bumi, kita perlu memberinya kecepatan 11,2 km/s (Dan untuk mencapai angka ajaib ini - 11,2 km/s, kita harus menggunakan hukum dinamika ketiga Newton : setiap aksi menghasilkan hambatan yang sama. Artinya roket dapat berakselerasi, melemparkan gas panas ke arah yang berlawanan, sama seperti balon terbang mengelilingi ruangan jika Anda menggembungkannya dan melepaskan katupnya.) Jadi hitunglah biayanya. perjalanan luar angkasa menggunakan hukum Newton sama sekali tidak sulit. Tidak ada satu pun hukum alam (baik fisik maupun teknik) yang melarang kita menjelajahi tata surya; ini semua tentang biaya.

Tapi ini tidak cukup. Roket harus membawa bahan bakar, yang secara signifikan meningkatkan bebannya. Pesawat terbang dapat mengatasi sebagian masalah ini dengan menangkap oksigen dari atmosfer dan memasukkannya ke dalam mesin. Tapi tidak ada udara di luar angkasa, dan roket harus membawa semua oksigen dan hidrogen.

Selain fakta bahwa perjalanan luar angkasa menjadi kesenangan yang sangat mahal, hal ini juga menjadi alasan utama mengapa kita tidak memiliki paket roket atau mobil terbang. Penulis fiksi ilmiah (tapi non-ilmuwan) senang membayangkan hari ketika kita semua akan mengenakan paket roket dan terbang ke tempat kerja - atau pergi piknik hari Minggu dengan mobil terbang keluarga. Seringkali orang kecewa dengan futuris karena prediksi mereka tidak pernah menjadi kenyataan. (Itulah sebabnya ada begitu banyak artikel dan buku dengan judul sinis seperti "Di Mana Jetpack Saya?") Namun untuk memahami alasannya, yang perlu Anda lakukan hanyalah melakukan perhitungan sederhana. Paket roket ada; faktanya, Nazi bahkan mencoba menggunakannya selama Perang Dunia II. Namun hidrogen peroksida, bahan bakar yang umum digunakan dalam kasus seperti ini, cepat habis, sehingga rata-rata penerbangan dengan paket roket hanya berlangsung beberapa menit. Demikian pula, mobil terbang dengan baling-baling helikopter membakar banyak sekali bahan bakar, sehingga harganya terlalu mahal bagi kebanyakan orang.

Akhir dari program bulan

Mahalnya harga perjalanan ruang angkasa adalah penyebab dari fakta bahwa masa depan eksplorasi ruang angkasa berawak saat ini tampak begitu tidak pasti. George W. Bush, sebagai presiden, menyajikan cetak biru yang jelas namun ambisius untuk program luar angkasa pada tahun 2004. Pertama, Pesawat Ulang-alik seharusnya dihentikan pada tahun 2010, dan digantikan oleh sistem roket baru yang disebut Constellation pada tahun 2015. Kedua, pada tahun 2020 direncanakan untuk kembali ke Bulan dan akhirnya mendirikan pangkalan permanen yang dapat dihuni di satelit planet kita. Ketiga, semua ini seharusnya membuka jalan bagi penerbangan berawak ke Mars.

Namun, bahkan sejak rencana Bush diajukan, perekonomian ruang angkasa telah berubah secara signifikan, terutama karena Resesi Hebat yang telah menguras anggaran perjalanan ruang angkasa di masa depan. Laporan Komisi Agustinus kepada Presiden Barack Obama pada tahun 2009 menemukan bahwa program awal tidak dapat dilaksanakan dengan tingkat pendanaan yang tersedia. Pada tahun 2010, Presiden Obama mengambil langkah-langkah praktis dengan mengakhiri program Pesawat Ulang-alik dan pengembangan pengganti pesawat ulang-alik yang akan membuka jalan bagi kembalinya ke Bulan. Dalam waktu dekat, NASA, yang tidak memiliki roket untuk mengirim astronot ke luar angkasa, akan terpaksa bergantung pada Rusia. Di sisi lain, situasi ini mendorong upaya perusahaan swasta untuk menciptakan roket yang diperlukan untuk melanjutkan program luar angkasa berawak. NASA, setelah meninggalkan masa lalunya yang gemilang, tidak akan pernah lagi membuat roket untuk program berawak. Pendukung rencana Obama mengatakan hal ini menandai dimulainya era baru eksplorasi ruang angkasa di mana inisiatif swasta akan lebih diutamakan. Kritikus mengatakan rencana itu akan mengubah NASA menjadi “lembaga tanpa tujuan.”

Mendarat di asteroid

Laporan Komisi Agustinus mengusulkan apa yang disebut jalur fleksibel, termasuk beberapa tujuan yang cukup sederhana yang tidak memerlukan konsumsi bahan bakar roket dalam jumlah besar: misalnya, perjalanan ke asteroid terdekat yang kebetulan terbang melewati Bumi, atau perjalanan ke bulan Mars. Laporan tersebut menunjukkan bahwa target asteroid mungkin belum ada di peta kita: mungkin itu adalah benda pengembara yang tidak diketahui yang akan ditemukan dalam waktu dekat.

Masalahnya, menurut laporan Komisi, adalah bahan bakar roket untuk mendarat di Bulan, dan khususnya Mars, serta untuk lepas landas dan kembali, akan sangat mahal. Namun karena medan gravitasi asteroid dan satelit Mars sangat lemah, bahan bakar yang dibutuhkan jauh lebih sedikit. Laporan Agustinus juga menyebutkan kemungkinan mengunjungi titik Lagrange, yaitu tempat-tempat di luar angkasa di mana gaya tarik gravitasi Bumi dan Bulan saling mengimbangi. (Sangat mungkin bahwa titik-titik ini berfungsi sebagai tempat pembuangan sampah kosmik, tempat semua puing-puing yang dikumpulkan oleh tata surya dan berakhir di sekitar Bumi telah terakumulasi sejak zaman kuno; para astronot dapat menemukan batu-batu menarik di sana yang berasal dari pembentukan tata surya. sistem Bumi-Bulan.)

Memang benar, mendarat di asteroid adalah tugas yang murah, karena asteroid memiliki medan gravitasi yang sangat lemah. (Ini juga alasan mengapa asteroid pada umumnya tidak bulat, tetapi bentuknya tidak beraturan. Semua benda besar di Alam Semesta - bintang, planet, dan satelit - berbentuk bulat, karena gaya gravitasi menariknya secara merata ke arah pusat. . Segala ketidakteraturan pada bentuk planet berangsur-angsur menjadi halus. Namun gaya gravitasi pada asteroid sangat lemah sehingga tidak dapat menekan asteroid menjadi bola.)

Salah satu kemungkinan target penerbangan semacam itu adalah asteroid Apophis, yang pada tahun 2029 akan melintas sangat dekat dengan Bumi. Batuan ini, yang lebarnya sekitar 300m dan seukuran lapangan sepak bola, akan melintas begitu dekat dengan planet ini sehingga akan meninggalkan beberapa satelit buatan kita di luar. Interaksi dengan planet kita akan mengubah orbit asteroid, dan jika Anda kurang beruntung, asteroid tersebut mungkin akan kembali ke Bumi pada tahun 2036; bahkan ada kemungkinan kecil (1 dalam 100.000) bahwa ia akan berakhir di Bumi setelah kembali. Jika hal ini benar-benar terjadi, dampaknya akan setara dengan 100.000 bom Hiroshima; Pada saat yang sama, tornado api, gelombang kejut, dan puing-puing panas dapat menghancurkan wilayah seluas Perancis. (Sebagai perbandingan: sebuah benda yang jauh lebih kecil, mungkin seukuran gedung apartemen, jatuh di dekat Sungai Podkamennaya Tunguska Siberia pada tahun 1908 dan, meledak dengan kekuatan seribu bom Hiroshima, menebang hutan seluas 2.500 km 2. Gelombang kejut dari ini ledakannya terasa pada jarak beberapa ribu kilometer. Selain itu, kejatuhan tersebut menciptakan cahaya yang tidak biasa di langit di Asia dan Eropa, sehingga di London pada malam hari Anda dapat membaca koran di jalan.)

Kunjungan ke Apophis tidak akan terlalu membebani anggaran NASA, karena asteroid tersebut seharusnya terbang sangat dekat, namun mendarat di atasnya mungkin akan menjadi masalah. Karena lemahnya medan gravitasi asteroid, kapal tidak perlu mendarat di atasnya seperti biasanya, melainkan berlabuh. Selain itu, rotasinya tidak merata, jadi sebelum mendarat perlu dilakukan pengukuran semua parameter secara akurat. Secara umum, menarik untuk melihat seberapa keras asteroid tersebut. Beberapa ilmuwan percaya bahwa itu mungkin hanyalah tumpukan batu yang disatukan oleh medan gravitasi yang lemah; yang lain menganggapnya solid. Suatu hari nanti, pengetahuan tentang kepadatan asteroid mungkin terbukti penting bagi umat manusia; Ada kemungkinan suatu hari nanti kita harus menghancurkan asteroid menjadi beberapa bagian menggunakan senjata nuklir. Jika sebongkah batu yang terbang di luar angkasa, bukannya hancur menjadi bubuk, malah pecah menjadi beberapa bagian besar, jatuhnya batu tersebut ke Bumi mungkin lebih berbahaya daripada jatuhnya seluruh asteroid. Mungkin lebih baik mendorong asteroid untuk mengubah orbitnya sedikit sebelum mendekati Bumi.

Mendarat di satelit Mars

Meskipun Komisi Agustinus tidak merekomendasikan misi berawak ke Mars, kemungkinan lain yang sangat menarik tetap ada – pengiriman astronot ke bulan Mars Phobos dan Deimos. Satelit-satelit ini jauh lebih kecil dari Bulan di Bumi dan oleh karena itu, seperti asteroid, memiliki medan gravitasi yang sangat lemah. Selain relatif murah, kunjungan ke satelit Mars memiliki beberapa keuntungan lain:

1. Pertama, satelit-satelit ini dapat digunakan sebagai stasiun luar angkasa sementara. Dari mereka Anda dapat menganalisis planet ini tanpa banyak biaya, tanpa turun ke permukaannya.

2. Kedua, suatu hari nanti mereka mungkin berguna sebagai tahap peralihan untuk ekspedisi ke Mars. Jarak dari Phobos ke pusat Planet Merah kurang dari 10.000 km, jadi Anda bisa terbang turun dari sana hanya dalam beberapa jam.

3. Mungkin terdapat gua di satelit ini yang dapat digunakan untuk mengatur pangkalan permanen yang dapat dihuni dan melindunginya dari meteorit dan radiasi kosmik. Khususnya di Phobos, terdapat kawah besar yang disebut Stickney; Ini mungkin bekas hantaman meteorit besar yang hampir membelah satelit. Namun secara bertahap, gravitasi menyatukan kembali potongan-potongan tersebut dan memulihkan satelit. Mungkin, setelah tabrakan yang lama ini, masih banyak gua dan retakan yang tersisa di Phobos.

Kembali ke Bulan

Laporan Agustinus juga berbicara tentang ekspedisi baru ke Bulan, tetapi hanya jika pendanaan untuk program luar angkasa ditingkatkan dan jika setidaknya $30 miliar lebih dialokasikan untuk program ini selama sepuluh tahun ke depan. Karena kemungkinannya sangat kecil, program bulan pada dasarnya dapat dianggap tertutup, setidaknya untuk tahun-tahun mendatang.

Program bulan yang dibatalkan, yang disebut Konstelasi, mencakup beberapa komponen utama. Pertama, kendaraan peluncuran Ares V, kendaraan peluncuran super berat pertama AS sejak pensiunnya Saturnus pada awal tahun 1970-an. Kedua, roket berat Ares I dan pesawat luar angkasa Orion, yang mampu membawa enam astronot ke stasiun luar angkasa dekat Bumi atau empat astronot ke Bulan. Dan terakhir, modul pendaratan Altair, yang notabene seharusnya turun ke permukaan Bulan.

Desain pesawat ulang-alik, di mana kapal dipasang pada sisinya, memiliki beberapa kelemahan signifikan, termasuk kecenderungan kapal induk kehilangan potongan busa isolasi selama penerbangan. Bagi pesawat ruang angkasa Columbia, hal ini ternyata menjadi bencana: ia terbakar saat kembali ke bumi, membawa serta tujuh astronot pemberani - dan semua itu karena selama peluncuran, sepotong insulasi busa, yang terlepas dari tangki bahan bakar eksternal, menghantam. tepi sayap dan membuat lubang di dalamnya. Saat masuk kembali, gas panas mengalir ke lambung kapal Columbia, membunuh semua orang di dalamnya dan menyebabkan kehancuran kapal. Dalam proyek Constellation, di mana modul layak huni seharusnya ditempatkan langsung di atas roket, masalah seperti itu tidak akan muncul.

Pers menjuluki proyek Konstelasi sebagai "program Apollo tentang steroid" - proyek ini sangat mengingatkan pada program bulan pada tahun 1970-an. Panjang roket Ares I seharusnya hampir 100 m dibandingkan 112,5 m untuk Saturn V. Roket ini diasumsikan akan meluncurkan pesawat luar angkasa berawak Orion ke luar angkasa, sehingga menggantikan pesawat ulang-alik yang sudah ketinggalan zaman. Untuk meluncurkan modul Altair dan memasok bahan bakar untuk penerbangan ke Bulan, NASA bermaksud menggunakan roket Ares V, setinggi 118 m, yang mampu mengirimkan 188 ton kargo ke orbit rendah Bumi. Roket Ares V akan menjadi dasar misi apa pun ke Bulan atau Mars. (Meskipun pengembangan Ares telah berhenti, alangkah baiknya untuk menyimpan setidaknya sesuatu dari program untuk digunakan di masa depan; ada pembicaraan tentang hal ini.)

Pangkalan bulan permanen

Dengan mengakhiri program Konstelasi, Presiden Obama membuka beberapa pilihan. Pesawat ruang angkasa Orion, yang seharusnya sekali lagi membawa astronot Amerika ke Bulan dan kembali lagi, mulai dianggap sebagai kendaraan penyelamat jiwa bagi Stasiun Luar Angkasa Internasional. Mungkin di masa depan, ketika perekonomian pulih dari krisis, beberapa pemerintahan lain akan ingin kembali ke program bulan, termasuk proyek untuk membuat pangkalan di bulan.

Membangun pangkalan permanen yang layak huni di Bulan pasti akan menghadapi banyak kendala. Yang pertama adalah mikrometeorit. Karena tidak ada udara di Bulan, batu-batu dari langit jatuh ke permukaannya tanpa hambatan. Hal ini mudah untuk diverifikasi hanya dengan melihat permukaan satelit kita, yang seluruhnya dipenuhi jejak tabrakan jangka panjang dengan meteorit; beberapa di antaranya berusia miliaran tahun.

Bertahun-tahun yang lalu, ketika saya masih menjadi mahasiswa di Universitas California di Berkeley, saya melihat bahaya ini dengan mata kepala sendiri. Dibawa oleh astronot pada awal tahun 1970-an. tanah bulan menciptakan sensasi nyata di dunia ilmiah. Saya diundang ke laboratorium tempat mereka menganalisis tanah bulan di bawah mikroskop. Pada awalnya saya melihat sebuah batu - menurut saya, batu yang benar-benar biasa (batuan bulan sangat mirip dengan batu terestrial), tetapi begitu saya melihat melalui mikroskop... Saya terkejut! Seluruh batu ditutupi dengan kawah meteorit kecil, di mana kawah yang lebih kecil pun dapat terlihat. Saya belum pernah melihat yang seperti ini sebelumnya. Saya menyadari bahwa di dunia tanpa atmosfer, bahkan setitik debu terkecil pun, yang menghantam dengan kecepatan lebih dari 60.000 km/jam, dapat dengan mudah membunuh - dan jika tidak membunuh, maka akan membuat pakaian antariksa berlubang. (Para ilmuwan membayangkan kerusakan besar yang disebabkan oleh mikrometeorit karena mereka dapat mensimulasikan tabrakan dengan mikrometeorit tersebut. Di laboratorium yang khusus mempelajari sifat tabrakan tersebut, terdapat senjata besar yang mampu menembakkan bola logam dengan kecepatan sangat tinggi.)

Salah satu solusi yang mungkin dilakukan adalah membangun pangkalan bulan di bawah permukaan. Diketahui bahwa pada zaman dahulu, Bulan aktif secara vulkanik, dan para astronot mungkin dapat menemukan tabung lava yang berada jauh di bawah tanah. (Tabung lava adalah jejak aliran lava kuno yang menggerogoti struktur mirip gua dan terowongan di kedalaman.) Pada tahun 2009, para astronom menemukan tabung lava seukuran gedung pencakar langit di Bulan yang dapat berfungsi sebagai dasar untuk pangkalan permanen di bulan.

Gua alami seperti itu dapat memberikan perlindungan murah bagi astronot dari sinar kosmik dan jilatan api matahari. Bahkan ketika terbang dari satu ujung benua ke ujung lainnya (dari New York ke Los Angeles, misalnya), kita terpapar radiasi pada tingkat sekitar satu milibar per jam (setara dengan sinar-X di dokter gigi). Di Bulan, radiasinya bisa sangat kuat sehingga tempat tinggal di pangkalan tersebut harus ditempatkan jauh di bawah permukaan. Di lingkungan tanpa atmosfer, hujan mematikan akibat jilatan api matahari dan sinar kosmik akan membuat astronot berisiko langsung mengalami penuaan dini dan bahkan kanker.

Keadaan tanpa bobot juga menjadi masalah, terutama dalam jangka waktu lama. Di pusat pelatihan NASA di Cleveland, Ohio, berbagai eksperimen dilakukan terhadap astronot. Saya pernah melihat subjek digantung dalam posisi horizontal menggunakan tali pengaman khusus yang dijalankan pada treadmill yang dipasang secara vertikal. Para ilmuwan mencoba menentukan daya tahan subjek dalam kondisi gravitasi nol.

Setelah berbicara dengan dokter dari NASA, saya menyadari bahwa keadaan tanpa bobot tidak terlalu berbahaya dibandingkan yang terlihat pada pandangan pertama. Seorang dokter menjelaskan kepada saya bahwa selama beberapa dekade, penerbangan jangka panjang astronot Amerika dan kosmonot Rusia dalam kondisi tanpa bobot dengan jelas menunjukkan: dalam keadaan tanpa bobot, perubahan signifikan terjadi pada tubuh manusia, jaringan otot, tulang, dan sistem kardiovaskular menurun. Tubuh kita adalah hasil perkembangan medan gravitasi bumi selama jutaan tahun. Dalam kondisi paparan medan gravitasi yang lebih lemah dalam waktu lama, proses biologis gagal.

Kosmonot Rusia kembali ke bumi setelah sekitar satu tahun berada dalam kondisi gravitasi nol yang sangat lemah sehingga mereka hampir tidak bisa merangkak. Di luar angkasa, bahkan dengan latihan harian, otot mengalami atrofi, tulang kehilangan kalsium, dan sistem kardiovaskular melemah. Setelah penerbangan, beberapa memerlukan waktu beberapa bulan untuk pulih, dan beberapa perubahan mungkin tidak dapat diubah. Perjalanan ke Mars bisa memakan waktu dua tahun, dan para astronot akan tiba dalam kondisi lemah sehingga mereka tidak dapat bekerja. (Salah satu solusi untuk masalah ini adalah dengan memutar kapal antarplanet sehingga menciptakan gravitasi buatan di dalamnya. Mekanismenya sama seperti saat memutar ember di atas tali, ketika air tidak keluar meskipun dalam posisi terbalik. Namun hal ini sangat mahal, karena untuk mempertahankan rotasi akan memerlukan mesin yang berat dan besar, dan setiap pon beban tambahan berarti peningkatan biaya proyek sebesar $10.000.)

Air di Bulan

Salah satu penemuan baru-baru ini dapat secara serius mengubah kondisi permainan di bulan: es purba ditemukan di Bulan, kemungkinan besar sisa dari tabrakan dengan komet di masa lalu. Pada tahun 2009, wahana penjelajah bulan NASA LCROSS dan tahap atas Centaurusnya jatuh ke Bulan di dekat kutub selatannya. Kecepatan tumbukan hampir 2500 m/s; Akibatnya, material dari permukaan terlempar hingga ketinggian lebih dari satu kilometer dan muncul kawah dengan diameter sekitar 20 m. Pemirsa TV mungkin sedikit kecewa karena tabrakan tersebut tidak menghasilkan ledakan indah yang dijanjikan, namun para ilmuwan senang: tabrakan tersebut ternyata sangat informatif. Dengan demikian, ditemukan sekitar 100 liter air dalam zat yang dikeluarkan dari permukaan. Dan pada tahun 2010, sebuah pernyataan baru yang mengejutkan dibuat: dalam materi bulan, komposisi air lebih dari 5% massanya, jadi mungkin terdapat lebih banyak kelembapan di Bulan daripada di beberapa wilayah Sahara.

Penemuan ini dapat mempunyai implikasi yang sangat besar: ada kemungkinan bahwa para astronot di masa depan dapat menggunakan endapan es di bawah bulan untuk membuat bahan bakar roket (dengan mengekstraksi hidrogen dari air), untuk bernapas (dengan mengekstraksi oksigen), untuk perlindungan (karena air menyerap radiasi) dan untuk minum ( secara alami, dalam bentuk murni). Jadi penemuan ini akan membantu mengurangi biaya program bulan beberapa kali lipat.

Hasil yang diperoleh juga dapat berarti bahwa selama konstruksi dan di masa depan saat memasok pangkalan, para astronot akan dapat menggunakan sumber daya lokal – air dan segala jenis mineral.

Abad pertengahan

(2030–2070)

Penerbangan ke Mars

Pada tahun 2010, Presiden Obama, saat mengunjungi Florida, tidak hanya mengumumkan penutupan program bulan, namun juga mendukung misi ke Mars dan mendanai kendaraan peluncuran tugas berat yang belum ditentukan yang suatu hari nanti dapat membawa astronot ke luar angkasa. orbit bulan. Dia mengisyaratkan bahwa dia berharap untuk menunggu hari tersebut – mungkin sekitar pertengahan tahun 2030-an – ketika astronot Amerika menginjakkan kaki di permukaan Mars. Beberapa astronot, seperti Buzz Aldrin, sangat mendukung rencana Obama, justru karena diusulkan untuk melewatkan Bulan. Aldrin pernah mengatakan kepada saya bahwa karena Amerika sudah pernah ke Bulan, satu-satunya pencapaian nyata sekarang adalah penerbangan ke Mars.

Dari semua planet di tata surya, hanya Mars yang terlihat cukup mirip dengan Bumi sehingga ada kemungkinan adanya kehidupan di sana. (Merkurius, yang terbakar oleh Matahari, mungkin terlalu berbahaya untuk mendukung kehidupan seperti yang kita ketahui. Raksasa gas Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus terlalu dingin untuk mendukung kehidupan. Venus dalam banyak hal adalah kembaran Bumi, namun lebih liar. Efek rumah kaca telah membuat kondisi di sana menjadi sangat buruk: suhu mencapai +500 ° C, atmosfer yang sebagian besar terdiri dari karbon dioksida 100 kali lebih padat daripada bumi, dan hujan asam sulfat dari langit. Mencoba berjalan di permukaan Venus akan mati lemas dan hancur kematian. Jenazahmu akan digoreng dan dilarutkan dalam asam sulfat.)

Mars, sebaliknya, pernah menjadi planet yang cukup basah. Di sana, seperti di Bumi, ada lautan dan sungai yang sudah lama hilang. Kini, tempat ini menjadi gurun yang beku dan tak bernyawa. Namun, ada kemungkinan bahwa pada suatu waktu—miliaran tahun yang lalu—kehidupan mikro berkembang biak di Mars; Bahkan ada kemungkinan bakteri masih hidup di suatu tempat di sumber air panas.

Setelah Amerika Serikat dengan tegas memutuskan untuk melakukan ekspedisi berawak ke Mars, diperlukan waktu 20-30 tahun lagi untuk melaksanakannya. Namun perlu dicatat bahwa akan jauh lebih sulit bagi seseorang untuk mencapai Mars daripada ke Bulan. Mars dibandingkan dengan Bulan merupakan lompatan kualitatif dalam kompleksitas. Anda bisa terbang ke Bulan dalam tiga hari; mencapai Mars akan memakan waktu enam bulan hingga satu tahun.

Pada bulan Juli 2009, para ilmuwan NASA memperkirakan seperti apa ekspedisi Mars yang sebenarnya. Para astronot akan terbang ke Mars selama kurang lebih enam bulan, kemudian menghabiskan 18 bulan di Planet Merah, lalu enam bulan lagi untuk kembali.

Secara total, sekitar 700 ton peralatan harus dikirim ke Mars - lebih banyak dari Stasiun Luar Angkasa Internasional yang menelan biaya 100 miliar dolar. Untuk menghemat makanan dan air, saat bepergian dan bekerja di Mars, para astronot harus memurnikan produk limbah mereka sendiri dan menggunakannya untuk menyuburkan tanaman. Di Mars tidak ada oksigen, tidak ada tanah, tidak ada air, tidak ada hewan, tidak ada tumbuhan, jadi semuanya harus didatangkan dari Bumi. Tidak mungkin menggunakan sumber daya lokal. Atmosfer Mars hampir seluruhnya terdiri dari karbon dioksida, dan tekanan atmosfer hanya 1% dari tekanan atmosfer Bumi. Lubang apa pun pada setelan itu berarti penurunan tekanan dan kematian dengan cepat.

Ekspedisi ini akan sangat rumit sehingga harus dibagi menjadi beberapa tahap. Karena membawa bahan bakar dalam perjalanan pulang dari Bumi akan terlalu mahal, ada kemungkinan roket terpisah yang berisi bahan bakar harus dikirim ke Mars untuk mengisi bahan bakar kendaraan antarplanet. (Atau, jika cukup oksigen dan hidrogen dapat diekstraksi dari es Mars, hal tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar roket.)

Begitu mereka mencapai Mars, para astronot kemungkinan harus menghabiskan beberapa minggu untuk beradaptasi dengan kehidupan di planet lain. Siklus siang dan malam di sana kurang lebih sama dengan di Bumi (hari di Mars sedikit lebih panjang yaitu 24,6 jam), tetapi tahun di Mars dua kali lebih lama dari di Bumi. Suhu hampir tidak pernah naik di atas titik beku. Badai debu yang dahsyat berkecamuk di sana. Pasir di Mars sehalus bedak, dan badai debu sering kali menutupi seluruh planet.

Terraform Mars?

Mari kita asumsikan bahwa pada pertengahan abad ini, para astronot akan mengunjungi Mars dan mendirikan pangkalan primitif di sana. Tapi ini tidak cukup. Secara umum, umat manusia mungkin akan secara serius mempertimbangkan proyek terraforming Mars - mengubahnya menjadi planet yang lebih menyenangkan bagi kehidupan. Pengerjaan proyek ini akan dimulai paling baik pada akhir abad ke-21, bahkan kemungkinan besar pada awal abad berikutnya.

Para ilmuwan telah mempertimbangkan beberapa cara untuk menjadikan Mars tempat yang lebih ramah lingkungan. Mungkin cara yang paling sederhana adalah menambahkan metana atau gas rumah kaca lainnya ke atmosfer Planet Merah. Metana adalah gas rumah kaca yang lebih kuat dibandingkan karbon dioksida, sehingga atmosfer metana akan memerangkap sinar matahari dan secara bertahap menghangatkan permukaan planet. Suhu akan naik melebihi titik beku. Selain metana, gas rumah kaca lainnya seperti amonia dan freon juga dipertimbangkan sebagai pilihan.

Ketika suhu meningkat, lapisan es akan mulai mencair untuk pertama kalinya dalam miliaran tahun, memungkinkan saluran sungai terisi air kembali. Seiring waktu, seiring dengan semakin padatnya atmosfer, danau dan bahkan lautan dapat terbentuk kembali di Mars. Akibatnya, lebih banyak lagi karbon dioksida yang dilepaskan - putaran umpan balik positif akan muncul.

Pada tahun 2009, ditemukan bahwa metana dilepaskan secara alami dari permukaan Mars. Sumber gas ini masih menjadi misteri. Di Bumi, metana sebagian besar dihasilkan dari pembusukan bahan organik, namun di Mars, gas ini bisa jadi merupakan produk sampingan dari beberapa proses geologi. Jika para ilmuwan berhasil menemukan sumber gas ini, mungkin mereka akan mampu meningkatkan produksinya, dan dengan demikian mengubah atmosfer planet ini.

Kemungkinan lainnya adalah mengirimkan komet ke atmosfer Mars. Jika memungkinkan untuk mencegat komet cukup jauh dari Matahari, bahkan tumbukan kecil - dorongan dari mesin roket khusus, tumbukan pada sudut yang tepat dengan pesawat ruang angkasa, atau bahkan hanya tarikan gravitasi peralatan ini - mungkin sudah cukup. untuk mengubah orbit pesawat luar angkasa sesuai kebutuhan. Komet sebagian besar terdiri dari air, dan banyak terdapat di tata surya. (Misalnya, inti Komet Halley berbentuk seperti kacang tanah, lebarnya sekitar 30 km, dan sebagian besar terdiri dari es dan batu.) Saat komet mendekati Mars, komet tersebut akan mulai mengalami gesekan dengan atmosfer dan perlahan-lahan pecah, melepaskan air dalam bentuk uap ke atmosfer planet.

Jika komet yang cocok tidak ditemukan, salah satu bulan es Jupiter atau, katakanlah, asteroid yang mengandung es seperti Ceres (para ilmuwan percaya bahwa komet tersebut terdiri dari 20% air) dapat digunakan sebagai gantinya. Tentu saja, akan lebih sulit untuk mengarahkan bulan atau asteroid ke arah yang kita butuhkan, karena biasanya benda langit tersebut berada pada orbit yang stabil. Lalu ada dua pilihan: mungkin saja membiarkan komet, bulan, atau asteroid tersebut berada di orbit Mars dan membiarkannya runtuh secara perlahan, melepaskan uap air ke atmosfer, atau menjatuhkan benda angkasa tersebut ke salah satu orbit Mars. tutup kutub Mars. Wilayah kutub Planet Merah adalah karbon dioksida beku, yang menghilang pada bulan-bulan musim panas, dan es, yang menjadi dasarnya dan tidak pernah mencair. Jika komet, bulan, atau asteroid menabrak lapisan es, sejumlah besar energi akan dilepaskan dan es kering akan menguap. Gas rumah kaca akan masuk ke atmosfer dan mempercepat proses pemanasan global di Mars. Pada opsi ini, feedback positif juga bisa terjadi. Semakin banyak karbon dioksida yang dilepaskan dari wilayah kutub planet ini, semakin tinggi suhu yang akan naik dan, oleh karena itu, semakin banyak pula karbon dioksida yang akan dilepaskan.

Usulan lainnya adalah meledakkan beberapa bom nuklir di lapisan es kutub. Kerugian dari metode ini jelas: ada kemungkinan air yang dikeluarkan bersifat radioaktif. Atau Anda bisa mencoba membangun reaktor termonuklir di sana yang akan mencairkan es di daerah kutub.

Bahan bakar utama reaktor fusi adalah air, dan terdapat banyak air beku di Mars.

Ketika suhu naik di atas titik beku, perairan dangkal akan terbentuk di permukaan, yang dapat dihuni oleh beberapa bentuk alga yang tumbuh subur di Antartika di Bumi. Mereka mungkin akan menyukai atmosfer Mars, yang 95% karbon dioksidanya. Alga juga dapat dimodifikasi secara genetik untuk memastikan pertumbuhannya secepat mungkin. Kolam alga akan mempercepat terraforming dalam beberapa cara. Pertama, alga akan mengubah karbon dioksida menjadi oksigen. Kedua, mereka akan mengubah warna permukaan Mars dan reflektifitasnya. Permukaan yang lebih gelap akan menyerap lebih banyak radiasi matahari. Ketiga, karena alga akan tumbuh dengan sendirinya, tanpa bantuan dari luar, metode untuk mengubah situasi di planet ini akan relatif murah. Keempat, alga dapat dimanfaatkan sebagai makanan. Seiring waktu, danau alga ini akan menumpuk lapisan atas tanah dan nutrisi; Tanaman dapat memanfaatkan hal ini dan semakin mempercepat produksi oksigen.

Para ilmuwan juga mempertimbangkan kemungkinan untuk mengelilingi Mars dengan satelit yang dapat mengumpulkan sinar matahari dan mengarahkannya ke permukaan planet. Ada kemungkinan bahwa satelit-satelit tersebut, bahkan jika berdiri sendiri, akan mampu menaikkan suhu di permukaan Mars hingga titik beku atau lebih. Segera setelah hal ini terjadi dan lapisan es mulai mencair, planet ini akan memanas dengan sendirinya secara alami.

Manfaat ekonomi?

Kita tidak boleh berkhayal dan berpikir bahwa kolonisasi Bulan dan Mars akan segera membawa manfaat ekonomi yang tak terhitung jumlahnya bagi umat manusia. Ketika Columbus berlayar ke Dunia Baru pada tahun 1492, ia membuka akses terhadap harta karun yang belum pernah ada sebelumnya dalam sejarah. Segera, para penakluk mulai mengirim emas, yang dijarah dari orang India setempat, dalam jumlah besar dari tempat-tempat yang baru ditemukan ke tanah air mereka, dan para pemukim - bahan mentah dan produk pertanian yang berharga. Biaya ekspedisi ke Dunia Baru lebih dari diimbangi oleh banyaknya harta karun yang dapat ditemukan di sana.

Namun koloni di Bulan dan Mars adalah masalah yang berbeda. Tidak ada udara, air cair, atau tanah subur, jadi semua yang Anda butuhkan harus dikirim dari Bumi dengan roket, yang biayanya sangat mahal. Terlebih lagi, tidak ada alasan militer khusus untuk menjajah Bulan, setidaknya dalam jangka pendek. Dibutuhkan rata-rata tiga hari untuk melakukan perjalanan dari Bumi ke Bulan atau sebaliknya, dan perang nuklir dapat dimulai dan berakhir hanya dalam satu setengah jam - dari saat rudal balistik antarbenua pertama diluncurkan hingga ledakan terakhir. Kavaleri luar angkasa dari Bulan tidak akan punya waktu untuk mengambil bagian nyata dalam peristiwa di Bumi. Akibatnya, Pentagon tidak mendanai program besar apa pun untuk memiliterisasi Bulan.

Ini berarti bahwa setiap operasi skala besar untuk menjelajahi dunia lain tidak akan ditujukan untuk kepentingan Bumi, tetapi untuk koloni luar angkasa baru. Penjajah harus menambang logam dan mineral lain untuk kebutuhan mereka sendiri, karena mengangkutnya dari Bumi (dan juga ke Bumi) terlalu mahal. Penambangan di sabuk asteroid hanya akan layak secara ekonomi jika terdapat koloni mandiri yang dapat menggunakan bahan-bahan yang ditambang sendiri, dan hal ini akan terjadi paling baik pada akhir abad ini, atau, lebih mungkin, nanti.

Wisata luar angkasa

Tapi kapan warga sipil biasa bisa terbang ke luar angkasa? Beberapa ilmuwan, seperti mendiang Gerard O'Neill dari Universitas Princeton, memimpikan sebuah koloni luar angkasa dalam bentuk roda raksasa, yang akan menampung kompartemen yang dapat dihuni, pabrik pemurnian air, kompartemen regenerasi udara, dll. Arti dari stasiun tersebut - dalam memecahkan masalah kelebihan populasi. Namun, di abad ke-21, gagasan bahwa koloni luar angkasa dapat menyelesaikan atau setidaknya meringankan masalah ini masih hanya khayalan belaka. Bagi sebagian besar umat manusia, Bumi akan menjadi satu-satunya rumah mereka setidaknya selama 100–200 tahun ke depan.

Namun, masih ada cara agar rata-rata orang bisa terbang ke luar angkasa: sebagai turis. Ada pengusaha yang mengkritik NASA karena inefisiensi dan birokrasinya yang buruk dan siap menginvestasikan uangnya dalam teknologi luar angkasa, percaya bahwa mekanisme pasar akan membantu investor swasta mengurangi biaya perjalanan luar angkasa. Burt Rutan dan investornya telah memenangkan Hadiah Ansari X senilai $10 juta pada tanggal 4 Oktober 2004, dengan meluncurkan SpaceShipOne mereka dua kali dalam waktu dua minggu pada ketinggian lebih dari 100 km di atas permukaan bumi. SpaceShipOne merupakan kapal roket pertama yang berhasil melakukan perjalanan ke luar angkasa menggunakan dana swasta. Pengembangannya menelan biaya sekitar $25 juta. Penjamin pinjaman tersebut adalah miliarder Microsoft Paul Allen.

Saat ini, pesawat ruang angkasa SpaceShipTwo hampir siap. Rutan percaya bahwa pengujian akan segera dimulai, setelah itu pesawat ruang angkasa komersial akan menjadi kenyataan. Miliarder Richard Branson dari Virgin Atlantic menciptakan Virgin Galactic, dengan pelabuhan antariksa di New Mexico dan daftar panjang orang yang bersedia mengeluarkan $200.000 untuk mewujudkan impian seumur hidupnya untuk pergi ke luar angkasa. Virgin Galactic, yang kemungkinan akan menjadi perusahaan besar pertama yang menawarkan penerbangan komersial ke luar angkasa, telah memesan lima kapal SpaceShipTwo. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, biaya perjalanan luar angkasa akan turun sepuluh kali lipat.

SpaceShipTwo menawarkan beberapa cara untuk menghemat uang. Alih-alih menggunakan kendaraan peluncuran besar yang dirancang untuk meluncurkan muatan ke luar angkasa langsung dari Bumi, Rutan menempatkan pesawat ruang angkasanya di atas pesawat dan menggerakkannya menggunakan mesin jet atmosferik konvensional. Dalam hal ini, oksigen digunakan di atmosfer. Kemudian, pada ketinggian sekitar 16 km di atas permukaan tanah, kapal terpisah dari pesawat dan menyalakan mesin jetnya sendiri. Kapal tidak dapat memasuki orbit rendah Bumi, tetapi cadangan bahan bakar di dalamnya cukup untuk naik lebih dari 100 kilometer di atas permukaan bumi - hingga hampir tidak ada atmosfer dan penumpang dapat melihat langit berangsur-angsur berubah menjadi hitam. Mesinnya mampu mempercepat kapal hingga kecepatan M=3, yaitu hingga tiga kali kecepatan suara (sekitar 3500 km/jam). Tentu saja, ini tidak cukup untuk membawanya ke orbit (di sini, seperti telah disebutkan, diperlukan kecepatan minimal 28.500 km/jam, yang setara dengan 7,9 km/s), tetapi itu akan cukup untuk mengantarkan penumpang ke orbit. tepi atmosfer bumi dan luar angkasa. Ada kemungkinan bahwa dalam waktu dekat, penerbangan wisata ke luar angkasa tidak akan memakan biaya lebih dari safari di Afrika.

(Namun, untuk terbang mengelilingi bumi, Anda harus membayar lebih banyak dan naik ke stasiun luar angkasa. Saya pernah bertanya kepada miliarder Microsoft Charles Simonyi berapa harga tiket ke ISS. Laporan pers menyebutkan angka tersebut menjadi $20 juta . Dia menjawab, bahwa dia tidak ingin menyebutkan jumlah pastinya, tetapi laporan surat kabar tidak terlalu salah. Dia sangat menyukai ruang angkasa sehingga tidak lama kemudian dia terbang ke stasiun lagi , wisata luar angkasa akan tetap menjadi hak istimewa bagi orang-orang yang sangat kaya.)

Pada bulan September 2010, wisata luar angkasa mendapat dorongan tambahan dari Boeing Corporation, yang mengumumkan masuknya mereka ke pasar ini dan merencanakan penerbangan pertama bagi wisatawan luar angkasa pada awal tahun 2015. Hal ini cukup konsisten dengan rencana Presiden Obama untuk mengalihkan penerbangan luar angkasa berawak ke swasta. tangan. Rencana Boeing adalah meluncurkan kapsul dengan empat anggota awak dan tiga kursi kosong untuk wisatawan luar angkasa ke Stasiun Luar Angkasa Internasional dari Cape Canaveral. Namun, Boeing cukup berterus terang dalam mendanai proyek luar angkasa swasta: sebagian besar dana harus dibayar oleh pembayar pajak. “Ini adalah pasar yang tidak menentu,” kata John Elbon, direktur program peluncuran ruang angkasa komersial. “Jika kami hanya mengandalkan dana Boeing, mengingat semua faktor risikonya, kami tidak akan berhasil menyelesaikan kasus ini.”

Kuda hitam

Biaya perjalanan luar angkasa yang sangat tinggi menghambat kemajuan komersial dan ilmu pengetahuan, sehingga umat manusia kini membutuhkan teknologi revolusioner yang benar-benar baru. Pada pertengahan abad ini, para ilmuwan dan insinyur harus menyempurnakan kendaraan peluncuran baru untuk mengurangi biaya peluncuran.

Fisikawan Freeman Dyson mengidentifikasi di antara banyak usulan beberapa teknologi yang saat ini berada pada tahap percobaan, namun suatu hari nanti mungkin membuat ruang dapat diakses bahkan oleh orang kebanyakan. Tak satu pun dari proposal ini yang menjamin keberhasilan, namun jika berhasil, biaya pengiriman kargo ke luar angkasa akan anjlok. Usulan pertama adalah sistem propulsi laser: sinar laser yang kuat dari sumber eksternal (misalnya, dari Bumi) diarahkan ke dasar roket, yang menyebabkan ledakan kecil, gelombang kejut yang menyebabkan ledakan kecil. roket sedang bergerak. Aliran pulsa laser yang stabil menguapkan air, dan uap yang dihasilkan mendorong roket ke luar angkasa. Keuntungan utama mesin jet laser adalah energinya berasal dari sumber eksternal - dari laser stasioner. Roket laser pada dasarnya tidak membawa bahan bakar. (Sebaliknya, roket kimia menghabiskan sebagian besar energinya untuk mengangkat dan mengangkut bahan bakar untuk mesinnya sendiri.)

Teknologi penggerak laser telah didemonstrasikan di laboratorium, dimana modelnya berhasil diuji pada tahun 1997. Leik Mirabo dari Institut Politeknik Rensselaer di New York menciptakan prototipe roket semacam itu dan menyebutnya sebagai demonstran teknologi kapal suar. Salah satu model terbang pertamanya memiliki berat 50 gram dan merupakan “pelat” dengan diameter sekitar 15 cm. Laser 10 kW menghasilkan serangkaian ledakan laser di dasar roket; gelombang kejut udara mempercepatnya dengan percepatan 2 g (dua kali percepatan jatuh bebas di Bumi dan kira-kira 19,6 m/s 2) dan terdengar seperti tembakan senapan mesin. Suar Mirabeau membubung lebih dari 30 m ke udara (kira-kira setara dengan roket berbahan bakar cair pertama Robert Goddard pada tahun 1930-an).

Dyson memimpikan suatu hari ketika sistem propulsi laser dapat meluncurkan muatan besar ke orbit Bumi hanya dengan biaya lima dolar per pon, yang tentunya akan merevolusi industri luar angkasa. Dia membayangkan laser raksasa berkekuatan 1.000 megawatt (kekuatan unit tenaga nuklir standar) yang mampu mendorong roket seberat dua ton ke orbit, yang terdiri dari muatan dan tangki air di pangkalan. Air perlahan merembes melalui pori-pori kecil di dinding bawah tangki. Muatan dan tangkinya berbobot satu ton. Ketika sinar laser mengenai bagian bawah roket, air langsung menguap, menciptakan serangkaian gelombang kejut yang mendorong roket ke luar angkasa. Roket mencapai percepatan 3 g dan memasuki orbit rendah Bumi enam menit kemudian.

Karena roket itu sendiri tidak membawa bahan bakar, tidak ada bahaya ledakan dahsyat pada kapal induknya. Untuk roket kimia, bahkan saat ini, 50 tahun setelah Sputnik 1, kemungkinan kegagalannya sekitar 1%. Dan kegagalan ini, biasanya, terlihat sangat mengesankan - oksigen dan hidrogen meledak menjadi bola api raksasa, dan puing-puing berjatuhan di landasan peluncuran. Sebaliknya, sistem laser sederhana, aman dan dapat digunakan lebih dari sekali dengan interval yang sangat singkat; Yang Anda perlukan agar bisa berfungsi hanyalah air dan laser.

Terlebih lagi, seiring berjalannya waktu, sistem ini akan membayar sendiri. Jika digunakan untuk meluncurkan setengah juta pesawat ruang angkasa per tahun, biaya peluncuran akan dengan mudah menutupi biaya operasional dan biaya pengembangan dan konstruksi. Dyson, bagaimanapun, memahami bahwa perlu satu dekade lagi sebelum impian ini terwujud. Penelitian mendasar di bidang laser berkekuatan tinggi akan membutuhkan lebih banyak dana daripada yang dapat dialokasikan oleh universitas mana pun. Kecuali pemerintah atau perusahaan besar membiayai pengembangannya, sistem propulsi laser tidak akan pernah dibangun.

Di sinilah Foundation Prize bisa sangat berguna. Saya pernah berbicara dengan Peter Diamandis, yang mendirikannya pada tahun 1996, dan menemukan bahwa dia sangat menyadari keterbatasan roket kimia. Bahkan dengan SpaceShipTwo, dia mengakui kepada saya, kita dihadapkan pada kenyataan bahwa roket kimia adalah cara yang sangat mahal untuk melepaskan diri dari pengaruh gravitasi. Hasilnya, Hadiah X berikutnya akan diberikan kepada orang yang mampu membuat roket yang digerakkan oleh pancaran energi. (Tetapi alih-alih menggunakan sinar laser, ia seharusnya menggunakan sinar energi elektromagnetik lain yang mirip dengan laser - sinar gelombang mikro.)

Kehebohan seputar hadiah tersebut dan penghargaan bernilai jutaan dolar itu sendiri mungkin cukup menjadi daya tarik untuk memicu minat terhadap masalah roket non-kimia, seperti roket gelombang mikro, di kalangan pengusaha dan penemu.

Ada desain roket eksperimental lainnya, namun pengembangannya menimbulkan risiko berbeda. Salah satu opsinya adalah meriam gas yang menembakkan semacam proyektil dari tong besar, seperti proyektil dalam novel “From the Earth to the Moon” karya Jules Verne. Namun proyektil Verne tidak akan mencapai Bulan, karena bubuk mesiu tidak mampu mempercepatnya hingga kecepatan 11 km/s yang diperlukan untuk lepas dari medan gravitasi bumi. Dalam senjata gas, alih-alih bubuk mesiu, proyektil akan didorong keluar dengan kecepatan tinggi oleh gas, yang dikompresi di bawah tekanan tinggi dalam tabung panjang. Almarhum Abraham Hertzberg dari Universitas Washington di Seattle membuat prototipe senjata semacam itu, dengan diameter sekitar 10 cm dan panjang sekitar 10 m. Gas di dalam senjata tersebut adalah campuran metana dan udara, yang dikompresi hingga 25 atmosfer. Gas dinyalakan dan proyektil dipercepat dalam laras sebesar 30.000 g, yang meratakan sebagian besar benda logam.

Herzberg membuktikan bahwa senjata gas bisa berfungsi. Namun untuk melemparkan proyektil ke luar angkasa, larasnya harus lebih panjang, sekitar 230 m; Selain itu, gas yang berbeda harus bekerja sepanjang lintasan akselerasi di laras senapan. Agar muatan mencapai kecepatan lepas pertamanya, perlu untuk mengatur lima bagian dengan gas kerja yang berbeda di dalam laras.

Biaya peluncuran dengan senjata gas mungkin lebih rendah dibandingkan menggunakan sistem laser. Namun, meluncurkan kendaraan berawak ke luar angkasa dengan cara ini terlalu berbahaya: hanya muatan padat yang dapat menahan akselerasi intens di dalam laras.

Desain eksperimental ketiga adalah “slingatron”, yang, seperti gendongan, harus memutar suatu beban dan kemudian melemparkannya ke udara.

Prototipe perangkat ini dibuat oleh Derek Tidman; model mejanya mampu memutar suatu benda dalam beberapa detik dan melemparkannya dengan kecepatan hingga 100 m/s. Prototipe slingatron berupa tabung berbentuk donat dengan diameter sekitar satu meter. Tabungnya sendiri berdiameter sekitar 2,5 cm dan berisi bola baja kecil. Bola menggelinding di sepanjang tabung cincin, dan motor kecil mendorongnya dan memaksanya untuk berakselerasi.

Slingatron sungguhan, yang tugasnya melemparkan muatan ke orbit rendah Bumi, seharusnya berukuran jauh lebih besar - diameternya sekitar seratus kilometer; selain itu, ia harus memompa energi ke dalam bola hingga akselerasinya mencapai 11,2 km/s. Bola akan terbang keluar dari slingatron dengan percepatan 1000 g, itu juga banyak. Tidak semua beban mampu menahan percepatan seperti itu. Banyak masalah teknis yang harus diselesaikan sebelum slingatron yang sebenarnya dapat dibuat, yang terpenting adalah meminimalkan gesekan antara bola dan tabung.

Untuk menyelesaikan ketiga proyek tersebut, bahkan dalam skenario terbaik sekalipun, akan memakan waktu lebih dari belasan tahun, dan hanya jika pendanaannya diambil alih oleh pemerintah atau perusahaan swasta. Jika tidak, prototipe ini akan selamanya berada di meja penemunya.

Masa depan yang jauh

(2070–2100)

Lift luar angkasa

Ada kemungkinan bahwa pada akhir abad ini perkembangan nanoteknologi akan memungkinkan terjadinya elevator ruang angkasa yang terkenal sekalipun. Manusia, seperti Jack di Pohon Kacang, dapat memanjatnya hingga ke awan dan seterusnya. Kita akan masuk ke dalam lift, tekan tombol "atas" dan memanjat fiber, yaitu tabung nano karbon yang panjangnya ribuan kilometer. Jelas bahwa produk baru semacam itu dapat merevolusi perekonomian perjalanan ruang angkasa dan mengubah segalanya.

Pada tahun 1895, fisikawan Rusia Konstantin Tsiolkovsky, yang terinspirasi oleh pembangunan Menara Eiffel, gedung tertinggi di dunia pada saat itu, mengajukan pertanyaan sederhana pada dirinya sendiri: mengapa menara seperti itu tidak dapat dibangun setinggi luar angkasa? Jika cukup tinggi, menurut perhitungannya, menurut hukum fisika, ia tidak akan pernah jatuh. Dia menyebut bangunan ini sebagai “istana surgawi”.

Bayangkan sebuah bola. Jika Anda mulai memutarnya dengan seutas tali, gaya sentrifugal akan cukup untuk mencegah bola jatuh. Begitu pula jika kabel cukup panjang, maka gaya sentrifugal akan menjaga beban yang menempel pada ujungnya agar tidak jatuh ke tanah. Rotasi bumi akan cukup untuk menjaga kabel tetap berada di langit. Setelah kabel elevator luar angkasa membentang ke angkasa, kendaraan apa pun yang mampu bergerak di sepanjang kabel tersebut akan dapat melakukan perjalanan dengan aman ke luar angkasa.

Di atas kertas, trik ini sepertinya berhasil. Namun sayangnya, jika Anda mencoba menerapkan hukum gerak Newton dan menghitung tegangan pada kabel, ternyata tegangan tersebut melebihi kekuatan baja: kabel apa pun akan putus begitu saja, sehingga elevator luar angkasa tidak mungkin dilakukan.

Selama bertahun-tahun dan bahkan puluhan tahun, gagasan tentang elevator luar angkasa dilupakan atau didiskusikan lagi, hanya untuk ditolak sekali lagi karena alasan yang sama. Pada tahun 1957, ilmuwan Rusia Yuri Artsutanov mengusulkan proyek versinya sendiri, yang menurutnya ia seharusnya membangun lift bukan dari bawah ke atas, tetapi, sebaliknya, dari atas ke bawah. Diusulkan untuk mengirim pesawat ruang angkasa ke orbit, yang kemudian akan menurunkan tambatan dari sana; Yang tersisa hanyalah memperbaikinya di tanah. Penulis fiksi ilmiah juga ikut mempopulerkan proyek ini. Arthur C. Clarke membayangkan lift luar angkasa dalam novelnya tahun 1979 The Fountains of Heaven, dan Robert Heinlein dalam novelnya tahun 1982 Frida.

Tabung nano karbon telah menghidupkan kembali gagasan ini. Seperti yang telah kita lihat, mereka memiliki kekuatan terbesar dari semua material yang diketahui. Mereka lebih kuat dari baja, dan potensi kekuatan nanotube dapat menahan beban yang timbul dalam desain elevator ruang angkasa.

Namun masalahnya adalah membuat tambatan tabung nano karbon murni sepanjang 80.000 km. Ini adalah tugas yang sangat sulit, karena sejauh ini para ilmuwan hanya mampu memperoleh beberapa sentimeter tabung nano karbon murni di laboratorium. Tentu saja Anda dapat memelintir miliaran serat nano, namun serat ini tidak akan padat. Tujuannya adalah untuk membuat nanotube panjang di mana setiap atom karbon akan berada pada tempatnya.

Pada tahun 2009, para ilmuwan dari Rice University mengumumkan penemuan penting: serat yang dihasilkan tidak murni, melainkan komposit, namun mereka telah mengembangkan teknologi yang cukup fleksibel untuk membuat tabung nano karbon dengan panjang berapa pun. Melalui trial and error, para peneliti menemukan bahwa tabung nano karbon dapat dilarutkan dalam asam klorosulfonat dan kemudian dikeluarkan dari nosel seperti jarum suntik. Dengan menggunakan metode ini, dimungkinkan untuk menghasilkan serat dari tabung nano karbon dengan panjang berapa pun, dan ketebalannya 50 mikron.

Salah satu aplikasi komersial serat karbon nanotube adalah saluran listrik, karena nanotube menghantarkan listrik lebih baik daripada tembaga, lebih ringan dan kuat. Profesor teknik di Rice University, Matteo Pasquali, mengatakan, “Untuk saluran listrik, Anda memerlukan berton-ton serat ini, dan belum ada cara untuk membuatnya. Anda hanya perlu menemukan satu keajaiban.”

Meskipun serat yang dihasilkan tidak cukup murni untuk dimasukkan ke dalam elevator luar angkasa, penelitian ini memberikan harapan bahwa suatu hari kita akan mampu menumbuhkan tabung nano karbon murni yang cukup kuat untuk mengangkat kita ke angkasa.

Namun bahkan jika kita berasumsi bahwa masalah produksi nanotube panjang telah terpecahkan, para ilmuwan akan menghadapi masalah praktis lainnya. Misalnya, kabel elevator ruang angkasa harus berada jauh di atas orbit sebagian besar satelit. Artinya orbit suatu satelit suatu saat pasti akan bersinggungan dengan jalur elevator luar angkasa dan menimbulkan kecelakaan. Karena satelit rendah terbang dengan kecepatan 7–8 km/s, tabrakan bisa menjadi bencana besar. Oleh karena itu, elevator harus dilengkapi dengan mesin roket khusus, yang akan menggerakkan kabel elevator agar tidak menghalangi satelit dan puing-puing ruang angkasa.

Permasalahan lainnya adalah cuaca, yaitu angin topan, badai petir, dan angin kencang. Lift ruang angkasa harus ditambatkan ke tanah, mungkin pada kapal induk atau anjungan minyak di Pasifik, namun harus fleksibel agar dapat bertahan menghadapi cuaca buruk.

Selain itu, kabin harus memiliki tombol panik dan kapsul pelarian jika kabel putus. Jika terjadi sesuatu pada kabel, mobil elevator harus meluncur atau terjun payung ke tanah untuk menyelamatkan penumpangnya.

Untuk mempercepat dimulainya penelitian elevator luar angkasa, NASA telah mengumumkan beberapa kompetisi. Space Elevator Race, yang disponsori oleh NASA, menawarkan hadiah sebesar $2 juta. Menurut aturan, untuk memenangkan kompetisi elevator yang beroperasi menggunakan energi yang ditransmisikan sepanjang balok, seseorang harus membangun sebuah perangkat dengan berat tidak lebih dari 50 kg, yang mampu memanjat kabel hingga ketinggian 1 km dengan kecepatan 2 m. /S. Kesulitannya adalah perangkat ini tidak boleh memiliki bahan bakar, baterai, atau kabel listrik. Energi untuk pergerakannya harus disalurkan dari Bumi melalui sinar.

Saya telah melihat dengan mata kepala sendiri semangat dan energi para insinyur yang mengerjakan elevator luar angkasa dan bermimpi memenangkan hadiah. Saya bahkan terbang ke Seattle untuk bertemu dengan beberapa insinyur muda yang giat dari sebuah kelompok bernama LaserMotive. Mendengar "nyanyian sirene" - seruan NASA, mereka mulai mengembangkan prototipe perangkat yang, sangat mungkin, akan menjadi jantung dari elevator luar angkasa.

Saya memasuki hanggar besar yang disewa oleh anak-anak muda untuk pengujian. Di salah satu ujung hanggar saya melihat laser besar yang mampu memancarkan sinar energi yang kuat. Yang lainnya berisi lift luar angkasa itu sendiri. Itu adalah sebuah kotak selebar sekitar satu meter dengan cermin besar. Cermin tersebut memantulkan sinar laser yang mengenainya ke seluruh baterai sel surya, yang mengubah energinya menjadi listrik. Listrik dialirkan ke mesin, dan gerbong elevator perlahan merangkak naik melalui kabel pendek. Dengan penataan ini, kabin bermotor listrik tidak perlu menyeret kabel listrik. Cukup mengarahkan sinar laser dari tanah ke sana, dan lift akan merangkak di sepanjang kabel dengan sendirinya.

Laser di hanggar sangat kuat sehingga orang harus melindungi mata mereka dengan kacamata khusus saat sedang bekerja. Setelah berkali-kali mencoba, anak-anak muda itu akhirnya berhasil membuat mobilnya merangkak naik. Salah satu aspek dari masalah elevator ruang angkasa telah terpecahkan, setidaknya secara teori.

Awalnya tugas tersebut sangat sulit sehingga tidak ada satupun peserta yang mampu menyelesaikannya dan memenangkan hadiah yang dijanjikan. Namun, pada tahun 2009, LaserMotive menerima hadiah. Kompetisi berlangsung di Pangkalan Angkatan Udara Edwards di Gurun Mojave California. Sebuah helikopter dengan kabel panjang tergantung di atas gurun, dan perangkat peserta mencoba memanjat kabel tersebut. Lift tim LaserMotive berhasil melakukan ini empat kali dalam dua hari; waktu terbaiknya adalah 228 detik. Jadi pekerjaan para insinyur muda yang saya amati di hanggar itu membuahkan hasil.

kapal luar angkasa

Pada akhir abad ini, stasiun ilmiah kemungkinan besar akan muncul di Mars dan, mungkin, di suatu tempat di sabuk asteroid, meskipun saat ini ada krisis pendanaan untuk eksplorasi ruang angkasa berawak. Baris berikutnya akan menjadi bintang sungguhan. Saat ini, penyelidikan antarbintang akan menjadi upaya yang sia-sia, namun dalam seratus tahun situasinya mungkin berubah.

Agar gagasan perjalanan antarbintang menjadi kenyataan, beberapa masalah mendasar harus diselesaikan. Yang pertama adalah pencarian prinsip gerak baru. Roket kimia tradisional membutuhkan waktu sekitar 70.000 tahun untuk mencapai bintang terdekat. Misalnya, dua Voyager yang diluncurkan pada tahun 1977 memecahkan rekor jarak terjauh dari Bumi. Saat ini (Mei 2011), bintang pertama berjarak 17,5 miliar km dari Matahari, namun jarak yang ditempuhnya hanya sebagian kecil dari jarak menuju bintang.

Beberapa desain dan prinsip gerak kendaraan antarbintang telah diusulkan. Ini:

Layar surya;

Roket nuklir;

Roket dengan mesin termonuklir ramjet;

kapal nano.

Saat berada di Stasiun Plum Brook NASA di Cleveland, Ohio, saya bertemu dengan salah satu visioner dan pendukung setia gagasan layar surya. Ruang vakum terbesar di dunia untuk pengujian satelit dibangun di situs ini. Dimensi kamera ini luar biasa; ini adalah gua sungguhan dengan diameter sekitar 30 m dan tinggi 38 m, yang dapat dengan mudah menampung beberapa bangunan tempat tinggal bertingkat. Pesawat ini juga cukup besar untuk menguji satelit dan bagian roket di ruang hampa. Skala proyek ini luar biasa. Saya merasa sangat terhormat berada di tempat di mana banyak satelit, wahana antarplanet, dan roket terpenting Amerika sedang diuji.

Jadi saya bertemu dengan salah satu pendukung layar surya terkemuka, ilmuwan NASA Les Johnson. Dia bercerita kepada saya bahwa sejak kecil, saat membaca fiksi ilmiah, dia bermimpi membuat roket yang bisa mencapai bintang. Johnson bahkan menulis kursus dasar tentang cara membuat layar surya. Dia percaya bahwa prinsip ini dapat diterapkan dalam beberapa dekade mendatang, tetapi dia siap menghadapi kenyataan bahwa kapal luar angkasa yang sebenarnya akan dibangun, kemungkinan besar, bertahun-tahun setelah kematiannya. Seperti para tukang batu yang membangun katedral besar di Abad Pertengahan, Johnson memahami bahwa mungkin diperlukan beberapa nyawa manusia untuk membangun kendaraan guna mencapai bintang.

Prinsip pengoperasian layar surya didasarkan pada kenyataan bahwa cahaya, meskipun tidak memiliki massa diam, namun memiliki momentum, yang berarti dapat memberikan tekanan. Tekanan yang diberikan sinar matahari pada semua benda yang ditemui sangatlah kecil, kita sama sekali tidak merasakannya, namun jika layar matahari cukup besar dan kita bersedia menunggu cukup lama, maka tekanan ini dapat mempercepat kapal antarbintang (di luar angkasa, intensitas rata-rata sinar matahari delapan kali lebih tinggi dibandingkan di Bumi).

Johnson memberi tahu saya bahwa tujuannya adalah membuat layar surya raksasa dari plastik yang sangat tipis namun fleksibel dan tangguh. Layar ini harus berukuran beberapa kilometer, dan seharusnya dibangun di luar angkasa. Setelah dirakit, ia perlahan-lahan akan berputar mengelilingi Matahari, secara bertahap memperoleh kecepatan yang lebih besar. Selama beberapa tahun percepatan, layar akan berputar keluar dari tata surya dan bergegas menuju bintang. Secara umum, layar surya, seperti yang dikatakan Johnson kepada saya, mampu mempercepat wahana antarbintang hingga 0,1% kecepatan cahaya; Oleh karena itu, dalam kondisi seperti itu, ia akan mencapai bintang terdekat dalam 400 tahun.

Johnson sedang mencoba menemukan sesuatu yang akan memberikan akselerasi ekstra pada layar surya dan mengurangi waktu penerbangan. Salah satu cara yang mungkin dilakukan adalah dengan menempatkan baterai laser yang kuat di Bulan. Sinar laser yang mengenai layar akan mentransfer energi tambahan ke layar dan, karenanya, kecepatan tambahan saat terbang menuju bintang.

Salah satu masalah kapal luar angkasa di bawah layar surya adalah sangat sulit dikendalikan, dan hampir tidak mungkin untuk berhenti dan mengarahkan ke arah yang berlawanan, karena sinar matahari hanya bergerak ke satu arah - menjauhi Matahari. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah dengan mengerahkan layar dan menggunakan cahaya dari bintang target untuk memperlambatnya. Kemungkinan lainnya adalah melakukan manuver gravitasi di dekat bintang jauh ini dan, dengan menggunakan efek sling, mempercepat perjalanan pulang. Pilihan ketiga adalah mendarat di bulan tertentu dalam sistem bintang tersebut, membangun baterai laser di atasnya dan memulai perjalanan pulang, menggunakan cahaya bintang dan sinar laser.

Johnson memimpikan bintang-bintang, tetapi memahami bahwa kenyataan saat ini terlihat jauh lebih sederhana daripada mimpinya. Pada tahun 1993, Rusia memasang reflektor 25 titik yang terbuat dari lavsan di kapal yang diturunkan dari stasiun Mir, tetapi tujuan percobaan ini hanya untuk mendemonstrasikan sistem penerapannya. Upaya kedua berakhir dengan kegagalan. Pada tahun 2004, Jepang berhasil meluncurkan dua prototipe layar surya, tetapi sekali lagi, tujuannya adalah untuk menguji sistem penerapannya, bukan propulsinya. Pada tahun 2005, ada upaya ambisius untuk meluncurkan layar surya sungguhan yang disebut Cosmos 1, yang diselenggarakan oleh Planetary Society, organisasi publik Cosmos Studios, dan Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Layar diluncurkan dari kapal selam Rusia, tetapi peluncuran roket Volna tidak berhasil, dan layar surya tidak mencapai orbit.

Dan pada tahun 2008, ketika tim dari NASA mencoba meluncurkan layar surya NanoSail-D, hal yang sama terjadi pada roket Falcon 1.

Terakhir, pada Mei 2010, Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang berhasil meluncurkan IKAROS, pesawat luar angkasa pertama yang menggunakan teknologi layar surya di ruang antarplanet. Perangkat tersebut ditempatkan pada jalur penerbangan menuju Venus, berhasil memasang layar persegi dengan diagonal 20 m dan menunjukkan kemampuan untuk mengontrol orientasi dan mengubah kecepatan terbangnya. Di masa depan, Jepang berencana meluncurkan wahana antarplanet lain dengan layar surya ke Jupiter.

Roket nuklir

Para ilmuwan juga mempertimbangkan kemungkinan penggunaan energi nuklir untuk perjalanan antarbintang. Pada tahun 1953, Komisi Energi Atom AS memulai pengembangan serius roket dengan reaktor nuklir, yang dimulai dengan proyek Rover. Pada tahun 1950-an dan 1960-an. eksperimen dengan rudal nuklir sebagian besar berakhir tidak berhasil. Mesin nuklir berperilaku tidak stabil dan secara umum ternyata terlalu rumit untuk sistem kendali pada waktu itu. Selain itu, mudah untuk menunjukkan bahwa keluaran energi reaktor fisi atom konvensional sama sekali tidak mencukupi untuk pesawat ruang angkasa antarbintang. Reaktor nuklir industri rata-rata menghasilkan sekitar 1.000 megawatt energi, jumlah yang tidak cukup untuk mencapai bintang.

Namun, pada tahun 1950an. para ilmuwan mengusulkan penggunaan bom atom dan hidrogen, bukan reaktor, untuk pesawat ruang angkasa antarbintang. Proyek Orion, misalnya, seharusnya mempercepat roket dengan gelombang ledakan bom atom. Kapal luar angkasa itu seharusnya menjatuhkan serangkaian bom atom di belakangnya, yang ledakannya akan menghasilkan semburan radiasi sinar-X yang kuat. Gelombang kejut dari ledakan ini seharusnya mempercepat kapal luar angkasa.

Pada tahun 1959, fisikawan dari General Atomics memperkirakan bahwa Orion versi lanjutan, dengan diameter 400 m, akan berbobot 8 juta ton dan ditenagai oleh 1.000 bom hidrogen.

Fisikawan Freeman Dyson adalah pendukung setia proyek Orion. “Bagi saya, Orion berarti aksesibilitas seluruh tata surya untuk penyebaran kehidupan. Dia bisa mengubah jalannya sejarah, kata Dyson. Selain itu, ini akan menjadi cara mudah untuk menghilangkan bom atom. “Dalam satu penerbangan kami akan menghilangkan 2.000 bom.”

Akhir dari proyek Orion, bagaimanapun, adalah Perjanjian Pembatasan Uji Coba Nuklir yang ditandatangani pada tahun 1963, yang melarang ledakan di darat. Tanpa pengujian, desain Orion tidak mungkin terwujud dan proyek ditutup.

Mesin fusi aliran langsung

Proyek rudal nuklir lainnya diajukan pada tahun 1960 oleh Robert W. Bussard; ia mengusulkan untuk melengkapi roket dengan mesin termonuklir, mirip dengan mesin jet pesawat konvensional. Secara umum, mesin ramjet menangkap udara selama penerbangan dan mencampurkannya dengan bahan bakar di dalamnya. Campuran bahan bakar/udara kemudian dinyalakan, menciptakan ledakan kimia yang menghasilkan tenaga penggerak. Bussard mengusulkan penerapan prinsip yang sama pada mesin fusi. Alih-alih mengambil udara dari atmosfer seperti yang dilakukan mesin pesawat, mesin fusi ramjet akan mengumpulkan hidrogen dari ruang antarbintang. Gas yang terkumpul seharusnya dikompresi dan dipanaskan menggunakan medan listrik dan magnet sebelum reaksi fusi termonuklir helium dimulai, yang akan melepaskan energi dalam jumlah besar. Ledakan akan terjadi dan roket akan mendapat dorongan. Dan karena cadangan hidrogen di ruang antarbintang tidak ada habisnya, mesin nuklir ramjet mungkin bisa beroperasi selamanya.

Desain kapal bermesin ramjet fusion ini menyerupai cone es krim. Corong tersebut menangkap gas hidrogen, yang kemudian masuk ke mesin, memanas, dan mengalami reaksi fusi dengan atom hidrogen lainnya. Bussard menghitung bahwa mesin nuklir ramjet dengan berat sekitar 1000 ton mampu mempertahankan percepatan konstan sekitar 10 m/s 2 (kira-kira sama dengan percepatan gravitasi di Bumi); dalam hal ini, dalam waktu satu tahun pesawat ruang angkasa akan berakselerasi hingga sekitar 77% dari kecepatan cahaya. Karena mesin nuklir ramjet tidak dibatasi oleh cadangan bahan bakar, kapal luar angkasa dengan mesin seperti itu secara teoritis dapat melampaui batas Galaksi kita dan hanya dalam 23 tahun, menurut jam kapal, mencapai Nebula Andromeda, yang terletak pada jarak 2 juta tahun cahaya dari kita. (Menurut teori relativitas Einstein, waktu melambat di kapal yang sedang melaju, sehingga astronot di kapal luar angkasa hanya akan berumur 23 tahun, bahkan jika jutaan tahun telah berlalu di Bumi selama waktu tersebut.)

Namun, ada juga masalah serius di sini. Pertama, media antarbintang sebagian besar mengandung proton individu, sehingga mesin fusi harus membakar hidrogen murni, meskipun reaksi ini tidak menghasilkan banyak energi. (Fusi hidrogen bisa terjadi dengan cara yang berbeda. Saat ini, di Bumi, para ilmuwan lebih memilih opsi pengaruh deuterium dan tritium, yang melepaskan lebih banyak energi secara signifikan. Namun, di medium antarbintang, hidrogen berbentuk proton individu, jadi di mesin nuklir ramjet hanya fusi proton-proton yang dapat digunakan reaksi fusi yang melepaskan energi jauh lebih sedikit dibandingkan reaksi deuterium-tritium.) Namun, Bussard menunjukkan bahwa jika Anda memodifikasi campuran bahan bakar dengan menambahkan sedikit karbon, maka karbon akan bekerja sebagai a katalis, akan menghasilkan energi dalam jumlah besar, cukup untuk sebuah kapal luar angkasa.

Kedua, corong di depan pesawat ruang angkasa, untuk mengumpulkan cukup hidrogen, harus berukuran besar - berdiameter sekitar 160 km, sehingga harus dikumpulkan di luar angkasa.

Ada masalah lain yang belum terselesaikan. Pada tahun 1985, insinyur Robert Zubrin dan Dana Andrews menunjukkan bahwa hambatan lingkungan akan mencegah kapal luar angkasa bertenaga ramjet melaju hingga kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Hambatan ini disebabkan oleh pergerakan kapal dan corong pada medan atom hidrogen. Namun perhitungan mereka didasarkan pada beberapa asumsi yang di masa depan mungkin tidak berlaku untuk kapal bermesin ramjet.

Saat ini, meskipun kita tidak memiliki gagasan yang jelas tentang proses fusi proton-proton (serta resistensi ion hidrogen dalam medium antarbintang), prospek mesin nuklir ramjet masih belum pasti. Namun jika masalah teknik ini dapat diselesaikan, desain ini kemungkinan besar akan menjadi salah satu yang terbaik.

Roket antimateri

Pilihan lainnya adalah menggunakan antimateri, sumber energi terbesar di alam semesta, untuk kapal luar angkasa. Antimateri merupakan kebalikan dari materi dalam artian semua bagian penyusun atom mempunyai muatan yang berlawanan. Misalnya elektron bermuatan negatif, tetapi antielektron (positron) bermuatan positif. Setelah kontak dengan materi, antimateri musnah. Hal ini melepaskan begitu banyak energi sehingga satu sendok teh antimateri akan cukup untuk menghancurkan seluruh New York.

Antimateri begitu kuat sehingga penjahat dalam Angels and Demons karya Dan Brown menggunakannya untuk membuat bom dan berencana meledakkan Vatikan; Ceritanya, mereka mencuri antimateri dari pusat penelitian nuklir terbesar Eropa CERN, yang terletak di Swiss dekat Jenewa. Berbeda dengan bom hidrogen yang hanya efektif 1%, bom antimateri memiliki efektivitas 100%. Selama pemusnahan materi dan antimateri, energi dilepaskan sepenuhnya sesuai dengan persamaan Einstein: E=mc 2.

Pada prinsipnya, antimateri merupakan bahan bakar roket yang ideal. Menurut Gerald Smith dari Pennsylvania State University, 4 miligram antimateri akan cukup untuk terbang ke Mars, dan seratus gram akan membawa kapal ke bintang terdekat. Pemusnahan antimateri melepaskan energi satu miliar kali lebih banyak daripada yang dapat diperoleh dari bahan bakar roket modern dalam jumlah yang sama. Mesin antimateri akan terlihat cukup sederhana. Anda cukup menyuntikkan partikel antimateri, satu demi satu, ke dalam ruang roket khusus. Di sana mereka musnah dengan materi biasa, menyebabkan ledakan besar. Gas yang dipanaskan kemudian dikeluarkan dari salah satu ujung ruangan, menciptakan gaya dorong jet.

Kita masih sangat jauh untuk mewujudkan mimpi ini. Para ilmuwan dapat memperoleh antielektron dan antiproton, serta atom antihidrogen, di mana antielektron bersirkulasi di sekitar antiproton. Hal ini dilakukan di CERN dan Fermi National Accelerator Laboratory (lebih umum disebut Fermilab) dekat Chicago di Tevatron, akselerator partikel terbesar kedua di dunia (hanya lebih besar dari Large Hadron Collider di CERN). Di kedua laboratorium tersebut, fisikawan mengarahkan aliran partikel berenergi tinggi ke suatu target dan memperoleh aliran fragmen, termasuk antiproton. Dengan menggunakan magnet yang kuat, antimateri dipisahkan dari materi biasa. Antiproton yang dihasilkan kemudian diperlambat dan dibiarkan bercampur dengan antielektron, menghasilkan atom antihidrogen.

Dave McGinnis, salah satu fisikawan Fermilab, telah berpikir panjang dan keras tentang penggunaan praktis antimateri. Dia dan saya berdiri di samping Tevatron, dan Dave menjelaskan kepada saya tentang keekonomian antimateri yang membingungkan. Satu-satunya cara yang diketahui untuk mendapatkan antimateri dalam jumlah besar, katanya, adalah dengan menggunakan penumbuk yang kuat seperti Tevatron; namun mesin ini sangat mahal dan hanya dapat memproduksi antimateri dalam jumlah yang sangat kecil. Misalnya, pada tahun 2004, sebuah penumbuk di CERN memberi para ilmuwan beberapa triliun gram antimateri, dan kesenangan ini merugikan para ilmuwan sebesar $20 juta. Jika hal ini terjadi, perekonomian dunia akan bangkrut sebelum antimateri yang cukup dapat diproduksi untuk satu ekspedisi bintang. Mesin antimateri sendiri, tegas McGinnis, tidak terlalu rumit dan tentunya tidak bertentangan dengan hukum alam. Namun biaya mesin seperti itu tidak memungkinkan untuk dibuat dalam waktu dekat.

Salah satu alasan mengapa antimateri sangat mahal adalah banyaknya biaya yang harus dikeluarkan untuk pembangunan akselerator dan penumbuk. Namun, akselerator itu sendiri adalah mesin universal dan digunakan terutama bukan untuk produksi antimateri, tetapi untuk produksi semua jenis partikel elementer eksotik. Ini adalah alat penelitian fisik, bukan peralatan industri.

Dapat diasumsikan bahwa pengembangan jenis penumbuk baru, yang dirancang khusus untuk produksi antimateri, dapat sangat mengurangi biayanya. Produksi massal mesin semacam itu kemudian akan menghasilkan antimateri dalam jumlah besar. Harold Gerrish dari NASA yakin bahwa harga antimateri pada akhirnya bisa turun hingga $5.000 per mikrogram.

Kemungkinan lain untuk menggunakan antimateri sebagai bahan bakar roket adalah dengan menemukan meteorit antimateri di luar angkasa. Jika benda seperti itu ditemukan, kemungkinan besar energinya akan cukup untuk memberi daya pada lebih dari satu pesawat ruang angkasa. Harus dikatakan bahwa pada tahun 2006, sebagai bagian dari satelit Resurs-DK Rusia, instrumen PAMELA Eropa diluncurkan, yang tujuannya adalah untuk mencari antimateri alami di luar angkasa.

Jika antimateri ditemukan di luar angkasa, maka umat manusia harus menciptakan sesuatu seperti jaringan elektromagnetik untuk mengumpulkannya.

Jadi, meskipun pesawat ruang angkasa antimateri antarbintang adalah ide yang sangat nyata dan tidak bertentangan dengan hukum alam, kemungkinan besar pesawat tersebut tidak akan muncul di abad ke-21, kecuali pada akhir abad ini para ilmuwan dapat mengurangi biaya antimateri menjadi sejumlah jumlah yang masuk akal. Namun jika hal ini bisa dilakukan, proyek kapal luar angkasa antimateri tentu akan menjadi salah satu proyek pertama yang dipertimbangkan.

kapal nano

Kita sudah lama terbiasa dengan efek khusus dalam film seperti Star Wars dan Star Trek; Ketika memikirkan tentang kapal luar angkasa, gambaran mesin futuristik besar muncul, penuh dengan penemuan terbaru di bidang perangkat berteknologi tinggi. Sementara itu, ada kemungkinan lain: menggunakan nanoteknologi untuk membuat kapal luar angkasa kecil, tidak lebih besar dari bidal atau jarum, atau bahkan lebih kecil. Kami sudah yakin bahwa kapal luar angkasa harus berukuran besar, seperti Enterprise, dan membawa seluruh awak astronot. Tetapi dengan bantuan nanoteknologi, fungsi utama kapal luar angkasa dapat ditampung dalam volume minimum, dan kemudian tidak hanya satu kapal besar, di mana awaknya harus hidup selama bertahun-tahun, akan berangkat ke bintang-bintang, tetapi jutaan kapal kecil. kapal nano. Mungkin hanya sebagian kecil dari mereka yang akan mencapai tujuannya, tetapi hal utama yang akan dilakukan: setelah mencapai salah satu satelit dari sistem tujuan, kapal-kapal ini akan membangun pabrik dan memastikan produksi salinan mereka sendiri dalam jumlah yang tidak terbatas.

Vint Cerf percaya bahwa kapal nano dapat digunakan untuk mempelajari tata surya dan, seiring waktu, untuk penerbangan ke bintang. Dia berkata: “Jika kita dapat merancang perangkat nano yang kecil namun kuat yang dapat dengan mudah diangkut dan dikirimkan ke permukaan, di bawah permukaan, dan ke atmosfer planet dan bulan tetangga kita, eksplorasi tata surya akan menjadi jauh lebih efisien... Kemampuan yang sama ini dapat diperluas ke eksplorasi antarbintang"

Diketahui bahwa di alam, mamalia hanya melahirkan sedikit keturunan dan memastikan semuanya bertahan hidup. Serangga, sebaliknya, menghasilkan sejumlah besar anak, tetapi hanya sedikit yang bertahan hidup. Kedua strategi tersebut cukup berhasil sehingga memungkinkan spesies tetap ada di planet ini selama jutaan tahun. Dengan cara yang sama, kita dapat mengirim satu kapal luar angkasa yang sangat mahal ke luar angkasa - atau jutaan kapal luar angkasa kecil, yang masing-masing berharga satu sen dan hanya mengonsumsi sedikit bahan bakar.

Konsep kapal nano didasarkan pada strategi sukses yang banyak digunakan di alam: strategi gerombolan. Burung, lebah dan sejenisnya sering terbang berkelompok atau bergerombol. Bukan hanya jumlah kerabat yang banyak yang menjamin keselamatan; Selain itu, kawanan domba berperan sebagai sistem peringatan dini. Jika sesuatu yang berbahaya terjadi di salah satu ujung kawanan - misalnya, serangan predator, seluruh kawanan langsung menerima informasi tentang hal tersebut. Kawanannya sangat efisien dan energik. Burung, yang terbang dengan ciri khas berbentuk V - irisan, menggunakan aliran turbulen dari sayap tetangganya di depan dan dengan demikian membuat penerbangannya lebih mudah.

Para ilmuwan menyebut kawanan, kawanan, atau keluarga semut sebagai “superorganisme”, yang dalam beberapa kasus memiliki kecerdasannya sendiri, tidak bergantung pada kemampuan individu yang membentuknya. Sistem saraf seekor semut, misalnya, sangat sederhana, dan otaknya sangat kecil, tetapi bersama-sama sebuah keluarga semut mampu membangun struktur yang sangat kompleks - sebuah sarang semut. Para ilmuwan berharap dapat mengambil manfaat dari pembelajaran alam ketika mengembangkan robot “kerumunan” yang suatu hari nanti dapat melakukan perjalanan jauh ke planet dan bintang lain.

Dalam beberapa hal, semua ini mengingatkan pada konsep “debu cerdas” yang sedang dikembangkan oleh Pentagon: miliaran partikel yang dilengkapi dengan sensor kecil tersebar di udara dan melakukan pengintaian. Setiap sensor itu sendiri tidak memiliki kecerdasan dan hanya memberikan sedikit informasi, namun jika digabungkan, sensor tersebut dapat memberikan segudang data kepada pemiliknya. DARPA telah mensponsori penelitian di bidang ini dengan tujuan untuk aplikasi militer di masa depan - misalnya, menggunakan debu pintar untuk memantau posisi musuh di medan perang. Pada tahun 2007 dan 2009 Angkatan Udara AS telah merilis rencana persenjataan terperinci untuk beberapa dekade mendatang; ada segalanya mulai dari versi lanjutan dari pesawat drone Predator (saat ini seharga $4,5 juta) hingga sejumlah besar sensor kecil dan murah seukuran kepala peniti.

Para ilmuwan juga tertarik dengan konsep ini. Kawanan debu cerdas akan berguna untuk memantau badai secara real-time dari ribuan lokasi berbeda; dengan cara yang sama seseorang dapat mengamati badai petir, letusan gunung berapi, gempa bumi, banjir, kebakaran hutan dan fenomena alam lainnya. Dalam film Twister, misalnya, kita mengikuti tim pemburu badai pemberani yang mempertaruhkan nyawa dan anggota tubuh mereka dengan menempatkan sensor di sekitar tornado. Hal ini tidak hanya sangat berisiko, tetapi juga tidak terlalu efektif. Daripada mempertaruhkan hidup Anda dengan menempatkan beberapa sensor di sekitar kawah gunung berapi selama letusan atau di sekitar tornado yang berjalan melintasi padang rumput dan menerima informasi dari sensor tersebut tentang suhu, kelembapan, dan kecepatan angin, akan jauh lebih efektif untuk menyebarkan debu cerdas di udara. dan memperoleh data secara bersamaan dari ribuan titik berbeda yang tersebar di area seluas ratusan kilometer persegi. Di komputer, data ini akan dikompilasi menjadi gambar tiga dimensi yang akan menunjukkan kepada Anda perkembangan badai atau fase letusan yang berbeda secara real-time. Perusahaan komersial sudah mengerjakan contoh sensor kecil ini, dan beberapa di antaranya sebenarnya lebih kecil dari kepala peniti.

Keuntungan lain dari kapal nano adalah membutuhkan sedikit bahan bakar untuk mencapai luar angkasa. Meskipun kendaraan peluncur besar hanya dapat berakselerasi hingga kecepatan 11 km/s, benda kecil seperti kapal nano relatif mudah diluncurkan ke luar angkasa dengan kecepatan sangat tinggi. Misalnya, partikel elementer dapat dipercepat hingga kecepatan sublight menggunakan medan listrik konvensional. Jika nanopartikel diberi muatan listrik kecil, mereka juga dapat dengan mudah dipercepat oleh medan listrik.

Daripada menghabiskan banyak uang untuk mengirimkan wahana antarplanet, setiap kapal nano dapat diberi kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri; dengan demikian, bahkan satu nanobot pun dapat membangun pabrik nanobot atau bahkan pangkalan di bulan. Setelah ini, wahana baru yang bisa mereplikasi diri akan berangkat menjelajahi dunia lain. (Masalahnya adalah menciptakan nanobot pertama yang mampu menyalin diri sendiri, dan ini masih merupakan masalah masa depan yang sangat jauh.)

Pada tahun 1980, NASA menanggapi gagasan robot yang dapat mereplikasi diri dengan cukup serius sehingga mereka menugaskan penelitian khusus dari Universitas Santa Clara yang disebut “Otomasi Tingkat Lanjut untuk Tugas Luar Angkasa” dan memeriksa beberapa kemungkinan opsi secara rinci. Salah satu skenario yang dipertimbangkan oleh para ilmuwan NASA adalah pengiriman robot kecil yang bisa mereplikasi diri ke Bulan. Di sana, robot harus mengatur produksi jenisnya sendiri dari bahan bekas.

Laporan tentang program ini dikhususkan terutama untuk pembuatan pabrik kimia untuk mengolah tanah bulan (regolith). Misalnya, diasumsikan bahwa robot akan mendarat di bulan, dipecah menjadi bagian-bagian penyusunnya, dan kemudian menyusun konfigurasi baru darinya - persis seperti robot mainan yang dapat bertransformasi. Jadi, robot dapat merakit cermin parabola besar untuk memfokuskan sinar matahari dan mulai melelehkan regolit. Dia kemudian akan menggunakan asam fluorida untuk mengekstraksi logam yang dapat digunakan dan zat lain dari lelehan regolit. Logam dapat digunakan untuk membangun pangkalan di bulan. Seiring waktu, robot tersebut juga akan membangun pabrik kecil di bulan untuk memproduksi salinannya sendiri.

Berdasarkan data dari laporan ini, Institute for Advanced Concepts NASA meluncurkan serangkaian proyek berdasarkan penggunaan robot yang dapat mereplikasi diri. Mason Peck dari Cornell University adalah salah satu orang yang menganggap serius gagasan kapal luar angkasa kecil.

Saya mengunjungi laboratorium Peck dan melihat dengan mata kepala sendiri sebuah meja kerja yang dipenuhi segala macam komponen yang suatu hari nanti mungkin ditakdirkan untuk dibawa ke luar angkasa. Di sebelah meja kerja juga terdapat ruangan kecil bersih dengan dinding plastik, tempat berkumpulnya komponen tipis satelit masa depan.

Visi Peck tentang eksplorasi luar angkasa sangat berbeda dengan apa yang kita lihat di film-film Hollywood. Hal ini menunjukkan kemungkinan menciptakan sebuah chip berukuran satu sentimeter demi sentimeter dan berat satu gram, yang dapat dipercepat hingga 1% kecepatan cahaya. Misalnya, ia dapat memanfaatkan efek sling yang digunakan NASA untuk mempercepat stasiun antarplanetnya hingga kecepatan luar biasa. Manuver gravitasi ini melibatkan mengelilingi planet; dengan cara yang hampir sama, sebuah batu dalam gendongan, yang ditahan oleh sabuk gravitasi, dipercepat, terbang melingkar, dan ditembakkan ke arah yang diinginkan. Di sini gravitasi planet membantu memberikan kecepatan tambahan pada pesawat ruang angkasa.

Namun Peck ingin menggunakan gaya magnet, bukan gravitasi. Dia berharap dapat memaksa pesawat luar angkasa mikro untuk menggambarkan lingkaran medan magnet Jupiter, yang 20.000 kali lebih kuat daripada medan magnet bumi dan cukup sebanding dengan medan akselerator bumi yang mampu mempercepat partikel elementer hingga energi triliunan elektron volt.

Dia menunjukkan kepada saya sebuah sampel - sebuah sirkuit mikro yang, menurut rencananya, suatu hari nanti dapat melakukan perjalanan jauh mengelilingi Jupiter. Itu adalah sebuah kotak kecil, lebih kecil dari ujung jari, yang secara harfiah berisi segala macam hal ilmiah. Secara umum, peralatan antarbintang Peck akan sangat sederhana. Di satu sisi, chip tersebut memiliki baterai surya, yang seharusnya menyediakan energi untuk komunikasi, dan di sisi lain, pemancar radio, kamera video, dan sensor lainnya. Perangkat ini tidak memiliki mesin dan medan magnet Jupiter harus mempercepatnya. (Sayangnya, pada tahun 2007, Advanced Concepts Institute NASA, yang telah mendanai proyek ini dan proyek inovatif lainnya untuk program luar angkasa sejak tahun 1998, ditutup karena pemotongan anggaran.)

Kita melihat bahwa gagasan Peck tentang kapal luar angkasa sangat berbeda dengan gagasan yang diterima dalam fiksi ilmiah, di mana kapal luar angkasa besar menjelajahi luasnya alam semesta di bawah kendali tim astronot pemberani. Misalnya, jika sebuah pangkalan ilmiah muncul di salah satu bulan Jupiter, puluhan kapal kecil tersebut dapat diluncurkan ke orbit di sekitar raksasa gas tersebut. Jika, antara lain, baterai meriam laser muncul di bulan ini, kapal-kapal kecil tersebut dapat dipercepat hingga kecepatan cahaya, memberi mereka akselerasi menggunakan sinar laser.

Beberapa saat kemudian, saya mengajukan pertanyaan sederhana kepada Peck: bisakah dia mengecilkan chipnya menjadi seukuran molekul menggunakan nanoteknologi? Bahkan medan magnet Jupiter tidak diperlukan - medan magnet tersebut dapat dipercepat hingga kecepatan di bawah cahaya menggunakan akselerator konvensional yang dibangun di Bulan. Dia bilang itu mungkin, tapi dia belum mengetahui detailnya.

Jadi kami mengambil selembar kertas dan bersama-sama kami mulai menulis persamaan di atasnya dan mencari tahu apa hasilnya. (Beginilah cara kami para ilmuwan berkomunikasi satu sama lain - kami pergi dengan kapur ke papan tulis atau mengambil selembar kertas dan mencoba memecahkan masalah menggunakan berbagai rumus.) Kami menulis persamaan gaya Lorentz, yang diusulkan Peck untuk digunakan untuk mempercepat kapalnya di dekat Jupiter. Kemudian kami secara mental memperkecil kapal tersebut menjadi seukuran molekul dan secara mental menempatkannya dalam akselerator hipotetis seperti Large Hadron Collider. Kami segera menyadari bahwa dengan bantuan akselerator konvensional yang ditempatkan di Bulan, kapal bintang nano kami dapat dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya tanpa masalah. Dengan memperkecil ukuran kapal luar angkasa dari satu pelat sentimeter menjadi satu molekul, kami dapat mengurangi akselerator yang diperlukan untuk mempercepatnya; Sekarang, alih-alih Jupiter, kita bisa menggunakan akselerator partikel tradisional. Idenya tampak cukup realistis bagi kami.

Namun, setelah menganalisis persamaan tersebut lagi, kami sampai pada kesimpulan umum: satu-satunya masalah di sini adalah stabilitas dan kekuatan kapal bintang nano. Akankah akselerator menghancurkan molekul-molekul kita? Seperti bola pada tali, kapal nano ini akan mengalami gaya sentrifugal saat berakselerasi hingga kecepatan mendekati cahaya. Selain itu, bahan-bahan tersebut akan bermuatan listrik, sehingga gaya listrik pun akan mengancam keutuhannya. Kesimpulan keseluruhannya: ya, kapal nano adalah kemungkinan yang nyata, tetapi dibutuhkan penelitian selama puluhan tahun sebelum chip Peck dapat diperkecil menjadi ukuran molekul dan cukup diperkuat sehingga mendekati kecepatan cahaya tidak akan membahayakannya dengan cara apa pun.

Sementara itu, Mason Peck bermimpi mengirimkan segerombolan kapal nano ke bintang terdekat dengan harapan setidaknya beberapa dari mereka akan mengatasi ruang antarbintang yang memisahkan kita. Tapi apa yang akan mereka lakukan ketika sampai di tempat tujuan?

Di sinilah proyek Pei Zhang dari Universitas Carnegie Mellon di Silicon Valley berperan. Dia menciptakan seluruh armada helikopter mini, yang suatu hari nanti mungkin ditakdirkan untuk terbang ke atmosfer planet asing. Dia dengan bangga menunjukkan kepada saya segerombolan minibot yang menyerupai helikopter mainan. Namun, kesederhanaan luarnya menipu. Saya melihat dengan jelas bahwa masing-masing dari mereka memiliki chip yang berisi barang elektronik paling rumit. Dengan menekan satu tombol, Zhang mengangkat empat minibot ke udara, yang segera tersebar ke berbagai arah dan mulai mengirimkan informasi kepada kami. Segera saya dikelilingi oleh minibot di semua sisi.

Helikopter semacam itu, kata Zhang kepada saya, seharusnya memberikan bantuan dalam keadaan kritis seperti kebakaran atau ledakan; tugas mereka adalah pengumpulan informasi dan pengintaian. Seiring waktu, minibot dapat dilengkapi dengan kamera televisi dan sensor untuk suhu, tekanan, arah angin, dll.; Jika terjadi bencana alam atau bencana akibat ulah manusia, informasi tersebut mungkin sangat penting. Ribuan minibot dapat diluncurkan di medan perang, kebakaran hutan, atau (mengapa tidak?) di lanskap asing yang belum dijelajahi. Mereka semua terus berkomunikasi satu sama lain. Jika salah satu minibot menemui kendala, minibot lainnya akan langsung mengetahuinya.

Jadi, salah satu skenario perjalanan antarbintang adalah dengan menembakkan ribuan chip murah sekali pakai, mirip dengan chip Mason Peck, menuju bintang terdekat, terbang dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Jika sebagian kecil dari mereka mencapai tujuannya, kapal luar angkasa mini akan melepaskan sayap atau baling-balingnya dan, seperti kawanan mekanis Pei Zhang, akan terbang di atas lanskap asing yang belum pernah terjadi sebelumnya. Mereka akan mengirimkan informasi melalui radio langsung ke Bumi. Setelah planet-planet yang menjanjikan ditemukan, kapal antariksa generasi kedua akan berangkat; Tugas mereka adalah membangun pabrik di dekat bintang yang jauh untuk memproduksi kapal luar angkasa mini yang sama, yang kemudian akan dikirim ke bintang berikutnya. Prosesnya akan berkembang tanpa henti.

Eksodus dari Bumi?

Pada tahun 2100, kemungkinan besar kita akan mengirimkan astronot ke Mars dan sabuk asteroid, menjelajahi bulan-bulan Jupiter, dan mulai serius mengirimkan wahana antariksa ke bintang-bintang.

Tapi bagaimana dengan kemanusiaan? Akankah kita memiliki koloni luar angkasa dan mampukah mereka memecahkan masalah kelebihan populasi? Akankah kita menemukan rumah baru di luar angkasa? Akankah umat manusia mulai meninggalkan Bumi pada tahun 2100?

TIDAK. Mengingat biaya perjalanan ruang angkasa, kebanyakan orang tidak akan menaiki pesawat ruang angkasa dan melihat planet-planet jauh pada tahun 2100, atau bahkan lebih lama lagi. Mungkin segelintir astronot telah berhasil membuat beberapa pos kecil umat manusia di planet dan satelit lain pada saat ini, namun umat manusia secara keseluruhan akan tetap terkurung di Bumi.

Karena Bumi akan menjadi rumah umat manusia selama berabad-abad lagi, mari kita bertanya pada diri sendiri: bagaimana peradaban manusia akan berkembang? Apa dampak sains terhadap gaya hidup, pekerjaan, dan masyarakat? Sains adalah mesin kemakmuran, jadi patut dipikirkan bagaimana sains akan mengubah peradaban manusia dan kesejahteraan kita di masa depan.

Catatan:

Dasar penentuan koordinat pengguna bukanlah pengukuran pergeseran frekuensi, melainkan hanya waktu tempuh sinyal dari beberapa satelit yang terletak pada jarak berbeda (tetapi diketahui setiap saat) darinya. Untuk menentukan tiga koordinat spasial, pada prinsipnya cukup memproses sinyal dari empat satelit, meskipun biasanya penerima “memperhitungkan” semua satelit kerja yang didengarnya saat ini. Ada juga metode yang lebih akurat (tetapi juga lebih sulit diterapkan) berdasarkan pengukuran fase sinyal yang diterima. - Kira-kira. jalur

Atau dalam bahasa duniawi lainnya, tergantung di mana film itu diambil. - Kira-kira. jalur

Proyek TPF memang sudah lama masuk dalam rencana jangka panjang NASA, namun selalu menjadi “proyek kertas”, jauh dari tahap implementasi praktis. Baik proyek ini maupun proyek kedua dari bidang tematik yang sama, Terrestrial Planet Photographer (TPI), tidak dimasukkan dalam usulan anggaran tahun fiskal 2012. Mungkin penggantinya adalah misi Dunia Baru untuk pencitraan dan spektroskopi planet mirip Bumi, namun tidak ada yang bisa dikatakan mengenai waktu peluncurannya. - Kira-kira. jalur

Pada kenyataannya, ini bukan tentang sensitivitas, tetapi tentang kualitas permukaan cermin. - Kira-kira. jalur

Proyek ini dipilih pada bulan Februari 2009 untuk implementasi bersama oleh NASA dan Badan Antariksa Eropa. Pada awal tahun 2011, Amerika menarik diri dari proyek tersebut karena kekurangan dana, dan Eropa menunda keputusannya untuk berpartisipasi di dalamnya hingga Februari 2012. Proyek Ice Clipper yang disebutkan di bawah ini diusulkan untuk kompetisi NASA pada tahun 1997 dan tidak diterima . - Kira-kira. jalur

Sayangnya, teks dalam hal ini juga sudah ketinggalan zaman. Seperti EJSM, proyek gabungan ini kehilangan dukungan AS pada awal tahun 2011 dan sedang ditinjau, mengklaim dana yang sama dalam anggaran EKA seperti EJSM dan International X-ray Observatory IXO. Hanya satu dari tiga proyek ini, dalam bentuk yang lebih kecil, yang dapat disetujui untuk dilaksanakan pada tahun 2012, dan peluncurannya dapat dilakukan setelah tahun 2020 - Catatan. jalur

Dan beberapa di antaranya sedang ditanyai. - Kira-kira. jalur

Sebenarnya, ini adalah nama program NASA yang dirancang untuk memenuhi persyaratan Bush, yang ketentuan utamanya dijelaskan oleh penulis di bawah ini. - Kira-kira. jalur

AS memiliki roket dan tidak perlu diciptakan dari awal: pesawat ruang angkasa Orion dapat diluncurkan dengan varian berat - kapal induk Delta IV, dan kapal pribadi yang lebih ringan - dengan roket Atlas V atau Falcon-9. Namun belum ada satu pun pesawat ruang angkasa berawak yang siap pakai dan hal itu tidak akan terjadi dalam tiga hingga empat tahun ke depan. - Kira-kira. jalur

Intinya tentu saja bukan pada jarak, melainkan pada penambahan dan pengurangan kecepatan yang diperlukan untuk penerbangan. Disarankan juga untuk membatasi durasi ekspedisi untuk meminimalkan paparan radiasi kepada awak kapal. Secara total, pembatasan ini dapat mengakibatkan pola penerbangan dengan konsumsi bahan bakar yang sangat tinggi dan, oleh karena itu, kompleks ekspedisi serta biayanya yang besar. - Kira-kira. jalur

Ini tidak benar. Gas panas menembus sayap kiri Kolumbia dan, setelah pemanasan yang lama, menghilangkan kekuatannya. Sayapnya berubah bentuk, kapal kehilangan satu-satunya orientasi yang benar saat melakukan pengereman di bagian atas atmosfer dan dihancurkan oleh gaya aerodinamis. Para astronot terbunuh karena depresurisasi dan beban kejut yang berlebihan. - Kira-kira. jalur

Pada bulan Februari 2010, pemerintahan Obama mengumumkan penutupan total program Konstelasi, termasuk pesawat ruang angkasa Orion, namun pada bulan April setuju untuk mempertahankannya sebagai kendaraan penyelamat untuk ISS. Pada tahun 2011, sebuah konsensus dicapai mengenai segera dimulainya pendanaan untuk kendaraan peluncuran super berat SLS berdasarkan elemen pesawat ulang-alik dan kelanjutan pengerjaan Orion tanpa pengumuman resmi tentang tujuan program berawak yang menjanjikan. - Kira-kira. jalur

Tidak ada yang seperti ini! Pertama, warga Rusia dan Amerika yang kini terbang bersama selama enam bulan mendarat dalam kondisi sehat dan mampu berjalan, meski dengan hati-hati, pada hari pendaratan. Kedua, kondisi kosmonot Soviet dan Rusia sama setelah rekor penerbangan yang berlangsung selama 366 dan 438 hari, karena sarana yang kami kembangkan untuk memerangi dampak faktor penerbangan luar angkasa cukup untuk periode tersebut. Ketiga, Andriyan Nikolaev dan Vitaly Sevastyanov hampir tidak bisa merangkak setelah penerbangan Soyuz-9 selama 18 hari yang memecahkan rekor pada tahun 1970, ketika praktis belum ada tindakan pencegahan yang diterapkan. - Kira-kira. jalur

Memutar kapal atau bagiannya pada porosnya cukup sederhana dan hampir tidak memerlukan konsumsi bahan bakar tambahan. Hal lainnya adalah mungkin tidak nyaman bagi kru untuk bekerja dalam kondisi seperti itu. Namun, hampir tidak ada data eksperimental mengenai hal ini. - Kira-kira. jalur

Perkiraan populer mengenai biaya ISS ini tidak benar karena secara artifisial memasukkan biaya semua penerbangan ulang-alik selama konstruksi dan pengoperasiannya. Desain dan pembuatan komponen stasiun, instrumentasi ilmiah, dan pengendalian misi kini bernilai sekitar $58 miliar selama hampir 30 tahun (1984–2011). - Kira-kira. jalur

Lift luar angkasa tidak boleh berakhir pada ketinggian orbit geostasioner - agar dapat menggantung tanpa bergerak dan dapat berfungsi sebagai pendukung pergerakan kabin pengangkut, sistem harus dilengkapi dengan penyeimbang pada ketinggian hingga 100.000 km. . - Kira-kira. jalur

Salinan kedua dari pesawat ruang angkasa ini, NanoSail-D2, diluncurkan pada tanggal 20 November 2010 bersama dengan satelit Fastsat, terpisah darinya pada tanggal 17 Januari 2011 dan berhasil mengerahkan layar luar angkasa dengan luas 10 m2. - Kira-kira. jalur

Pada Mei 2011, tiga “satelit chip” eksperimental tim Peck dikirim ke ISS untuk pengujian ketahanan dalam kondisi luar angkasa. - Kira-kira. jalur

Pemindahan seperti itu sendiri merupakan tugas yang berat. - Kira-kira. jalur

Ilmuwan planet telah menetapkan prioritas dalam mempelajari Tata Surya.

Bagi orang yang lahir pada era penjelajahan luar angkasa, buku tentang tata surya yang diterbitkan sebelum tahun 1957 seringkali menimbulkan keterkejutan. Betapa sedikitnya yang diketahui oleh generasi tua, bahkan tidak memiliki gagasan tentang gunung berapi besar dan ngarai di Mars, jika dibandingkan dengan Gunung Everest yang tampak seperti sarang semut hutan, dan Grand Canyon tampak seperti parit di pinggir jalan. Mungkin sebelumnya diyakini bahwa di bawah awan Venus mungkin terdapat hutan lembab yang mewah, atau gurun kering yang tak berujung, atau lautan yang bergolak, atau rawa tar yang besar - apa pun, tetapi yang sebenarnya tidak terjadi: ladang vulkanik yang sangat besar - adegan banjir magma beku Nuh. Kemunculan Saturnus sebelumnya tampak membosankan: dua cincin yang samar-samar, sedangkan saat ini kita dapat mengagumi ratusan dan ribuan cincin anggun. Satelit dari planet-planet raksasa adalah bintik-bintik, bukan pemandangan fantastis dengan danau metana dan geyser debu.

Pada tahun-tahun itu, semua planet tampak seperti pulau-pulau kecil yang bercahaya, dan Bumi tampak jauh lebih besar dibandingkan sekarang. Tidak ada seorang pun yang pernah melihat planet kita dari luar: marmer biru di atas beludru hitam, ditutupi lapisan tipis air dan udara. Tidak ada yang tahu bahwa Bulan lahir karena dampaknya, atau bahwa kematian dinosaurus terjadi pada saat yang bersamaan. Tidak ada seorang pun yang sepenuhnya memahami bagaimana umat manusia dapat sepenuhnya mengubah lingkungan di seluruh planet ini. Selain itu, era antariksa telah memperkaya kita dengan pengetahuan tentang alam dan membuka perspektif baru.

Sejak peluncuran Sputnik, eksplorasi planet mengalami beberapa pasang surut. Misalnya saja pada tahun 1980an. pekerjaan hampir terhenti. Saat ini, lusinan wahana antariksa dari berbagai negara menjelajahi tata surya - dari Merkurius hingga Pluto. Namun anggaran dipangkas, pengeluaran meningkat dan tidak selalu memberikan hasil yang diinginkan, yang membayangi NASA. Badan tersebut saat ini sedang melalui masa sulit dalam sejarahnya sejak Nixon mengakhiri program Apollo 35 tahun lalu.

“Spesialis NASA terus mencari area prioritas untuk penelitian,” kata Anthony Janetos ( Anthony Janetos) dari Pacific Northwest National Laboratory, anggota Dewan Riset Nasional (NRC), yang mengawasi program observasi Bumi NASA. -Apakah mereka menjelajahi luar angkasa? Apakah mereka mempelajari manusia atau melakukan sains murni? Apakah mereka bergegas menuju galaksi atau terbatas pada tata surya? Apakah mereka tertarik pada pesawat ulang-alik dan stasiun luar angkasa atau hanya pada sifat planet kita?”

Pada prinsipnya, perkembangan peristiwa ini harus membuahkan hasil. Tidak hanya program penyelidikan robotik yang harus dihidupkan kembali, penerbangan luar angkasa berawak juga harus dihidupkan kembali. Presiden George W. Bush menetapkan tujuan pada tahun 2004 untuk menginjakkan kaki di Bulan dan Mars. Terlepas dari kontroversi gagasan ini, NASA memanfaatkannya. Namun kesulitannya adalah bahwa hal tersebut dengan cepat menjadi mandat yang tidak didanai dan memaksa badan tersebut untuk menerobos tembok yang secara tradisional “melindungi” ilmu pengetahuan dan program-program berawak dari pembengkakan biaya. “Saya rasa semua orang tahu bahwa agensi tersebut tidak mempunyai cukup uang untuk melakukan semua pekerjaan yang perlu dilakukan,” kata Bill Claybaugh ( Bill Claybaugh), Direktur Penelitian dan Analisis NASA. “Uang juga tidak mengalir deras seperti emas ke badan antariksa negara lain.”

NRC terkadang mengambil langkah mundur dan bertanya-tanya bagaimana perkembangan ilmu pengetahuan planet di seluruh dunia. Oleh karena itu, kami menyajikan daftar tujuan prioritas.

1. Memantau iklim bumi

Pada tahun 2005, panel Dewan Riset Nasional menyimpulkan: “ada risiko kegagalan sistem satelit lingkungan.” Sejak itu situasinya telah berubah. NASA telah mentransfer $600 juta selama lima tahun dari proyek eksplorasi Bumi untuk mendukung program pesawat ulang-alik dan stasiun luar angkasa. Pada saat yang sama, pengembangan sistem nasional baru satelit observasi Bumi yang mengorbit kutub telah melampaui anggaran dan harus dipangkas. Hal ini berlaku untuk instrumen yang mempelajari pemanasan global, mengukur kejadian radiasi matahari di bumi dan sinar infra merah yang dipantulkan dari permukaan bumi.

Akibatnya, lebih dari 20 satelit Sistem Pengamatan Bumi akan berhenti berfungsi bahkan sebelum perangkat baru menggantikannya. Para ilmuwan dan insinyur berharap mereka dapat menjaganya agar tetap berfungsi untuk beberapa waktu. “Kami siap bekerja, tapi sekarang kami memerlukan rencana,” kata Robert Cahalan ( Robert Cahalan), kepala Divisi Iklim dan Radiasi di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA. “Anda tidak bisa menunggu sampai mereka hancur.”

Jika satelit berhenti berfungsi sebelum penggantinya tiba, akan ada kesenjangan data yang menyulitkan pelacakan perubahan. Misalnya, jika perangkat generasi berikutnya menyadari bahwa Matahari menjadi lebih terang, akan sulit untuk memahami apakah ini benar, atau apakah instrumen tersebut salah dikalibrasi. Kecuali jika observasi satelit terus menerus dilakukan, masalah ini tidak dapat diselesaikan. Pengamatan permukaan bumi dari satelit Landsat, yang dilakukan sejak tahun 1972, telah dihentikan selama beberapa tahun, dan Departemen Pertanian AS terpaksa membeli data dari satelit India untuk memantau hasil panen.

NRC menyerukan pemulihan pendanaan dan peluncuran 17 pesawat ruang angkasa baru yang memantau lapisan es dan karbon dioksida selama dekade berikutnya untuk mempelajari bagaimana faktor-faktor tersebut mempengaruhi cuaca dan meningkatkan metode prakiraan cuaca. Sayangnya, penelitian iklim terjebak di antara observasi cuaca rutin (tugas NOAA) dan sains (tugas NASA). “Masalah utamanya adalah tidak ada seorang pun yang ditugaskan untuk memantau iklim,” kata ilmuwan iklim Drew Schindel ( Menggambar Shindell) dari Pusat Penelitian Luar Angkasa Goddard NASA. Seperti banyak ilmuwan lainnya, ia percaya bahwa program iklim pemerintah, yang didistribusikan ke berbagai departemen, harus disatukan dan dialihkan ke satu departemen yang hanya akan menangani topik ini.

Rencana aksi

• Mendanai 17 satelit baru yang diusulkan oleh NASA pada dekade berikutnya (biaya: sekitar $500 juta per tahun).
• Mendirikan kantor penelitian iklim.

2. Mempersiapkan perlindungan dari asteroid

Ancaman asteroid

Asteroid berdiameter 10 km (pembunuh dinosaurus) jatuh ke bumi rata-rata setiap 100 juta tahun sekali. Asteroid dengan diameter sekitar 1 km (penghancur global) - setiap setengah juta tahun sekali. Asteroid berukuran 50 m yang mampu menghancurkan sebuah kota terjadi setiap milenium sekali.

Survei Pertahanan Luar Angkasa mengidentifikasi lebih dari 700 kilometer benda berukuran, namun semuanya tidak berbahaya bagi kita di abad-abad mendatang. Namun survei ini hanya mampu mendeteksi tidak lebih dari 75% asteroid tersebut.

Kemungkinan di antara 25% yang tidak terdeteksi akan ada asteroid yang jatuh ke bumi kecil. Risiko rata-rata mencapai 1.000 kematian per tahun. Risiko dari asteroid yang lebih kecil rata-rata mencapai 100 orang per tahun.

Asteroidnya sangat besar, dan wahana antariksanya sangat kecil... tapi beri waktu, dan bahkan roket yang lemah pun dapat membelokkan batu raksasa itu dari orbitnya yang berbahaya.

Seperti halnya pemantauan iklim, melindungi planet ini dari asteroid tampaknya terjepit di antara dua hal. Baik NASA maupun Badan Antariksa Eropa ( Badan Antariksa Eropa, ESA) tidak memiliki mandat untuk menyelamatkan umat manusia. Hal terbaik yang mereka lakukan adalah program Survei Pertahanan Luar Angkasa ( Survei Penjaga Luar Angkasa, NASA) dengan anggaran $4 juta per tahun untuk mencari benda-benda dengan diameter lebih dari 1 km di ruang dekat Bumi, yang dapat menyebabkan kerusakan tidak hanya pada wilayah mana pun di planet ini, tetapi juga pada Bumi secara keseluruhan. . Namun, sejauh ini belum ada yang terlibat dalam pencarian sistematis “kapal perusak regional” yang lebih kecil, yang diperkirakan berjumlah sekitar 20 ribu di sekitar Bumi. Juga tidak ada Direktorat Ancaman Luar Angkasa yang akan membunyikan alarm jika diperlukan. Jika teknologi keamanan ada, dibutuhkan setidaknya 15 tahun untuk memberikan perlindungan terhadap gangguan berbahaya. “Saat ini belum ada rencana komprehensif di AS,” kata Larry Lemke ( Larry Lemke), seorang insinyur di Aimson Center NASA.

Menanggapi permintaan Kongres pada bulan Maret 2007, NASA menerbitkan laporan yang menyatakan bahwa deteksi benda berukuran antara 100 hingga 1000 m dapat dipercayakan kepada Teleskop Survei Besar ( Teleskop Survei Sinoptik Besar, LSST), dikembangkan untuk mensurvei langit dan mencari objek baru. Pengembang proyek ini percaya bahwa dalam bentuk teleskop yang dirancang, teleskop ini akan mampu mendeteksi 80% benda-benda ini dalam waktu 10 tahun beroperasi (2014-2024). Dengan tambahan $100 juta yang diinvestasikan dalam proyek ini, efisiensi dapat meningkat hingga 90%.

Seperti semua instrumen berbasis darat, kemampuan teleskop LSST terbatas. Pertama, ia memiliki titik buta: ia dapat mengamati objek paling berbahaya yang bergerak di dekat orbit Bumi sedikit di depan atau di belakang planet kita hanya pada sinar fajar pagi atau sore hari, ketika sinar matahari menyulitkan untuk mendeteksinya. Kedua, teleskop ini hanya dapat menentukan massa asteroid secara tidak langsung - berdasarkan kecerahannya. Dalam hal ini, perkiraan massanya bisa berbeda setengahnya: asteroid besar yang gelap dapat disalahartikan sebagai asteroid kecil namun terang. “Dan perbedaan ini bisa menjadi sangat penting jika kita membutuhkan perlindungan,” kata Claybaugh.

Untuk mengatasi masalah ini, NASA memutuskan untuk membangun teleskop ruang angkasa inframerah senilai $500 juta dan menempatkannya di orbit mengelilingi Matahari. Ia akan mampu mendeteksi segala ancaman terhadap Bumi dan, dengan mengamati benda langit pada panjang gelombang berbeda, menentukan massanya dengan kesalahan tidak lebih dari 20%. “Jika Anda ingin melakukannya dengan benar, Anda perlu mengamati inframerah dari luar angkasa,” kata Donald Yeomans ( Donald Yeomans) dari Jet Propulsion Laboratory, salah satu penulis laporan tersebut.

Apa yang harus dilakukan jika asteroid sudah bergerak menuju planet kita? Aturan praktisnya adalah untuk membelokkan asteroid sejauh radius Bumi, Anda perlu mengubah kecepatannya sepuluh tahun sebelum tumbukan sebesar satu milimeter per detik, mendorongnya dengan ledakan nuklir atau menariknya kembali dengan gaya tarik gravitasi.

Pada tahun 2004, Komisi Ekspedisi Objek Dekat Bumi NASA merekomendasikan pengujian. Menurut proyek Don Quixote senilai $400 juta, ia seharusnya mengubah lintasannya dengan menabrak rintangan seberat empat ratus kilogram. Pelontaran materi setelah tumbukan akibat efek reaksi akan menggeser arah asteroid, namun tidak ada yang mengetahui seberapa kuat efek tersebut. Menentukan ini adalah tugas utama proyek. Para ilmuwan harus menemukan sebuah benda pada orbit yang begitu jauh sehingga dampaknya tidak secara tidak sengaja menempatkannya pada jalur tabrakan dengan Bumi.

Pada musim semi tahun 2008, ESA menyelesaikan draf awal dan segera menyimpannya karena kekurangan uang. Untuk melaksanakan rencananya, mereka akan mencoba untuk bekerja sama dengan NASA dan/atau Badan Antariksa Jepang ( Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang, JAXA).

Rencana aksi

• Pencarian lanjutan untuk asteroid, termasuk benda-benda kecil, mungkin menggunakan teleskop inframerah luar angkasa khusus.
• Eksperimen pada defleksi terkendali dari sebuah asteroid.
• Pengembangan sistem formal untuk menilai potensi bahaya.

3. Mencari kehidupan baru

Sebelum peluncuran satelit, para ilmuwan menganggap tata surya sebagai surga yang nyata. Kemudian optimisme memudar. Ternyata saudara perempuan Bumi itu seperti neraka. Setelah mendekati Mars yang berdebu, para Pelaut menemukan bahwa lanskap kawahnya mirip dengan Bulan; Setelah duduk di permukaannya, bangsa Viking tidak dapat menemukan satu pun molekul organik. Namun belakangan, tempat-tempat yang cocok untuk kehidupan ditemukan. Mars masih menjanjikan. Bulan-bulan planet, khususnya Europa dan Enceladus, tampaknya memiliki lautan bawah permukaan yang luas dan sejumlah besar bahan mentah untuk pembentukan kehidupan. Bahkan Venus mungkin pernah tertutup lautan. Di Mars, NASA tidak mencari organisme itu sendiri, melainkan mencari jejak keberadaan mereka di masa lalu atau sekarang, dengan fokus pada keberadaan air. Pesawat luar angkasa Phoenix terbaru, diluncurkan pada bulan Agustus, dijadwalkan mendarat di wilayah kutub utara yang belum dijelajahi pada tahun 2008. Ini bukan penjelajah, tapi perangkat stasioner dengan manipulator yang mampu menggali tanah sedalam beberapa sentimeter untuk mencari endapan es. Laboratorium Sains Mars juga sedang mempersiapkan penerbangan ( Laboratorium Sains Mars, MSL) adalah penjelajah Mars seukuran mobil senilai $1,5 miliar yang akan diluncurkan pada akhir tahun 2009 dan mendarat setahun kemudian.

Namun lambat laun para ilmuwan akan kembali melakukan pencarian langsung terhadap organisme hidup atau sisa-sisanya. ESA berencana meluncurkan wahana ExoMars pada tahun 2013 ( ExoMars), dilengkapi dengan laboratorium yang sama dengan Viking, dan bor yang mampu menembus tanah sedalam 2 m - cukup untuk mencapai lapisan di mana senyawa organik tidak hancur.

Banyak ilmuwan planet menganggap mempelajari batuan yang dibawa dari Mars ke Bumi sebagai prioritas. Menganalisis bahkan sejumlah kecil saja akan memberikan peluang untuk menembus jauh ke dalam sejarah planet ini, seperti yang dilakukan program Apollo untuk Bulan. Masalah anggaran NASA telah menunda proyek bernilai miliaran dolar ini hingga tahun 2024, namun badan tersebut telah mulai meningkatkan MSL sehingga dapat menyimpan sampel dari koleksi tersebut.

Untuk bulan Jupiter, Europa, para ilmuwan juga ingin memiliki pengorbit untuk mengukur bagaimana bentuk bulan dan medan gravitasi merespons pengaruh pasang surut dari Jupiter. Jika ada cairan di dalam satelit, permukaannya akan naik dan turun sebesar 30 m, dan jika tidak, hanya 1 m. Magnetometer dan radar akan membantu Anda melihat ke bawah permukaan dan mungkin merasakan lautan, dan kamera akan membantu Anda memetakannya permukaan dalam persiapan untuk pendaratan dan pengeboran.

Perpanjangan alami dari pekerjaan Cassini di dekat Titan adalah pengorbit dan pendarat. Atmosfer Titan mirip dengan Bumi, sehingga memungkinkan penggunaan balon udara yang sesekali bisa turun ke permukaan dan mengambil sampel. Tujuan dari semua ini, kata Jonathan Lunin ( Jonathan Lunine) dari Universitas Arizona akan “menganalisis bahan organik permukaan untuk menguji apakah ada kemajuan dalam pengorganisasian mandiri zat yang diyakini banyak ahli sebagai asal mula kehidupan di Bumi.”

Pada bulan Januari 2007, NASA mulai meninjau proyek-proyek ini. Badan tersebut berencana untuk membuat pilihan antara Eropa dan Titan pada tahun 2008. Penyelidikan senilai $2 miliar ini mungkin akan diluncurkan dalam sepuluh tahun ke depan. Benda angkasa kedua harus menunggu sepuluh tahun lagi.

Pada akhirnya, mungkin saja kehidupan di bumi itu unik. Hal ini memang menyedihkan, namun bukan berarti semua upaya sia-sia. Menurut Bruce Jakoski ( Bruce Jacobsky), direktur Pusat Astrobiologi di Universitas Colorado, astrobiologi memungkinkan kita memahami betapa beragamnya kehidupan, apa prasyaratnya, dan bagaimana kehidupan dimulai di planet kita 4 miliar tahun yang lalu.

Rencana aksi

• Mendapatkan sampel tanah Mars.
• Mempersiapkan eksplorasi Europa dan Titan.

4. Petunjuk asal usul planet

Seperti asal usul kehidupan, pembentukan planet merupakan proses yang kompleks dan melalui banyak tahap. Jupiter adalah yang pertama dan kemudian memerintah yang lainnya. Berapa lama pendidikan ini berlangsung? Atau apakah ia berasal dari kompresi gravitasi tunggal, seperti bintang kecil? Apakah ia terbentuk jauh dari Matahari dan kemudian bergerak mendekatinya, sebagaimana dibuktikan dengan kandungan unsur beratnya yang sangat tinggi? Dan bisakah dia mendorong planet-planet kecil di sepanjang jalurnya pada saat yang sama? Satelit Jupiter Juno, yang rencananya akan diluncurkan NASA pada tahun 2011, akan membantu menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.

Perkembangan gagasan wahana Stardust, yang pada tahun 2006 mengirimkan sampel debu dari koma yang mengelilingi inti padat komet, juga akan membantu untuk memahami pembentukan planet. Menurut pemimpin proyek Donald Brownlee ( Donald Brownlee) dari University of Washington, Stardust menunjukkan bahwa komet merupakan pengumpul kolosal material nebula protosolar pada awal pembentukan tata surya, yang dibekukan menjadi es dan terawetkan hingga saat ini. “Debu bintang telah membawa kembali butiran debu luar biasa dari tata surya bagian dalam, dari sumber ekstrasurya, dan bahkan dari benda-benda hancur seperti Pluto, namun jumlahnya sangat sedikit.” JAXA berencana mendapatkan sampel dari inti komet.

Bulan juga bisa menjadi platform penelitian astroarkeologi. Itu adalah semacam Batu Rosetta untuk memahami sejarah dampak pada tata surya muda, karena membantu menghubungkan usia relatif permukaan, yang ditentukan dengan menghitung kawah, dengan penanggalan absolut sampel yang dikembalikan oleh Apollo dan Luna Rusia. Namun pada tahun 1960an. para pendarat hanya mengunjungi beberapa tempat. Mereka tidak berhasil mencapai Kawah Aitken, sebuah cekungan seukuran benua di sisi jauh yang usianya mungkin menunjukkan kapan pembentukan planet berakhir. NASA kini mempertimbangkan untuk mengirim robot ke sana untuk mengambil sampel dan membawanya kembali ke Bumi.

Misteri lain tata surya adalah asteroid Sabuk Utama tampaknya terbentuk sebelum Mars, yang kemudian terbentuk sebelum Bumi. Tampaknya gelombang pembentukan planet sedang menuju ke dalam, kemungkinan besar dipicu oleh Jupiter. Namun apakah Venus cocok dengan pola ini? Bagaimanapun juga, planet ini, dengan awan asamnya, tekanan yang sangat besar, dan suhu yang sangat buruk, bukanlah tempat yang paling menyenangkan untuk mendarat. Pada tahun 2004, NRC merekomendasikan penggunaan balon yang dapat turun sebentar ke permukaan, mengambil sampel, dan kemudian mencapai ketinggian yang diperlukan untuk menganalisisnya atau mengirimnya kembali ke Bumi. Pada pertengahan tahun 1980an. Uni Soviet telah mengirimkan pesawat luar angkasa ke Venus, dan kini Badan Antariksa Rusia berencana meluncurkan pendarat baru.

Studi tentang pembentukan planet dalam beberapa hal mirip dengan studi tentang asal usul kehidupan. Venus terletak di tepi dalam zona kehidupan, Mars di tepi luar, dan Bumi di tengah. Memahami perbedaan antara planet-planet ini berarti memajukan pencarian kehidupan di luar tata surya.

Rencana aksi

• Dapatkan sampel materi dari inti komet, Bulan dan Venus.

5. Di luar tata surya

Dua tahun lalu, Voyager yang legendaris berhasil mengatasi krisis keuangan. Ketika NASA mengumumkan bahwa mereka akan menutup proyek tersebut, kemarahan publik memaksa mereka untuk terus bekerja. Belum pernah ada benda buatan manusia yang berjarak sejauh Voyager 1: 103 unit astronomi (AU), yaitu 103 kali lebih jauh dari Bumi dari Matahari, dan menambahkan 3,6 a.u lagi. Pada tahun 2002 atau 2004 (menurut berbagai perkiraan), ia mencapai batas multilayer misterius Tata Surya, tempat partikel angin matahari bertabrakan dengan aliran gas antarbintang.

Tapi Voyager dirancang untuk menjelajahi planet luar, bukan ruang antarbintang. Sumber tenaga plutonium mereka semakin berkurang. NASA telah lama berpikir untuk membuat wahana khusus, dan laporan NRC tentang fisika matahari tahun 2004 menyarankan badan tersebut untuk mulai bekerja ke arah ini.

Batasan luar

Wahana antarbintang harus menjelajahi wilayah perbatasan tata surya, tempat gas yang dikeluarkan dari Matahari bertemu dengan gas antarbintang. Ia harus memiliki kecepatan, daya tahan, dan perlengkapan yang tidak dimiliki Voyager dan Pioneers.

Wahana tersebut harus mengukur kandungan asam amino partikel antarbintang untuk menentukan berapa banyak bahan organik kompleks yang masuk ke tata surya dari luar. Ia juga perlu menemukan partikel antimateri yang mungkin lahir di miniatur lubang hitam atau materi gelap. Hal ini harus menentukan bagaimana tepi tata surya memantulkan materi, termasuk sinar kosmik yang dapat mempengaruhi iklim bumi. Ia juga perlu mencari tahu apakah terdapat medan magnet di ruang antarbintang di sekitar kita, yang dapat berperan penting dalam pembentukan bintang. Wahana ini dapat digunakan sebagai miniatur teleskop luar angkasa untuk melakukan pengamatan kosmologis yang bebas dari pengaruh debu antarplanet. Ini akan membantu mempelajari apa yang disebut Pioneer Anomaly, sebuah gaya yang tidak dapat dijelaskan yang bekerja pada dua wahana antariksa Pioneer 10 dan Pioneer 11, dan juga menguji teori relativitas umum Einstein dengan menunjukkan di mana gravitasi matahari mengumpulkan sinar cahaya dari sumber yang jauh menjadi fokus. . Ini bisa digunakan untuk mempelajari secara detail salah satu bintang terdekat, seperti Epsilon Eridani, meski butuh waktu puluhan ribu tahun untuk sampai ke sana.

Untuk mencapai benda angkasa pada jarak ratusan unit astronomi selama masa hidup ilmuwan (dan sumber energi plutonium), seseorang harus berakselerasi hingga kecepatan 15 AU. di tahun. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan salah satu dari tiga opsi - masing-masing berat, sedang atau ringan, dengan mesin ion yang ditenagai oleh reaktor nuklir, atau layar surya.

Probe berat (36 ton) dan sedang (1 ton) dikembangkan pada tahun 2005 oleh tim yang dipimpin oleh Thomas Zurbuchen ( Thomas Zurbuchen) dari Universitas Michigan di Ann Arbor dan Ralph McNutt ( Ralph McNutt) dari Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins. Namun opsi termudah tampaknya lebih dapat diterima untuk diluncurkan. ESA kini sedang mempertimbangkan proposal dari tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Robert Wimmer-Schweingruber ( Robert Wimmer-Schweingruber) dari Universitas Kiel, Jerman. NASA juga dapat bergabung dalam proyek ini.

Layar surya dengan diameter 200 m akan mampu mempercepat wahana seberat lima ratus kilogram. Setelah diluncurkan dari Bumi, ia harus bergegas menuju Matahari dan melewatinya sedekat mungkin (di dalam orbit Merkurius) untuk menangkap gelombang sinar matahari yang kuat. Seperti selancar angin, pesawat ruang angkasa akan bergerak. Sebelum mengorbit Yupiter, ia harus melepaskan layarnya dan terbang bebas. Namun pertama-tama, para insinyur harus mengembangkan layar yang cukup ringan dan mengujinya dalam versi yang disederhanakan.

“Misi seperti itu di bawah naungan ESA atau NASA akan menjadi langkah logis berikutnya dalam eksplorasi ruang angkasa,” kata Wimmer-Schweingruber. Selama 30 tahun ke depan, biaya proyek ini diperkirakan mencapai $2 miliar. Mempelajari planet-planet akan membantu kita memahami bagaimana Bumi cocok dengan skema keseluruhan, dan mempelajari lingkungan antarbintang akan membantu kita menemukan hal yang sama untuk keseluruhan tata surya.

Setelah menembus cakrawala dengan “Vostok 1” miliknya, dia langsung jatuh ke angkasa. Dunia telah ditaklukkan. Para wanita memekik, menjatuhkan bunga di kaki sang pahlawan, dan para pemimpin semua negara, Ratu Inggris yang utama dan Fidel revolusioner yang baik hati memeluk pria paling menawan yang pernah hidup sebagai saudara mereka. Lalu ada kosmonot Leonov yang pergi ke luar angkasa, Tereshkova, penerbangan ke Bulan, perampasan hak Pluto untuk disebut planet, dan tidak ada kemajuan kosmik yang terlihat. Oke, penulis fiksi ilmiah Bradbury menerima hal ini, tetapi Sergei Pavlovich Korolev akan sangat tidak puas. Bagaimana kita bisa menjelaskan kepadanya bahwa umat manusia bahkan belum pernah ke Bulan?

Sayang sekali, kawan. Namun perubahan besar mulai terjadi dalam beberapa tahun terakhir, dan jika semuanya berjalan sesuai rencana, dekade antara tahun 2020 dan 2030 akan menjadi tahun 60an yang baru. Mari kita lihat apa yang sedang dikerjakan Roscosmos, NASA, dan Badan Antariksa Eropa.

1. Melarikan diri dari asteroid. Versi 1

Ide-ide suci film “Armageddon”, yang lebih fantastis daripada ilmiah, masih hidup di hati para penjelajah luar angkasa. Hanya semuanya yang akan terjadi tanpa korban manusia. Sebuah drone hanya akan mendarat di permukaan kasar asteroid dan mengarahkan benda yang mengembara tanpa berpikir itu ke orbit yang stabil di sekitar Bulan atau Bumi.

Ini tidak diperlukan untuk menyelamatkan Bumi, dan ini bukan sekedar iseng, asteroid hanya akan digunakan untuk tujuan pelatihan. Pertama-tama, di asteroid ini Anda dapat berlatih pendaratan di Bulan, Mars, dan benda kosmik lainnya sehingga para astronot mengetahui bagaimana harus bersikap dalam situasi ini. Selain itu, analisis tanah dari asteroid juga dapat dilakukan, yang akan membantu memperoleh informasi baru tentang asal usul Tata Surya. Bagaimana tepatnya penangkapan benda angkasa akan dilakukan belum diputuskan. Pilihan yang sedang dipertimbangkan termasuk menggunakan wadah tiup raksasa untuk menampung asteroid.

2. Melarikan diri dari asteroid. Versi #2

Badan Antariksa Eropa memiliki pandangannya sendiri dalam memerangi asteroid, yang lebih mirip metode kanonik dalam film tersebut. Proyek AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment) adalah misi pertama umat manusia menuju asteroid ganda Didim, yang akan mendekati planet kita sejauh 11 juta kilometer pada tahun 2022. Diameter badan utama sekitar 800 meter, satelitnya - 150 meter. Kedua asteroid tersebut mengorbit di sekitar pusat massa yang sama pada jarak sekitar satu kilometer.

Pada tahun 2014, proyek tersebut diberi nama , tetapi kemudian, seperti biasa, uangnya habis dan NASA datang untuk menyelamatkan. Sekarang, jika hasilnya sukses, kemenangan harus dibagi.

Pesawat luar angkasa penabrak DART yang dikembangkan oleh NASA akan menabrak satelit asteroid dengan kecepatan sekitar 6,5 kilometer per detik, dan peralatan AIM dari Badan Antariksa Eropa (ESA) akan terlibat dalam eksplorasi orbit kedua benda langit tersebut, serta konsekuensi dari tabrakan “penyelidikan bunuh diri.” Eksperimen tumbukan ini akan membantu para ahli memahami apakah mungkin untuk mendorong asteroid keluar dari orbitnya.

3. Pangkalan bulan

Menurut laporan yang belum dikonfirmasi, hal ini akan terjadi pada awal tahun 2030-an, hampir 70 tahun setelah pemain blues brilian itu menginjakkan kaki di sana. Namun kali ini direncanakan bukan hanya kunjungan kehormatan, tetapi rooting penuh pada satelit. Pangkalan ini akan dirancang untuk 2-3 orang dan tidak hanya akan menjadi semacam perhentian bagi kru yang berangkat menjelajahi planet yang lebih jauh, tetapi juga semacam tambang. Siapa yang tidak tahu, mereka berencana mengekstraksi hidrogen di Bulan untuk kemudian diubah menjadi bahan bakar roket.

4. "Luna-Glob"

Namun, para astronot pemberani kita juga melihat ke arah Bulan. Faktanya, ini adalah satu-satunya proyek independen sebesar ini yang belum ditinggalkan oleh Rusia.

Benar, pembuatan pangkalan luar angkasa di Bulan masih merupakan prospek yang jauh, namun proyek stasiun otomatis antarplanet untuk mempelajari satelit Bumi buatan cukup layak dilakukan saat ini, dan selama beberapa tahun sekarang yang utama di Rusia adalah proyek tersebut. Program Luna-Glob sebenarnya adalah langkah pertama yang diperlukan menuju potensi pemukiman di bulan.

Wahana ini akan menyusun mekanisme pendaratan di permukaan bulan dan mempelajari tanah bulan - melakukan pengeboran untuk mengambil sampel tanah dan menganalisisnya lebih lanjut untuk mengetahui keberadaan es (air diperlukan untuk kehidupan astronot dan berpotensi sebagai bahan bakar hidrogen untuk roket. ).

Peluncuran perangkat tersebut sempat ditunda berkali-kali karena berbagai alasan, dan sejauh ini kami terhenti pada tahun 2015. Di masa depan, sebelum penerbangan berawak direncanakan pada tahun 2030-an, direncanakan untuk meluncurkan beberapa wahana yang lebih berat, termasuk Luna-Resurs, yang juga akan mempelajari Bulan dan langkah-langkah persiapan lain yang diperlukan untuk pendaratan astronot di masa depan.

Namun jangan terburu-buru mengkritik martabat kosmis kita. Rusia, misalnya, terus mengirimkan astronot Amerika, Eropa, Kanada, dan Jepang ke luar angkasa. Kursi Soyuz domestik akan terjual habis di tahun-tahun mendatang. Negara-negara lain mengadopsi pengalaman Rusia dalam mempersiapkan penerbangan luar angkasa. Di Prancis, program pelatihan kosmonot Rusia yang mensimulasikan keadaan tanpa bobot baru-baru ini diluncurkan.

Jangan lupa bahwa untuk waktu yang lama hanya kami yang berkecimpung dalam bisnis pengiriman jutawan sebagai turis luar angkasa.

Pertama-tama kita perlu menyelesaikan masalah dengan kosmodrom Plesetsk, mengembangkan GLONASS, mengembangkan sistem layanan untuk pesawat ruang angkasa individu di orbit, dan melakukan hal-hal kecil lainnya yang tanpanya eksplorasi ruang angkasa tidak mungkin dilakukan. Jadi semuanya terbentang di depan, Yura akan tetap bangga pada kita.

5. Teruskan ke Yupiter

Jupiter tampaknya merupakan planet yang terlalu menjanjikan untuk eksplorasi ruang angkasa di masa depan. Dan dia tidak punya waktu untuk merasa gelisah seperti Mars atau Bulan. Para peneliti sangat tertarik pada satelit planet Europa dengan hamparan esnya. Karena jaraknya yang jauh dari Matahari, Europa menerima sangat sedikit panas, namun ada kemungkinan bahwa di bawah es terdapat air cair, yang dipanaskan oleh aktivitas tektonik di perut planet. Untuk mencapainya, Anda memerlukan cryobot - alat yang mampu menembus es setebal beberapa kilometer menggunakan pengaruh termal. NASA sudah mengerjakan perangkat semacam itu, yang mereka sebut Valkyrie. Perangkat tersebut memanaskan air menggunakan sumber energi nuklir yang terpasang di dalamnya dan mengarahkan alirannya ke es, sehingga mencairkannya. Valkyrie kemudian mengumpulkan air yang meleleh dan mengulangi prosedurnya, secara bertahap bergerak maju. Selama pengujian di Alaska, sampel tersebut melewati delapan kilometer es selama setahun. Alhasil, jika ekspedisi tersebut terlaksana, para ilmuwan berharap untuk pertama kalinya dapat menemukan kondisi yang cocok untuk asal usul kehidupan.

Namun, orang-orang Eropa, yang rakus akan kejayaan, berusaha sekuat tenaga untuk meraih kemenangan para penjelajah Yupiter. Pada tahun 2022, mereka akan mengirimkan stasiun otomatis antarplanet Jupiter Icy Moon Explorer ke Jupiter. Satelit tersebut akan segera menjelajahi tiga satelit terdekat dan terbesar Jupiter dari kelompok Galilea: Europa, Ganymede, dan Callisto. Jika berhasil diluncurkan pada waktu yang dijadwalkan, perangkat tersebut akan mencapai sistem Jupiter pada tahun 2030.

6. Penerbangan ke Alpha Centauri

Ekspedisi di tata surya tidak mengesankan bagi semua orang, beberapa orang seperti Alpha Centauri. Semua harapan hanya terletak pada "Pesawat Luar Angkasa Centenary" - sebuah proyek bersama NASA dan Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan AS. Jika semuanya beres, maka umat manusia akan pergi ke bintang terdekat kita di luar tata surya selama masa hidup bayi baru lahir saat ini. Setidaknya, para pemimpin proyek berharap dapat menciptakan teknologi yang diperlukan untuk perjalanan antarbintang dalam 100 tahun ke depan, seperti mesin antimateri. Penting juga untuk memikirkan langkah-langkah untuk mencegah konsekuensi dari tinggal lama di luar angkasa bagi tubuh manusia. Mengingat kondisi ilmu pengetahuan saat ini, peluang keberhasilan misi tersebut tampaknya dapat diabaikan. Namun, proyek ini semakin banyak didanai, jadi ada peluang.

7. Teleskop Luar Angkasa James Webb

Teleskop Hubble memiliki penerus yang telah dikembangkan selama 20 tahun. Namun penantian panjang ini tidak sia-sia - umat manusia akhirnya dapat melihat objek terjauh di alam semesta, yang terletak miliaran tahun cahaya dari kita. Misalnya, kita bisa melihat sekilas beberapa bintang dan galaksi pertama yang terbentuk setelah Big Bang. Namun, tidak semuanya berjalan baik - banyak astrofisikawan tidak yakin dengan keefektifan lensa mata ini, terutama setelah banyak kegagalan selama pengujian dan surplus anggaran yang tiada habisnya. Tapi tunggu dan lihat, waktunya tidak banyak lagi, hanya setahun.

8. Perjalanan ke Mars

Begitu banyak yang mereka katakan sehingga entah kenapa sepertinya kami sudah terbang ke sana. Selain itu, tidak hanya NASA, tetapi juga perusahaan baru SpaceX dan Blue Origin berlomba-lomba untuk mendapatkan penerbangan tersebut. Di sisi lain, NASA tidak terburu-buru dan percaya bahwa lebih baik menghitung semua risiko di Bumi sebelum wajah Anda membiru, melakukan serangkaian tes (asteroid akan membantu), dan baru kemudian mengirim orang ke bumi. massa antarbintang. Mereka berencana melakukan ini pada tahun 2030, namun kemungkinan besar penerbangannya akan ditunda, karena selama beberapa tahun ini orang-orang dari badan antariksa hanya mengeluhkan kurangnya anggaran. Perusahaan Belanda Mars One berencana mengirimkan ekspedisi pada tahun 2026, tetapi proyek ini secara berkala dikompromikan oleh fakta bahwa proyek tersebut tidak dapat dipertahankan. Beberapa kandidat penerbangan tersebut mengatakan bahwa penyelenggara seluruh gerakan ini belum mengumpulkan dana yang diperlukan, namun terus berharap mendapatkan sponsor.

Badan Antariksa Eropa juga memiliki rencananya sendiri untuk misi Mars. Kawan-kawan ini ingin mendaratkan manusia di Mars mendekati tahun 2033. Manajemen badan tersebut mengatakan bahwa karena rendahnya pendanaan, mereka terpaksa menggunakan kerja sama internasional. Misalnya, Rusia terlibat dalam salah satu tahapan program bernama ExoMars. Namun tahap ini tidak dikaitkan dengan, melainkan dengan studi tentang kemungkinan adanya kehidupan di atasnya.

Saat ini, badan antariksa terkemuka mengakui program SpaceX sebagai program paling menjanjikan dalam hal eksplorasi Mars. Hal ini sebagian besar berkat roket ulang-alik Falcon 9 mereka, yang saat ini mengirimkan kargo ke ISS. Fitur khusus dari roket ini adalah kemampuannya untuk mendaratkan tahap pertama untuk digunakan kembali. Teknologi ini sangat cocok untuk misi Mars.

Sistem peluncuran ruang angkasa Startram yang diusulkan, yang akan menelan biaya sekitar $20 miliar untuk memulai konstruksi dan implementasi, menjanjikan kemampuan untuk mengirimkan kargo berbobot hingga 300.000 ton ke orbit dengan harga yang sangat terjangkau yaitu $40 per kilogram muatan. Mengingat biaya pengiriman 1 kg muatan ke luar angkasa saat ini adalah $11.000, proyek ini terlihat sangat menarik.

Proyek Startram tidak memerlukan roket, bahan bakar, atau mesin ion. Alih-alih semua ini, teknologi tolakan magnet akan digunakan di sini. Perlu dicatat bahwa konsep kereta levitasi magnetik bukanlah hal baru. Sudah ada kereta api yang beroperasi di Bumi yang bergerak di sepanjang permukaan magnet dengan kecepatan sekitar 600 kilometer per jam. Namun, semua maglev ini (terutama digunakan di Jepang) memiliki satu kendala utama yang membatasi kecepatan tertingginya. Agar kereta api ini dapat mencapai potensi penuhnya dan mencapai kecepatan setinggi mungkin, kita perlu menghilangkan pelapukan yang memperlambatnya.

Proyek Startram mengusulkan solusi untuk masalah ini dengan membangun terowongan vakum yang panjang dan tersuspensi di ketinggian sekitar 20 kilometer. Pada ketinggian ini, hambatan udara menjadi berkurang, sehingga peluncuran ruang angkasa dapat dilakukan dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dan hambatan yang jauh lebih sedikit. Pesawat luar angkasa benar-benar akan ditembakkan ke luar angkasa, tanpa perlu mengatasi atmosfer. Sistem seperti ini memerlukan waktu kerja sekitar 20 tahun dan investasi sebesar $60 miliar.

Penangkap asteroid

Di kalangan penggemar fiksi ilmiah, pernah terjadi perdebatan sengit tentang metode anti-ilmiah dan kompleksitas pendaratan di asteroid yang jelas-jelas diremehkan, seperti yang ditunjukkan dalam film thriller fiksi ilmiah terkenal Amerika “Armageddon”. Bahkan NASA pernah mencatat bahwa mereka akan menemukan pilihan yang lebih baik (dan lebih realistis) untuk mencoba menyelamatkan Bumi dari kehancuran yang akan segera terjadi. Selain itu, Badan Dirgantara baru-baru ini memberikan hibah untuk pengembangan dan pembangunan “penangkap komet dan asteroid”. Pesawat ruang angkasa akan menempel pada objek luar angkasa yang dipilih dengan tombak khusus yang kuat dan, dengan menggunakan kekuatan mesinnya, menarik objek tersebut menjauh dari lintasan pendekatan berbahaya ke Bumi.

Selain itu, perangkat tersebut dapat digunakan untuk menangkap asteroid dengan maksud untuk mengekstraksi mineral lebih lanjut darinya. Benda luar angkasa tersebut akan ditarik oleh tombak dan dibawa ke lokasi yang diinginkan, misalnya ke orbit Mars atau Bulan, di mana pangkalan orbit atau bumi akan ditempatkan. Setelah itu kelompok penambangan akan dikirim ke asteroid.

wahana surya

Seperti halnya di Bumi, Matahari juga mempunyai angin dan badainya sendiri. Namun, tidak seperti yang terjadi di Bumi, angin matahari tidak hanya merusak rambut Anda, tetapi juga dapat membuat Anda menguap. Menurut badan antariksa NASA, banyak pertanyaan tentang Matahari yang masih belum terjawab akan dijawab oleh Solar Probe, yang akan dikirimkan ke bintang kita pada tahun 2018.

Pesawat luar angkasa itu harus mendekati Matahari pada jarak sekitar 6 juta kilometer. Hal ini akan mengarah pada fakta bahwa wahana tersebut harus mengalami efek energi radiasi dengan kekuatan yang belum pernah dialami oleh pesawat ruang angkasa buatan manusia. Menurut para insinyur dan ilmuwan, pelindung panas karbon-komposit setebal 12 sentimeter akan membantu melindungi wahana tersebut dari efek radiasi berbahaya.

Namun, NASA tidak bisa begitu saja mengirimkan wahana tersebut langsung ke Matahari. Pesawat ruang angkasa itu harus melakukan setidaknya tujuh orbit mengelilingi Venus. Dan ini akan memakan waktu sekitar tujuh tahun. Setiap putaran akan mempercepat probe dan menyesuaikan lintasan ke arah yang benar. Setelah terbang lintas terakhir, wahana tersebut akan menuju orbit Matahari, pada jarak 5,8 juta kilometer dari permukaannya. Dengan demikian, ia akan menjadi objek luar angkasa buatan manusia yang paling dekat dengan Matahari. Rekor saat ini dimiliki oleh pesawat luar angkasa Helios 2 yang terletak pada jarak sekitar 43,5 juta kilometer dari Matahari.

Pos terdepan Mars

Prospek yang muncul untuk penerbangan ke Mars dan Europa di masa depan sangatlah besar. NASA percaya bahwa jika bencana alam global dan jatuhnya asteroid pembunuh tidak mencegah hal ini, maka badan tersebut akan mengirim manusia ke permukaan Mars dalam dua dekade mendatang. NASA bahkan telah mempresentasikan konsep pos terdepan Mars di masa depan, yang pembangunannya direncanakan akan dimulai sekitar akhir tahun 2030-an.

Radius daerah penelitian yang direncanakan adalah sekitar 100 kilometer. Akan ada modul perumahan, kompleks ilmiah, tempat parkir penjelajah Mars, serta peralatan pertambangan untuk tim beranggotakan empat orang. Energi untuk kompleks tersebut sebagian akan dihasilkan oleh beberapa reaktor nuklir kompak. Selain itu, listrik akan dihasilkan oleh panel surya, yang tentu saja akan menjadi tidak efektif jika terjadi badai pasir di Mars (oleh karena itu diperlukan reaktor kompak).

Seiring waktu, banyak tim ilmiah akan menetap di daerah ini, yang harus menanam makanan mereka sendiri, mengumpulkan air Mars, dan bahkan membuat bahan bakar roket di lokasi untuk penerbangan kembali ke Bumi. Untungnya, banyak bahan yang berguna dan diperlukan untuk pembangunan pangkalan Mars terkandung langsung di tanah Mars, jadi Anda tidak perlu membawa beberapa barang untuk mendirikan koloni Mars yang pertama.

Penjelajah ATLET NASA

Penjelajah ATHLETE (All-Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer) yang mirip laba-laba suatu hari nanti akan menjajah Bulan. Berkat suspensi khusus, yang terdiri dari enam kaki independen yang mampu berputar ke segala arah, penjelajah dapat bergerak di medan dengan kompleksitas apa pun. Di saat yang sama, kehadiran roda memungkinkannya bergerak lebih cepat di permukaan yang lebih rata.

Hexopod ini dapat dilengkapi dengan berbagai macam peralatan ilmiah dan kerja dan, jika perlu, dapat dengan mudah berfungsi sebagai mobile crane. Pada foto di atas misalnya ATHLETE sudah terpasang modul tempat tinggal. Dengan kata lain, rover juga bisa digunakan sebagai mobile home. Ketinggian ATLET sekitar 4 meter. Pada saat yang sama, ia mampu mengangkat dan mengangkut benda yang beratnya mencapai 400 kilogram. Dan ini ada dalam gravitasi bumi!

Keuntungan terbesar ATHLETE terletak pada suspensinya, yang memberikan mobilitas luar biasa dan kemampuan untuk melakukan pekerjaan menantang dalam mengirimkan benda berat, tidak seperti pendarat stasioner yang digunakan di masa lalu dan digunakan saat ini. Salah satu opsi untuk menggunakan ATHLETE adalah pencetakan 3D. Memasang printer 3D di dalamnya akan memungkinkan penjelajah digunakan sebagai peralatan pencetakan bergerak untuk tempat tinggal di bulan.

Rumah Mars yang dicetak 3D

Untuk membantu persiapan misi manusia ke Mars, NASA telah menyelenggarakan kompetisi arsitektur untuk mengembangkan dan mensponsori teknologi pencetakan 3D yang memungkinkan pencetakan 3D untuk membangun rumah di Mars.

Satu-satunya persyaratan untuk kompetisi ini adalah menggunakan material yang banyak tersedia untuk penambangan di Mars. Pemenangnya adalah dua perusahaan desain asal New York, Team Space Exploration Architecture dan Clouds Architecture Office, yang mengajukan konsep rumah Mars mereka, ICE HOUSE. Konsep ini menggunakan es sebagai dasarnya (sesuai dengan namanya). Pembangunan gedung akan dilakukan di zona es Mars, di mana modul pendarat akan dikirim, diisi dengan banyak robot kompak yang akan mengumpulkan tanah dan es untuk membangun struktur di sekitar modul tersebut.

Dinding struktur akan terbuat dari campuran air, gel dan silika. Setelah material membeku karena suhu rendah di permukaan Mars, hasilnya adalah ruangan berdinding ganda yang sangat cocok untuk tempat tinggal. Dinding pertama akan terdiri dari campuran es dan memberikan perlindungan tambahan terhadap radiasi; peran dinding kedua akan dilakukan oleh modul itu sendiri.

Koronagraf tingkat lanjut

Studi mendalam tentang korona matahari (lapisan luar atmosfer bintang, yang terdiri dari partikel bermuatan) terhambat oleh satu keadaan. Dan keadaan ini, betapapun ironisnya kedengarannya, adalah Matahari itu sendiri. Solusi untuk masalah ini mungkin adalah apa yang disebut peredup surya volumetrik, sebuah bola yang sedikit lebih besar dari bola tenis yang terbuat dari paduan titanium super gelap. Inti dari peredup adalah sebagai berikut: dipasang di depan spektograf yang ditujukan ke Matahari, sehingga menciptakan miniatur gerhana matahari, hanya menyisakan mahkota matahari.

NASA saat ini menggunakan peneduh matahari datar pada pesawat ruang angkasa SOHO dan STEREO, namun desain datar pada perangkat tersebut menimbulkan keburaman dan distorsi yang tidak perlu. Solusi terhadap masalah ini disarankan oleh ruang itu sendiri. Bumi diketahui memiliki solar obscurant sendiri yang terletak sekitar 400.000 kilometer jauhnya. Yang paling kabur ini, tentu saja, adalah Bulan, yang karenanya kita kadang-kadang menyaksikan gerhana matahari.

Peredup volumetrik NASA harus mereproduksi efek gerhana bulan, tentu saja, hanya untuk pesawat ruang angkasa yang akan menjelajahi Matahari, tetapi karena terletak pada jarak dua meter dari spektografnya, peredup tersebut akan membantu mempelajari korona matahari tanpa ada apa-apa. masalah, gangguan atau distorsi.

Teknologi Robotika Lebah Madu

Honeybee Robotics, sebuah perusahaan swasta kecil di Barat yang bergerak dalam pengembangan dan produksi berbagai teknologi luar angkasa, baru-baru ini menerima perintah dari badan kedirgantaraan NASA untuk melaksanakan dua pengembangan teknologi baru untuk program luar angkasa Asteroid Redirect System. Tujuan utama dari program ini adalah untuk mempelajari asteroid dan menemukan cara untuk memerangi kemungkinan ancaman tabrakan dengan Bumi di masa depan. Selain itu, perusahaan juga sedang mengembangkan hal lain yang tak kalah menarik.

Misalnya, salah satu pengembangan tersebut adalah senjata luar angkasa, yang akan menembakkan proyektil khusus ke asteroid dan menembakkan pecahan benda luar angkasa. Setelah menembak sepotong asteroid dengan cara ini, pesawat ruang angkasa khusus akan menangkapnya dengan cakar robotiknya dan membawanya ke orbit bulan, tempat para ilmuwan dapat mempelajari strukturnya lebih detail. NASA berencana menguji perangkat ini di salah satu dari tiga asteroid: Itokawa, Bennu, atau 2008 EV5.

Perkembangan kedua adalah apa yang disebut nanodrill luar angkasa untuk mengumpulkan sampel tanah dari asteroid. Berat bor ini hanya 1 kilogram, dan ukurannya sedikit lebih besar dari rata-rata smartphone. Latihan ini akan digunakan oleh robot atau astronot. Ini akan digunakan untuk mengumpulkan jumlah tanah yang dibutuhkan untuk analisis lebih lanjut.

Satelit surya SPS-ALPHA

SPS-ALPHA adalah pesawat ruang angkasa orbital bertenaga surya yang terdiri dari puluhan ribu cermin tipis. Akumulasi energi akan diubah menjadi gelombang mikro dan dikirim kembali ke stasiun bumi khusus, dari sana energi tersebut akan disalurkan ke saluran listrik untuk memberi daya pada seluruh kota.

Proyek ini mungkin salah satu proyek yang paling sulit diterapkan di antara proyek yang dipresentasikan dalam seleksi hari ini. Pertama, platform SPS-ALPHA yang dijelaskan akan berukuran jauh lebih besar daripada Stasiun Luar Angkasa Internasional. Pembangunannya akan membutuhkan banyak waktu, seluruh pasukan insinyur astronot, dan investasi dana yang sangat besar. Karena ukurannya yang sangat besar, platform tersebut harus dibangun langsung di orbit. Di sisi lain, elemen platform akan dibuat dari bahan yang relatif murah dan tidak rumit dari sudut pandang produksi massal, yang berarti proyek secara otomatis berpindah dari “tidak mungkin” ke “sangat kompleks”, yang pada gilirannya membuka peluang berharap suatu saat implementasinya benar-benar berhasil.

Proyek "Eropa Tujuan"

Proyek Objective Europa adalah ide eksplorasi ruang angkasa paling gila yang pernah diajukan. Tujuan utamanya adalah mengirim seseorang ke Europa, salah satu bulan Jupiter, dengan kapal selam khusus, berkat itu pencarian kemungkinan kehidupan di lautan subglasial satelit akan dilakukan.

Yang menambah kegilaan proyek ini adalah kenyataan bahwa ini adalah misi satu arah. Setiap astronot yang memutuskan untuk pergi ke Europa sebenarnya harus setuju untuk mengorbankan hidupnya demi kebaikan sains, sekaligus memiliki kesempatan untuk menjawab pertanyaan paling rahasia dalam astronomi modern: apakah ada kehidupan di luar angkasa selain di Bumi?

Ide proyek Objective Europa adalah milik Christin von Bengston. Bengston saat ini menjalankan kampanye crowdsourcing untuk mengumpulkan dana bagi proyek ini. Kapal selam itu sendiri akan dilengkapi dengan teknologi paling modern. Akan ada bor super bertenaga, mesin traksi multidimensi, lampu sorot bertenaga, dan, mungkin, sepasang lengan robot multifungsi. Kapal selam, seperti pesawat luar angkasa yang akan membawanya ke Europa, membutuhkan proteksi radiasi yang kuat.

Pemilihan lokasi pendaratan akan menjadi sangat penting. Ketebalan es Europa di hampir seluruh permukaannya adalah beberapa kilometer, jadi yang terbaik adalah mendaratkan perangkat di dekat patahan dan retakan, di mana kerak esnya tidak begitu kuat dan tebal. Proyek tersebut tentu saja menimbulkan banyak pertanyaan, termasuk pertanyaan moral.

Pada tahun 2011, Amerika Serikat menghentikan pengoperasian kompleks Sistem Transportasi Luar Angkasa dengan Pesawat Ulang-alik yang dapat digunakan kembali, sehingga kapal keluarga Soyuz Rusia menjadi satu-satunya sarana pengiriman astronot ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Selama beberapa tahun ke depan, situasi ini akan terus berlanjut, dan setelah itu diharapkan akan muncul kapal-kapal baru yang mampu bersaing dengan Soyuz. Perkembangan baru di bidang penerbangan luar angkasa berawak sedang diciptakan baik di dalam negeri kita maupun di luar negeri.

Federasi Rusia"

Selama beberapa dekade terakhir, industri luar angkasa Rusia telah melakukan beberapa upaya untuk menciptakan pesawat ruang angkasa berawak menjanjikan yang cocok untuk menggantikan Soyuz. Namun proyek-proyek tersebut belum membuahkan hasil yang diharapkan. Upaya terbaru dan paling menjanjikan untuk menggantikan Soyuz adalah proyek Federasi, yang mengusulkan pembangunan sistem yang dapat digunakan kembali dalam versi berawak dan kargo.

Model kapal "Federasi". Foto: Wikimedia Commons

Pada tahun 2009, perusahaan roket dan luar angkasa Energia menerima pesanan untuk merancang pesawat ruang angkasa yang diberi nama “Sistem Transportasi Berawak Tingkat Lanjut”. Nama "Federasi" baru muncul beberapa tahun kemudian. Hingga saat ini, RSC Energia sedang mengembangkan dokumentasi yang diperlukan. Pembangunan kapal pertama jenis baru dimulai pada Maret tahun lalu. Segera sampel yang sudah jadi akan mulai diuji di stand dan tempat pengujian.

Menurut rencana terbaru yang diumumkan, penerbangan luar angkasa pertama Federasi akan dilakukan pada tahun 2022, dan kapal akan mengirim kargo ke orbit. Penerbangan pertama dengan awak pesawat direncanakan pada tahun 2024. Setelah melakukan pemeriksaan yang diperlukan, kapal akan mampu menjalankan misi yang lebih berani. Jadi, pada paruh kedua dekade berikutnya, penerbangan ke Bulan tanpa awak dan berawak mungkin dilakukan.

Kapal, yang terdiri dari kabin kargo-penumpang yang dapat digunakan kembali dan kompartemen mesin sekali pakai, akan mampu membawa massa hingga 17-19 ton, tergantung pada tujuan dan muatannya, kapal tersebut akan mampu membawa hingga enam astronot atau 2 ton kargo. Saat kembali, modul keturunan dapat memuat muatan hingga 500 kg. Diketahui bahwa beberapa versi kapal sedang dikembangkan untuk memecahkan berbagai masalah. Dengan konfigurasi yang sesuai, Federasi akan dapat mengirim orang atau kargo ke ISS, atau beroperasi di orbit secara mandiri. Kapal tersebut juga diharapkan dapat digunakan dalam penerbangan masa depan ke Bulan.

Industri luar angkasa Amerika, yang dibiarkan tanpa Shuttle beberapa tahun lalu, menaruh harapan besar terhadap proyek Orion yang menjanjikan, yang merupakan pengembangan dari ide program Konstelasi tertutup. Beberapa organisasi terkemuka, baik Amerika maupun asing, telah terlibat dalam pengembangan proyek ini. Oleh karena itu, Badan Antariksa Eropa bertanggung jawab untuk membuat kompartemen perakitan, dan Airbus akan membuat produk semacam itu. Ilmu pengetahuan dan industri Amerika diwakili oleh NASA dan Lockheed Martin.

Model kapal Orion. Foto oleh NASA

Project Orion dalam bentuknya yang sekarang diluncurkan pada tahun 2011. Pada saat ini, NASA telah menyelesaikan beberapa pekerjaan pada program Konstelasi, tetapi program tersebut harus ditinggalkan. Perkembangan tertentu dipindahkan dari proyek ini ke proyek baru. Sudah pada tanggal 5 Desember 2014, spesialis Amerika berhasil melakukan uji peluncuran pertama kapal yang menjanjikan dalam konfigurasi tak berawak. Belum ada peluncuran baru. Sesuai dengan rencana yang telah ditetapkan, penulis proyek harus menyelesaikan pekerjaan yang diperlukan, dan hanya setelah itu tahap pengujian baru dapat dimulai.

Menurut rencana saat ini, penerbangan baru pesawat ruang angkasa Orion dalam konfigurasi truk luar angkasa hanya akan dilakukan pada tahun 2019, setelah kemunculan kendaraan peluncuran Space Launch System. Versi kapal tak berawak harus bekerja dengan ISS dan juga terbang mengelilingi Bulan. Mulai tahun 2023, astronot akan hadir di pesawat Orion. Penerbangan berawak jangka panjang, termasuk terbang melintasi Bulan, direncanakan pada paruh kedua dekade berikutnya. Di masa depan, kemungkinan penggunaan sistem Orion dalam program Mars tidak dikecualikan.

Kapal dengan berat peluncuran maksimum 25,85 ton ini akan memiliki kompartemen tertutup dengan volume hanya di bawah 9 meter kubik, yang memungkinkannya mengangkut kargo atau orang yang cukup besar. Dimungkinkan untuk mengangkut hingga enam orang ke orbit Bumi. Awak “bulan” akan dibatasi hingga empat astronot. Modifikasi kargo kapal akan mengangkat hingga 2-2,5 ton dengan kemungkinan mengembalikan massa yang lebih kecil dengan aman.

CST-100 Starliner

Sebagai alternatif untuk pesawat ruang angkasa Orion, CST-100 Starliner, yang dikembangkan oleh Boeing sebagai bagian dari program Kemampuan Transportasi Kru Komersial NASA, dapat dipertimbangkan. Proyek ini melibatkan pembuatan pesawat ruang angkasa berawak yang mampu mengantarkan beberapa orang ke orbit dan kembali ke bumi. Karena sejumlah fitur desain, termasuk yang berkaitan dengan penggunaan peralatan satu kali, maka direncanakan untuk melengkapi kapal dengan tujuh kursi untuk astronot sekaligus.

CST-100 di orbit, sejauh ini hanya dalam imajinasi seniman. gambar NASA

Starliner telah dibuat sejak 2010 oleh Boeing dan Bigelow Aerospace. Desainnya memakan waktu beberapa tahun, dan peluncuran pertama kapal baru tersebut diharapkan terjadi pada pertengahan dekade ini. Namun karena beberapa kendala, peluncuran uji coba ditunda beberapa kali. Menurut keputusan NASA baru-baru ini, peluncuran pertama pesawat ruang angkasa CST-100 dengan muatan di dalamnya akan dilakukan pada bulan Agustus tahun ini. Selain itu, Boeing mendapat izin untuk melakukan penerbangan berawak pada bulan November. Tampaknya, kapal yang menjanjikan tersebut akan siap untuk diuji dalam waktu dekat, dan perubahan jadwal baru tidak lagi diperlukan.

Starliner berbeda dari proyek pesawat ruang angkasa berawak desain Amerika dan asing lainnya yang menjanjikan dalam tujuannya yang lebih sederhana. Seperti yang dikandung oleh penciptanya, kapal ini harus mengantarkan manusia ke ISS atau ke stasiun menjanjikan lainnya yang sedang dikembangkan. Penerbangan di luar orbit bumi tidak direncanakan. Semua ini mengurangi persyaratan untuk kapal dan, sebagai hasilnya, memungkinkan tercapainya penghematan yang nyata. Biaya proyek yang lebih rendah dan pengurangan biaya pengangkutan astronot dapat menjadi keunggulan kompetitif yang baik.

Ciri khas kapal CST-100 adalah ukurannya yang cukup besar. Kapsul yang dapat dihuni akan memiliki diameter lebih dari 4,5 m, dan panjang total kapal akan melebihi 5 m. Massa totalnya akan menjadi 13 ton. Perlu dicatat bahwa dimensi besar akan digunakan untuk mendapatkan volume internal maksimum. Kompartemen tertutup dengan volume 11 meter kubik telah dikembangkan untuk menampung peralatan dan orang. Dimungkinkan untuk memasang tujuh kursi untuk astronot. Dalam hal ini, kapal Starliner - jika berhasil beroperasi - bisa menjadi salah satu pemimpin.

Naga V2

Beberapa hari lalu, NASA juga menentukan waktu uji penerbangan baru pesawat ruang angkasa dari SpaceX. Dengan demikian, uji peluncuran pertama pesawat ruang angkasa berawak tipe Dragon V2 dijadwalkan pada Desember 2018. Produk ini merupakan versi desain ulang dari “truk” Dragon yang sudah digunakan, yang mampu mengangkut orang. Pengembangan proyek ini dimulai sejak lama, namun baru sekarang mendekati tahap pengujian.

Waktu presentasi dj tata letak kapal Dragon V2. Foto oleh NASA

Proyek Dragon V2 melibatkan penggunaan kompartemen kargo yang didesain ulang, disesuaikan untuk pengangkutan orang. Tergantung pada kebutuhan pelanggan, kapal semacam itu dikatakan mampu mengangkat hingga tujuh orang ke orbit. Seperti pendahulunya, Dragon baru akan dapat digunakan kembali dan mampu melakukan penerbangan baru setelah perbaikan kecil. Proyek ini telah dikembangkan selama beberapa tahun terakhir, namun pengujian belum dimulai. Baru pada bulan Agustus 2018 SpaceX akan meluncurkan Dragon V2 ke luar angkasa untuk pertama kalinya; penerbangan ini akan berlangsung tanpa astronot di dalamnya. Penerbangan berawak penuh, sesuai dengan instruksi NASA, direncanakan pada bulan Desember.

SpaceX dikenal karena rencananya yang berani untuk setiap proyek yang menjanjikan, tidak terkecuali pesawat ruang angkasa berawak. Pada awalnya, Dragon V2 dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk mengirim orang ke ISS. Dimungkinkan juga untuk menggunakan kapal semacam itu dalam misi orbital independen yang berlangsung hingga beberapa hari. Dalam jangka panjang, direncanakan pengiriman kapal ke Bulan. Selain itu, dengan bantuannya mereka ingin mengatur “rute” baru wisata luar angkasa: kendaraan dengan penumpang komersial akan terbang mengelilingi Bulan. Namun, semua ini masih merupakan masalah masa depan yang jauh, dan kapal itu sendiri bahkan belum sempat melewati semua tes yang diperlukan.

Dengan ukuran sedang, kapal Dragon V2 memiliki kompartemen bertekanan dengan volume 10 meter kubik dan kompartemen tanpa tekanan 14 meter kubik. Menurut perusahaan pengembang, ia akan mampu mengirimkan lebih dari 3,3 ton kargo ke ISS dan mengembalikan 2,5 ton ke Bumi. Dalam konfigurasi berawak, diusulkan untuk memasang tujuh kursi di kabin. Dengan demikian, “Naga” baru ini setidaknya mampu tidak kalah dengan kompetitornya dalam hal daya dukung. Diusulkan untuk memperoleh keuntungan ekonomi melalui penggunaan yang dapat digunakan kembali.

pesawat luar angkasa India

Bersama dengan negara-negara terkemuka di industri luar angkasa, negara-negara lain juga mencoba membuat pesawat ruang angkasa berawak versi mereka sendiri. Dengan demikian, dalam waktu dekat, penerbangan pertama pesawat luar angkasa India yang menjanjikan dengan astronot di dalamnya mungkin akan dilakukan. Organisasi Penelitian Luar Angkasa India (ISRO) telah mengerjakan proyek pesawat ruang angkasanya sendiri sejak tahun 2006, dan telah menyelesaikan beberapa pekerjaan yang diperlukan. Untuk beberapa alasan, proyek ini belum mendapat penunjukan penuh dan masih dikenal sebagai “pesawat ruang angkasa dari ISRO”.

Kapal India yang menjanjikan dan kapal induknya. Gambar Timesofindia.indiatimes.com

Menurut data yang diketahui, proyek baru ISRO melibatkan pembangunan kendaraan berawak yang relatif sederhana, kompak dan ringan, mirip dengan kapal pertama di luar negeri. Secara khusus, ada kemiripan tertentu dengan teknologi Amerika dari keluarga Mercury. Beberapa pekerjaan desain telah diselesaikan beberapa tahun yang lalu, dan pada tanggal 18 Desember 2014, peluncuran pertama kapal dengan muatan pemberat dilakukan. Tidak diketahui kapan pesawat ruang angkasa baru tersebut akan mengantarkan kosmonot pertama ke orbit. Waktu terjadinya peristiwa ini telah beberapa kali mengalami pergeseran, dan sejauh ini belum ada data mengenai hal tersebut.

Proyek ISRO mengusulkan pembangunan kapsul dengan berat tidak lebih dari 3,7 ton dengan volume internal beberapa meter kubik. Dengan bantuannya, direncanakan pengiriman tiga astronot ke orbit. Mendeklarasikan otonomi pada tingkat seminggu. Misi pertama kapal akan melibatkan keberadaan di orbit, bermanuver, dll. Di masa depan, para ilmuwan India merencanakan peluncuran berpasangan dengan pertemuan dan docking kapal. Namun, hal ini masih jauh.

Setelah menguasai penerbangan ke orbit dekat Bumi, Organisasi Penelitian Luar Angkasa India berencana membuat beberapa proyek baru. Rencananya mencakup pembuatan pesawat ruang angkasa generasi baru yang dapat digunakan kembali, serta penerbangan berawak ke Bulan, yang kemungkinan akan dilakukan bekerja sama dengan rekan-rekan asing.

Proyek dan prospek

Pesawat luar angkasa berawak yang menjanjikan kini sedang dibuat di beberapa negara. Pada saat yang sama, kita berbicara tentang berbagai prasyarat untuk kemunculan kapal baru. Oleh karena itu, India bermaksud mengembangkan proyek pertamanya sendiri, Rusia akan menggantikan Soyuz yang sudah ada, dan Amerika Serikat membutuhkan kapal domestik yang mampu mengangkut manusia. Dalam kasus terakhir, masalahnya terlihat begitu jelas sehingga NASA terpaksa mengembangkan atau mendukung beberapa proyek teknologi luar angkasa yang menjanjikan sekaligus.

Meskipun prasyarat penciptaannya berbeda, proyek yang menjanjikan hampir selalu memiliki tujuan yang sama. Semua kekuatan luar angkasa akan mengoperasikan pesawat ruang angkasa berawak baru mereka sendiri, yang setidaknya cocok untuk penerbangan orbit. Pada saat yang sama, sebagian besar proyek saat ini dibuat dengan mempertimbangkan pencapaian tujuan baru. Setelah modifikasi tertentu, beberapa kapal baru harus melampaui orbit dan setidaknya pergi ke Bulan.

Sangat mengherankan bahwa sebagian besar peluncuran pertama teknologi baru direncanakan untuk periode yang sama. Dari akhir dekade ini hingga pertengahan tahun dua puluhan, beberapa negara berniat untuk menguji perkembangan terbaru mereka dalam praktik. Jika hasil yang diinginkan tercapai, industri luar angkasa akan berubah secara signifikan pada akhir dekade berikutnya. Selain itu, berkat kejelian para pengembang teknologi baru, astronotika akan memiliki kesempatan tidak hanya untuk bekerja di orbit Bumi, tetapi juga untuk terbang ke Bulan atau bahkan mempersiapkan misi yang lebih berani.

Proyek pesawat ruang angkasa berawak yang menjanjikan yang dibuat di berbagai negara belum mencapai tahap pengujian penuh dan penerbangan dengan awak di dalamnya. Namun, beberapa peluncuran serupa akan dilakukan tahun ini, dan penerbangan serupa akan terus berlanjut di masa mendatang. Perkembangan industri luar angkasa terus berlanjut dan membuahkan hasil yang diinginkan.

Berdasarkan bahan dari situs:
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/