Რა მოხდა? ბევრი რამ, მათ შორის ვიეტნამის ომი, უოტერგეიტის სკანდალი და ა.შ. მაგრამ თუ ძირს დააკვირდებით და ყველაფერს დროებით და უმნიშვნელოს მოიშორებთ, აღმოჩნდება, რომ რეალურად ერთი მიზეზი არსებობს: ფული.

ზოგჯერ გვავიწყდება, რომ კოსმოსში მოგზაურობა ძალიან ძვირია. დედამიწის ორბიტაზე მხოლოდ ერთი ფუნტის მოთავსება 10 000 დოლარი ღირს. წარმოიდგინეთ ჯონ გლენის ნამდვილი ზომის მყარი ოქროს ქანდაკება და თქვენ მიიღებთ გარკვეულ წარმოდგენას ასეთი პროექტების ღირებულებაზე. მთვარეზე წასვლას დაახლოებით 100 000 დოლარი დასჭირდება თითო ფუნტი დატვირთვისთვის. მარსზე ფრენა ფუნტზე 1 მილიონი დოლარი დაჯდება (დაახლოებით ბრილიანტის წონა).

შემდეგ, 1960-იან წლებში ფასის საკითხი პრაქტიკულად არ განიხილებოდა: ყველაფერს ფარავდა რუსებთან კოსმოსური რბოლის საერთო ენთუზიაზმი და ზრდა. მამაცი ასტრონავტების სანახაობრივი მიღწევები ანაზღაურებდა კოსმოსში ფრენის ხარჯებს, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ ორივე მხარე მზად იყო დიდი სიგრძის გატარება ეროვნული ღირსების შესანარჩუნებლად. მაგრამ ზესახელმწიფოებიც კი ვერ იტანენ ასეთ დატვირთვას მრავალი ათწლეულის განმავლობაში.

ეს ყველაფერი სამწუხაროა! 300 წელზე მეტი გავიდა მას შემდეგ, რაც სერ ისააკ ნიუტონმა პირველად დაწერა მოძრაობის კანონები და ჩვენ ჯერ კიდევ ტყვეობაში ვართ მარტივი გამოთვლებით. იმისათვის, რომ ობიექტი დედამიწის დაბალ ორბიტაზე გადააგდოთ, ის უნდა აჩქარდეს 7,9 კმ/წმ სიჩქარემდე. იმისათვის, რომ ობიექტი გავაგზავნოთ პლანეტათაშორის მოგზაურობაზე და გადავიტანოთ იგი დედამიწის გრავიტაციული ველის მიღმა, უნდა მივცეთ მას 11,2 კმ/წმ სიჩქარე (და ამ ჯადოსნური ფიგურის მისაღწევად - 11,2 კმ/წმ, უნდა გამოვიყენოთ ნიუტონის დინამიკის მესამე კანონი. : ყოველი ქმედება წარმოქმნის თანაბარ რეაქციას, რაც ნიშნავს, რომ რაკეტას შეუძლია აჩქარდეს ცხელი აირები საპირისპირო მიმართულებით გადააგდოს, ისევე როგორც ბუშტი დაფრინავს ოთახში, თუ გაბერავთ მას და გამოუშვით სარქველი.) ასე რომ, ღირებულების გამოთვლა. ნიუტონის კანონების გამოყენებით კოსმოსში მოგზაურობა სულაც არ არის რთული. არ არსებობს ბუნების ერთი კანონი (არც ფიზიკური და არც საინჟინრო), რომელიც აგვიკრძალავს მზის სისტემის შესწავლას; ეს ყველაფერი ღირებულებაზეა.

მაგრამ ეს საკმარისი არ არის. რაკეტას უნდა ჰქონდეს საწვავი, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მის დატვირთვას. თვითმფრინავებს შეუძლიათ ნაწილობრივ აირიდონ ეს პრობლემა ატმოსფეროდან ჟანგბადის აღებით და ძრავებში მიწოდებით. მაგრამ კოსმოსში ჰაერი არ არის და რაკეტამ მთელი თავისი ჟანგბადი და წყალბადი უნდა გადაიტანოს.

გარდა იმისა, რომ ეს ფაქტი კოსმოსში მოგზაურობას ძალიან ძვირფას სიამოვნებად აქცევს, ეს არის მთავარი მიზეზი იმისა, რომ ჩვენ არ გვაქვს სარაკეტო პაკეტები ან მფრინავი მანქანები. სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებს (მაგრამ არამეცნიერებს) უყვართ იმ დღის წარმოდგენა, როდესაც ჩვენ ყველანი ჩავკიდებთ რაკეტებს და სამსახურში მივფრინავთ - ან საკვირაო პიკნიკზე წავალთ საოჯახო მფრინავი მანქანით. ადამიანები ხშირად იმედგაცრუებულნი არიან ფუტურისტებისგან, რადგან მათი პროგნოზები არასოდეს ახდება. (სწორედ ამიტომ არის ირგვლივ ამდენი სტატია და წიგნი ცინიკური სათაურებით, როგორიცაა „სად არის ჩემი ჯეტპაკი?“) მაგრამ მიზეზის გასაგებად, საკმარისია მარტივი გამოთვლა. არსებობს სარაკეტო პაკეტები; ფაქტობრივად, ნაცისტებმა მეორე მსოფლიო ომის დროსაც კი სცადეს მათი გამოყენება. მაგრამ წყალბადის ზეჟანგი, ჩვეულებრივი საწვავი ასეთ შემთხვევებში, სწრაფად ამოიწურება, ამიტომ რაკეტის შეკვრაზე საშუალო ფრენა მხოლოდ რამდენიმე წუთს გრძელდება. ანალოგიურად, მფრინავი მანქანები ვერტმფრენის როტორებით წვავს საშინლად უამრავ საწვავს, რაც მათ ძალიან ძვირს ხდის ჩვეულებრივი ადამიანისთვის.

მთვარის პროგრამის დასასრული

სწორედ კოსმოსური მოგზაურობის მაღალი ფასებია დამნაშავე იმაში, რომ პილოტირებული კოსმოსური კვლევის მომავალი ამჟამად ასე გაურკვეველი ჩანს. ჯორჯ ბუშმა, როგორც პრეზიდენტმა, 2004 წელს წარმოადგინა კოსმოსური პროგრამის მკაფიო, მაგრამ საკმაოდ ამბიციური გეგმა. პირველ რიგში, კოსმოსური შატლი 2010 წელს უნდა გასულიყო და 2015 წლისთვის ახალი სარაკეტო სისტემით, სახელწოდებით Constellation, ჩანაცვლებულიყო. მეორეც, 2020 წლისთვის იგეგმებოდა მთვარეზე დაბრუნება და საბოლოოდ ჩვენი პლანეტის თანამგზავრზე მუდმივი დასახლებული ბაზის შექმნა. მესამე, ეს ყველაფერი უნდა გაეხსნა მარსზე პილოტირებული ფრენის გზა.

თუმცა, ბუშის გეგმის წარდგენის შემდეგაც კი, კოსმოსის ეკონომიკა მნიშვნელოვნად შეიცვალა, ძირითადად იმის გამო, რომ დიდმა რეცესიამ დაიცალა მომავალი კოსმოსური მოგზაურობის ჩანთა. ავგუსტინეს კომისიის 2009 წლის მოხსენებამ პრეზიდენტ ბარაკ ობამასადმი დაადგინა, რომ თავდაპირველი პროგრამა შეუძლებელი იყო დაფინანსების ხელმისაწვდომ დონეზე. 2010 წელს პრეზიდენტმა ობამამ გადადგა პრაქტიკული ნაბიჯები, ერთდროულად დაასრულა როგორც კოსმოსური შატლის პროგრამა, ასევე კოსმოსური შატლის ჩანაცვლება, რომელიც გზას გაუხსნიდა მთვარეზე დაბრუნებისთვის. უახლოეს მომავალში NASA, საკუთარი რაკეტების გარეშე ჩვენი ასტრონავტების კოსმოსში გაგზავნის გარეშე, იძულებული იქნება დაეყრდნოს რუსებს. მეორეს მხრივ, ეს ვითარება ასტიმულირებს კერძო კომპანიების ძალისხმევას, შექმნან რაკეტები, რომლებიც აუცილებელია პილოტირებული კოსმოსური პროგრამის გასაგრძელებლად. NASA, რომელმაც მიატოვა თავისი დიდებული წარსული, აღარასდროს ააშენებს რაკეტებს პილოტირებული პროგრამისთვის. ობამას გეგმის მხარდამჭერები ამბობენ, რომ ეს არის კოსმოსური კვლევის ახალი ეპოქის დასაწყისი, რომელშიც კერძო ინიციატივა გაიმარჯვებს. კრიტიკოსები ამბობენ, რომ ეს გეგმა NASA-ს გადააქცევს „მიზანდასახულ სააგენტოდ“.

დაშვება ასტეროიდზე

ავგუსტინეს კომისიის მოხსენებაში შემოგვთავაზეს ეგრეთ წოდებული მოქნილი გზა, მათ შორის რამდენიმე საკმაოდ მოკრძალებული მიზანი, რომელიც არ საჭიროებს სარაკეტო საწვავის გიჟურ მოხმარებას: მაგალითად, მოგზაურობა ახლომდებარე ასტეროიდში, რომელიც შემთხვევით გაფრინდება დედამიწაზე, ან მოგზაურობა მარსის მთვარეები. მოხსენებაში მითითებულია, რომ სამიზნე ასტეროიდი შესაძლოა ჯერ არ იყოს ჩვენს რუქებზე: შესაძლოა, ეს არის უცნობი მოხეტიალე სხეული, რომელიც უახლოეს მომავალში უნდა აღმოჩნდეს.

კომისიის მოხსენებაში აღნიშნულია, რომ პრობლემა არის ის, რომ რაკეტის საწვავი მთვარეზე და განსაკუთრებით მარსზე დაშვებისთვის, ასევე აფრენისა და დაბრუნებისთვის, ძალიან ძვირი იქნება. მაგრამ ვინაიდან გრავიტაციული ველი ასტეროიდზე და მარსის თანამგზავრებზე ძალიან სუსტია, ბევრჯერ ნაკლები საწვავი იქნება საჭირო. ავგუსტინეს მოხსენებაში ასევე აღნიშნული იყო ლაგრანჟის წერტილების მონახულების შესაძლებლობა, ანუ ადგილები გარე სივრცეში, სადაც დედამიწისა და მთვარის გრავიტაციული მიზიდულობა ურთიერთ კომპენსირებულია. (სავსებით შესაძლებელია, რომ ეს წერტილები ემსახურებოდეს კოსმოსურ ნაგავსაყრელს, სადაც მზის სისტემის მიერ შეგროვებული და დედამიწის სიახლოვეს აღმოჩენილი ნამსხვრევები უძველესი დროიდან არის დაგროვილი; ასტრონავტებს შეეძლოთ იქ ეპოვათ საინტერესო ქვები, რომლებიც თარიღდება ფორმირების დროიდან. დედამიწა-მთვარის სისტემა.)

მართლაც, ასტეროიდზე დაშვება იაფი ამოცანაა, რადგან ასტეროიდებს აქვთ უკიდურესად სუსტი გრავიტაციული ველი. (ეს არის მიზეზიც, რომ ასტეროიდები, როგორც წესი, არ არიან მრგვალი, მაგრამ აქვთ არარეგულარული ფორმა. სამყაროს ყველა დიდი ობიექტი - ვარსკვლავები, პლანეტები და თანამგზავრები - მრგვალია, რადგან მიზიდულობის ძალა თანაბრად უბიძგებს მათ ცენტრისკენ. პლანეტის ფორმის ნებისმიერი უწესობა თანდათან ქრება, მაგრამ ასტეროიდზე მიზიდულობის ძალა იმდენად სუსტია, რომ მას არ შეუძლია ასტეროიდის ბურთად შეკუმშვა.)

ასეთი ფრენის ერთ-ერთი შესაძლო სამიზნეა ასტეროიდი აპოფისი, რომელიც 2029 წელს სახიფათოდ ახლოს უნდა გაიაროს დედამიწასთან. ეს კლდე, დაახლოებით 300 მ სიგანისა და დიდი საფეხბურთო მოედნის ზომისაა, ისე ახლოს გაივლის პლანეტას, რომ ჩვენს ხელოვნურ თანამგზავრებს გარეთ დატოვებს. ჩვენს პლანეტასთან ურთიერთქმედება შეცვლის ასტეროიდის ორბიტას და თუ გაგიმართლებთ, ის შესაძლოა კვლავ დედამიწაზე დაბრუნდეს 2036 წელს; არის მცირე შანსიც კი (100000-დან), რომ ის დაბრუნდეს დედამიწაზე. თუ ეს რეალურად მომხდარიყო, ზემოქმედება ჰიროსიმას 100000 ბომბის ტოლფასი იქნებოდა; ამავდროულად, ხანძრის ტორნადოებმა, დარტყმის ტალღებმა და ცხელმა ნამსხვრევებმა შეიძლება მთლიანად გაანადგუროს საფრანგეთის ზომის ტერიტორია. (შედარებისთვის: 1908 წელს ციმბირის მდინარე პოდკამენნაია ტუნგუსკას მახლობლად 1908 წელს მდინარე ციმბირის პოდკამენნაია ტუნგუსკას მახლობლად ჩამოვარდა გაცილებით პატარა ობიექტი, რომელიც აფეთქდა ჰიროშიმას ათასი ბომბის ძალით, ჩამოვარდა 2500 კმ 2 ტყე. აფეთქება რამდენიმე ათასი კილომეტრის მანძილზე იგრძნობოდა. გარდა ამისა, ვარდნამ შექმნა უჩვეულო სიკაშკაშე ცაში აზიისა და ევროპის თავზე, ასე რომ ლონდონში ღამით ქუჩაში გაზეთების წაკითხვა შეგეძლო.)

აპოფისში ვიზიტი არ იქნება ძალიან მძიმე ტვირთი NASA-ს ბიუჯეტისთვის, რადგან ასტეროიდი მაინც ძალიან ახლოს უნდა იფრინოს, მაგრამ მასზე დაშვება შეიძლება იყოს პრობლემა. ასტეროიდის სუსტი გრავიტაციული ველის გამო გემს არ მოუწევს მასზე დაჯდომა ტრადიციული გაგებით, არამედ ნავსადგომი. გარდა ამისა, ის ბრუნავს არათანაბრად, ამიტომ დაშვებამდე საჭირო იქნება ყველა პარამეტრის ზუსტი გაზომვები. ზოგადად, საინტერესო იქნებოდა იმის დანახვა, რამდენად მძიმეა ასტეროიდი. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ეს შეიძლება უბრალოდ იყოს კლდეების გროვა, რომელიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული სუსტი გრავიტაციული ველით; სხვები მას მტკიცედ თვლიან. ერთ დღეს, ასტეროიდების სიმკვრივის ცოდნა შეიძლება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი აღმოჩნდეს კაცობრიობისთვის; შესაძლებელია, რომ ოდესმე მოგვიწიოს ასტეროიდის ნაწილებად განადგურება ბირთვული იარაღის გამოყენებით. თუ კოსმოსში მფრინავი ქვის ბლოკი, ფხვნილად დაშლის ნაცვლად, გაიყო რამდენიმე დიდ ნაწილად, მათი დაცემა დედამიწაზე შეიძლება კიდევ უფრო საშიში იყოს, ვიდრე მთელი ასტეროიდის დაცემა. შესაძლოა ჯობია ასტეროიდის დაძაბვა, რათა ოდნავ შეცვალოს მისი ორბიტა, სანამ ის დედამიწას მიუახლოვდება.

დაშვება მარსის თანამგზავრზე

მიუხედავად იმისა, რომ ავგუსტინეს კომისიამ არ ურჩია პილოტირებული მისია მარსზე, კიდევ ერთი ძალიან საინტერესო შესაძლებლობა რჩება - ასტრონავტების გაგზავნა მარსის მთვარეებზე ფობოსსა და დეიმოსზე. ეს თანამგზავრები გაცილებით მცირეა ვიდრე დედამიწის მთვარე და, შესაბამისად, ასტეროიდების მსგავსად, აქვთ ძალიან სუსტი გრავიტაციული ველი. შედარებით იაფის გარდა, მარსის თანამგზავრზე ვიზიტს კიდევ რამდენიმე უპირატესობა აქვს:

1. პირველ რიგში, ეს თანამგზავრები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დროებითი კოსმოსური სადგურები. მათგან შეგიძლიათ გააანალიზოთ პლანეტა დიდი ხარჯების გარეშე, მის ზედაპირზე ჩამოსვლის გარეშე.

2. მეორეც, ოდესღაც ისინი შეიძლება გამოდგეს, როგორც შუალედური ეტაპი მარსზე ექსპედიციისთვის. ფობოსიდან წითელი პლანეტის ცენტრამდე 10 000 კმ-ზე ნაკლებია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ ფრენა იქიდან რამდენიმე საათში.

3. ამ თანამგზავრებში, სავარაუდოდ, არის გამოქვაბულები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მუდმივი სასიცოცხლო ბაზის მოსაწყობად და მეტეორიტებისა და კოსმოსური გამოსხივებისგან დასაცავად. ფობოსზე, კერძოდ, არის უზარმაზარი კრატერი, სახელად სტიკნი; ეს, ალბათ, უზარმაზარი მეტეორიტის ზემოქმედების კვალია, რომელმაც კინაღამ გაყო თანამგზავრი. თუმცა, თანდათანობით, გრავიტაციამ დააბრუნა ნაწილები და აღადგინა თანამგზავრი. შესაძლოა, ამ დიდი ხნის წინანდელი შეჯახების შემდეგ ფობოსზე ბევრი გამოქვაბული და ბზარი დარჩა.

მთვარეზე დაბრუნება

ავგუსტინეს მოხსენებაში ასევე საუბარია მთვარეზე ახალ ექსპედიციაზე, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გაიზრდება კოსმოსური პროგრამების დაფინანსება და თუ მომდევნო ათი წლის განმავლობაში ამ პროგრამისთვის მინიმუმ 30 მილიარდი დოლარი იქნება გამოყოფილი. ვინაიდან ეს ძალზე ნაკლებად სავარაუდოა, მთვარის პროგრამა არსებითად შეიძლება ჩაითვალოს დახურულად, ყოველ შემთხვევაში მომდევნო წლებისთვის.

გაუქმებული მთვარის პროგრამა, სახელწოდებით Constellation, მოიცავდა რამდენიმე ძირითად კომპონენტს. პირველი, არის Ares V გამშვები მანქანა, აშშ-ს პირველი სუპერ მძიმე გამშვები მანქანა 1970-იანი წლების დასაწყისში სატურნის გადადგომის შემდეგ. მეორე, მძიმე რაკეტა Ares I და კოსმოსური ხომალდი Orion, რომელსაც შეუძლია ექვსი ასტრონავტის გადაყვანა დედამიწის მახლობლად მდებარე კოსმოსურ სადგურამდე ან ოთხი მთვარეზე. და ბოლოს, Altair სადესანტო მოდული, რომელიც, ფაქტობრივად, მთვარის ზედაპირზე უნდა ჩამოსულიყო.

შატლის დიზაინს, სადაც გემი მის გვერდზე იყო დამონტაჟებული, ჰქონდა რამდენიმე მნიშვნელოვანი ნაკლი, მათ შორის გადამზიდველის ტენდენცია ფრენის დროს დაკარგოს საიზოლაციო ქაფი. კოლუმბიის კოსმოსური ხომალდისთვის ეს კატასტროფა აღმოჩნდა: იგი დაიწვა დედამიწაზე დაბრუნებისთანავე, თან წაიყვანა შვიდი მამაცი ასტრონავტი - და ეს ყველაფერი იმიტომ, რომ გაშვების დროს, საწვავის გარე ავზიდან ამოღებული ქაფის იზოლაციის ნაჭერი მოხვდა. ფრთის კიდეზე და მასში ნახვრეტი გაუკეთა. ხელახლა შესვლისას, ცხელი აირები შევარდა კოლუმბიის კორპუსში, დაიღუპა ყველა შიგნით და გამოიწვია გემის განადგურება. პროექტ Constellation-ში, სადაც საცხოვრებლად ვარგისი მოდული პირდაპირ რაკეტის თავზე უნდა განთავსდეს, ასეთი პრობლემა არ წარმოიქმნებოდა.

პრესამ უწოდა Constellation პროექტს "აპოლონის პროგრამა სტეროიდებზე" - ის ძალიან ახსოვს 1970-იანი წლების მთვარის პროგრამას. Ares I-ის რაკეტის სიგრძე უნდა ყოფილიყო თითქმის 100 მ სატურნ V-ის 112,5 მ-ის წინააღმდეგ. ვარაუდობდნენ, რომ ეს რაკეტა პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი Orion-ს გაუშვებდა კოსმოსში, რითაც ჩაანაცვლებდა მოძველებულ შატლებს. Altair-ის მოდულის გასაშვებად და მთვარეზე ფრენისთვის საწვავის მიწოდებისთვის, NASA აპირებდა გამოეყენებინა Ares V რაკეტა, 118 მ სიმაღლით, რომელსაც შეეძლო დედამიწის დაბალ ორბიტაზე 188 ტონა ტვირთის გადატანა. Ares V რაკეტა უნდა ყოფილიყო ნებისმიერი მისიის საფუძველი მთვარეზე ან მარსზე. (მიუხედავად იმისა, რომ Ares-ის განვითარება შეწყდა, კარგი იქნებოდა პროგრამიდან რაიმეს დაზოგვა მაინც მომავალი გამოყენებისთვის; ამაზეა საუბარი.)

მუდმივი მთვარის ბაზა

Constellation პროგრამის დასრულების შემდეგ პრეზიდენტმა ობამამ რამდენიმე ვარიანტი ღია დატოვა. კოსმოსური ხომალდი Orion, რომელიც კიდევ ერთხელ უნდა წაეყვანა ამერიკელი ასტრონავტები მთვარეზე და უკან, დაიწყო საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის სიცოცხლის გადარჩენის საშუალებად. შესაძლოა, მომავალში, როდესაც ეკონომიკა გამოჯანმრთელდება კრიზისიდან, რომელიმე სხვა ადმინისტრაციას სურს დაუბრუნდეს მთვარის პროგრამას, მათ შორის მთვარის ბაზის შექმნის პროექტს.

მთვარეზე მუდმივი სასიცოცხლო ბაზის შექმნა გარდაუვალია მრავალი დაბრკოლების წინაშე. პირველი მათგანი მიკრომეტეორიტებია. ვინაიდან მთვარეზე ჰაერი არ არის, ციდან ქვები დაუბრკოლებლად ეცემა მის ზედაპირზე. ამის გადამოწმება მარტივია ჩვენი თანამგზავრის ზედაპირის უბრალოდ დათვალიერებით, რომელიც მთლიანად გაჟღენთილია მეტეორიტებთან ხანგრძლივი შეჯახების კვალით; ზოგიერთი მათგანი მილიარდობით წლისაა.

მრავალი წლის წინ, როცა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის სტუდენტი ვიყავი, ჩემი თვალით დავინახე ეს საფრთხე. ჩამოტანილი იქნა ასტრონავტების მიერ 1970-იანი წლების დასაწყისში. მთვარის ნიადაგმა ნამდვილი სენსაცია შექმნა სამეცნიერო სამყაროში. მიმიწვიეს ლაბორატორიაში, სადაც მიკროსკოპით აანალიზებდნენ მთვარის ნიადაგს. თავიდან ქვა დავინახე - როგორც მომეჩვენა, სრულიად ჩვეულებრივი ქვა (მთვარის ქანები ძალიან გავს ხმელეთს), მაგრამ როგორც კი მიკროსკოპით ჩავიხედე... შოკში ჩავვარდი! მთელი კლდე დაფარული იყო მეტეორიტის პაწაწინა კრატერებით, რომლებშიც უფრო პატარა კრატერებიც კი ჩანდა. აქამდე მსგავსი არაფერი მინახავს. მივხვდი, რომ უატმოსფერო სამყაროში, მტვრის უმცირეს ნაწილაკსაც კი, რომელიც 60 000 კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით ეჯახება, ადვილად მოკვლა - და თუ არა მოკვლა, მაშინ კოსმოსურ კოსტუმში ხვრელის გაკეთება. (მეცნიერები წარმოიდგენენ მიკრომეტეორიტების მიერ მიყენებულ უზარმაზარ ზიანს, რადგან მათ შეუძლიათ შეჯახების სიმულაცია მოახდინონ. ლაბორატორიებს, რომლებიც სპეციალურად შექმნილია ასეთი შეჯახების ბუნების შესასწავლად, აქვთ უზარმაზარი იარაღი, რომელსაც შეუძლია ლითონის ბურთების სროლა უზარმაზარი სიჩქარით.)

ერთი შესაძლო გამოსავალი არის მთვარის ბაზის აშენება ზედაპირის ქვემოთ. ცნობილია, რომ ძველ დროში მთვარე ვულკანურად აქტიური იყო და ასტრონავტებს შეუძლიათ იპოვონ ლავის მილი, რომელიც ღრმად მიდის მიწისქვეშეთში. (ლავის მილები არის უძველესი ლავის ნაკადების კვალი, რომელიც ღეჭავდა გამოქვაბულის მსგავს სტრუქტურებს და გვირაბებს სიღრმეში.) 2009 წელს ასტრონომებმა მთვარეზე ფაქტობრივად აღმოაჩინეს ცათამბჯენის ზომის ლავის მილი, რომელიც შეიძლება გახდეს მთვარის მუდმივი ბაზის საფუძველი.

ასეთ ბუნებრივ გამოქვაბულს შეუძლია ასტრონავტებისთვის იაფი დაცვა კოსმოსური სხივებისა და მზის ანთებისგან. კონტინენტის ერთი ბოლოდან მეორეზე ფრენისასაც კი (მაგალითად, ნიუ-იორკიდან ლოს-ანჯელესში), ჩვენ ექვემდებარებიან რადიაციას დაახლოებით ერთი მილიბარი საათში (რაც სტომატოლოგთან რენტგენის ექვივალენტია). მთვარეზე რადიაცია შეიძლება იყოს იმდენად ძლიერი, რომ ბაზის საცხოვრებელი კვარტალი ზედაპირის სიღრმეში უნდა განთავსდეს. ატმოსფეროს გარეშე გარემოში, მზის ანთებების და კოსმოსური სხივების მომაკვდინებელი წვიმა ასტრონავტებს ნაადრევი დაბერების და კიბოს პირდაპირ საფრთხის წინაშე დააყენებს.

უწონადობა ასევე პრობლემაა, განსაკუთრებით ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. NASA-ს სასწავლო ცენტრში კლივლენდში, ოჰაიოში, სხვადასხვა ექსპერიმენტები ტარდება ასტრონავტებზე. ერთხელ ვნახე საგანი, რომელიც ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში იყო დაკიდებული, ვერტიკალურად დაყენებულ სარბენ ბილიკზე სპეციალური აღკაზმულობის გამოყენებით. მეცნიერები ცდილობდნენ დაედგინათ საგნის გამძლეობა ნულოვანი გრავიტაციის პირობებში.

NASA-ს ექიმებთან საუბრის შემდეგ მივხვდი, რომ უწონაობა გაცილებით ნაკლებად უვნებელია, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. ერთმა ექიმმა ამიხსნა, რომ რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში ამერიკელი ასტრონავტებისა და რუსი კოსმონავტების ხანგრძლივმა ფრენებმა უწონაობის პირობებში ნათლად აჩვენა: ნულოვანი გრავიტაციის დროს მნიშვნელოვანი ცვლილებები ხდება ადამიანის სხეულში, კუნთოვან ქსოვილში, ძვლებში და გულ-სისხლძარღვთა სისტემაში დეგრადაცია. ჩვენი სხეული დედამიწის გრავიტაციული ველის მილიონობით წლის განვითარების შედეგია. სუსტი გრავიტაციული ველის ხანგრძლივი ზემოქმედების პირობებში ბიოლოგიური პროცესები მარცხდება.

რუსი კოსმონავტები დედამიწაზე ბრუნდებიან დაახლოებით ერთი წლის შემდეგ ნულოვანი გრავიტაციის იმდენად სუსტ მდგომარეობაში, რომ ძლივს ცოცავდნენ. სივრცეში, ყოველდღიური ვარჯიშის დროსაც კი, კუნთები ატროფია, ძვლები კარგავენ კალციუმს და სუსტდება გულ-სისხლძარღვთა სისტემა. ფრენის შემდეგ ზოგიერთს რამდენიმე თვე სჭირდება გამოჯანმრთელება და ზოგიერთი ცვლილება შეიძლება შეუქცევადი იყოს. მარსზე მოგზაურობას შეიძლება ორი წელი დასჭირდეს და ასტრონავტები ისე დასუსტებულები ჩამოვლენ, რომ მუშაობას ვეღარ შეძლებენ. (ამ პრობლემის ერთ-ერთი გამოსავალი არის პლანეტათაშორისი ხომალდის დატრიალება, მასში ხელოვნური გრავიტაციის შექმნა. მექანიზმი აქ ისეთივეა, როგორიც თოკზე ვედროს ბრუნვისას, როცა მისგან წყალი თავდაყირა მდგომარეობაშიც კი არ იღვრება. მაგრამ ეს ძალიან ძვირია, რადგან ბრუნვის შესანარჩუნებლად დასჭირდება მძიმე და მოცულობითი მანქანა და ყოველი დამატებითი წონის ყოველი ფუნტი ნიშნავს პროექტის ღირებულების $10,000 ზრდას.)

წყალი მთვარეზე

ერთ-ერთმა ბოლო აღმოჩენამ შეიძლება სერიოზულად შეცვალოს მთვარის თამაშის პირობები: უძველესი ყინული აღმოაჩინეს მთვარეზე, რომელიც სავარაუდოდ დარჩა კომეტებთან დიდი ხნის წინ შეჯახების შედეგად. 2009 წელს, NASA-ს მთვარის ზონდი LCROSS და მისი კენტავრის ზედა საფეხური დაეჯახა მთვარეს მის სამხრეთ პოლუსთან ახლოს. შეჯახების სიჩქარე თითქმის 2500 მ/წმ იყო; შედეგად, ზედაპირიდან მასალა გადმოისროლეს კილომეტრზე მეტ სიმაღლეზე და გაჩნდა დაახლოებით 20 მ დიამეტრის კრატერი. ტელემაყურებლები ალბათ ცოტა იმედგაცრუებულნი იყვნენ იმით, რომ შეჯახებამ არ გამოიწვია დაპირებული ლამაზი აფეთქება, მაგრამ მეცნიერები კმაყოფილი იყვნენ: შეჯახება ძალიან ინფორმატიული აღმოჩნდა. ამრიგად, ზედაპირიდან გამოდევნილ ნივთიერებაში დაახლოებით 100 ლიტრი წყალი აღმოჩნდა. 2010 წელს კი გაკეთდა ახალი შოკისმომგვრელი განცხადება: მთვარის მასალაში წყალი მასის 5%-ზე მეტს შეადგენს, ამიტომ მთვარეზე შესაძლოა უფრო მეტი ტენიანობაა, ვიდრე საჰარას ზოგიერთ რაიონში.

ამ აღმოჩენას შეიძლება ჰქონდეს უზარმაზარი შედეგები: შესაძლებელია, რომ მომავალ ასტრონავტებს შეუძლიათ გამოიყენონ მთვარის ყინულის საბადოები სარაკეტო საწვავის შესაქმნელად (წყალიდან წყალბადის მოპოვებით), სუნთქვისთვის (ჟანგბადის მოპოვებით), დასაცავად (რადგან წყალი შთანთქავს რადიაციას) და სასმელად ( ბუნებრივია, გაწმენდილი სახით). ასე რომ, ეს აღმოჩენა დაგეხმარებათ რამდენჯერმე შეამციროთ ნებისმიერი მთვარის პროგრამის ღირებულება.

მიღებული შედეგები შესაძლოა იმასაც ნიშნავდეს, რომ მშენებლობისას და მომავალში ბაზის მომარაგებისას ასტრონავტებს საშუალება ექნებათ გამოიყენონ ადგილობრივი რესურსები - წყალი და ყველა სახის მინერალი.

შუა საუკუნე

(2030–2070)

ფრენა მარსზე

2010 წელს, პრეზიდენტმა ობამამ, რომელიც ეწვია ფლორიდას, არა მხოლოდ გამოაცხადა მთვარის პროგრამის დახურვა, არამედ მხარი დაუჭირა მარსზე მისიის ნაცვლად და დააფინანსა ჯერ კიდევ დაუზუსტებელი მძიმე ტვირთის გამშვები მანქანა, რომელსაც ოდესმე შეეძლო ასტრონავტების გადაყვანა ღრმა კოსმოსში, მიღმა. მთვარის ორბიტა. მან მიანიშნა, რომ იმედოვნებს, რომ დაელოდება იმ დღეს - შესაძლოა 2030-იანი წლების შუა რიცხვებში - როდესაც ამერიკელი ასტრონავტები მარსის ზედაპირზე ფეხს დაადგნენ. ზოგიერთმა ასტრონავტმა, როგორიცაა ბაზ ოლდრინი, თბილად დაუჭირა მხარი ობამას გეგმას, სწორედ იმიტომ, რომ შემოთავაზებული იყო მთვარის გამოტოვება. ერთხელ ოლდრინმა მითხრა, რომ რადგან ამერიკელები უკვე იყვნენ მთვარეზე, ახლა ერთადერთი რეალური მიღწევა მარსზე ფრენა იქნებოდა.

მზის სისტემის ყველა პლანეტიდან, მხოლოდ მარსი გამოიყურება ისეთივე, როგორც დედამიწას, რომ იქ სიცოცხლის გარკვეული ფორმა წარმოიშვა. (მზის მიერ დამწვარი მერკური, ალბათ, ზედმეტად მტრულია იმისთვის, რომ სიცოცხლე შეუნარჩუნოს, როგორც ჩვენ ვიცით. ​​გაზის გიგანტები იუპიტერი, სატურნი, ურანი და ნეპტუნი ზედმეტად ცივები არიან სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ვენერა მრავალი თვალსაზრისით დედამიწის ტყუპია, მაგრამ უფრო ველური სათბურის ეფექტი. იქ პირობები უბრალოდ ჯოჯოხეთური გახადა: ტემპერატურა +500°C-ს აღწევს, ატმოსფერო, რომელიც ძირითადად ნახშირორჟანგისგან შედგება, დედამიწის ატმოსფეროზე 100-ჯერ უფრო მკვრივია და გოგირდმჟავას წვიმა ციდან. და თქვენი ნარჩენები შემწვარი და გოგირდმჟავაში გაიხსნება.)

მარსი, თავის მხრივ, ოდესღაც საკმაოდ სველი პლანეტა იყო. იქ, ისევე როგორც დედამიწაზე, იყო ოკეანეები და მდინარეები, რომლებიც დიდი ხნის წინ გაქრნენ. დღეს ის გაყინული, უსიცოცხლო უდაბნოა. თუმცა შესაძლებელია, რომ ოდესღაც - მილიარდობით წლის წინ - მარსზე აყვავებულიყო მიკროცხოვრება; შესაძლებელია კიდეც, რომ ბაქტერიები ჯერ კიდევ ცხოვრობენ სადმე ცხელ წყაროებში.

მას შემდეგ, რაც შეერთებული შტატები მტკიცედ გადაწყვეტს მარსზე პილოტირებული ექსპედიციის განხორციელებას, მის განხორციელებას კიდევ 20-30 წელი დასჭირდება. მაგრამ უნდა აღინიშნოს, რომ ადამიანისთვის მარსზე მოხვედრა ბევრად უფრო რთული იქნება, ვიდრე მთვარეზე. მარსი მთვარესთან შედარებით არის სირთულის ხარისხობრივი ნახტომი. მთვარეზე ფრენა შეგიძლიათ სამ დღეში, მარსზე ასვლა ექვსი თვიდან ერთ წლამდე დასჭირდება.

2009 წლის ივლისში ნასას მეცნიერებმა შეაფასეს, როგორი შეიძლება გამოიყურებოდეს მარსის ნამდვილი ექსპედიცია. ასტრონავტები მარსზე გაფრინდებიან დაახლოებით ექვსი თვის განმავლობაში, შემდეგ გაატარებენ 18 თვეს წითელ პლანეტაზე, შემდეგ კიდევ ექვს თვეს დაბრუნდებიან.

მთლიანობაში, დაახლოებით 700 ტონა აღჭურვილობა უნდა გაიგზავნოს მარსზე - ეს უფრო მეტია, ვიდრე საერთაშორისო კოსმოსური სადგური, რომლის ღირებულება 100 მილიარდი დოლარია. საკვებისა და წყლის დაზოგვის მიზნით, მარსზე მოგზაურობისა და მუშაობისას, ასტრონავტებს მოუწევთ საკუთარი ნარჩენების გაწმენდა და მათი გამოყენება მცენარეების გასანაყოფიერებლად. მარსზე არ არის ჟანგბადი, ნიადაგი, წყალი, ცხოველები, მცენარეები, ამიტომ ყველაფერი დედამიწიდან უნდა ჩამოიტანოთ. ადგილობრივი რესურსების გამოყენება შეუძლებელი იქნება. მარსის ატმოსფერო თითქმის მთლიანად შედგება ნახშირორჟანგისაგან და ატმოსფერული წნევა დედამიწის წნევის მხოლოდ 1%-ია. ნებისმიერი ხვრელი კოსტუმში ნიშნავს წნევის სწრაფ ვარდნას და სიკვდილს.

ექსპედიცია იმდენად რთული იქნება, რომ რამდენიმე ეტაპად უნდა დაიყოს. იმის გამო, რომ დედამიწიდან დასაბრუნებლად საწვავის გადატანა ძალიან ძვირი დაჯდება, შესაძლებელია, რომ საწვავით ცალკე რაკეტა გაიგზავნოს მარსზე პლანეტათაშორისი მანქანის საწვავის შესავსებად. (ან თუ მარსის ყინულიდან საკმარისი ჟანგბადი და წყალბადი მოიპოვება, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სარაკეტო საწვავი.)

როგორც კი მარსს მიაღწევენ, ასტრონავტებს სავარაუდოდ მოუწევთ რამდენიმე კვირის გატარება სხვა პლანეტაზე ცხოვრების ადაპტაციაზე. დღე-ღამის ციკლი იქ დაახლოებით იგივეა, რაც დედამიწაზე (მარსის დღე ოდნავ გრძელია და 24,6 საათია), მაგრამ მარსზე წელი დედამიწაზე ორჯერ გრძელია. ტემპერატურა თითქმის არასოდეს აჭარბებს ყინვას. იქ მძვინვარებს ძლიერი მტვრის ქარიშხალი. მარსზე ქვიშა ისეთივე თხელია, როგორც ტალკი და მტვრის ქარიშხალი ხშირად ფარავს მთელ პლანეტას.

ტერაფორმი მარსი?

დავუშვათ, რომ საუკუნის შუა ხანებისთვის ასტრონავტები მარსს ეწვევიან და იქ პრიმიტიულ ბაზას შექმნიან. მაგრამ ეს საკმარისი არ არის. ზოგადად, კაცობრიობა, ალბათ, სერიოზულად განიხილავს მარსის ტერაფორმირების პროექტს - მისი გადაქცევა სიცოცხლისთვის უფრო სასიამოვნო პლანეტად. ამ პროექტზე მუშაობა საუკეთესო შემთხვევაში დაიწყება 21-ე საუკუნის ბოლოს, დიდი ალბათობით, მომდევნო საუკუნის დასაწყისშიც კი.

მეცნიერებმა უკვე განიხილეს რამდენიმე გზა, რათა მარსი უფრო სტუმართმოყვარე ადგილად აქციონ. მათგან, ალბათ, ყველაზე მარტივი მეთანის ან სხვა სათბურის გაზის დამატებაა წითელი პლანეტის ატმოსფეროში. მეთანი უფრო მძლავრი სათბურის აირია, ვიდრე ნახშირორჟანგი, ამიტომ მეთანის ატმოსფერო მზის შუქს დაიჭერს და თანდათან ათბობს პლანეტის ზედაპირს. ტემპერატურა 0-ზე დაიკლებს. მეთანის გარდა, სხვა სათბურის აირები, როგორიცაა ამიაკი და ფრეონი, ასევე განიხილება როგორც ვარიანტები.

ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მუდმივი ყინვა პირველად დაიწყებს დნობას მილიარდობით წლის განმავლობაში, რაც საშუალებას მისცემს მდინარის არხებს კვლავ წყლით გაივსოს. დროთა განმავლობაში, როდესაც ატმოსფერო უფრო მკვრივი ხდება, მარსზე შესაძლოა კვლავ ჩამოყალიბდეს ტბები და ოკეანეებიც კი. შედეგად, კიდევ უფრო მეტი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა - წარმოიქმნება დადებითი უკუკავშირის მარყუჟი.

2009 წელს აღმოაჩინეს, რომ მეთანი ბუნებრივად გამოიყოფა მარსის ზედაპირიდან. ამ გაზის წყარო ჯერ კიდევ საიდუმლოა. დედამიწაზე მეთანი ძირითადად ორგანული მასალების დაშლის შედეგად წარმოიქმნება, მარსზე კი ის შეიძლება იყოს ზოგიერთი გეოლოგიური პროცესის ქვეპროდუქტი. თუ მეცნიერები მოახერხებენ ამ გაზის წყაროს დადგენას, მაშინ შესაძლოა მათ შეძლებენ გაზარდონ მისი გამომუშავება და, შესაბამისად, შეცვალონ პლანეტის ატმოსფერო.

კიდევ ერთი შესაძლებლობა არის კომეტის გაგზავნა მარსის ატმოსფეროში. თუ შესაძლებელია მზისგან საკმარისად დაშორებული კომეტის ჩაჭრა, თუნდაც მცირე დარტყმა - სპეციალური სარაკეტო ძრავის ბიძგი, კოსმოსურ ხომალდთან სწორი კუთხით შეჯახება ან თუნდაც ამ აპარატის მხოლოდ გრავიტაციული ძალა - შეიძლება იყოს საკმარისი. საჭიროებისამებრ შეცვალოს კოსმოსური ჰალკის ორბიტა. კომეტები ძირითადად წყლისგან შედგება და მზის სისტემაში ბევრი მათგანია. (მაგალითად, კომეტა ჰალეის ბირთვი არაქისის ფორმისაა, დაახლოებით 30 კმ დიამეტრით და შედგება ძირითადად ყინულისა და კლდისგან.) როგორც კომეტა უახლოვდება მარსს, ის დაიწყებს ხახუნის განცდას ატმოსფეროსთან და ნელ-ნელა იშლება, გათავისუფლდება. წყალი ორთქლის სახით პლანეტის ატმოსფეროში.

თუ შესაფერისი კომეტა ვერ მოიძებნა, მის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას იუპიტერის ყინულოვანი მთვარე ან, ვთქვათ, ყინულის შემცველი ასტეროიდი, როგორიცაა ცერერა (მეცნიერები თვლიან, რომ ის 20% წყლისგან შედგება). რა თქმა უნდა, უფრო რთული იქნება მთვარის ან ასტეროიდის მიმართვა ჩვენთვის საჭირო მიმართულებით, ვინაიდან, როგორც წესი, ასეთი ციური სხეულები სტაბილურ ორბიტაზეა. შემდეგ კი არსებობს ორი ვარიანტი: შესაძლებელი იქნება ამ კომეტას, მთვარის ან ასტეროიდის დატოვება მარსის ორბიტაზე და მისცეს საშუალება ნელ-ნელა კოლაფსირდეს, გამოუშვას წყლის ორთქლი ატმოსფეროში, ან ამ ციური სხეულის ჩამოყვანა ერთ-ერთზე. მარსის პოლარული ქუდები. წითელი პლანეტის პოლარული რეგიონები არის გაყინული ნახშირორჟანგი, რომელიც ქრება ზაფხულის თვეებში და ყინული, რომელიც საფუძველს ქმნის და არასოდეს დნება. თუ კომეტა, მთვარე ან ასტეროიდი ყინულის თავსახურს დაეჯახა, უზარმაზარი ენერგია გამოიყოფა და მშრალი ყინული აორთქლდება. სათბურის გაზი შევა ატმოსფეროში და დააჩქარებს მარსზე გლობალური დათბობის პროცესს. ამ ვარიანტში ასევე შეიძლება მოხდეს დადებითი გამოხმაურება. რაც უფრო მეტი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა პლანეტის პოლარული რეგიონებიდან, მით უფრო მაღალი იქნება ტემპერატურა და, შესაბამისად, კიდევ უფრო მეტი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა.

კიდევ ერთი წინადადება არის პოლარული ყინულის ქუდებზე რამდენიმე ბირთვული ბომბის აფეთქება. ამ მეთოდის მინუსი აშკარაა: შესაძლებელია გამოშვებული წყალი იყოს რადიოაქტიური. ან შეგიძლიათ სცადოთ იქ თერმობირთვული რეაქტორის აშენება, რომელიც დნება პოლარული რეგიონების ყინულს.

შერწყმის რეაქტორის მთავარი საწვავი წყალია და მარსზე უამრავი გაყინული წყალია.

როდესაც ტემპერატურა ყინვაზე მაღლა აიწევს, ზედაპირზე წარმოიქმნება ზედაპირული წყლის სხეულები, რომლებიც შეიძლება იყოს კოლონიზებული წყალმცენარეების ზოგიერთი ფორმის მიერ, რომლებიც ხარობს ანტარქტიდაზე დედამიწაზე. მათ ალბათ მოეწონებათ მარსის ატმოსფერო, რომელიც 95% ნახშირორჟანგია. ასევე შესაძლებელია წყალმცენარეების გენეტიკურად მოდიფიცირება, რათა უზრუნველყოს ის რაც შეიძლება სწრაფად გაიზარდოს. წყალმცენარეების ტბორები დააჩქარებენ ტერაფორმირებას რამდენიმე გზით. პირველ რიგში, წყალმცენარეები გადააქცევს ნახშირორჟანგს ჟანგბადად. მეორეც, ისინი შეცვლიან მარსის ზედაპირის ფერს და, შესაბამისად, მის არეკვლას. მუქი ზედაპირი უფრო მეტ მზის გამოსხივებას შთანთქავს. მესამე, ვინაიდან წყალმცენარეები გაიზრდება თავისთავად, ყოველგვარი გარე დახმარების გარეშე, პლანეტაზე სიტუაციის შეცვლის ეს მეთოდი შედარებით იაფი იქნება. მეოთხე, წყალმცენარეები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკვებად. დროთა განმავლობაში ამ წყალმცენარეების ტბები აგროვებენ ნიადაგის ზედა ფენას და საკვებ ნივთიერებებს; მცენარეებს შეუძლიათ ისარგებლონ ამით და კიდევ უფრო დააჩქარონ ჟანგბადის წარმოება.

მეცნიერები ასევე განიხილავენ მარსის გარემოცვას თანამგზავრებით, რომლებიც შეაგროვებენ მზის შუქს და მიმართავენ მას პლანეტის ზედაპირზე. შესაძლებელია, რომ ასეთმა თანამგზავრებმა, თუნდაც თავისთავად, შეძლონ მარსის ზედაპირზე ტემპერატურის აწევა გაყინვის წერტილამდე და ზემოთ. როგორც კი ეს მოხდება და მუდმივი ყინვა დნობას დაიწყებს, პლანეტა თავისთავად გათბება, ბუნებრივად.

ეკონომიკური სარგებელი?

არავითარი ილუზიები არ უნდა იყოს და იფიქროს, რომ მთვარისა და მარსის კოლონიზაცია დაუყოვნებლივ მოუტანს კაცობრიობას უთვალავ ეკონომიკურ სარგებელს. როდესაც კოლუმბმა 1492 წელს გაცურა ახალ სამყაროში, მან გახსნა წვდომა ისტორიაში უპრეცედენტო საგანძურთან. ძალიან მალე, კონკისტადორებმა დაიწყეს ადგილობრივი ინდიელებისგან გაძარცული ოქროს გაგზავნა უზარმაზარი რაოდენობით ახლად აღმოჩენილი ადგილებიდან სამშობლოში, ხოლო დასახლებულებმა - ძვირფასი ნედლეულისა და სოფლის მეურნეობის პროდუქტები. ახალ სამყაროში ექსპედიციების ხარჯები ანაზღაურებული იყო იმ უამრავი საგანძურით, რომელიც იქ იპოვებოდა.

მაგრამ მთვარეზე და მარსზე კოლონიები სხვა საკითხია. არ არის ჰაერი, თხევადი წყალი ან ნაყოფიერი ნიადაგი, ამიტომ ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ დედამიწიდან რაკეტებით უნდა გადმოგცეთ, რაც წარმოუდგენლად ძვირია. უფრო მეტიც, არ არსებობს განსაკუთრებული სამხედრო აზრი მთვარის კოლონიზაციაში, ყოველ შემთხვევაში მოკლევადიან პერიოდში. დედამიწიდან მთვარემდე ან უკან მისვლას საშუალოდ სამი დღე სჭირდება, ხოლო ბირთვული ომი შეიძლება დაიწყოს და დასრულდეს სულ რაღაც საათნახევარში - პირველი კონტინენტთაშორისი ბალისტიკური რაკეტების გაშვების მომენტიდან ბოლო აფეთქებებამდე. მთვარის კოსმოსურ კავალერიას უბრალოდ არ ექნება დრო, მიიღოს რეალური მონაწილეობა დედამიწაზე მოვლენებში. შედეგად, პენტაგონი არ აფინანსებს მთვარის მილიტარიზაციის მთავარ პროგრამებს.

ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ფართომასშტაბიანი ოპერაცია სხვა სამყაროების შესასწავლად მიმართული იქნება არა დედამიწის, არამედ ახალი კოსმოსური კოლონიების სასარგებლოდ. კოლონისტებს მოუწევთ ლითონებისა და სხვა მინერალების მოპოვება საკუთარი საჭიროებისთვის, რადგან მათი ტრანსპორტირება დედამიწიდან (და ასევე დედამიწაზე) ძალიან ძვირია. ასტეროიდების სარტყელში მოპოვება მხოლოდ ეკონომიკურად მომგებიანი გახდება, თუ არსებობენ თვითკმარი კოლონიები, რომლებსაც შეუძლიათ თავად გამოიყენონ დანაღმული მასალები და ეს საუკეთესო შემთხვევაში, ან, უფრო სავარაუდოა, მოგვიანებით მოხდება ამ საუკუნის ბოლოს.

კოსმოსური ტურიზმი

მაგრამ როდის შეძლებს ჩვეულებრივი მშვიდობიანი მოქალაქე კოსმოსში გაფრენას? ზოგიერთი მეცნიერი, როგორიც არის გარდაცვლილი ჯერარდ ო'ნილი პრინსტონის უნივერსიტეტიდან, ოცნებობდა კოსმოსურ კოლონიაზე გიგანტური ბორბლის სახით, სადაც განთავსდებოდა საცხოვრებლი კუპეები, წყლის გამწმენდი ქარხნები, ჰაერის რეგენერაციის განყოფილებები და ა.შ. ასეთი სადგურების მნიშვნელობა - გადაჭარბებული მოსახლეობის პრობლემის გადაჭრაში. თუმცა, 21-ე საუკუნეში, იდეა, რომ კოსმოსურ კოლონიებს შეეძლოთ ამ პრობლემის გადაჭრა ან თუნდაც შემსუბუქება, მაინც ფანტაზიად დარჩება. კაცობრიობის უმრავლესობისთვის დედამიწა მათი ერთადერთი სახლი იქნება მინიმუმ კიდევ 100-200 წლის განმავლობაში.

თუმცა, ჯერ კიდევ არსებობს გზა, რომლითაც საშუალო ადამიანს შეუძლია რეალურად გაფრინდეს კოსმოსში: როგორც ტურისტი. არიან მეწარმეები, რომლებიც აკრიტიკებენ NASA-ს მისი საშინელი არაეფექტურობისა და ბიუროკრატიის გამო და მზად არიან თავად ჩადონ ფული კოსმოსურ ტექნოლოგიაში, მიაჩნიათ, რომ ბაზრის მექანიზმები დაეხმარება კერძო ინვესტორებს კოსმოსური მოგზაურობის ხარჯების შემცირებაში. ბერტ რუტანმა და მისმა ინვესტორებმა უკვე მოიგეს 10 მილიონი დოლარის Ansari X პრიზი 2004 წლის 4 ოქტომბერს, მათი SpaceShipOne გაშვებით ორ კვირაში, დედამიწის ზედაპირიდან 100 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე. SpaceShipOne არის პირველი სარაკეტო ხომალდი, რომელიც წარმატებით გაემგზავრა კოსმოსში კერძო სახსრების გამოყენებით. მისი განვითარება დაახლოებით 25 მილიონი დოლარი დაჯდა. სესხების გარანტი იყო Microsoft-ის მილიარდერი პოლ ალენი.

ამჟამად SpaceShipTwo კოსმოსური ხომალდი თითქმის მზად არის. რუტანი თვლის, რომ ძალიან მალე შესაძლებელი იქნება ტესტირების დაწყება, რის შემდეგაც კომერციული კოსმოსური ხომალდი რეალობად იქცევა. მილიარდერმა რიჩარდ ბრენსონმა Virgin Atlantic-დან შექმნა Virgin Galactic, კოსმოსური პორტით ნიუ-მექსიკოში და იმ ადამიანების გრძელი სიით, რომლებსაც სურთ დახარჯონ $200,000 კოსმოსში გამგზავრების ოცნების რეალიზებისთვის. Virgin Galactic-მა, რომელიც სავარაუდოდ იქნება პირველი მსხვილი კომპანია, რომელიც შესთავაზებს კომერციულ ფრენებს კოსმოსში, უკვე შეუკვეთა ხუთი SpaceShipTwo ხომალდი. თუ ყველაფერი ისე წარიმართება, როგორც დაგეგმილია, კოსმოსში მოგზაურობის ღირებულება ათჯერ შემცირდება.

SpaceShipTwo გთავაზობთ ფულის დაზოგვის რამდენიმე გზას. იმის ნაცვლად, რომ გამოიყენოს უზარმაზარი გამშვები მანქანები, რომლებიც შექმნილია კოსმოსში ტვირთის გაშვებისთვის პირდაპირ დედამიწიდან, რუტანი ათავსებს თავის კოსმოსურ ხომალდს თვითმფრინავში და აწვდის მას ჩვეულებრივი ატმოსფერული რეაქტიული ძრავების გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, ჟანგბადი გამოიყენება ატმოსფეროში. შემდეგ, მიწიდან დაახლოებით 16 კმ სიმაღლეზე, გემი გამოეყო თვითმფრინავს და ჩართავს საკუთარ რეაქტიულ ძრავებს. გემს არ შეუძლია დედამიწის დაბალ ორბიტაზე შესვლა, მაგრამ მასზე არსებული საწვავის რეზერვი საკმარისია დედამიწის ზედაპირზე 100 კილომეტრზე მეტი მაღლა ასვლისთვის - იქ, სადაც თითქმის არ არის ატმოსფერო და სადაც მგზავრებს შეუძლიათ დაინახონ, რომ ცა თანდათანობით შავდება. ძრავებს შეუძლიათ გემის აჩქარება M=3-ის შესაბამისი სიჩქარით, ანუ ხმის სიჩქარეზე სამჯერ (დაახლოებით 3500 კმ/სთ). ეს, რა თქმა უნდა, საკმარისი არ არის მისი ორბიტაზე გასატანად (აქ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, საჭიროა მინიმუმ 28500 კმ/სთ სიჩქარე, რაც შეესაბამება 7,9 კმ/წმ-ს), მაგრამ საკმარისი იქნება მგზავრების გადასატანად. დედამიწის ატმოსფეროსა და კოსმოსის კიდეზე. სავსებით შესაძლებელია, რომ უახლოეს მომავალში ტურისტული ფრენა კოსმოსში აფრიკაში საფარზე მეტი არ დაჯდება.

(დედამიწის ირგვლივ ფრენისთვის, თქვენ უნდა გადაიხადოთ ბევრად მეტი და წახვიდეთ კოსმოსურ სადგურზე. ერთხელ Microsoft-ის მილიარდერ ჩარლზ სიმონიის ვკითხე, რა დაუჯდა მას ISS-ის ბილეთი. პრესის ცნობით, ეს მაჩვენებელი 20 მილიონ დოლარს შეადგენს. მან უპასუხა, რომ არ სურდა ზუსტი თანხის დასახელება, მაგრამ გაზეთების ცნობები არც თუ ისე მცდარია. იმდენად მოეწონა კოსმოსში, რომ ცოტა მოგვიანებით ისევ სადგურზე გაფრინდა. ასე რომ, კოსმოსური ტურიზმი, თუნდაც უახლოეს მომავალში დარჩება ძალიან მდიდარი ადამიანების პრივილეგია.)

2010 წლის სექტემბერში კოსმოსურმა ტურიზმმა მიიღო დამატებითი სტიმული Boeing Corporation-ისგან, რომელმაც გამოაცხადა შესვლა ამ ბაზარზე და დაგეგმა პირველი ფრენები კოსმოსური ტურისტებისთვის ჯერ კიდევ 2015 წელს. ეს სავსებით შეესაბამებოდა პრეზიდენტ ობამას გეგმებს პილოტირებადი კოსმოსური ფრენების კერძოზე გადაცემის შესახებ. ხელები. ბოინგის გეგმა ითვალისწინებს ეკიპაჟის ოთხი წევრით და სამი ცარიელი ადგილით კოსმოსური ტურისტებისთვის საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე კანავერალის კონცხიდან კაფსულის გაშვებას. თუმცა, Boeing საკმაოდ პირდაპირი იყო კერძო კოსმოსური პროექტების დაფინანსებაში: ფულის უმეტესი ნაწილი გადასახადის გადამხდელებმა უნდა გადაიხადონ. "ეს გაურკვეველი ბაზარია", - ამბობს ჯონ ელბონი, კომერციული კოსმოსური გაშვების პროგრამის დირექტორი. ”თუ ჩვენ მხოლოდ Boeing-ის ფონდებზე დავეყრდნობით, ყველა რისკის ფაქტორების გათვალისწინებით, ჩვენ ვერ შევძლებთ საქმის წარმატებით დასრულებას.”

ბნელი ცხენები

კოსმოსში მოგზაურობის უკიდურესად მაღალი ღირებულება აფერხებს როგორც კომერციულ, ისე სამეცნიერო პროგრესს, ამიტომ კაცობრიობას ახლა სჭირდება სრულიად ახალი, რევოლუციური ტექნოლოგია. შუა საუკუნისთვის მეცნიერებმა და ინჟინრებმა უნდა გააუმჯობესონ ახალი გამშვები მანქანები, რათა შეამცირონ გაშვების ხარჯები.

ფიზიკოსმა ფრიმენ დაისონმა მრავალ წინადადებას შორის გამოავლინა რამდენიმე ტექნოლოგია, რომლებიც ამჟამად ექსპერიმენტულ ეტაპზეა, მაგრამ ოდესმე შეიძლება სივრცე ხელმისაწვდომი გახდეს საშუალო ადამიანისთვისაც კი. არცერთი ეს წინადადება არ იძლევა გარანტიას წარმატებას, მაგრამ წარმატების შემთხვევაში, ტვირთის კოსმოსში მიტანის ღირებულება დაიკლებს. ამ წინადადებებიდან პირველი არის ლაზერული მამოძრავებელი სისტემები: ძლიერი ლაზერის სხივი გარე წყაროდან (მაგალითად, დედამიწიდან) მიმართულია რაკეტის ძირში, სადაც იწვევს მინი აფეთქებას, რომლის დარტყმის ტალღა აყალიბებს რაკეტა მოძრაობაში. ლაზერული იმპულსების მუდმივი ნაკადი აორთქლდება წყალს და მიღებული ორთქლი რაკეტას კოსმოსში აფრქვევს. ლაზერული რეაქტიული ძრავის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ მისთვის ენერგია მოდის გარე წყაროდან - სტაციონარული ლაზერიდან. ლაზერული რაკეტა არსებითად არ ატარებს საწვავს. (საპირისპიროდ, ქიმიური რაკეტები ენერგიის მნიშვნელოვან ნაწილს ხარჯავენ საკუთარი ძრავებისთვის საწვავის აწევასა და ტრანსპორტირებაზე.)

ლაზერული ამძრავის ტექნოლოგია უკვე აჩვენეს ლაბორატორიაში, სადაც მოდელი წარმატებით გამოსცადეს 1997 წელს. ნიუ-იორკის Rensselaer პოლიტექნიკური ინსტიტუტის ლეიკ მირაბომ შექმნა ასეთი რაკეტის სამუშაო პროტოტიპი და უწოდა მას მსუბუქი ხომალდების ტექნოლოგიის დემონსტრირება. მისი ერთ-ერთი პირველი მფრინავი მოდელი იწონიდა 50 გრამს და იყო "ფირფიტა" დიამეტრით დაახლოებით 15 სმ. 10 კვტ ლაზერმა წარმოქმნა ლაზერული აფეთქებების სერია რაკეტის ბაზაზე; ჰაერის დარტყმის ტალღებმა მას 2 გ აჩქარება (რაც ორჯერ აღემატება დედამიწაზე თავისუფალი ვარდნის აჩქარებას და არის დაახლოებით 19,6 მ/წმ 2) და ტყვიამფრქვევის სროლის მსგავსი ხმები. მირაბოს აფეთქებები ჰაერში 30 მ-ზე მეტ სიმაღლეზე ავიდა (დაახლოებით 1930-იან წლებში რობერტ გოდარდის პირველი თხევადი საწვავი რაკეტების ექვივალენტი).

დაისონი ოცნებობს დღეზე, როდესაც ლაზერული მამოძრავებელი სისტემები დედამიწის ორბიტაზე მძიმე ტვირთის გაშვებას შეძლებენ ფუნტზე სულ რაღაც 5 დოლარად, რაც რა თქმა უნდა რევოლუციას მოახდენს კოსმოსურ ინდუსტრიაში. იგი ითვალისწინებს გიგანტურ 1000 მეგავატიანი (სტანდარტული ბირთვული ენერგიის ერთეულის სიმძლავრე) ლაზერს, რომელსაც შეუძლია ორ ტონიანი რაკეტის ორბიტაზე გადაადგილება, რომელიც შედგება ტვირთამწეობისა და წყლის ავზისგან ბაზაზე. წყალი ნელ-ნელა იშლება ავზის ქვედა კედელში არსებული პატარა ფორებით. ტვირთამწეობაც და ავზიც ერთ ტონას იწონის. როდესაც ლაზერის სხივი მოხვდება რაკეტის ფსკერზე, წყალი მყისიერად აორთქლდება, რაც ქმნის დარტყმითი ტალღების სერიას, რომლებიც რაკეტას კოსმოსში ატარებენ. რაკეტა აღწევს 3 გ აჩქარებას და დედამიწის დაბალ ორბიტაზე ექვსი წუთის შემდეგ შედის.

ვინაიდან თავად რაკეტა არ ატარებს საწვავს, არ არსებობს გადამზიდველის კატასტროფული აფეთქების საფრთხე. ქიმიური რაკეტებისთვის დღესაც, Sputnik 1-იდან 50 წლის შემდეგ, მარცხის ალბათობა დაახლოებით 1%-ია. და ეს წარუმატებლობები, როგორც წესი, ძალიან შთამბეჭდავად გამოიყურება - ჟანგბადი და წყალბადი იფეთქება გიგანტურ ცეცხლოვან ბურთებად, ხოლო ნამსხვრევები წვიმს გაშვების ბალიშზე. ლაზერული სისტემა, პირიქით, არის მარტივი, უსაფრთხო და შეიძლება გამოყენებულ იქნას არაერთხელ ძალიან მოკლე ინტერვალებით; ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ მისი მუშაობისთვის არის წყალი და ლაზერი.

უფრო მეტიც, დროთა განმავლობაში ეს სისტემა თავის თავს გადაიხდის. თუ იგი გამოიყენება წელიწადში ნახევარი მილიონი კოსმოსური ხომალდის გასაშვებად, გაშვების საფასური ადვილად დაფარავს როგორც საოპერაციო ხარჯებს, ასევე განვითარებისა და მშენებლობის ხარჯებს. თუმცა, დაისონს ესმის, რომ ამ ოცნების ასრულებამდე კიდევ ათი წელი იქნება. ფუნდამენტური კვლევები მაღალი სიმძლავრის ლაზერების სფეროში მოითხოვს ბევრად მეტ ფულს, ვიდრე ნებისმიერ უნივერსიტეტს შეუძლია გამოყოს. თუ მთავრობა ან რომელიმე მსხვილი კორპორაცია არ დააფინანსებს განვითარებას, ლაზერული მამოძრავებელი სისტემები არასოდეს აშენდება.

ეს არის ის, სადაც ფონდის პრიზი შეიძლება იყოს ძალიან მოსახერხებელი. ერთხელ ვესაუბრე პიტერ დიამანდისს, რომელმაც ის დააარსა 1996 წელს და აღმოვაჩინე, რომ მან კარგად იცოდა ქიმიური რაკეტების შეზღუდვები. SpaceShipTwo-ს შემთხვევაშიც კი, მან აღიარა, რომ ჩვენ დავდექით იმ ფაქტის წინაშე, რომ ქიმიური რაკეტები ძალიან ძვირი გზაა გრავიტაციის ზემოქმედებისგან თავის დასაღწევად. შედეგად, შემდეგი X პრიზი გადაეცემა იმ ადამიანს, რომელსაც შეუძლია შექმნას რაკეტა, რომელიც მოძრაობს ენერგიის სხივით. (მაგრამ ლაზერის სხივის ნაცვლად, უნდა გამოიყენოს ელექტრომაგნიტური ენერგიის სხვა სხივი ლაზერის მსგავსი - მიკროტალღური სხივი.)

პრიზისა და თავად მრავალმილიონიანი ჯილდოს ირგვლივ ხმაური შეიძლება იყოს საკმარისი იმისთვის, რომ მეწარმეებსა და გამომგონებლებს შორის დაინტერესდეს არაქიმიური რაკეტების, როგორიცაა მიკროტალღური რაკეტის პრობლემა.

არსებობს სხვა ექსპერიმენტული რაკეტების დიზაინი, მაგრამ მათი განვითარება სხვადასხვა რისკებს შეიცავს. ერთ-ერთი ვარიანტია გაზის ქვემეხი, რომელიც ისვრის რაღაც ჭურვებს უზარმაზარი ლულისგან, რაღაც ჭურვის მსგავსი ჟიულ ვერნის რომანში "დედამიწიდან მთვარემდე". თუმცა, ვერნის ჭურვი მთვარემდე არ მიაღწევდა, რადგან დენთს არ შეეძლო დაეჩქარებინა ის 11 კმ/წმ სიჩქარით, რომელიც საჭიროა დედამიწის გრავიტაციული ველის გასაქცევად. გაზის იარაღში, დენთის ნაცვლად, ჭურვები დიდი სიჩქარით გამოიდევნება გაზით, შეკუმშული მაღალი წნევის ქვეშ გრძელ მილში. სიეტლში ვაშინგტონის უნივერსიტეტის გარდაცვლილმა აბრაამ ჰერცბერგმა ააგო ასეთი იარაღის პროტოტიპი, დიამეტრის დაახლოებით 10 სმ და სიგრძით დაახლოებით 10 მ. იარაღში არსებული გაზი არის მეთანისა და ჰაერის ნარევი, შეკუმშული 25 ატმოსფერომდე. გაზი აალდება და ჭურვი აჩქარდება ლულაში 30000 გ-ზე, რაც მეტალის ობიექტებს ბრტყელდება.

ჰერცბერგმა დაამტკიცა, რომ გაზის იარაღს შეუძლია მუშაობა. მაგრამ იმისათვის, რომ ჭურვი კოსმოსში გაისროლოს, მისი ლულა გაცილებით გრძელი უნდა იყოს, დაახლოებით 230 მ; გარდა ამისა, სხვადასხვა აირები უნდა მუშაობდნენ აჩქარების ტრაექტორიის გასწვრივ იარაღის ლულაში. იმისათვის, რომ დატვირთვამ მიაღწიოს თავის პირველ გაქცევის სიჩქარეს, აუცილებელია ლულაში ხუთი მონაკვეთის ორგანიზება სხვადასხვა სამუშაო გაზებით.

გაზის იარაღიდან გაშვების ღირებულება შეიძლება უფრო დაბალი იყოს, ვიდრე ლაზერული სისტემის გამოყენება. თუმცა, ძალიან სახიფათოა პილოტირებული მანქანების კოსმოსში გაშვება ამ გზით: მხოლოდ მყარი დატვირთვა გაუძლებს ლულის ძლიერ აჩქარებას.

მესამე ექსპერიმენტული დიზაინი არის „სლინგატრონი“, რომელიც სლინგის მსგავსად უნდა ატრიალოს ტვირთს და შემდეგ ჰაერში აგდებს.

ამ მოწყობილობის პროტოტიპი ააშენა დერეკ ტიდმანმა; მის მაგიდის მოდელს შეუძლია საგნის დატრიალება რამდენიმე წამში და სროლა 100 მ/წმ-მდე სიჩქარით. სლინგატრონის პროტოტიპი არის დონატის ფორმის მილი, რომლის დიამეტრი დაახლოებით მეტრია. თავად მილის დიამეტრი დაახლოებით 2,5 სმ-ია და შეიცავს პატარა ფოლადის ბურთს. ბურთი ბრუნავს რგოლის მილის გასწვრივ და პატარა ძრავები უბიძგებენ მას და აიძულებენ აჩქარდეს.

ნამდვილი სლინგატრონი, რომლის ამოცანა იქნება ტვირთის გადაგდება დედამიწის დაბალ ორბიტაზე, ზომით გაცილებით დიდი უნდა იყოს - დიამეტრის დაახლოებით ასი კილომეტრი; გარდა ამისა, მან უნდა გადაიტანოს ენერგია ბურთში, სანამ ის არ აჩქარდება 11,2 კმ/წმ-მდე. ბურთი სლინგატრონიდან გამოფრინდება 1000 გ აჩქარებით, რაც ასევე ბევრია. ყველა დატვირთვა ვერ უძლებს ასეთ აჩქარებას. ბევრი ტექნიკური პრობლემა უნდა გადაიჭრას, სანამ ნამდვილი სლინგატრონი აშენდება, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ბურთისა და მილს შორის ხახუნის მინიმუმამდე შემცირება.

სამივე დასახელებული პროექტის დასრულებას, თუნდაც საუკეთესო შემთხვევაში, ათზე მეტი წელი დასჭირდება და მხოლოდ მაშინ, თუ დაფინანსებას სახელმწიფო ან კერძო ბიზნესი აიღებს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს პროტოტიპები სამუდამოდ დარჩება მათი გამომგონებლების მაგიდაზე.

შორეული მომავალი

(2070–2100)

კოსმოსური ლიფტი

შესაძლებელია, რომ ამ საუკუნის ბოლოსთვის ნანოტექნოლოგიის განვითარებამ შესაძლებელი გახადოს ცნობილი კოსმოსური ლიფტიც კი. ადამიანს, ისევე როგორც ჯეკს ლობიოზე, შეუძლია მასზე ასვლა ღრუბლებში და მის ფარგლებს გარეთ. ჩვენ შევალთ ლიფტში, ვაჭერთ ღილაკს „ზევით“ და ავდივართ ბოჭკოზე, რომელიც ათასობით კილომეტრის სიგრძის ნახშირბადის ნანომილაკია. ნათელია, რომ ასეთ ახალ პროდუქტს შეუძლია რევოლუცია მოახდინოს კოსმოსური მოგზაურობის ეკონომიკაში და ყველაფერი თავდაყირა დააბრუნოს.

1895 წელს რუსმა ფიზიკოსმა კონსტანტინე ციოლკოვსკიმ, შთაგონებულმა ეიფელის კოშკის, იმდროინდელი მსოფლიოში ყველაზე მაღალი შენობის მშენებლობით, დაუსვა საკუთარ თავს მარტივი შეკითხვა: რატომ არ შეიძლება აშენდეს ასეთი კოშკი, როგორც სივრცე? თუ ის საკმარისად მაღალია, მან გამოთვალა, ფიზიკის კანონების თანახმად, ის არასოდეს დაეცემა. მან ამ სტრუქტურას "ზეციური სასახლე" უწოდა.

წარმოიდგინეთ ბურთი. თუ დაიწყებთ მის ტრიალს ძაფზე, ცენტრიდანული ძალა სავსებით საკმარისი იქნება ბურთის დაცემის თავიდან ასაცილებლად. ანალოგიურად, თუ კაბელი საკმარისად გრძელია, ცენტრიდანული ძალა დაიცავს ბოლოზე მიმაგრებულ წონას მიწაზე დაცემისგან. დედამიწის ბრუნვა საკმარისი იქნება კაბელის ცაში შესანარჩუნებლად. როგორც კი კოსმოსური ლიფტის კაბელი ზეცაში გაიჭიმება, ნებისმიერ მანქანას, რომელსაც შეუძლია მის გასწვრივ გადაადგილება, შეძლებს უსაფრთხოდ გამგზავრებას კოსმოსში.

ქაღალდზე, როგორც ჩანს, ეს ხრიკი მუშაობს. მაგრამ, სამწუხაროდ, თუ თქვენ ცდილობთ გამოიყენოთ ნიუტონის მოძრაობის კანონები და გამოთვალოთ დაძაბულობა კაბელში, აღმოჩნდება, რომ ეს დაძაბულობა აღემატება ფოლადის სიძლიერეს: ნებისმიერი კაბელი უბრალოდ გატყდება, რაც კოსმოსურ ლიფტს შეუძლებელს ხდის.

მრავალი წლის განმავლობაში და ათწლეულების განმავლობაშიც კი, კოსმოსური ლიფტის იდეა ან დავიწყებას მიეცა ან განიხილებოდა, მაგრამ იმავე მიზეზით კიდევ ერთხელ უარყვეს. 1957 წელს რუსმა მეცნიერმა იური არცუტანოვმა შემოგვთავაზა პროექტის საკუთარი ვერსია, რომლის მიხედვითაც ლიფტის აშენება უნდა მომხდარიყო არა ქვემოდან ზემოდან, არამედ, პირიქით, ზემოდან ქვევით. შემოთავაზებული იყო ორბიტაზე კოსმოსური ხომალდის გაგზავნა, რომელიც შემდეგ იქიდან ჩამოიყვანდა ბორბალს; რჩება მხოლოდ მიწაზე დაფიქსირება. სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებსაც ჰქონდათ ხელი ამ პროექტის პოპულარიზაციაში. არტურ კლარკმა კოსმოსური ლიფტი წარმოიდგინა თავის 1979 წლის რომანში The Fountains of Heaven, ხოლო რობერტ ჰაინლაინი 1982 წლის რომანში Frida.

ნახშირბადის ნანომილებმა გააცოცხლეს ეს იდეა. როგორც უკვე ვნახეთ, მათ აქვთ ყველაზე დიდი სიძლიერე ყველა ცნობილ მასალაზე. ისინი უფრო ძლიერია ვიდრე ფოლადი და ნანომილების პოტენციური სიძლიერე შეიძლება გაუძლოს დატვირთვას, რომელიც წარმოიქმნება კოსმოსური ლიფტის დიზაინში.

თუმცა, პრობლემა არის 80 000 კმ სიგრძის სუფთა ნახშირბადის ნანომილების შეერთების შექმნა. ეს წარმოუდგენლად რთული ამოცანაა, რადგან ამ დრომდე მეცნიერებს მხოლოდ რამდენიმე სანტიმეტრი სუფთა ნახშირბადის ნანომილების მიღება შეძლეს ლაბორატორიაში. თქვენ, რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ მილიარდობით ნანობოჭკების ერთად გადახვევა, მაგრამ ეს ბოჭკოები არ იქნება მყარი. მიზანია შექმნას გრძელი ნანომილაკი, რომელშიც ნახშირბადის თითოეული ატომი მკაცრად იქნება თავის ადგილზე.

2009 წელს რაისის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა გამოაცხადეს მნიშვნელოვანი აღმოჩენა: მიღებული ბოჭკოები არ არის სუფთა, არამედ კომპოზიტური, მაგრამ მათ შეიმუშავეს ტექნოლოგია, რომელიც საკმარისად მოქნილია ნებისმიერი სიგრძის ნახშირბადის ნანომილების შესაქმნელად. ცდისა და შეცდომის საშუალებით მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ნახშირბადის ნანომილები შეიძლება დაიშალა ქლოროსულფონის მჟავაში და შემდეგ გამოწურულიყო საქშენიდან შპრიცის მსგავსად. ამ მეთოდით შესაძლებელია ნებისმიერი სიგრძის ნახშირბადის ნანომილებიდან ბოჭკოს დამზადება და მისი სისქე 50 მიკრონი.

ნახშირბადის ნანომილის ბოჭკოების ერთ-ერთი კომერციული გამოყენება არის ელექტროგადამცემი ხაზები, რადგან ნანომილები ელექტროენერგიას უკეთ ატარებენ ვიდრე სპილენძი, ისინი უფრო მსუბუქი და ძლიერია. რაისის უნივერსიტეტის ინჟინერიის პროფესორი მატეო პასკუალი ამბობს: „ელექტრო ხაზებისთვის საჭიროა ამ ბოჭკოების ტონალობა და მისი დამზადების საშუალება ჯერ არ არის. თქვენ მხოლოდ ერთი სასწაული გჭირდებათ. ”

მიუხედავად იმისა, რომ მიღებული ბოჭკოები არ არის საკმარისად სუფთა, რომ მოერგოს კოსმოსურ ლიფტს, ეს კვლევები გვაძლევს იმედს, რომ ერთ დღეს ჩვენ შევძლებთ სუფთა ნახშირბადის ნანომილების გამოყვანას, საკმარისად ძლიერი, რომ ცაში ავიმაღლოთ.

მაგრამ თუნდაც ვივარაუდოთ, რომ გრძელი ნანომილების წარმოების პრობლემა მოგვარებულია, მეცნიერებს სხვა პრაქტიკული პრობლემები შეექმნებათ. მაგალითად, კოსმოსური ლიფტის კაბელი სატელიტების უმეტესობის ორბიტაზე კარგად უნდა ადგეს. ეს ნიშნავს, რომ რომელიმე თანამგზავრის ორბიტა ოდესმე აუცილებლად გადაიკვეთება კოსმოსური ლიფტის მარშრუტთან და გამოიწვევს ავარიას. ვინაიდან დაბალი თანამგზავრები დაფრინავენ 7-8 კმ/წმ სიჩქარით, შეჯახება შეიძლება კატასტროფული იყოს. აქედან გამომდინარეობს, რომ ლიფტი აღჭურვილი იქნება სპეციალური სარაკეტო ძრავებით, რომლებიც ლიფტის კაბელს მფრინავი თანამგზავრებისა და კოსმოსური ნამსხვრევების გზიდან ამოძრავებს.

კიდევ ერთი პრობლემაა ამინდი, ანუ ქარიშხალი, ჭექა-ქუხილი და ძლიერი ქარი. კოსმოსური ლიფტი უნდა იყოს მიმაგრებული მიწაზე, შესაძლოა თვითმფრინავის გადამზიდავზე ან ნავთობის პლატფორმაზე წყნარ ოკეანეში, მაგრამ ის უნდა იყოს მოქნილი, რომ გადარჩეს ელემენტებს.

გარდა ამისა, სალონს უნდა ჰქონდეს პანიკის ღილაკი და გაქცევის კაფსულა კაბელის გაწყვეტის შემთხვევაში. თუ კაბელს რაიმე დაემართება, ლიფტის კაბინეტი უნდა სრიალდეს ან პარაშუტით დაეშვას მიწაზე მგზავრების გადასარჩენად.

კოსმოსური ლიფტების კვლევის დაწყების დასაჩქარებლად, ნასამ რამდენიმე კონკურსი გამოაცხადა. NASA-ს მიერ დაფინანსებული კოსმოსური ლიფტების რბოლა გთავაზობთ 2 მილიონი დოლარის პრიზებს. წესების თანახმად, იმისათვის, რომ მოიგოთ კონკურსი ლიფტებისთვის, რომლებიც მუშაობენ სხივის გასწვრივ გადაცემული ენერგიის გამოყენებით, უნდა ავაშენოთ მოწყობილობა, რომლის წონა არ აღემატება 50 კგ-ს, რომელსაც შეუძლია კაბელის ასვლა 1 კმ სიმაღლეზე 2 მ სიჩქარით. /წ. სირთულე ის არის, რომ ამ მოწყობილობას არ უნდა ჰქონდეს საწვავი, ბატარეები ან ელექტრო კაბელი. მისი გადაადგილების ენერგია დედამიწიდან უნდა გადაეცეს სხივის გასწვრივ.

მე ჩემი თვალით მინახავს ინჟინრების ვნება და ენერგია, რომლებიც მუშაობენ კოსმოსურ ლიფტზე და ოცნებობენ პრიზის მოგებაზე. სიეტლშიც კი გავფრინდი, რათა შევხვედროდი ჯგუფის LaserMotive-ის ახალგაზრდა, მეწარმე ინჟინრებს. "სირენების სიმღერის" მოსმენით - NASA-ს მოწოდება, ისინი შეუდგნენ მოწყობილობის პროტოტიპების შემუშავებას, რომელიც, შესაძლოა, კოსმოსური ლიფტის გული გახდეს.

ახალგაზრდების მიერ შესამოწმებლად ნაქირავებ დიდ ანგარში შევედი. ანგარის ერთ ბოლოში დავინახე დიდი ლაზერი, რომელსაც შეუძლია ძლიერი ენერგიის სხივის გამოსხივება. მეორეში განთავსებული იყო თავად კოსმოსური ლიფტი. ეს იყო დაახლოებით მეტრის სიგანის ყუთი დიდი სარკეით. სარკემ აირეკა ლაზერის სხივი, რომელიც მოხვდა მზის უჯრედების მთელ ბატარეაზე, რამაც მისი ენერგია ელექტროენერგიად გარდაქმნა. ელექტროენერგია მიეწოდებოდა ძრავას და ლიფტის კაბინეტი ნელ-ნელა აეწია მოკლე კაბელს. ამ განლაგებით, ელექტროძრავის მქონე სალონს არ სჭირდება ელექტრული კაბელის გადათრევა. საკმარისია მასზე ლაზერის სხივი მიწიდან მივმართოთ და ლიფტი თავისით გადაიძვრება კაბელის გასწვრივ.

ანგარში ლაზერი იმდენად ძლიერი იყო, რომ მუშაობის დროს ადამიანებს თვალების დაცვა სპეციალური სათვალეებით უწევდათ. ბევრი მცდელობის შემდეგ ახალგაზრდებმა საბოლოოდ მოახერხეს მანქანის აძვრა. კოსმოსური ლიფტის პრობლემის ერთი ასპექტი მოგვარებულია, ყოველ შემთხვევაში, თეორიულად.

თავდაპირველად დავალება იმდენად რთული იყო, რომ ვერც ერთმა მონაწილემ ვერ შეძლო მისი შესრულება და დაპირებული პრიზის მოგება. თუმცა, 2009 წელს LaserMotive-მა მიიღო პრიზი. შეჯიბრი გაიმართა ედვარდსის საჰაერო ძალების ბაზაზე, კალიფორნიის მოჯავეს უდაბნოში. უდაბნოზე ეკიდა ვერტმფრენი გრძელი კაბელით და მონაწილეთა მოწყობილობები ცდილობდნენ ამ კაბელის გასწვრივ ასვლას. LaserMotive-ის გუნდის ლიფტმა ეს ოთხჯერ მოახერხა ორ დღეში; მისი საუკეთესო დრო იყო 228 წამი. ასე რომ, ახალგაზრდა ინჟინრების შრომამ, რომელსაც ამ ანგარში დავაკვირდი, ნაყოფი გამოიღო.

ვარსკვლავური ხომალდები

ამ საუკუნის ბოლოს, სამეცნიერო სადგურები, სავარაუდოდ, გამოჩნდება მარსზე და, შესაძლოა, სადმე ასტეროიდთა სარტყელში, მიუხედავად პილოტირებული კოსმოსური კვლევის დაფინანსების ამჟამინდელი კრიზისისა. შემდეგი რიგში იქნება ნამდვილი ვარსკვლავი. დღეს ვარსკვლავთშორისი ზონდი სრულიად უიმედო მცდელობა იქნებოდა, მაგრამ ასი წლის შემდეგ სიტუაცია შეიძლება შეიცვალოს.

ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის იდეა რომ რეალობად იქცეს, რამდენიმე ფუნდამენტური პრობლემა უნდა გადაიჭრას. პირველი მათგანი არის მოძრაობის ახალი პრინციპის ძიება. ტრადიციულ ქიმიურ რაკეტას დაახლოებით 70 000 წელი დასჭირდება უახლოეს ვარსკვლავამდე მისასვლელად. მაგალითად, 1977 წელს გაშვებულმა ორმა ვოიაჯერმა დაამყარა რეკორდი დედამიწიდან უდიდესი მანძილით. ამჟამად (2011 წლის მაისი), პირველი მათგანი მზიდან 17,5 მილიარდი კილომეტრითაა დაშორებული, მაგრამ მანძილი, რომელიც მან გაიარა, ვარსკვლავებამდე გზის მხოლოდ მცირე ნაწილია.

შემოთავაზებულია ვარსკვლავთშორისი მანქანების მოძრაობის რამდენიმე დიზაინი და პრინციპი. ეს:

მზის იალქანი;

ბირთვული რაკეტა;

რაკეტა რამჯეტის თერმობირთვული ძრავით;

ნანოგემები.

ნასას პლუმ ბრუკის სადგურზე კლივლენდში, ოჰაიოში ყოფნისას შევხვდი მზის იალქნის იდეის ერთ-ერთ ხილვატორს და მგზნებარე მხარდამჭერს. ამ ადგილზე აშენდა მსოფლიოში ყველაზე დიდი ვაკუუმური პალატა თანამგზავრების შესამოწმებლად. ამ კამერის ზომები გასაოცარია; ეს არის დაახლოებით 30 მ დიამეტრის და 38 მ სიმაღლის ნამდვილი გამოქვაბული, რომელშიც ადვილად შეიძლება განთავსდეს რამდენიმე მრავალსართულიანი საცხოვრებელი კორპუსი. ის ასევე საკმარისად დიდია თანამგზავრებისა და რაკეტების ნაწილების შესამოწმებლად კოსმოსის ვაკუუმში. პროექტის მასშტაბები გასაოცარია. თავს განსაკუთრებით პრივილეგირებულად ვგრძნობდი, რომ ვიყო ზუსტად იმ ადგილას, სადაც ხდებოდა ამერიკის ყველაზე მნიშვნელოვანი თანამგზავრების, პლანეტათაშორისი ზონდების და რაკეტების ტესტირება.

ასე რომ, მე შევხვდი მზის აფრების ერთ-ერთ წამყვან მომხრე, NASA-ს მეცნიერ ლეს ჯონსონს. მან მითხრა, რომ ბავშვობიდან, სამეცნიერო ფანტასტიკის კითხვისას, ოცნებობდა ვარსკვლავებამდე მისული რაკეტების აგებაზე. ჯონსონმა კი დაწერა ძირითადი კურსი, თუ როგორ უნდა აეშენებინათ მზის იალქნები. მას მიაჩნია, რომ ეს პრინციპი შეიძლება განხორციელდეს მომდევნო რამდენიმე ათწლეულში, მაგრამ ის მზად არის იმისთვის, რომ ნამდვილი ვარსკვლავური ხომალდი აშენდება, სავარაუდოდ, მისი გარდაცვალებიდან მრავალი წლის შემდეგ. ისევე როგორც მასონები, რომლებმაც ააშენეს შუა საუკუნეების დიდი ტაძრები, ჯონსონსაც ესმის, რომ ვარსკვლავებამდე მისასვლელი მანქანის აშენებას შეიძლება რამდენიმე ადამიანის სიცოცხლე დასჭირდეს.

მზის იალქნის მოქმედების პრინციპი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სინათლეს, მიუხედავად იმისა, რომ არ აქვს მოსვენების მასა, აქვს იმპულსი, რაც ნიშნავს, რომ მას შეუძლია ზეწოლა მოახდინოს. წნევა, რომელსაც მზის შუქი ახდენს ყველა ობიექტზე, ძალიან მცირეა, ჩვენ უბრალოდ არ ვგრძნობთ მას, მაგრამ თუ მზის აფრები საკმარისად დიდია და მზად ვართ საკმარისად დიდხანს ველოდოთ, მაშინ ამ წნევას შეუძლია დააჩქაროს ვარსკვლავთშორისი ხომალდი (კოსმოსში, მზის სინათლის საშუალო ინტენსივობა რვაჯერ მეტია ვიდრე დედამიწაზე).

ჯონსონმა მითხრა, რომ მისი მიზანია შექმნას გიგანტური მზის იალქანი ძალიან თხელი, მაგრამ მოქნილი და ელასტიური პლასტმასისგან. ეს იალქანი რამდენიმე კილომეტრის სიგანის უნდა იყოს და ის კოსმოსში უნდა აშენდეს. აწყობის შემდეგ ის ნელ-ნელა ბრუნავს მზის გარშემო და თანდათან უფრო დიდ სიჩქარეს მოიპოვებს. აჩქარების რამდენიმე წლის განმავლობაში, იალქანი მზის სისტემიდან სპირალურად გამოვა და ვარსკვლავებისკენ მიისწრაფვის. ზოგადად, მზის იალქანს, როგორც ჯონსონმა მითხრა, შეუძლია ვარსკვლავთშორისი ზონდის აჩქარება სინათლის სიჩქარის 0,1%-მდე; შესაბამისად, ასეთ პირობებში ის უახლოეს ვარსკვლავს 400 წელიწადში მიაღწევს.

ჯონსონი ცდილობს მოიფიქროს ისეთი რამ, რაც მზის იალქანს მისცემს დამატებით აჩქარებას და შეამცირებს ფრენის დროს. ერთ-ერთი შესაძლო გზაა მთვარეზე ძლიერი ლაზერების ბატარეის განთავსება. იალქანს მოხვედრილი ლაზერული სხივები გადასცემს მას დამატებით ენერგიას და, შესაბამისად, დამატებით სიჩქარეს ვარსკვლავებთან ფრენისას.

მზის იალქნის ქვეშ მყოფი ვარსკვლავური ხომალდის ერთ-ერთი პრობლემა ის არის, რომ მისი კონტროლი უკიდურესად რთულია და თითქმის შეუძლებელია შეჩერება და საპირისპირო მიმართულებით მართვა, რადგან მზის შუქი მხოლოდ ერთი მიმართულებით მოძრაობს - მზიდან მოშორებით. ამ პრობლემის ერთ-ერთი გამოსავალი არის იალქნის განლაგება და სამიზნე ვარსკვლავის სინათლის გამოყენება მის შესანელებლად. კიდევ ერთი შესაძლებლობა არის გრავიტაციული მანევრის შესრულება ამ შორეულ ვარსკვლავთან და სლინგის ეფექტის გამოყენებით, აჩქარება დაბრუნებისთვის. მესამე ვარიანტი არის ამ ვარსკვლავური სისტემის რომელიმე მთვარეზე დაშვება, მასზე ლაზერების ბატარეის აგება და ვარსკვლავის შუქისა და ლაზერის სხივების გამოყენებით დასაბრუნებელი მოგზაურობის დაწყება.

ჯონსონი ვარსკვლავებზე ოცნებობს, მაგრამ ესმის, რომ რეალობა ამ მომენტში ბევრად უფრო მოკრძალებული ჩანს, ვიდრე მისი ოცნებები. 1993 წელს რუსებმა განალაგეს ლავსანისგან დამზადებული 25-პუნქტიანი რეფლექტორი გემზე, რომელიც განლაგებულ იქნა მირის სადგურიდან, მაგრამ ექსპერიმენტის მიზანი მხოლოდ განლაგების სისტემის დემონსტრირება იყო. მეორე მცდელობა მარცხით დასრულდა. 2004 წელს იაპონელებმა წარმატებით გაუშვეს მზის იალქნის ორი პროტოტიპი, მაგრამ ისევ მიზანი იყო განლაგების სისტემის გამოცდა და არა ძრავა. 2005 წელს იყო ამბიციური მცდელობა განლაგებულიყო ნამდვილი მზის იალქანი სახელწოდებით Cosmos 1, ორგანიზებული პლანეტარული საზოგადოების, საზოგადოებრივი ორგანიზაციის Cosmos Studios და რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის მიერ. აფრების გაშვება რუსული წყალქვეშა ნავიდან მოხდა, მაგრამ რაკეტა ვოლნას გაშვება წარუმატებელი აღმოჩნდა და მზის იალქანი ორბიტაზე ვერ მიაღწია.

და 2008 წელს, როდესაც NASA-ს გუნდმა სცადა NanoSail-D მზის აფრების გაშვება, იგივე მოხდა Falcon 1-ის რაკეტასთან დაკავშირებით.

საბოლოოდ, 2010 წლის მაისში, იაპონიის აერონავტიკის კვლევის სააგენტომ წარმატებით გაუშვა IKAROS, პირველი კოსმოსური ხომალდი, რომელმაც გამოიყენა მზის აფრების ტექნოლოგია პლანეტათაშორის სივრცეში. მოწყობილობა განთავსდა ვენერასკენ მიმავალ გზაზე, წარმატებით განათავსა კვადრატული აფრები 20 მ დიაგონალით და აჩვენა მისი ორიენტაციის კონტროლისა და ფრენის სიჩქარის შეცვლის უნარი. სამომავლოდ იაპონელები გეგმავენ კიდევ ერთი პლანეტათაშორისი ზონდის გაშვებას მზის იალქნით იუპიტერში.

ბირთვული რაკეტა

მეცნიერები ასევე განიხილავენ ბირთვული ენერგიის გამოყენების შესაძლებლობას ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობისთვის. ჯერ კიდევ 1953 წელს აშშ-ს ატომური ენერგიის კომისიამ დაიწყო რაკეტების სერიოზული განვითარება ბირთვული რეაქტორებით, რაც დაიწყო Rover პროექტით. 1950-იან და 1960-იან წლებში. ბირთვული რაკეტების ექსპერიმენტები ძირითადად წარუმატებლად დასრულდა. ბირთვული ძრავები არასტაბილურად იქცეოდნენ და, ზოგადად, ძალიან რთული აღმოჩნდა იმდროინდელი კონტროლის სისტემებისთვის. უფრო მეტიც, ადვილია იმის ჩვენება, რომ ჩვეულებრივი ატომური დაშლის რეაქტორის ენერგიის გამომუშავება სრულიად არასაკმარისია ვარსკვლავთშორისი კოსმოსური ხომალდისთვის. საშუალო ინდუსტრიული ბირთვული რეაქტორი გამოიმუშავებს დაახლოებით 1000 მეგავატ ენერგიას, რაც საკმარისი არ არის ვარსკვლავებამდე მისასვლელად.

თუმცა, ჯერ კიდევ 1950-იან წლებში. მეცნიერებმა შესთავაზეს ვარსკვლავთშორისი კოსმოსური ხომალდებისთვის რეაქტორების ნაცვლად ატომური და წყალბადის ბომბების გამოყენება. მაგალითად, Orion-ის პროექტს უნდა დაეჩქარებინა რაკეტა აფეთქების ტალღებით ატომური ბომბებიდან. ვარსკვლავური ხომალდი თავის უკან უნდა ჩამოგდებულიყო ატომური ბომბების სერია, რომელთა აფეთქებები წარმოქმნიდნენ რენტგენის გამოსხივების მძლავრ აფეთქებებს. ამ აფეთქებების დარტყმის ტალღამ უნდა დააჩქაროს ვარსკვლავური ხომალდი.

1959 წელს გენერალური ატომების ფიზიკოსებმა შეაფასეს, რომ ორიონის მოწინავე ვერსია, დიამეტრით 400 მ, იწონიდა 8 მილიონ ტონას და იკვებებოდა 1000 წყალბადის ბომბით.

ფიზიკოსი ფრიმენ დაისონი იყო ორიონის პროექტის მხურვალე მხარდამჭერი. „ჩემთვის ორიონი ნიშნავდა მთელი მზის სისტემის ხელმისაწვდომობას სიცოცხლის გავრცელებისთვის. მას შეუძლია შეცვალოს ისტორიის მიმდინარეობა, ამბობს დაისონი. გარდა ამისა, ეს იქნება მოსახერხებელი გზა ატომური ბომბებისგან თავის დასაღწევად. "ერთი ფრენით ჩვენ მოვიშორებდით 2000 ბომბს."

თუმცა, ორიონის პროექტის დასასრული იყო 1963 წელს დადებული ბირთვული გამოცდის შეზღუდვის ხელშეკრულება, რომელიც კრძალავდა სახმელეთო აფეთქებებს. ტესტირების გარეშე შეუძლებელი იყო ორიონის დიზაინის განხორციელება და პროექტი დაიხურა.

პირდაპირი ნაკადის შერწყმის ძრავა

კიდევ ერთი ბირთვული სარაკეტო პროექტი წამოაყენა 1960 წელს რობერტ ბუსარდის მიერ; მან შესთავაზა რაკეტის აღჭურვა თერმობირთვული ძრავით, ჩვეულებრივი თვითმფრინავის რეაქტიული ძრავის მსგავსი. ზოგადად, რემჯეტის ძრავა იჭერს ჰაერს ფრენის დროს და ურევს მას საწვავს შიგნით. საწვავის/ჰაერის ნარევი შემდეგ აალდება, რაც ქმნის ქიმიურ აფეთქებას, რომელიც ქმნის მოძრაობას. ბუსარდმა შესთავაზა იგივე პრინციპის გამოყენება fusion ძრავაზე. იმის ნაცვლად, რომ ჰაერი ატმოსფეროდან გამოიტანოს, როგორც ამას აკეთებს თვითმფრინავის ძრავა, რეაქტიული შერწყმის ძრავა აგროვებს წყალბადს ვარსკვლავთშორისი სივრციდან. შეგროვებული გაზი უნდა იყოს შეკუმშული და გაცხელებული ელექტრული და მაგნიტური ველების გამოყენებით, სანამ დაიწყება ჰელიუმის თერმობირთვული შერწყმის რეაქცია, რომელიც გამოყოფს უზარმაზარ ენერგიას. მოხდება აფეთქება და რაკეტა გაძლიერდება. და იმის გამო, რომ ვარსკვლავთშორის სივრცეში წყალბადის მარაგი ამოუწურავია, რეაქტიული ბირთვული ძრავა, სავარაუდოდ, სამუდამოდ იმუშავებს.

გემის დიზაინი ramjet fusion ძრავით წააგავს ნაყინის კონუსს. ძაბრი იჭერს წყალბადის გაზს, რომელიც შემდეგ შედის ძრავში, თბება და განიცდის შერწყმის რეაქციას წყალბადის სხვა ატომებთან. ბუსარდმა გამოთვალა, რომ 1000 ტონას იწონის რამჯეტის ბირთვული ძრავა, შეუძლია შეინარჩუნოს მუდმივი აჩქარება დაახლოებით 10 მ/წმ 2 (ე.ი. დაახლოებით უდრის დედამიწაზე გრავიტაციის აჩქარებას); ამ შემთხვევაში, ერთი წლის განმავლობაში კოსმოსური ხომალდი აჩქარდება სინათლის სიჩქარის დაახლოებით 77%-მდე. რაკი ბირთვული ძრავა არ შემოიფარგლება საწვავის რეზერვებით, ასეთი ძრავით ვარსკვლავური ხომალდი შეიძლება თეორიულად გასცდეს ჩვენი გალაქტიკის საზღვრებს და სულ რაღაც 23 წელიწადში, გემის საათის მიხედვით, მიაღწიოს ანდრომედას ნისლეულს, რომელიც მდებარეობს 2 მანძილზე. მილიონი სინათლის წელი ჩვენგან. (აინშტაინის ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, აჩქარებულ ხომალდში დრო ნელდება, ასე რომ, ვარსკვლავთმშენებლობაში მყოფი ასტრონავტები მხოლოდ 23 წელი დაბერდებიან, მაშინაც კი, თუ ამ დროის განმავლობაში დედამიწაზე მილიონობით წელი გავიდა).

თუმცა, აქაც სერიოზული პრობლემებია. ჯერ ერთი, ვარსკვლავთშორისი გარემო შეიცავს ძირითადად ცალკეულ პროტონებს, ამიტომ შერწყმის ძრავას სუფთა წყალბადის დაწვა მოუწევს, თუმცა ეს რეაქცია დიდ ენერგიას არ გამოიმუშავებს. (წყალბადის შერწყმა შეიძლება სხვადასხვა გზით მიმდინარეობდეს. ამჟამად, დედამიწაზე მეცნიერებს ურჩევნიათ დეიტერიუმის და ტრიტიუმის გავლენის ვარიანტი, რომელიც ათავისუფლებს ბევრად მეტ ენერგიას. თუმცა, ვარსკვლავთშორის გარემოში წყალბადი არის ცალკეული პროტონების სახით. ramjet ბირთვული ძრავების მხოლოდ პროტონ-პროტონის შერწყმა შეიძლება გამოყენებულ იქნას შერწყმის რეაქციაში, რომელიც გამოყოფს ბევრად ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე დეიტერიუმ-ტრიტიუმის რეაქცია.) თუმცა, ბუსარდმა აჩვენა, რომ თუ საწვავის ნარევი შეცვლით ნახშირბადის დამატებით, მაშინ ნახშირბადი მუშაობს როგორც კატალიზატორი, გამოიმუშავებს უზარმაზარ ენერგიას, რომელიც სავსებით საკმარისია ვარსკვლავური ხომალდისთვის.

მეორეც, კოსმოსური ხომალდის წინ ძაბრი, იმისთვის, რომ საკმარისი წყალბადი შეაგროვოს, უზარმაზარი უნდა იყოს - დაახლოებით 160 კმ დიამეტრის, ამიტომ კოსმოსში უნდა შეგროვდეს.

არის კიდევ ერთი გადაუჭრელი პრობლემა. 1985 წელს, ინჟინერებმა რობერტ ზუბრინმა და დანა ენდრიუსმა აჩვენეს, რომ გარემოს წინააღმდეგობა ხელს შეუშლის რამჯეტით მომუშავე ვარსკვლავური ხომალდის აჩქარებას თითქმის სინათლის სიჩქარემდე. ეს წინააღმდეგობა გამოწვეულია გემისა და ძაბრის გადაადგილებით წყალბადის ატომების ველში. თუმცა, მათი გამოთვლები ემყარება ზოგიერთ ვარაუდს, რომ მომავალში შეიძლება არ იყოს გამოყენებული გემებზე რამჯეტის ძრავებით.

ამჟამად, მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ არ გვაქვს მკაფიო წარმოდგენები პროტონ-პროტონის შერწყმის პროცესის შესახებ (ისევე, როგორც წყალბადის იონების წინააღმდეგობის შესახებ ვარსკვლავთშორის გარემოში), რამჯეტის ბირთვული ძრავის პერსპექტივები გაურკვეველი რჩება. მაგრამ თუ ამ საინჟინრო პრობლემების მოგვარება შესაძლებელია, ეს დიზაინი სავარაუდოდ ერთ-ერთი საუკეთესო იქნება.

ანტიმატერიის რაკეტები

კიდევ ერთი ვარიანტია ანტიმატერიის, სამყაროში ენერგიის უდიდესი წყაროს გამოყენება ვარსკვლავური ხომალდისთვის. ანტიმატერია მატერიის საპირისპიროა იმ გაგებით, რომ იქ ატომის ყველა შემადგენელ ნაწილს საპირისპირო მუხტი აქვს. მაგალითად, ელექტრონს აქვს უარყოფითი მუხტი, მაგრამ ანტიელექტრონს (პოზიტრონს) აქვს დადებითი მუხტი. მატერიასთან შეხებისას ანტიმატერია ანადგურებს. ეს გამოყოფს იმდენ ენერგიას, რომ ერთი ჩაის კოვზი ანტიმატერია საკმარისი იქნება მთელი ნიუ-იორკის გასანადგურებლად.

ანტიმატერია იმდენად ძლიერია, რომ დენ ბრაუნის ანგელოზებისა და დემონების ბოროტმოქმედები იყენებენ მას ბომბის ასაგებად და ვატიკანის აფეთქებას გეგმავენ; სიუჟეტში ისინი იპარავენ ანტიმატერიას უმსხვილესი ევროპული ბირთვული კვლევითი ცენტრიდან CERN-დან, რომელიც მდებარეობს შვეიცარიაში ჟენევასთან ახლოს. წყალბადის ბომბისგან განსხვავებით, რომელიც მხოლოდ 1%-ით ეფექტურია, ანტიმატერიის ბომბი იქნება 100%-ით ეფექტური. მატერიისა და ანტიმატერიის განადგურების დროს ენერგია გამოიყოფა აინშტაინის განტოლების სრული შესაბამისად: E=mc 2.

პრინციპში, ანტიმატერია იდეალური სარაკეტო საწვავია. პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ჯერალდ სმიტის თქმით, მარსზე ფრენისთვის საკმარისი იქნება 4 მილიგრამი ანტიმატერია, ხოლო ასი გრამი ხომალდს უახლოეს ვარსკვლავებამდე მიიყვანს. ანტიმატერიის განადგურება ათავისუფლებს მილიარდჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე შეიძლება მივიღოთ იმავე რაოდენობის თანამედროვე სარაკეტო საწვავისგან. ანტიმატერიის ძრავა გამოიყურება საკმაოდ მარტივი. თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ შეიყვანოთ ანტიმატერიის ნაწილაკები, ერთმანეთის მიყოლებით, სპეციალურ სარაკეტო კამერაში. იქ ისინი ანადგურებენ ჩვეულებრივი მატერიით, რამაც გამოიწვია ტიტანური აფეთქება. შემდეგ გაცხელებული აირები გამოიდევნება კამერის ერთი ბოლოდან, რაც ქმნის რეაქტიულ ბიძგს.

ჩვენ ჯერ კიდევ ძალიან შორს ვართ ამ ოცნების რეალიზაციისგან. მეცნიერებმა შეძლეს მიეღოთ ანტიელექტრონები და ანტიპროტონები, ასევე ანტიწყალბადის ატომები, რომლებშიც ანტიელექტრონი ცირკულირებს ანტიპროტონის გარშემო. ეს გაკეთდა როგორც CERN-ში, ასევე ფერმის ეროვნულ ამაჩქარებლის ლაბორატორიაში (უფრო ხშირად უწოდებენ ფერმილაბს) ჩიკაგოს მახლობლად, ტევატრონი, მსოფლიოში სიდიდით მეორე ნაწილაკების ამაჩქარებელი (მხოლოდ დიდი ადრონული კოლაიდერი CERN-ში). ორივე ლაბორატორიაში ფიზიკოსებმა მაღალი ენერგიის ნაწილაკების ნაკადი მიმართეს სამიზნეს და მიიღეს ფრაგმენტების ნაკადი, მათ შორის ანტიპროტონები. ძლიერი მაგნიტების გამოყენებით ანტიმატერია გამოეყო ჩვეულებრივი მატერიისგან. შედეგად მიღებული ანტიპროტონები შემდეგ შეანელეს და დაუშვეს ანტიელექტრონებთან შერევით, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ანტიწყალბადის ატომები.

დეივ მაკგინისი, ფერმილაბის ერთ-ერთი ფიზიკოსი, დიდხანს ფიქრობდა ანტიმატერიის პრაქტიკულ გამოყენებაზე. მე და ის ვიდექით ტევატრონის გვერდით და დეივმა ამიხსნა ანტიმატერიის შემაშფოთებელი ეკონომიკა. მისი თქმით, ანტიმატერიის მნიშვნელოვანი რაოდენობის მისაღებად ერთადერთი ცნობილი გზა იყო ისეთი ძლიერი კოლაიდერის გამოყენება, როგორიც ტევატრონია; მაგრამ ეს მანქანები ძალიან ძვირია და შეუძლიათ ანტიმატერიის წარმოება მხოლოდ ძალიან მცირე რაოდენობით. მაგალითად, 2004 წელს CERN-ის კოლაიდერმა მეცნიერებს გრამი ანტიმატერიის რამდენიმე ტრილიონედი გადასცა და ეს სიამოვნება მეცნიერებს 20 მილიონი დოლარი დაუჯდათ. ამ ფასად მსოფლიო ეკონომიკა გაკოტრდებოდა მანამ, სანამ ერთი ვარსკვლავის ექსპედიციისთვის საკმარისი ანტიმატერიის წარმოება მოხდებოდა. თავად ანტიმატერიის ძრავები, ხაზგასმით აღნიშნა მაკგინისმა, არ არის განსაკუთრებით რთული და, რა თქმა უნდა, არ ეწინააღმდეგება ბუნების კანონებს. მაგრამ ასეთი ძრავის ღირებულება არ მისცემს საშუალებას მის რეალურად აშენებას უახლოეს მომავალში.

ერთ-ერთი მიზეზი, რის გამოც ანტიმატერია ასე წარმოუდგენლად ძვირია, არის უზარმაზარი თანხები, რომლებიც უნდა დაიხარჯოს ამაჩქარებლების და კოლაიდერების მშენებლობაზე. თუმცა, თავად ამაჩქარებლები უნივერსალური მანქანებია და ძირითადად გამოიყენება არა ანტიმატერიის, არამედ ყველა სახის ეგზოტიკური ელემენტარული ნაწილაკების წარმოებისთვის. ეს არის ფიზიკური კვლევის ინსტრუმენტი და არა სამრეწველო აპარატურა.

შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ახალი ტიპის კოლაიდერის შემუშავებამ, რომელიც სპეციალურად შექმნილია ანტიმატერიის წარმოებისთვის, შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს მისი ღირებულება. ასეთი მანქანების მასობრივი წარმოება მაშინ გამოიმუშავებს ანტიმატერიის მნიშვნელოვან რაოდენობას. NASA-ს ჰაროლდ გერიში დარწმუნებულია, რომ ანტიმატერიის ფასი საბოლოოდ შეიძლება დაეცეს 5000 დოლარამდე მიკროგრამზე.

ანტიმატერიის სარაკეტო საწვავად გამოყენების კიდევ ერთი შესაძლებლობა არის კოსმოსში ანტიმატერიის მეტეორიტის პოვნა. თუ ასეთი ობიექტი იპოვეს, მისი ენერგია, დიდი ალბათობით, საკმარისი იქნებოდა ერთზე მეტი კოსმოსური ხომალდის გასაძლიერებლად. უნდა ითქვას, რომ 2006 წელს რუსული სატელიტის Resurs-DK-ის ფარგლებში გაუშვა ევროპული ინსტრუმენტი PAMELA, რომლის დანიშნულებაა კოსმოსში ბუნებრივი ანტიმატერიის ძიება.

თუ ანტიმატერია კოსმოსში აღმოჩნდება, მაშინ კაცობრიობას მოუწევს ელექტრომაგნიტური ქსელის მსგავსი რაღაცის გამომუშავება მის შესაგროვებლად.

ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ვარსკვლავთშორისი ანტიმატერიის კოსმოსური ხომალდი ძალიან რეალური იდეაა და არ ეწინააღმდეგება ბუნების კანონებს, ისინი დიდი ალბათობით არ გამოჩნდებიან 21-ე საუკუნეში, თუ საუკუნის ბოლოს მეცნიერები შეძლებენ ანტიმატერიის ღირებულების შემცირებას. გარკვეული გონივრული თანხა. მაგრამ თუ ეს შეიძლება გაკეთდეს, ანტიმატერიის ვარსკვლავური ხომალდის პროექტი ნამდვილად იქნება ერთ-ერთი პირველი, რომელიც განიხილება.

ნანოგემები

ჩვენ დიდი ხანია შევეჩვიეთ სპეციალურ ეფექტებს ისეთ ფილმებში, როგორიცაა ვარსკვლავური ომები და ვარსკვლავური გზა; ვარსკვლავურ ხომალდებზე ფიქრისას წარმოიქმნება უზარმაზარი ფუტურისტული მანქანების გამოსახულებები, რომლებიც ყველა მხრიდან სავსეა უახლესი გამოგონებებით მაღალტექნოლოგიური მოწყობილობების სფეროში. იმავდროულად, არსებობს კიდევ ერთი შესაძლებლობა: ნანოტექნოლოგიის გამოყენება პაწაწინა ვარსკვლავური ხომალდების შესაქმნელად, არ აღემატება თითს ან ნემსს, ან თუნდაც პატარა. ჩვენ უკვე დარწმუნებულები ვართ, რომ ვარსკვლავური ხომალდები უნდა იყოს უზარმაზარი, როგორც Enterprise და ატარებენ ასტრონავტების მთელ ეკიპაჟს. მაგრამ ნანოტექნოლოგიის დახმარებით, ვარსკვლავური ხომალდის ძირითადი ფუნქციები შეიძლება შეიცავდეს მინიმალურ მოცულობას, შემდეგ კი არა ერთი უზარმაზარი გემი, რომელშიც ეკიპაჟს მრავალი წელი მოუწევს ცხოვრება, არ წავა ვარსკვლავებთან, არამედ მილიონობით პატარა ნანოგემები. შესაძლოა მათი მხოლოდ მცირე ნაწილი მიაღწევს დანიშნულების ადგილს, მაგრამ მთავარი გაკეთდება: დანიშნულების სისტემის ერთ-ერთ თანამგზავრთან მიღწევის შემდეგ, ეს გემები ააშენებენ ქარხანას და უზრუნველყოფენ საკუთარი ასლების შეუზღუდავი რაოდენობის წარმოებას.

ვინტ სერფი თვლის, რომ ნანოგემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მზის სისტემის შესასწავლად, ასევე დროთა განმავლობაში ვარსკვლავებთან ფრენისთვის. ის ამბობს: „თუ ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ პატარა, მაგრამ მძლავრი ნანომოწყობილობები, რომელთა ტრანსპორტირება და მიტანა შესაძლებელია ზედაპირზე, ზედაპირის ქვემოთ და ჩვენი მეზობელი პლანეტებისა და მთვარეების ატმოსფეროში, მზის სისტემის კვლევა ბევრად უფრო ეფექტური გახდება... ეს იგივე შესაძლებლობები შეიძლება გაფართოვდეს ვარსკვლავთშორისი გამოკვლევებისთვის.

ცნობილია, რომ ბუნებაში ძუძუმწოვრები მხოლოდ რამდენიმე შთამომავლობას შობენ და დარწმუნდებიან, რომ ისინი ყველა გადარჩებიან. მწერები, თავის მხრივ, აწარმოებენ უამრავ ახალგაზრდას, მაგრამ მათი მხოლოდ მცირე ნაწილი გადარჩება. ორივე სტრატეგია საკმარისად წარმატებულია იმისთვის, რომ სახეობები პლანეტაზე მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში იარსებონ. ანალოგიურად, ჩვენ შეგვიძლია გავაგზავნოთ ერთი ძალიან ძვირადღირებული ვარსკვლავური ხომალდი კოსმოსში - ან მილიონობით პაწაწინა ვარსკვლავური ხომალდი, რომელთაგან თითოეული ეღირება ერთი პენი და მოიხმარს ძალიან ცოტა საწვავს.

თავად ნანოგემების კონცეფცია ეფუძნება ძალიან წარმატებულ სტრატეგიას, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ბუნებაში: Swarm სტრატეგია. ჩიტები, ფუტკარი და მსგავსი ხშირად დაფრინავენ ფარებად ან ჯგუფურად. ეს არ არის მხოლოდ ის, რომ ნათესავების დიდი რაოდენობა უსაფრთხოების გარანტიას იძლევა; გარდა ამისა, ფარა მოქმედებს როგორც ადრეული გაფრთხილების სისტემა. თუ ფარის ერთ ბოლოში ხდება რაიმე საშიში - მაგალითად, მტაცებლის თავდასხმა, მთელი ფარა მყისიერად იღებს ინფორმაციას ამის შესახებ. ფარა ძალიან ეფექტური და ენერგიულია. ჩიტები, რომლებიც დაფრინავენ დამახასიათებელ V-ფორმის ფიგურაში - სოლი, იყენებენ ტურბულენტურ ნაკადებს წინა მეზობლის ფრთიდან და ამით აადვილებენ მათ ფრენას.

მეცნიერები საუბრობენ ჭიანჭველების ჯგუფზე, ჭიანჭველების ოჯახზე, როგორც „სუპერორგანიზმზე“, რომელსაც ზოგიერთ შემთხვევაში აქვს საკუთარი ინტელექტი, ცალკეული ინდივიდების შესაძლებლობებისგან დამოუკიდებლად, რომლებიც მას ქმნიან. მაგალითად, ჭიანჭველას ნერვული სისტემა ძალიან მარტივია, ტვინი კი ძალიან მცირეა, მაგრამ ჭიანჭველების ოჯახს ერთად ძალზე რთული სტრუქტურის - ჭიანჭველას აშენება შეუძლია. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ისარგებლებენ ბუნების გაკვეთილებით, როდესაც შეიმუშავებენ „თაღლით“ რობოტებს, რომლებიც შესაძლოა ერთ დღეს გრძელ მოგზაურობებში წავიდნენ სხვა პლანეტებსა და ვარსკვლავებში.

გარკვეულწილად, ეს ყველაფერი მოგვაგონებს "ინტელექტუალური მტვრის" კონცეფციას, რომელსაც პენტაგონი ავითარებს: პაწაწინა სენსორებით აღჭურვილი მილიარდობით ნაწილაკი ჰაერშია მიმოფანტული და ახორციელებს დაზვერვას. თითოეულ სენსორს თავისთავად არ აქვს ინტელექტი და იძლევა ინფორმაციის მხოლოდ მცირე მარცვალს, მაგრამ ერთად მათ შეუძლიათ თავიანთ მფლობელებს მიაწოდონ ყველა სახის მონაცემების მთები. DARPA-მ დააფინანსა კვლევა ამ სფეროში მომავალი სამხედრო აპლიკაციების გათვალისწინებით - მაგალითად, ჭკვიანი მტვრის გამოყენებით ბრძოლის ველზე მტრის პოზიციების მონიტორინგისთვის. 2007 და 2009 წლებში აშშ-ს საჰაერო ძალებმა გამოაქვეყნეს იარაღის დეტალური გეგმები მომდევნო რამდენიმე ათწლეულისთვის; არსებობს ყველაფერი დაწყებული Predator თვითმფრინავის მოწინავე ვერსიებიდან (დღეს 4,5 მილიონი დოლარი ღირს) და დამთავრებული ქინძისთავის ზომის პატარა, იაფი სენსორების უზარმაზარი გროვა.

მეცნიერები ასევე დაინტერესებულნი არიან ამ კონცეფციით. ინტელექტუალური მტვრის გროვა სასარგებლო იქნება ქარიშხლის რეალურ დროში მონიტორინგისთვის ათასობით სხვადასხვა ადგილიდან; ანალოგიურად შეიძლება ჭექა-ქუხილის, ვულკანური ამოფრქვევის, მიწისძვრის, წყალდიდობის, ტყის ხანძრის და სხვა ბუნებრივი მოვლენების დაკვირვება. მაგალითად, ფილმში Twister, ჩვენ მივყვებით მამაცი ქარიშხლებზე მონადირეების გუნდს, რომლებიც საფრთხეს უქმნიან სიცოცხლეს და კიდურებს ტორნადოს გარშემო სენსორების განთავსებით. ეს არა მხოლოდ ძალიან სარისკოა, არამედ არც ისე ეფექტურია. იმის ნაცვლად, რომ სიცოცხლე საფრთხეში ჩაგდოთ ვულკანური კრატერის ირგვლივ ამოფრქვევის დროს ან ტორნადოს ირგვლივ, რომელიც სტეპზე გადის და მათგან მიიღოთ ინფორმაცია ტემპერატურის, ტენიანობისა და ქარის სიჩქარის შესახებ, გაცილებით ეფექტური იქნება გონიერი მტვრის ჰაერში გაფანტვა. და მიიღეთ მონაცემები ერთდროულად ათასობით სხვადასხვა წერტილზე, რომლებიც მიმოფანტულია ასობით კვადრატულ კილომეტრზე. კომპიუტერში ეს მონაცემები დაგროვდება სამგანზომილებიან სურათად, რომელიც რეალურ დროში გაჩვენებთ ქარიშხლის განვითარებას ან ამოფრქვევის სხვადასხვა ფაზას. კომერციული საწარმოები უკვე მუშაობენ ამ პაწაწინა სენსორების მაგალითებზე და ზოგიერთი მათგანი რეალურად უფრო მცირეა ვიდრე ქინძისთავის თავი.

ნანოგემების კიდევ ერთი უპირატესობა ის არის, რომ მათ ძალიან ცოტა საწვავი სჭირდებათ კოსმოსში მისასვლელად. მიუხედავად იმისა, რომ უზარმაზარ გამშვებ მანქანებს შეუძლიათ მხოლოდ 11 კმ/წმ სიჩქარის აჩქარება, მცირე ზომის ობიექტები, როგორიცაა ნანოგემები, შედარებით ადვილია კოსმოსში წარმოუდგენლად მაღალი სიჩქარით გაშვება. მაგალითად, ელემენტარული ნაწილაკები შეიძლება აჩქარდეს სინათლის სისწრაფემდე ჩვეულებრივი ელექტრული ველის გამოყენებით. თუ ნანონაწილაკებს მცირე ელექტრულ მუხტს ანიჭებთ, ისინი ასევე ადვილად აჩქარდებიან ელექტრული ველით.

იმის ნაცვლად, რომ დიდი თანხები დაიხარჯოს პლანეტათაშორისი ზონდებისთვის, შესაძლებელია თითოეულ ნანოგემს მივცეთ საკუთარი თავის გამრავლების უნარი; ამრიგად, ერთ ნანობოტსაც კი შეეძლო ნანობოტების ქარხნის ან თუნდაც მთვარის ბაზის აშენება. ამის შემდეგ, ახალი თვითგანმეორებადი ზონდები გაემგზავრებიან სხვა სამყაროების შესასწავლად. (პრობლემა არის პირველი ნანობოტის შექმნა, რომელსაც შეუძლია თვითკოპირება და ეს ჯერ კიდევ ძალიან შორეული მომავლის საკითხია.)

1980 წელს, NASA-მ სერიოზულად მიიღო იდეა თვითგანმეორებადი რობოტის შესახებ, რომ დაავალა სანტა კლარას უნივერსიტეტის სპეციალური კვლევა სახელწოდებით "Advanced Automation for Space Tasks" და დეტალურად შეისწავლა რამდენიმე შესაძლო ვარიანტი. NASA-ს მეცნიერების მიერ განხილული ერთ-ერთი სცენარი მთვარეზე მცირე ზომის თვითგანმეორებადი რობოტების გაგზავნას გულისხმობდა. იქ რობოტებს უნდა მოეწყოთ ჯართის მასალებისგან საკუთარი სახის წარმოება.

ამ პროგრამის მოხსენება ძირითადად მიეძღვნა მთვარის ნიადაგის დასამუშავებელი ქიმიური ქარხნის შექმნას (რეგოლითი). მაგალითად, ვარაუდობდნენ, რომ რობოტი დაეშვებოდა მთვარეზე, დაიშლებოდა მის შემადგენელ ნაწილებად და შემდეგ ააწყობდა მათგან ახალ კონფიგურაციას, ისევე როგორც გარდამქმნელი სათამაშო რობოტი. ასე რომ, რობოტს შეეძლო დიდი პარაბოლური სარკეების აწყობა მზის შუქის ფოკუსირებისთვის და რეგოლითის დნობის დასაწყებად. შემდეგ ის გამოიყენებდა ჰიდროფთორმჟავას გამოსაყენებლად გამოსაყენებელ ლითონებსა და სხვა ნივთიერებებს რეგოლიტის დნობიდან. ლითონები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მთვარის ბაზის ასაგებად. დროთა განმავლობაში რობოტი ასევე ააშენებდა პატარა მთვარის ქარხანას საკუთარი ასლების წარმოებისთვის.

ამ მოხსენების მონაცემებზე დაყრდნობით, NASA-ს მოწინავე კონცეფციების ინსტიტუტმა წამოიწყო პროექტების სერია, რომელიც ეფუძნება თვითგანმეორებადი რობოტების გამოყენებას. კორნელის უნივერსიტეტის მეისონ პეკი იყო ერთ-ერთი მათგანი, ვინც სერიოზულად მიიღო პატარა ვარსკვლავური ხომალდების იდეა.

მე ვესტუმრე პეკის ლაბორატორიას და ჩემი თვალით ვნახე სამუშაო მაგიდა, რომელიც სავსე იყო ყველა სახის კომპონენტით, რომელიც შეიძლება ერთ დღეს კოსმოსში გასვლას ემსახურებოდეს. სამუშაო მაგიდის გვერდით ასევე იყო პატარა სუფთა ოთახი პლასტმასის კედლებით, სადაც აწყობილი იყო მომავალი თანამგზავრების თხელი კომპონენტები.

პეკის ხედვა კოსმოსის კვლევის შესახებ ძალიან განსხვავდება ყველაფრისგან, რასაც ჰოლივუდის ფილმებში ვხედავთ. იგი გვთავაზობს ჩიპის შექმნის შესაძლებლობას, რომლის ზომებია ერთი სანტიმეტრი სანტიმეტრით და იწონის 1 გრამს, რომელიც შეიძლება აჩქარდეს სინათლის სიჩქარის 1%-მდე. მაგალითად, მას შეუძლია ისარგებლოს სლინგის ეფექტით, რომლითაც NASA აჩქარებს თავის პლანეტათაშორის სადგურებს უზარმაზარ სიჩქარემდე. ეს გრავიტაციული მანევრი მოიცავს პლანეტის შემოვლებს; დაახლოებით ანალოგიურად, ქვა სლინგში, რომელსაც უჭირავს გრავიტაციული სარტყელი, აჩქარებს, წრეში დაფრინავს და ისვრება სასურველი მიმართულებით. აქ პლანეტის გრავიტაცია ეხმარება კოსმოსურ ხომალდს დამატებითი სიჩქარის მინიჭებაში.

მაგრამ პეკს სურს გამოიყენოს მაგნიტური ძალები გრავიტაციის ნაცვლად. ის იმედოვნებს, რომ აიძულოს მიკროვარსკვლავი აღწეროს მარყუჟი იუპიტერის მაგნიტურ ველში, რომელიც 20000-ჯერ უფრო ინტენსიურია, ვიდრე დედამიწის მაგნიტური ველი და საკმაოდ შედარებულია დედამიწის ამაჩქარებლების ველებთან, რომლებსაც შეუძლიათ ელემენტარული ნაწილაკების აჩქარება ტრილიონ ელექტრონ ვოლტამდე ენერგიამდე.

მან მაჩვენა ნიმუში – მიკროსქემა, რომელიც, მისი გეგმის მიხედვით, ერთ დღეს იუპიტერის გარშემო გრძელ მოგზაურობას შეიძლებოდა. ეს იყო პაწაწინა კვადრატი, თითის წვერზე პატარა, სიტყვასიტყვით სავსე ყველანაირი სამეცნიერო ნივთით. ზოგადად, პეკის ვარსკვლავთშორისი აპარატი ძალიან მარტივი იქნება. ჩიპს ერთ მხარეს აქვს მზის ბატარეა, რომელიც მას კომუნიკაციისთვის ენერგიით უნდა უზრუნველყოფდეს, მეორე მხრივ კი რადიო გადამცემი, ვიდეოკამერა და სხვა სენსორები. ამ მოწყობილობას არ აქვს ძრავა და იუპიტერის მაგნიტურ ველს მოუწევს მისი აჩქარება. (სამწუხაროდ, 2007 წელს, NASA-ს Advanced Concepts Institute, რომელიც აფინანსებდა ამ და სხვა ინოვაციურ პროექტებს კოსმოსური პროგრამისთვის 1998 წლიდან, დაიხურა ბიუჯეტის შემცირების გამო).

ჩვენ ვხედავთ, რომ პეკის იდეა ვარსკვლავური ხომალდების შესახებ ძალიან განსხვავდება სამეცნიერო ფანტასტიკაში მიღებული წარმოდგენისგან, სადაც უზარმაზარი ვარსკვლავური ხომალდები დადიან სამყაროს უზარმაზარ სივრცეში მამაცი ასტრონავტების გუნდის კონტროლის ქვეშ. მაგალითად, თუ იუპიტერის ერთ-ერთ მთვარეზე მეცნიერული ბაზა გაჩნდებოდა, ათობით ასეთი პატარა ხომალდი გაზის გიგანტის ორბიტაზე გაშვებული იქნებოდა. თუ, სხვა საკითხებთან ერთად, ამ მთვარეზე გამოჩნდებოდა ლაზერული ქვემეხების ბატარეა, პაწაწინა ხომალდები შეიძლებოდა აჩქარებულიყვნენ სინათლის სიჩქარის შესამჩნევ ნაწილამდე, რაც მათ აჩქარებდა ლაზერის სხივის გამოყენებით.

ცოტა მოგვიანებით, მე დავუსვი პეკს მარტივი შეკითხვა: შეეძლო თუ არა მან თავისი ჩიპი მოლეკულის ზომამდე შეამციროს ნანოტექნოლოგიის გამოყენებით? მაშინ იუპიტერის მაგნიტური ველიც კი არ იქნება საჭირო - მათი აჩქარება მთვარეზე აშენებულ ჩვეულებრივ ამაჩქარებელში შესაძლებელია ქვეშუქის სიჩქარემდე. მისი თქმით, შესაძლებელია, მაგრამ დეტალები ჯერ არ დაუმუშავებია.

ამიტომ ავიღეთ ფურცელი და ერთად დავიწყეთ მასზე განტოლებების წერა და იმის გარკვევა, თუ რა გამოვიდოდა მისგან. (ჩვენ მეცნიერები ასე ვუკავშირდებით ერთმანეთს - ცარცით მივდივართ დაფაზე ან ვიღებთ ფურცელს და ვცდილობთ ამოცანის ამოხსნას სხვადასხვა ფორმულის გამოყენებით.) ჩვენ დავწერეთ განტოლება ლორენცის ძალისთვის, რომლის გამოყენებასაც პეკი გვთავაზობს. დააჩქაროს თავისი ხომალდები იუპიტერთან ახლოს. შემდეგ ჩვენ გონებრივად შევამცირეთ გემები მოლეკულების ზომამდე და გონებრივად მოვათავსეთ ისინი ჰიპოთეტურ ამაჩქარებელში, როგორიცაა დიდი ადრონული კოლაიდერი. ჩვენ სწრაფად მივხვდით, რომ მთვარეზე განთავსებული ჩვეულებრივი ამაჩქარებლის დახმარებით, ჩვენი ნანოსტარები უპრობლემოდ შეიძლებოდა დაეჩქარებინათ სინათლის სიჩქარესთან ახლოს. ვარსკვლავური ხომალდის ზომის სანტიმეტრიანი ფირფიტიდან მოლეკულამდე შემცირებით, ჩვენ შევძელით მათი აჩქარებისთვის საჭირო ამაჩქარებლის შემცირება; ახლა, იუპიტერის ნაცვლად, შეგვიძლია გამოვიყენოთ ტრადიციული ნაწილაკების ამაჩქარებელი. იდეა საკმაოდ რეალისტური გვეჩვენა.

თუმცა, განტოლებების კიდევ ერთხელ გაანალიზების შემდეგ, მივედით ზოგად დასკვნამდე: აქ ერთადერთი პრობლემა არის ნანოსტარების სტაბილურობა და სიძლიერე. დაამსხვრევს თუ არა ამაჩქარებელი ჩვენს მოლეკულებს? ძაფზე ბურთის მსგავსად, ეს ნანო ხომალდები განიცდიან ცენტრიდანულ ძალებს, როდესაც აჩქარებენ სინათლის სისწრაფეს. გარდა ამისა, ისინი ელექტრონულად დამუხტული იქნება, ისე, რომ ელექტრული ძალებიც კი საფრთხეს შეუქმნის მათ მთლიანობას. საერთო დასკვნა: დიახ, ნანო ხომალდები რეალური შესაძლებლობაა, მაგრამ ათწლეულების კვლევა დასჭირდება, სანამ პეკის ჩიპი მოლეკულურ ზომამდე შემცირდება და საკმარისად გაძლიერდება, რომ სინათლის სიჩქარის მიახლოება არანაირ ზიანს არ მიაყენებს მას.

იმავდროულად, მეისონ პეკი ოცნებობს უახლოეს ვარსკვლავთან გაგზავნოს ნანოსტარული ხომალდების ხროვა იმ იმედით, რომ ზოგიერთი მათგანი მაინც გადალახავს ვარსკვლავთშორის სივრცეს, რომელიც გვაშორებს. მაგრამ რას გააკეთებენ ისინი დანიშნულების ადგილზე მისვლისას?

სწორედ აქ მოქმედებს პეი ჟანგის პროექტი სილიკონის ველის კარნეგი მელონის უნივერსიტეტიდან. მან შექმნა მინი ვერტმფრენების მთელი ფლოტილა, რომელიც ოდესმე შეიძლება განზრახული იყოს უცხო პლანეტის ატმოსფეროში ფრენისთვის. მან ამაყად მაჩვენა თავისი მინიბოტების ჯგუფი, რომლებიც სათამაშო ვერტმფრენებს ჰგავდნენ. თუმცა, გარეგანი სიმარტივე მატყუარაა. მე აშკარად დავინახე, რომ თითოეულ მათგანს ჰქონდა ჩიპი სავსე ყველაზე რთული ელექტრონიკით. ღილაკის ერთი დაჭერით ჟანგმა ჰაერში ასწია ოთხი მინიბოტი, რომლებიც მაშინვე გაიფანტნენ სხვადასხვა მიმართულებით და დაიწყეს ჩვენთვის ინფორმაციის გადაცემა. ძალიან მალე ყველა მხრიდან მინიბოტები შემომეხვია.

ჟანგმა მითხრა, რომ ასეთი ვერტმფრენები დახმარებას უწევენ კრიტიკულ ვითარებაში, როგორიცაა ხანძარი ან აფეთქება; მათი ამოცანაა ინფორმაციის შეგროვება და დაზვერვა. დროთა განმავლობაში მინიბოტები შეიძლება აღჭურვილი იყოს სატელევიზიო კამერებით და სენსორებით ტემპერატურის, წნევის, ქარის მიმართულების და ა.შ. ბუნებრივი ან ტექნოგენური კატასტროფის შემთხვევაში, ასეთი ინფორმაცია შეიძლება იყოს სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი. ათასობით მინიბოტის გაშვება შესაძლებელია ბრძოლის ველზე, ტყის ხანძარზე ან (რატომ არა?) შეუსწავლელ უცხო ლანდშაფტზე. ისინი ყველა მუდმივად ურთიერთობენ ერთმანეთთან. თუ ერთი მინიბოტი წააწყდება დაბრკოლებას, დანარჩენები მაშინვე გაიგებენ ამის შესახებ.

ასე რომ, ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის ერთი სცენარი არის ათასობით იაფი ერთჯერადი ჩიპის სროლა, მეისონ პეკის ჩიპის მსგავსი, უახლოეს ვარსკვლავისკენ, რომელიც დაფრინავს სინათლის სიჩქარით. თუ მათი მცირე ნაწილიც კი მიაღწევს დანიშნულების ადგილს, მინი-ვარსკვლავური ხომალდები გაათავისუფლებენ ფრთებს ან პროპელერებს და პეი ჟანგის მექანიკური ჯოგის მსგავსად, გადაფრინდებიან უპრეცედენტო უცხო ლანდშაფტის თავზე. ისინი ინფორმაციას რადიოს საშუალებით პირდაპირ დედამიწაზე გააგზავნიან. როგორც კი პერსპექტიული პლანეტები აღმოჩნდებიან, მეორე თაობის მინისტრის გემები გაემგზავრებიან; მათი ამოცანა იქნება ქარხნების აშენება შორეულ ვარსკვლავთან, რათა აწარმოონ იგივე მინი-ვარსკვლავური ხომალდები, რომლებიც შემდეგ გადავლენ შემდეგ ვარსკვლავზე. პროცესი უსასრულოდ განვითარდება.

გამოსვლა დედამიწიდან?

2100 წლისთვის ჩვენ სავარაუდოდ გავაგზავნით ასტრონავტებს მარსზე და ასტეროიდთა სარტყელში, შეისწავლით იუპიტერის მთვარეებს და სერიოზულად შევუდგებით ვარსკვლავებს ზონდების გაგზავნას.

მაგრამ რაც შეეხება კაცობრიობას? გვექნება თუ არა კოსმოსური კოლონიები და შეძლებენ თუ არა ისინი გადაჭრის პრობლემას? ვიპოვით ახალ სახლს კოსმოსში? დაიწყებს თუ არა კაცობრიობა დედამიწის დატოვებას 2100 წლისთვის?

არა. კოსმოსში მოგზაურობის ღირებულების გათვალისწინებით, ადამიანების უმეტესობა არ ჩაჯდება კოსმოსურ ხომალდზე და შორეულ პლანეტებს 2100 წელს ან კიდევ უფრო გვიან არ ნახავს. შესაძლოა, რამდენიმე ასტრონავტმა შეძლოს ამ დროისთვის კაცობრიობის რამდენიმე პატარა განყოფილების შექმნა სხვა პლანეტებსა და თანამგზავრებზე, მაგრამ კაცობრიობა მთლიანად დარჩება დედამიწაზე.

ვინაიდან დედამიწა კიდევ მრავალი საუკუნის განმავლობაში იქნება კაცობრიობის სახლი, მოდით ვკითხოთ საკუთარ თავს: როგორ განვითარდება ადამიანის ცივილიზაცია? რა გავლენას მოახდენს მეცნიერება ცხოვრების წესზე, მუშაობასა და საზოგადოებაზე? მეცნიერება არის კეთილდღეობის ძრავა, ამიტომ ღირს ვიფიქროთ იმაზე, თუ როგორ შეცვლის ის კაცობრიობის ცივილიზაციას და ჩვენს კეთილდღეობას მომავალში.

შენიშვნები:

მომხმარებლის კოორდინატების განსაზღვრის საფუძველია არა სიხშირის ცვლაების გაზომვა, არამედ მხოლოდ სიგნალების მოგზაურობის დრო რამდენიმე თანამგზავრიდან, რომლებიც მდებარეობს მისგან სხვადასხვა (მაგრამ ყოველ მომენტში ცნობილია) მანძილზე. სამი სივრცითი კოორდინატის დასადგენად, პრინციპში, საკმარისია სიგნალების დამუშავება ოთხი თანამგზავრიდან, თუმცა, როგორც წესი, მიმღები "ითვლის" ყველა სამუშაო თანამგზავრს, რომელსაც ის მომენტში ესმის. ასევე არსებობს უფრო ზუსტი (მაგრამ ასევე უფრო რთული განსახორციელებელი) მეთოდი, რომელიც ეფუძნება მიღებული სიგნალის ფაზის გაზომვას. - დაახლ. შესახვევი

ან სხვა მიწიერ ენაზე, იმის მიხედვით, თუ სად არის გადაღებული ფილმი. - დაახლ. შესახვევი

TPF პროექტი მართლაც დიდი ხანია შედის NASA-ს გრძელვადიან გეგმებში, მაგრამ ის ყოველთვის რჩებოდა „ქაღალდის პროექტად“, პრაქტიკული განხორციელების ეტაპისგან შორს. არც ის და არც მეორე პროექტი იმავე თემატური სფეროდან, ხმელეთის პლანეტის ფოტოგრაფი (TPI), არ შედის 2012 ფისკალური წლის ბიუჯეტის წინადადებაში. შესაძლოა, მათი მემკვიდრე იქნება ახალი სამყაროს მისია დედამიწის მსგავსი პლანეტების გამოსახულების და სპექტროსკოპიისთვის, მაგრამ მისი გაშვების დროზე ვერაფერს ვიტყვით. - დაახლ. შესახვევი

სინამდვილეში, საუბარი იყო არა მგრძნობელობაზე, არამედ სარკის ზედაპირის ხარისხზე. - დაახლ. შესახვევი

ეს პროექტი 2009 წლის თებერვალში შეირჩა ნასას და ევროპის კოსმოსური სააგენტოს ერთობლივი განსახორციელებლად. 2011 წლის დასაწყისში ამერიკელებმა პროექტს უსახსრობის გამო დატოვეს და ევროპამ მასში მონაწილეობის გადაწყვეტილება 2012 წლის თებერვლამდე გადადო. ქვემოთ ნახსენები Ice Clipper პროექტი იყო შემოთავაზებული ნასას კონკურსისთვის ჯერ კიდევ 1997 წელს და არ იქნა მიღებული. . - დაახლ. შესახვევი

ვაი, ამაშიც მოძველებულია ტექსტი. EJSM-ის მსგავსად, ამ ერთობლივმა პროექტმა დაკარგა აშშ-ს მხარდაჭერა 2011 წლის დასაწყისში და განხილვის პროცესშია, EKA-ს ბიუჯეტში იგივე თანხების მოთხოვნით, როგორც EJSM და საერთაშორისო რენტგენის ობსერვატორია IXO. ამ სამი პროექტიდან მხოლოდ ერთი, შემცირებული სახით, შეიძლება დამტკიცებული იყოს განსახორციელებლად 2012 წელს, ხოლო გაშვება შეიძლება განხორციელდეს 2020 წლის შემდეგ - შენიშვნა. შესახვევი

და ზოგიერთ მათგანს კითხავენ. - დაახლ. შესახვევი

მკაცრად რომ ვთქვათ, ასე ერქვა ნასას პროგრამას, რომელიც შექმნილია ბუშის მოთხოვნების შესასრულებლად, რომლის ძირითადი დებულებები აღწერილია ავტორის მიერ ქვემოთ. - დაახლ. შესახვევი

აშშ-ს აქვს რაკეტები და მათი გამოგონება არ არის საჭირო ნულიდან: Orion კოსმოსური ხომალდის გაშვება შესაძლებელია მძიმე ვერსიით - Delta IV გადამზიდავი და მსუბუქი კერძო გემები - Atlas V ან Falcon-9 რაკეტებზე. მაგრამ არ არსებობს არც ერთი მზა პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი და არ იქნება მომდევნო სამიდან ოთხ წელიწადში. - დაახლ. შესახვევი

საქმე, რა თქმა უნდა, არის არა მანძილი, არამედ ფრენისთვის საჭირო სიჩქარის მატება და შემცირება. ასევე მიზანშეწონილია ექსპედიციის ხანგრძლივობის შეზღუდვა, რათა შემცირდეს ეკიპაჟის რადიაციის ზემოქმედება. საერთო ჯამში, ამ შეზღუდვებმა შეიძლება გამოიწვიოს ფრენის ნიმუში საწვავის ძალიან მაღალი მოხმარებით და, შესაბამისად, საექსპედიციო კომპლექსის მაღალი მასით და მისი ღირებულებით. - დაახლ. შესახვევი

Ეს არ არის სიმართლე. ცხელი აირები შეაღწიეს კოლუმბიის მარცხენა ფრთაში და ხანგრძლივი გაცხელების შემდეგ მას სიმტკიცე ჩამოართვეს. ფრთა დეფორმირებული იყო, გემმა დაკარგა ერთადერთი სწორი ორიენტაცია ზედა ატმოსფეროში დამუხრუჭებისას და განადგურდა აეროდინამიკური ძალებით. ასტრონავტები დაიღუპნენ დეპრესიულობისა და აუტანელი შოკის გადატვირთვის შედეგად. - დაახლ. შესახვევი

2010 წლის თებერვალში ობამას ადმინისტრაციამ გამოაცხადა Constellation პროგრამის სრული დახურვა, მათ შორის Orion კოსმოსური ხომალდი, მაგრამ უკვე აპრილში დათანხმდა მისი შენარჩუნება, როგორც სამაშველო მანქანა ISS-ისთვის. 2011 წელს მიღწეული იქნა კონსენსუსი სუპერ მძიმე გამშვები მანქანის SLS-ის დაფინანსების დაუყოვნებლივ დაწყებასთან დაკავშირებით შატლის ელემენტებზე დაფუძნებული და Orion-ზე მუშაობის გაგრძელება პერსპექტიული პილოტირებული პროგრამის მიზნების ოფიციალური გამოცხადების გარეშე. - დაახლ. შესახვევი

მსგავსი არაფერი! უპირველეს ყოვლისა, რუსები და ამერიკელები, რომლებიც ახლა ერთად დაფრინავენ ექვსი თვის განმავლობაში, ჯანმრთელად დაეშვებიან და შეუძლიათ სიარული, თუმცა სიფრთხილით, დაშვების დღეს. მეორეც, საბჭოთა და რუსი კოსმონავტების მდგომარეობა იგივე იყო რეკორდული ფრენების შემდეგ, რომელიც გაგრძელდა 366 და 438 დღის განმავლობაში, რადგან ჩვენ მიერ შემუშავებული საშუალებები კოსმოსური ფრენის ფაქტორების გავლენის წინააღმდეგ საბრძოლველად საკმარისია ასეთი პერიოდებისთვის. მესამე, ანდრიან ნიკოლაევმა და ვიტალი სევასტიანოვმა ძლივს იცოდნენ 1970 წელს სოიუზ-9-ზე რეკორდული 18-დღიანი ფრენის შემდეგ, როდესაც პრაქტიკულად ჯერ არ იყო გამოყენებული პრევენციული ზომები. - დაახლ. შესახვევი

გემის ან მისი ნაწილის დატრიალება მისი ღერძის გარშემო საკმაოდ მარტივია და თითქმის არ საჭიროებს საწვავის დამატებით მოხმარებას. სხვა საქმეა, რომ ეკიპაჟისთვის ასეთ პირობებში მუშაობა შეიძლება არც თუ ისე მოსახერხებელი იყოს. თუმცა, ამ საკითხზე პრაქტიკულად არ არსებობს ექსპერიმენტული მონაცემები. - დაახლ. შესახვევი

ISS-ის ღირებულების ეს პოპულარული შეფასება არასწორია, რადგან ის ხელოვნურად მოიცავს ყველა შატლის ფრენის ხარჯებს მისი მშენებლობისა და ექსპლუატაციის დროს. სადგურის კომპონენტების დიზაინი და წარმოება, სამეცნიერო ინსტრუმენტები და მისიის კონტროლი ახლა დაახლოებით 58 მილიარდ დოლარად არის შეფასებული თითქმის 30 წლის განმავლობაში (1984–2011). - დაახლ. შესახვევი

კოსმოსური ლიფტი არ შეიძლება დასრულდეს გეოსტაციონარული ორბიტის სიმაღლეზე - იმისთვის, რომ იგი უმოძრაოდ ჩამოიხრჩო და შეძლოს სატრანსპორტო კაბინების გადაადგილების საყრდენი, სისტემა აღჭურვილი უნდა იყოს საპირწონით 100000 კმ-მდე სიმაღლეზე. . - დაახლ. შესახვევი

ამ კოსმოსური ხომალდის მეორე ასლი, NanoSail-D2, გაშვებული იქნა 2010 წლის 20 ნოემბერს თანამგზავრ Fastsat-თან ერთად, მისგან გამოეყო 2011 წლის 17 იანვარს და წარმატებით განათავსა კოსმოსური იალქანი 10 მ2 ფართობით. - დაახლ. შესახვევი

2011 წლის მაისში, პეკის გუნდის სამი ექსპერიმენტული „ჩიპური თანამგზავრი“ გადაეცა ISS-ს გარე კოსმოსურ პირობებში გამძლეობის შესამოწმებლად. - დაახლ. შესახვევი

ასეთი გადაცემა თავისთავად რთული ამოცანაა. - დაახლ. შესახვევი

პლანეტოლოგებმა მზის სისტემის შესწავლის პრიორიტეტები დაადგინეს.

კოსმოსის ძიების ეპოქაში დაბადებული ადამიანებისთვის მზის სისტემის შესახებ 1957 წლამდე გამოცემული წიგნები ხშირად იწვევს შოკის მდგომარეობას. რა ცოტა იცოდა უფროსმა თაობამ, წარმოდგენაც კი არ ჰქონდა მარსის უზარმაზარ ვულკანებსა და კანიონებზე, რომელთანაც მთა ევერესტი ტყის ჭიანჭველას ჰგავს, ხოლო გრანდ კანიონი გზის პირას თხრილს ჰგავს. შესაძლოა, ადრე ითვლებოდა, რომ ვენერას ღრუბლების ქვეშ შეიძლება იყოს მდიდრული ნოტიო ჯუნგლები, ან გაუთავებელი მშრალი უდაბნო, ან ადუღებული ოკეანე, ან უზარმაზარი ტარის ჭაობები - ყველაფერი, მაგრამ არა ის, რაც სინამდვილეში აღმოჩნდა: უზარმაზარი ვულკანური ველები - სცენები ნოეს გაყინული მაგმის წარღვნა. სატურნის გარეგნობა ადრე მოსაწყენი ჩანდა: ორი ბუნდოვანი რგოლი, დღეს კი შეგვიძლია აღფრთოვანებული ვიყოთ ასობით და ათასობით ელეგანტური რგოლებით. გიგანტური პლანეტების თანამგზავრები იყო ლაქები და არა ფანტასტიკური პეიზაჟები მეთანის ტბებითა და მტვრის გეიზერებით.

იმ წლებში ყველა პლანეტა სინათლის პატარა კუნძულებს ჰგავდა და დედამიწა ბევრად უფრო დიდი ჩანდა, ვიდრე დღეს. არავის უნახავს ჩვენი პლანეტა გარედან: ლურჯი მარმარილო შავ ხავერდზე, დაფარული წყლისა და ჰაერის თხელი ფენით. არავინ იცოდა, რომ მთვარე მისი დაბადება ევალებოდა ზემოქმედებას, ან რომ დინოზავრების სიკვდილი ერთდროულად მოხდა. არავის ბოლომდე არ ესმოდა, როგორ შეეძლო კაცობრიობამ მთლიანად შეცვალოს მთელი პლანეტის გარემო. გარდა ამისა, კოსმოსურმა ხანამ გაგვამდიდრა ბუნების შესახებ ცოდნით და გაგვიხსნა ახალი პერსპექტივები.

Sputnik-ის გაშვების შემდეგ, პლანეტების კვლევას რამდენიმე აღმავლობა და ვარდნა ჰქონდა. მაგალითად, 1980-იან წლებში. მუშაობა თითქმის შეჩერებულია. დღეს ათობით ზონდი სხვადასხვა ქვეყნიდან ტრიალებს მზის სისტემაში - მერკურიდან პლუტონამდე. მაგრამ ბიუჯეტი მცირდება, ხარჯები იზრდება და ყოველთვის არ იწვევს სასურველ შედეგს, რაც ჩრდილს აყენებს ნასას. სააგენტო ამჟამად თავის ისტორიაში რთულ პერიოდს გადის მას შემდეგ, რაც ნიქსონმა დაასრულა Apollo პროგრამა 35 წლის წინ.

”NASA-ს სპეციალისტები აგრძელებენ კვლევისთვის პრიორიტეტული სფეროების ძიებას,” - ამბობს ენტონი ჯანეტოსი ( ენტონი ჯანეტოსი) წყნარი ოკეანის ჩრდილო-დასავლეთის ეროვნული ლაბორატორიიდან, ეროვნული კვლევის საბჭოს (NRC) წევრი, რომელიც ზედამხედველობს NASA-ს დედამიწის დაკვირვების პროგრამას. - სივრცეს იკვლევენ? ისინი სწავლობენ ადამიანს თუ წმინდა მეცნიერებას? ჩქარობენ ისინი გალაქტიკებისკენ თუ შემოიფარგლებიან მზის სისტემით? მათ აინტერესებთ შატლები და კოსმოსური სადგურები თუ უბრალოდ ჩვენი პლანეტის ბუნება?”

პრინციპში, მოვლენების ამ განვითარებამ ნაყოფი უნდა გამოიღოს. არა მხოლოდ რობოტული ზონდების პროგრამები უნდა აღდგეს, არამედ პილოტირებული კოსმოსური ფრენაც უნდა აღდგეს. პრეზიდენტმა ჯორჯ ბუშმა 2004 წელს დაისახა მთვარეზე და მარსზე ფეხის დადგმა. მიუხედავად ამ იდეის წინააღმდეგობისა, ნასამ აითვისა იგი. მაგრამ სირთულე ის იყო, რომ ის სწრაფად იქცა დაუფინანსებელ მანდატად და აიძულა სააგენტო გაერღვია კედელი, რომელიც ტრადიციულად „იცავს“ მეცნიერებას და დაკომპლექტებულ პროგრამებს ხარჯების გადაჭარბებისგან. ”ვფიქრობ, ყველამ იცის, რომ სააგენტოს არ აქვს საკმარისი ფული იმისათვის, რომ შეასრულოს ყველა სამუშაო, რაც უნდა გაკეთდეს,” - ამბობს ბილ კლეიბოგი. ბილ კლეიბო), NASA-ს კვლევისა და ანალიზის დირექტორი. „ფული ოქროვით არ წვიმს სხვა ქვეყნების კოსმოსურ სააგენტოებზეც“.

NRC ზოგჯერ დგამს ნაბიჯს უკან და აინტერესებს, როგორ მიდის პლანეტარული მეცნიერება მთელ მსოფლიოში. ამიტომ წარმოგიდგენთ პრიორიტეტული მიზნების ჩამონათვალს.

1. დედამიწის კლიმატის მონიტორინგი

2005 წელს ეროვნული კვლევის საბჭოს პანელმა დაასკვნა: „არსებობს გარემოსდაცვითი სატელიტური სისტემის ჩავარდნის რისკი“. მას შემდეგ სიტუაცია შეიცვალა. ნასამ ხუთი წლის განმავლობაში 600 მილიონი დოლარი გადარიცხა დედამიწის ძიების პროექტებიდან შატლისა და კოსმოსური სადგურის პროგრამების მხარდასაჭერად. ამავდროულად, პოლარული ორბიტაზე დედამიწის სადამკვირვებლო თანამგზავრების ახალი ეროვნული სისტემის შემუშავება ბიუჯეტს გადააჭარბა და უნდა შემცირდეს. ეს ეხება ინსტრუმენტებს, რომლებიც სწავლობენ გლობალურ დათბობას, გაზომავს მზის რადიაციის ინციდენტს დედამიწაზე და ინფრაწითელ სხივებს, რომლებიც არეკლილია დედამიწის ზედაპირიდან.

შედეგად, დედამიწის სადამკვირვებლო სისტემის 20-ზე მეტი თანამგზავრი შეწყვეტს ფუნქციონირებას მანამ, სანამ მათ ჩაანაცვლებს ახალი მოწყობილობები. მეცნიერები და ინჟინრები იმედოვნებენ, რომ შეძლებენ მათ გარკვეული დროით მუშა მდგომარეობაში შენარჩუნებას. ”ჩვენ მზად ვართ ვიმუშაოთ, მაგრამ ახლა გვჭირდება გეგმა,” - ამბობს რობერტ კაჰალანი ( რობერტ კაჰალანი), NASA-ს გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრის კლიმატისა და რადიაციის განყოფილების ხელმძღვანელი. ”თქვენ ვერ დაელოდებით მათ გატეხვას.”

თუ სატელიტები შეწყვეტენ ფუნქციონირებას ჩანაცვლების მოსვლამდე, იქნება მონაცემთა უფსკრული, რაც ართულებს ცვლილებების თვალყურის დევნებას. მაგალითად, თუ მოწყობილობების შემდეგი თაობა შეამჩნევს, რომ მზე უფრო კაშკაშა გახდა, ძნელი იქნება იმის გაგება, ეს მართლაც ასეა, თუ ინსტრუმენტები არასწორად არის დაკალიბრებული. თუ არ განხორციელდება უწყვეტი თანამგზავრული დაკვირვება, ეს საკითხი ვერ მოგვარდება. დედამიწის ზედაპირზე დაკვირვება თანამგზავრებიდან Landsat 1972 წლიდან ჩატარებული, რამდენიმე წელია შეჩერებულია და აშშ-ს სოფლის მეურნეობის დეპარტამენტი იძულებულია იყიდოს მონაცემები ინდური თანამგზავრებიდან მოსავლის მონიტორინგისთვის.

NRC ითხოვს დაფინანსების აღდგენას და ყინულის საფარისა და ნახშირორჟანგის მონიტორინგს 17 ახალი კოსმოსური ხომალდის გაშვებას მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში, რათა შეისწავლოს თუ როგორ მოქმედებს ასეთი ფაქტორები ამინდზე და გააუმჯობესებს პროგნოზირების მეთოდებს. სამწუხაროდ, კლიმატის კვლევა მოთავსებულია ამინდის რუტინულ დაკვირვებას (NOAA სამუშაო) და მეცნიერებას (NASA-ს სამუშაო) შორის. "მთავარი პრობლემა ის არის, რომ არავის ევალება კლიმატის მონიტორინგი", - ამბობს კლიმატოლოგი დრიუ შინდელი. დრიუ შინდელი) NASA-ს გოდარდის კოსმოსური კვლევის ცენტრიდან. ბევრი სხვა მეცნიერის მსგავსად, მას მიაჩნია, რომ სამთავრობო კლიმატის პროგრამები, განაწილებული სხვადასხვა დეპარტამენტებს შორის, უნდა გაერთიანდეს და გადავიდეს ერთ დეპარტამენტში, რომელიც მხოლოდ ამ თემას შეეხება.

Მოქმედების გეგმა

• დააფინანსეთ NASA-ს მიერ შემოთავაზებული 17 ახალი თანამგზავრი მომდევნო ათწლეულში (ღირებულება: დაახლოებით $500 მილიონი წელიწადში).
• კლიმატის კვლევის ოფისის შექმნა.

2. ასტეროიდებისგან დაცვის მომზადება

ასტეროიდის საფრთხე

10 კმ დიამეტრის მქონე ასტეროიდები (დინოზავრის მკვლელები) საშუალოდ 100 მილიონ წელიწადში ერთხელ ვარდებიან დედამიწაზე. ასტეროიდები დიამეტრით დაახლოებით 1 კმ (გლობალური გამანადგურებლები) - ყოველ ნახევარ მილიონ წელიწადში ერთხელ. 50 მ სიდიდის ასტეროიდები, რომლებსაც შეუძლიათ ქალაქის განადგურება ათასწლეულში ერთხელ ჩნდებიან.

Space Defense Survey-მა გამოავლინა 700 კილომეტრზე მეტი ზომის ცხედარი, მაგრამ ყველა მათგანი არ არის საშიში ჩვენთვის მომავალ საუკუნეებში. თუმცა, ეს კვლევა შეძლებს ასეთი ასტეროიდების არაუმეტეს 75%-ის აღმოჩენას.

შანსი იმისა, რომ გამოუვლენელ 25%-ს შორის იქნება ასტეროიდი, რომელიც დაეცემა დედამიწას, მცირეა. საშუალო რისკი წელიწადში 1 ათასამდე სიკვდილია. პატარა ასტეროიდების რისკი საშუალოდ 100-მდე ადამიანია წელიწადში.

ასტეროიდი ისეთი უზარმაზარია, კოსმოსური ზონდი კი ისეთი პატარა... მაგრამ მიეცით დრო და სუსტ რაკეტაც კი შეუძლია გადააგდოს გიგანტური კლდე მისი საშიში ორბიტიდან.

კლიმატის მონიტორინგის მსგავსად, პლანეტის დაცვა ასტეროიდებისგან, როგორც ჩანს, ორ განავალს შორისაა მოქცეული. არც NASA და არც ევროპის კოსმოსური სააგენტო ( ევროპის კოსმოსური სააგენტო, ESA) არ აქვთ კაცობრიობის გადარჩენის მანდატი. საუკეთესო რამ, რაც მათ გააკეთეს, იყო Survey for Space Defense პროგრამა ( Spaceguard Survey, NASA) წელიწადში 4 მილიონი დოლარის ბიუჯეტით დედამიწის მახლობლად სივრცეში 1კმ-ზე მეტი დიამეტრის მქონე სხეულების მოსაძებნად, რამაც შეიძლება ზიანი მიაყენოს არა მხოლოდ პლანეტის ნებისმიერ რეგიონს, არამედ მთლიანად დედამიწას. . თუმცა, ჯერჯერობით არავინ არ არის ჩართული უფრო მცირე ზომის „რეგიონული გამანადგურებლების“ სისტემატიური ძიებაში, რომელთაგან დაახლოებით 20 ათასი უნდა იყოს დედამიწის მიდამოებში, ასევე არ არსებობს კოსმოსური საფრთხეების დირექტორატი, რომელიც საჭიროების შემთხვევაში განგაშის გამოსცემს. უსაფრთხოების ტექნოლოგია რომ არსებობდეს, მინიმუმ 15 წელი დასჭირდებოდა საშიში შეჭრისგან დაცვას. "ამჟამად აშშ-ში არ არსებობს ყოვლისმომცველი გეგმა", - ამბობს ლარი ლემკე ( ლარი ლემკე), NASA-ს ეიმსონის ცენტრის ინჟინერი.

2007 წლის მარტში კონგრესის მოთხოვნის საპასუხოდ, NASA-მ გამოაქვეყნა მოხსენება, რომელშიც ნათქვამია, რომ 100-დან 1000 მ-მდე ზომის სხეულების აღმოჩენა შეიძლება დაევალოს დიდ საკვლევ ტელესკოპს. დიდი სინოპტიკური საკვლევი ტელესკოპი, LSST), შექმნილია ცის შესასწავლად და ახალი ობიექტების მოსაძებნად. ამ პროექტის შემქმნელებს მიაჩნიათ, რომ იმ ფორმით, რომელშიც ტელესკოპი იქნა ჩაფიქრებული, ის შეძლებს ამ სხეულების 80%-ის აღმოჩენას ექსპლუატაციის 10 წლის განმავლობაში (2014-2024). პროექტში დამატებით 100 მილიონი აშშ დოლარის ინვესტიციით, ეფექტურობა შეიძლება გაიზარდოს 90%-მდე.

ყველა სახმელეთო ინსტრუმენტის მსგავსად, LSST ტელესკოპის შესაძლებლობები შეზღუდულია. ჯერ ერთი, მას აქვს ბრმა წერტილი: მას შეუძლია დააკვირდეს ყველაზე საშიშ ობიექტებს, რომლებიც მოძრაობენ დედამიწის ორბიტასთან ოდნავ წინ ან ჩვენს პლანეტის უკან, მხოლოდ დილის ან საღამოს გამთენიისას, როდესაც მზის სხივები ართულებს მათ აღმოჩენას. მეორეც, ამ ტელესკოპს შეუძლია ასტეროიდის მასის განსაზღვრა მხოლოდ ირიბად - მისი სიკაშკაშით. ამ შემთხვევაში, მასის შეფასება შეიძლება განსხვავდებოდეს ნახევრად: დიდი ბნელი ასტეროიდი შეიძლება აგვერიოს პატარა, მაგრამ მსუბუქი. ”და ეს განსხვავება შეიძლება იყოს ძალიან მნიშვნელოვანი, თუ დაცვა გვჭირდება”, - ამბობს კლეიბო.

ამ პრობლემების გადასაჭრელად ნასამ გადაწყვიტა 500 მილიონი დოლარის ღირებულების ინფრაწითელი კოსმოსური ტელესკოპის აშენება და მზის გარშემო ორბიტაზე განთავსება. მას შეეძლება დედამიწისთვის ნებისმიერი საფრთხის აღმოჩენა და ციურ სხეულებზე სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე დაკვირვებით, განსაზღვროს მათი მასა არაუმეტეს 20% შეცდომით. ”თუ გინდა ამის გაკეთება სწორად, უნდა დააკვირდე ინფრაწითელს კოსმოსიდან”, - ამბობს დონალდ იეომანსი. დონალდ იეომანსი) რეაქტიული მოძრაობის ლაბორატორიიდან, მოხსენების თანაავტორი.

რა უნდა გავაკეთოთ, თუ ასტეროიდი უკვე მოძრაობს ჩვენი პლანეტისკენ? პრაქტიკული წესი არის ის, რომ ასტეროიდის დედამიწის რადიუსის მიხედვით გადახრის მიზნით, თქვენ უნდა შეცვალოთ მისი სიჩქარე დარტყმამდე ათი წლით ადრე წამში მილიმეტრით, უბიძგოთ მას ბირთვული აფეთქებით ან უკან დაიხიოთ გრავიტაციული მიზიდულობით.

2004 წელს ნასას კომისიამ დედამიწის ახლომდებარე ობიექტებზე ექსპედიციების შესახებ რეკომენდაცია გაუწია ტესტირებას. 400 მილიონი დოლარის ღირებულების დონ კიხოტის პროექტის მიხედვით, მან უნდა შეცვალოს თავისი ტრაექტორია ოთხას კილოგრამიან დაბრკოლებაზე შეჯახებით. რეაქციის ეფექტის შედეგად შეჯახების შემდეგ მასალის გამოშვება ასტეროიდის მიმართულებას გადაიტანს, მაგრამ არავინ იცის რამდენად ძლიერი იქნება ეს ეფექტი. ამის დადგენა პროექტის მთავარი ამოცანაა. მეცნიერებმა უნდა იპოვონ სხეული ისეთ შორეულ ორბიტაზე, რომ დარტყმამ შემთხვევით არ დააყენოს იგი დედამიწასთან შეჯახების კურსზე.

2008 წლის გაზაფხულზე ESA-მ დაასრულა წინასწარი პროექტი და უსახსრობის გამო მაშინვე თაროზე დადო. თავისი გეგმების განსახორციელებლად ის შეეცდება შეუერთდეს ძალებს NASA-სთან და/ან იაპონიის კოსმოსურ სააგენტოსთან ( იაპონიის საჰაერო კოსმოსური საძიებო სააგენტო JAXA).

Მოქმედების გეგმა

• ასტეროიდების გაფართოებული ძებნა, მათ შორის პატარა სხეულები, შესაძლოა სპეციალური კოსმოსური ინფრაწითელი ტელესკოპის გამოყენებით.
• ასტეროიდის კონტროლირებადი გადახრის ექსპერიმენტი.
• პოტენციური საფრთხის შეფასების ფორმალური სისტემის შემუშავება.

3. ახალი ცხოვრების ძიება

თანამგზავრის გაშვებამდე მეცნიერები მზის სისტემას ნამდვილ სამოთხედ მიიჩნევდნენ. შემდეგ ოპტიმიზმი შემცირდა. აღმოჩნდა, რომ დედამიწის და ცოცხალი ჯოჯოხეთია. მტვრიან მარსს რომ მიუახლოვდნენ, მეზღვაურებმა აღმოაჩინეს, რომ მისი კრატერული ლანდშაფტი მთვარის მსგავსი იყო; ვიკინგებმა მის ზედაპირზე დაჯდომის შემდეგ ვერ იპოვეს ერთი ორგანული მოლეკულა. მაგრამ მოგვიანებით, სიცოცხლისთვის შესაფერისი ადგილები აღმოაჩინეს. მარსი ჯერ კიდევ გვპირდება. როგორც ჩანს, პლანეტურ მთვარეებს, განსაკუთრებით ევროპასა და ენცელადუსს, აქვთ დიდი მიწისქვეშა ზღვები და უზარმაზარი ნედლეული სიცოცხლის ფორმირებისთვის. ვენერაც კი შესაძლოა ოდესღაც ოკეანე იყო დაფარული. მარსზე NASA ეძებს არა თავად ორგანიზმებს, არამედ მათი არსებობის კვალს წარსულში ან აწმყოში, აქცენტს აკეთებს წყლის არსებობაზე. უახლესი Phoenix-ის ზონდი, რომელიც აგვისტოში გაუშვეს, 2008 წელს გამოუკვლეველ ჩრდილოეთ პოლარულ რეგიონში დაეშვება. ეს არ არის როვერი, არამედ სტაციონარული მოწყობილობა მანიპულატორით, რომელსაც შეუძლია რამდენიმე სანტიმეტრის სიღრმეში ჩაძირვა ყინულის საბადოების მოსაძებნად. მარსის სამეცნიერო ლაბორატორია ასევე ემზადება ფრენისთვის ( მარსის სამეცნიერო ლაბორატორია, MSL) არის 1,5 მილიარდი დოლარის, მანქანის ზომის მარსმავალი, რომელიც გაშვებული იქნება 2009 წლის ბოლოს და დაეშვება ერთი წლის შემდეგ.

მაგრამ თანდათან მეცნიერები უბრუნდებიან ცოცხალი ორგანიზმების ან მათი ნაშთების პირდაპირ ძიებას. ESA გეგმავს ExoMars-ის ზონდის გაშვებას 2013 წელს ( ეგზომარსი), აღჭურვილია იგივე ლაბორატორიით, როგორც ვიკინგები, და საბურღი, რომელსაც შეუძლია მიწაში 2 მ სიღრმეში ჩასვლა - საკმარისია იმ ფენების მისაღწევად, სადაც ორგანული ნაერთები არ ნადგურდება.

ბევრი პლანეტოლოგი პრიორიტეტად მიიჩნევს მარსიდან დედამიწაზე ჩამოტანილი ქანების შესწავლას. მისი თუნდაც მცირე რაოდენობის გაანალიზება საშუალებას მოგცემთ ღრმად შეაღწიოთ პლანეტის ისტორიაში, როგორც ეს აპოლოს პროგრამამ გააკეთა მთვარეზე. NASA-ს ბიუჯეტის პრობლემებმა მრავალმილიარდიანი პროექტი 2024 წლამდე დააბრუნა, მაგრამ სააგენტომ უკვე დაიწყო MSL-ის განახლება, რათა შეძლოს კოლექციიდან ნიმუშების შენარჩუნება.

იუპიტერის მთვარე ევროპისთვის, მეცნიერებს ასევე სურთ ჰქონდეთ ორბიტერი, რათა გაზომონ, თუ როგორ რეაგირებს მთვარის ფორმა და გრავიტაციული ველი იუპიტერის მოქცევის გავლენებზე. თუ თანამგზავრის შიგნით სითხეა, მისი ზედაპირი ავა და დაეცემა 30 მ-ით, ხოლო თუ არა, მხოლოდ 1 მ. მაგნიტომეტრი და რადარი დაგეხმარება ზედაპირს ჩახედო და შესაძლოა იგრძნო ოკეანე, ხოლო კამერები დაგეხმარებიან რუკაზე. ზედაპირი სადესანტო და ბურღვისთვის მოსამზადებლად.

კასინის მუშაობის ბუნებრივი გაფართოება ტიტანთან ახლოს იქნება ორბიტერი და დესანტი. ტიტანის ატმოსფერო დედამიწის ატმოსფეროს მსგავსია, რაც იძლევა ჰაერის ბუშტის გამოყენების საშუალებას, რომელსაც შეუძლია დროდადრო ჩავიდეს ზედაპირზე და აიღოს ნიმუშები. ამ ყველაფრის მიზანი, ამბობს ჯონათან ლუნინი ( ჯონათან ლუნინიარიზონას უნივერსიტეტიდან „გააანალიზებენ ზედაპირულ ორგანულ ნივთიერებებს, რათა შეემოწმებინათ არის თუ არა პროგრესი ნივთიერების თვითორგანიზებაში, რომელსაც მრავალი ექსპერტი თვლის, რომ დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობა დაიწყო“.

2007 წლის იანვარში ნასამ დაიწყო ამ პროექტების განხილვა. სააგენტო ევროპასა და ტიტანს შორის არჩევანის გაკეთებას 2008 წელს გეგმავს. 2 მილიარდი დოლარის გამოძიების გაშვება შეიძლება მომდევნო ათი წლის განმავლობაში. მეორე ციურ სხეულს კიდევ ათი წელი მოუწევს ლოდინი.

საბოლოო ჯამში, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ მიწიერი ცხოვრება უნიკალურია. ეს სამწუხარო იქნებოდა, მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ ყველა ძალისხმევა უშედეგო იყო. ბრიუს ჯაკოსკის მიხედვით ( ბრიუს ჯაკოსკიკოლორადოს უნივერსიტეტის ასტრობიოლოგიის ცენტრის დირექტორი, ასტრობიოლოგია საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ, რამდენად მრავალფეროვანია სიცოცხლე, რა არის მისი წინაპირობები და როგორ დაიწყო ის ჩვენს პლანეტაზე 4 მილიარდი წლის წინ.

Მოქმედების გეგმა

• მარსის ნიადაგის ნიმუშების მოპოვება.
• ემზადება ევროპისა და ტიტანის გამოსაკვლევად.

4. მინიშნება პლანეტების წარმოშობის შესახებ

სიცოცხლის წარმოშობის მსგავსად, პლანეტების ფორმირება რთული, მრავალსაფეხურიანი პროცესი იყო. იუპიტერი იყო პირველი და შემდეგ განაგებდა სხვებს. რამდენი ხანი დასჭირდა ამ განათლებას? თუ ის წარმოიშვა ერთი გრავიტაციული შეკუმშვის შედეგად, როგორც პატარა ვარსკვლავი? ჩამოყალიბდა იგი მზიდან შორს და შემდეგ მიუახლოვდა მას, რასაც მოწმობს მძიმე ელემენტების ანომალიურად მაღალი შემცველობა? და შეუძლია თუ არა მას ამავდროულად უბიძგოს პატარა პლანეტებს თავის გზაზე? იუპიტერის თანამგზავრი ჯუნო, რომლის გაშვებას NASA 2011 წელს გეგმავს, ამ კითხვებზე პასუხის გაცემას შეუწყობს ხელს.

Stardust ზონდის იდეის შემუშავება, რომელმაც 2006 წელს კომეტის მყარი ბირთვის მიმდებარე კომადან მტვრის ნიმუშები გადმოსცა, ასევე დაეხმარება პლანეტების ფორმირების გაგებაში. პროექტის ლიდერის დონალდ ბრაუნლის თქმით ( დონალდ ბრაუნლი) ვაშინგტონის უნივერსიტეტიდან, Stardust-მა აჩვენა, რომ კომეტები მზის სისტემის ფორმირების დასაწყისში იყო პროტომზის ნისლეული მასალის კოლოსალური კოლექციონერები, რომლებიც ყინულში იყო გაყინული და დღემდე შემონახული. „ვარსკვლავურმა მტვერმა შემოიტანა შესანიშნავი მტვრის მარცვლები მზის შიდა სისტემიდან, მზის მზის წყაროებიდან და, როგორც ჩანს, პლუტონის მსგავსი განადგურებული ობიექტებიდანაც კი, მაგრამ ისინი ძალიან ცოტაა“. JAXA გეგმავს ნიმუშების მიღებას კომეტის ბირთვებიდან.

მთვარე ასევე შეიძლება გახდეს ასტროარქეოლოგიური კვლევის პლატფორმა. ეს იყო ერთგვარი როზეტას ქვა ახალგაზრდა მზის სისტემაში ზემოქმედების ისტორიის გასაგებად, რადგან დაეხმარა კრატერების დათვლით განსაზღვრული ზედაპირის შედარებით ასაკთან დაკავშირებას აპოლონისა და რუსული მთვარის მიერ დაბრუნებული ნიმუშების აბსოლუტურ დათარიღებასთან. მაგრამ 1960-იან წლებში. დესანტებმა მხოლოდ რამდენიმე ადგილი მოინახულეს. მათ ვერ მიაღწიეს აიტკენის კრატერს, კონტინენტის ზომის აუზს შორეულ მხარეს, რომლის ასაკი შეიძლება მიუთითებდეს, როდის დასრულდა პლანეტის ფორმირება. NASA ახლა განიხილავს იქ რობოტის გაგზავნას, რათა აიღოს ნიმუშები და დააბრუნოს ისინი დედამიწაზე.

მზის სისტემის კიდევ ერთი საიდუმლო არის ის, რომ მთავარი სარტყელი ასტეროიდები მარსამდე ჩამოყალიბდნენ, რაც თავის მხრივ დედამიწამდე ჩამოყალიბდა. როგორც ჩანს, პლანეტების ფორმირების ტალღა მიდიოდა შიგნით, სავარაუდოდ, გამოწვეული იუპიტერის მიერ. მაგრამ ჯდება თუ არა ვენერა ამ ნიმუშში? ბოლოს და ბოლოს, ეს პლანეტა, თავისი მჟავე ღრუბლებით, უზარმაზარი წნევით და ჯოჯოხეთური ტემპერატურით, არ არის ყველაზე სასიამოვნო ადგილი დასაჯდომად. 2004 წელს NRC-მა რეკომენდაცია გაუწია ბუშტის განლაგებას, რომელიც შეიძლება მოკლედ დაეშვა ზედაპირზე, აიღოს ნიმუშები და შემდეგ მოიპოვოს საჭირო სიმაღლე მათი ანალიზისთვის ან დედამიწაზე გაგზავნისთვის. 1980-იანი წლების შუა ხანებში. საბჭოთა კავშირმა უკვე გაგზავნა კოსმოსური ხომალდი ვენერაში, ახლა კი რუსეთის კოსმოსური სააგენტო ახალი დესანტის გაშვებას გეგმავს.

პლანეტების ფორმირების შესწავლა გარკვეულწილად ჰგავს სიცოცხლის წარმოშობის კვლევებს. ვენერა მდებარეობს სიცოცხლის ზონის შიდა კიდეზე, მარსი გარე კიდეზეა, დედამიწა კი შუაში. ამ პლანეტებს შორის განსხვავებების გაგება ნიშნავს მზის სისტემის გარეთ სიცოცხლის ძიების წინსვლას.

Მოქმედების გეგმა

• მიიღეთ მატერიის ნიმუშები კომეტების, მთვარისა და ვენერას ბირთვებიდან.

5. მზის სისტემის მიღმა

ორი წლის წინ ლეგენდარულმა ვოიაჯერებმა ფინანსური კრიზისი დაძლიეს. როდესაც NASA-მ გამოაცხადა, რომ ისინი აპირებდნენ პროექტის დახურვას, საზოგადოების აღშფოთება აიძულა ისინი გაეგრძელებინა მუშაობა. ადამიანის მიერ შექმნილი არაფერი არასოდეს ყოფილა ჩვენგან ისე შორს, როგორც ვოიაჯერ 1: 103 ასტრონომიული ერთეული (AU), ანუ 103-ჯერ უფრო შორს ვიდრე დედამიწა მზიდან და დაამატა კიდევ 3.6 a.u. 2002 ან 2004 წელს (სხვადასხვა შეფასებით), მან მიაღწია მზის სისტემის იდუმალ მრავალშრიან საზღვარს, სადაც მზის ქარის ნაწილაკები ეჯახება ვარსკვლავთშორისი გაზის ნაკადს.

მაგრამ ვოიაჯერები შექმნილია გარე პლანეტების შესასწავლად და არა ვარსკვლავთშორისი სივრცის შესასწავლად. მათი პლუტონიუმის ენერგიის წყაროები შრება. NASA დიდი ხანია ფიქრობს სპეციალური ზონდის შექმნაზე და NRC-ის 2004 წლის მოხსენება მზის ფიზიკის შესახებ სააგენტოს ურჩევს დაიწყოს მუშაობა ამ მიმართულებით.

გარე საზღვრები

ვარსკვლავთშორისმა ზონდმა უნდა გამოიკვლიოს მზის სისტემის სასაზღვრო რეგიონი, სადაც მზიდან ამოფრქვეული აირი ხვდება ვარსკვლავთშორის გაზს. მას უნდა ჰქონდეს სიჩქარე, გამძლეობა და აღჭურვილობა, რომელიც Voyagers-ს და Pioneers-ს არ გააჩნიათ.

ზონდმა უნდა გაზომოს ვარსკვლავთშორისი ნაწილაკების ამინომჟავების შემცველობა, რათა დადგინდეს, რამდენი რთული ორგანული ნივთიერება შევიდა მზის სისტემაში გარედან. მას ასევე სჭირდება ანტიმატერიის ნაწილაკები, რომლებიც შეიძლება დაიბადოს მინიატურულ შავ ხვრელებში ან ბნელ მატერიაში. მან უნდა განსაზღვროს, თუ როგორ აირეკლავს მზის სისტემის კიდეები მატერიას, მათ შორის კოსმოსურ სხივებს, რომლებსაც შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ დედამიწის კლიმატზე. მან ასევე უნდა გაარკვიოს არის თუ არა ჩვენს ირგვლივ ვარსკვლავთშორის სივრცეში მაგნიტური ველი, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვანი როლი ითამაშოს ვარსკვლავების ფორმირებაში. ეს ზონდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მინიატურული კოსმოსური ტელესკოპი, რათა ჩაატაროს კოსმოლოგიური დაკვირვებები პლანეტათაშორისი მტვრის გავლენისგან თავისუფალი. ეს დაეხმარებოდა ეგრეთ წოდებული პიონერის ანომალიის შესწავლას, აუხსნელი ძალა, რომელიც მოქმედებს ორ შორეულ კოსმოსურ ზონდზე Pioneer 10 და Pioneer 11, და ასევე შეამოწმებდა აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიას იმის მითითებით, თუ სად აგროვებს მზის გრავიტაცია სინათლის სხივებს შორეული წყაროებიდან ფოკუსში. . მისი გამოყენება შეიძლებოდა ერთ-ერთი ახლომდებარე ვარსკვლავის დეტალურად შესასწავლად, როგორიცაა ეფსილონ ერიდანი, თუმცა იქ მისასვლელად ათობით ათასი წელი დასჭირდებოდა.

მეცნიერის სიცოცხლის განმავლობაში (და პლუტონიუმის ენერგიის წყაროს) ასობით ასტრონომიული ერთეულის მანძილზე ციურ სხეულამდე მისასვლელად, თქვენ უნდა აჩქარდეთ 15 AU სიჩქარემდე. წელს. ამისათვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ სამი ვარიანტიდან ერთი - მძიმე, საშუალო ან მსუბუქი, შესაბამისად, იონური ძრავით, რომელიც იკვებება ბირთვული რეაქტორით, ან მზის იალქნით.

მძიმე (36 ტ) და საშუალო (1 ტ) ზონდები შეიქმნა 2005 წელს გუნდების მიერ თომას ზურბუხენის ხელმძღვანელობით. თომას ზურბუხენი) მიჩიგანის უნივერსიტეტიდან ენ არბორში და რალფ მაკნატტში ( რალფ მაკნატი) ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის გამოყენებითი ფიზიკის ლაბორატორიიდან. მაგრამ უმარტივესი ვარიანტი უფრო მისაღები ჩანს გაშვებისთვის. ESA ახლა განიხილავს მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფის წინადადებას რობერტ ვიმერ-შვაინრუბერის ხელმძღვანელობით ( რობერტ ვიმერ-შვაინრუბერი) კიელის უნივერსიტეტიდან, გერმანია. ამ პროექტს შესაძლოა NASAც შეუერთდეს.

200 მ დიამეტრის მზის იალქანი შეძლებს ხუთასი კილოგრამი ზონდის აჩქარებას. დედამიწიდან გაშვების შემდეგ ის მზისკენ უნდა გაიაროს და რაც შეიძლება ახლოს გაიაროს მასთან (მერკური ორბიტის შიგნით), რათა დაიჭიროს მზის შუქის ძლიერი ტალღა. Windsurfer-ის მსგავსად, კოსმოსური ხომალდი დაჯდება. იუპიტერის ორბიტამდე მან უნდა ჩამოაგდოს აფრები და თავისუფლად იფრინოს. მაგრამ პირველ რიგში, ინჟინერებმა უნდა შეიმუშაონ საკმარისად მსუბუქი იალქანი და შეამოწმონ იგი გამარტივებული ვერსიით.

„ასეთი მისია ESA-ს ან NASA-ს ეგიდით იქნება შემდეგი ლოგიკური ნაბიჯი კოსმოსის შესწავლაში“, - ამბობს ვიმერ-შვაინრუბერი. მომდევნო 30 წლის განმავლობაში ამ პროექტის ღირებულება 2 მილიარდ დოლარად არის შეფასებული. პლანეტების შესწავლა დაგვეხმარება გავიგოთ, როგორ ჯდება დედამიწა საერთო სქემაში და ჩვენი ვარსკვლავთშორისი უბნის შესწავლა დაგვეხმარება იგივეს გარკვევაში მთელი მზის სისტემისთვის.

თავისი "ვოსტოკ 1"-ით გაარღვია ფირმა, ის პირდაპირ კოსმოსში დაეცა. მსოფლიო დაიპყრო. ქალბატონები ყვიროდნენ, ყვავილებს უყრიდნენ გმირს ფეხებთან და ყველა ქვეყნის ლიდერები, ინგლისის მთავარი დედოფალი და კეთილგანწყობილი რევოლუციონერი ფიდელი ჩაეხუტნენ ყველაზე მომხიბვლელ მამაკაცს, რომელიც ოდესმე ცხოვრობდა როგორც მათი ძმა. შემდეგ იყო კოსმონავტი ლეონოვი, რომელიც გავიდა კოსმოსში, ტერეშკოვა, მთვარეზე გაფრენა, პლუტონს პლანეტად წოდების უფლების ჩამორთმევა და კოსმოსური პროგრესის ხილვა. კარგი, სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერალი ბრედბერი ამას შეეგუა, მაგრამ სერგეი პავლოვიჩ კოროლევი ძალიან უკმაყოფილო იქნებოდა. როგორ ავუხსნათ მას, რომ კაცობრიობა მთვარეზეც კი არ ყოფილა?

სირცხვილია, ამხანაგებო. მაგრამ ბოლო წლებში მოხდა მნიშვნელოვანი ცვლილება და თუ ყველაფერი გეგმის მიხედვით წავა, 2020-დან 2030 წლამდე ათწლეული გვპირდება, რომ ჩვენი ახალი 60-იანი წლები იქნება. ვნახოთ, რაზე მუშაობენ ახლა Roscosmos, NASA და ევროპის კოსმოსური სააგენტო.

1. ასტეროიდიდან გაქცევა. ვერსია #1

ფილმის "არმაგედონის" წმინდა იდეები, უფრო ფანტასტიკური ვიდრე სამეცნიერო, ცოცხალია კოსმოსური მკვლევარების გულებში. მხოლოდ ყველაფერი იქნება ადამიანური მსხვერპლის გარეშე. დრონი უბრალოდ დაეშვება ასტეროიდის უხეშ ზედაპირზე და გადამისამართებს უგუნურად მოხეტიალე სხეულს მთვარის ან დედამიწის გარშემო სტაბილურ ორბიტაზე.

ეს არ არის საჭირო დედამიწის გადასარჩენად და ეს არ არის რაიმე სახის ახირება, ასტეროიდი უბრალოდ გამოყენებული იქნება სავარჯიშო მიზნებისთვის. პირველ რიგში, ამ ასტეროიდზე შეგიძლიათ მთვარეზე, მარსზე და სხვა კოსმოსურ სხეულებზე დაშვების რეპეტიცია, რათა ასტრონავტებმა იცოდნენ, როგორ მოიქცნენ ამ სიტუაციაში. გარდა ამისა, შესაძლებელი იქნება ასტეროიდიდან ნიადაგის ანალიზის აღება, რაც მზის სისტემის წარმოშობის შესახებ ახალი ინფორმაციის მოპოვებას შეუწყობს ხელს. ზუსტად როგორ მოხდება ციური სხეულის დაჭერა, ჯერ არ არის გადაწყვეტილი. განიხილება ასტეროიდის შესანახად გიგანტური გასაბერი კონტეინერის გამოყენება.

2. ასტეროიდიდან გაქცევა. ვერსია #2

ევროპის კოსმოსურ სააგენტოს აქვს საკუთარი შეხედულება ასტეროიდებთან ბრძოლის შესახებ, რაც უფრო ჰგავს კანონიკურ მეთოდს ფილმიდან. AIDA (Asteroid Impact & Delection Assessment) პროექტი არის კაცობრიობის პირველი მისია ორმაგ ასტეროიდ დიდიმზე, რომელიც ჩვენს პლანეტას 11 მილიონი კილომეტრით უახლოვდება 2022 წელს. ძირითადი სხეულის დიამეტრი დაახლოებით 800 მეტრია, მისი თანამგზავრი - 150 მეტრი. ორივე ასტეროიდი ბრუნავს მასის საერთო ცენტრის გარშემო დაახლოებით ერთი კილომეტრის მანძილზე.

ჯერ კიდევ 2014 წელს ეწოდა პროექტი, მაგრამ შემდეგ, როგორც ყოველთვის, ფული ამოიწურა და NASA მოვიდა სამაშველოში. ახლა, წარმატებული შედეგის შემთხვევაში, დაფნები უნდა გაიყოს.

NASA-ს მიერ შემუშავებული DART იმპულსური ზონდი დაეჯახება ასტეროიდის თანამგზავრს დაახლოებით 6,5 კილომეტრი წამში სიჩქარით და ევროპის კოსმოსური სააგენტოს (ESA) AIM აპარატი ჩაერთვება ორი ციური სხეულის ორბიტალურ კვლევაში, ასევე, "თვითმკვლელობის გამოძიების" შეჯახების შედეგები. დარტყმის ექსპერიმენტი უნდა დაეხმაროს ექსპერტებს იმის გაგებაში, შესაძლებელია თუ არა ასტეროიდის ორბიტიდან გაყვანა.

3. მთვარის ბაზა

დაუდასტურებელი ცნობების თანახმად, ეს მოხდება 2030-იანი წლების დასაწყისში, თითქმის 70 წლის შემდეგ, რაც ბრწყინვალე ბლუზმენის სახელით იქ ფეხი დადგა. მაგრამ ამჯერად დაგეგმილია არა მხოლოდ თავაზიანობის ვიზიტი, არამედ სრულფასოვანი დაფესვიანება თანამგზავრზე. ბაზა გათვლილი იქნება 2-3 ადამიანზე და იქნება არა მხოლოდ ერთგვარი პიტ-სტოპი ეკიპაჟებისთვის, რომლებიც მიემგზავრებიან უფრო შორეული პლანეტების შესასწავლად, არამედ ერთგვარი ნაღმიც. ვინ არ იცოდა, ისინი გეგმავენ წყალბადის მოპოვებას მთვარეზე და შემდეგ გადაქცევას სარაკეტო საწვავად.

4. "ლუნა-გლობი"

თუმცა, ჩვენი მამაცი ასტრონავტებიც მთვარისკენ იყურებიან. ფაქტობრივად, ეს არის ამ მასშტაბის ერთადერთი დამოუკიდებელი პროექტი, რომელიც რუსეთს ჯერ არ მიუტოვებია.

მართალია, მთვარეზე კოსმოსური ბაზის შექმნა ჯერ კიდევ შორეული პერსპექტივაა, მაგრამ პლანეტათაშორისი ავტომატური სადგურების პროექტები დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრის შესასწავლად სავსებით შესაძლებელია და უკვე რამდენიმე წელია, რაც რუსეთში მთავარია. Luna-Glob პროგრამა - ფაქტობრივად, პირველი აუცილებელი ნაბიჯი პოტენციური მთვარის დასახლებისკენ.

ზონდი შეიმუშავებს სადესანტო მექანიზმს მთვარის ზედაპირზე და შეისწავლის მთვარის ნიადაგს - ბურღვას ნიადაგის ნიმუშების აღების და შემდგომი ანალიზისთვის ყინულის არსებობისთვის (წყალი აუცილებელია როგორც ასტრონავტების სიცოცხლისთვის, ასევე პოტენციურად, როგორც წყალბადის საწვავი რაკეტებისთვის. ).

მოწყობილობის გაშვება სხვადასხვა მიზეზით არაერთხელ გადაიდო და ჯერჯერობით 2015 წელზე გავჩერდით. მომავალში, 2030-იან წლებში დაგეგმილ პილოტირებული ფრენამდე, იგეგმება კიდევ რამდენიმე მძიმე ზონდის გაშვება, მათ შორის Luna-Resurs, რომელიც ასევე შეისწავლის მთვარეს და სხვა აუცილებელ მოსამზადებელ ზომებს ასტრონავტების მომავალი დაშვებისთვის.

მაგრამ ნუ იჩქარებთ ჩვენი კოსმიური ღირსების კრიტიკას. მაგალითად, რუსეთი სტაბილურად აგზავნის ამერიკელ, ევროპელ, კანადელ და იაპონელ ასტრონავტებს კოსმოსში. შიდა სოიუზებზე ადგილები გაიყიდება წლების განმავლობაში. სხვა ქვეყნები იღებენ რუსულ გამოცდილებას კოსმოსური ფრენებისთვის მოსამზადებლად. საფრანგეთში ცოტა ხნის წინ დაიწყო რუსი კოსმონავტების მომზადების პროგრამა, რომელიც უწონადობის სიმულაციას ახდენს.

არ დაგავიწყდეთ, რომ დიდი ხნის განმავლობაში ჩვენ ერთადერთი ვიყავით მილიონერების კოსმოსურ ტურისტებად გაგზავნის საქმეში.

ჩვენ ჯერ უნდა გადავწყვიტოთ პლესეცკის კოსმოდრომთან დაკავშირებული საკითხები, განვავითაროთ GLONASS, შევიმუშაოთ ორბიტაზე მყოფი ცალკეული კოსმოსური ხომალდების მომსახურების სისტემები და გავაკეთოთ სხვა წვრილმანები, რის გარეშეც შეუძლებელია კოსმოსის კვლევა. ასე რომ ყველაფერი წინ არის, იურა მაინც იამაყებს ჩვენით.

5. წინ იუპიტერისკენ

იუპიტერი ძალიან პერსპექტიულ პლანეტად გამოიყურება მომავალი კოსმოსური კვლევისთვის. და მას არ ჰქონდა დრო, რომ კბილების ზღვარზე დაყენება, როგორც მარსი ან მთვარე. მკვლევარები განსაკუთრებით დაინტერესებულნი არიან პლანეტა ევროპის თანამგზავრით ყინულოვანი სივრცით. მზიდან დიდი მანძილის გამო, ევროპა იღებს ძალიან მცირე სითბოს, მაგრამ შესაძლებელია, რომ ყინულის ქვეშ არის თხევადი წყალი, რომელიც თბება ტექტონიკური აქტივობით პლანეტის ნაწლავებში. მასთან მისასვლელად დაგჭირდებათ კრიობოტი - მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია გზა გაიაროს ყინულის სისქის რამდენიმე კილომეტრში თერმული გავლენის გამოყენებით. NASA უკვე მუშაობს ასეთ მოწყობილობაზე, რომელსაც ისინი უწოდებენ Valkyrie-ს. მოწყობილობა ათბობს წყალს ბორტზე არსებული ბირთვული ენერგიის წყაროს გამოყენებით და მიმართავს ჭავლს ყინულზე, დნება მას. Valkyrie შემდეგ აგროვებს დნობის წყალს და იმეორებს პროცედურას, თანდათან წინ მიიწევს. ალასკაზე ტესტირების დროს ნიმუშმა ერთი წლის განმავლობაში რვა კილომეტრი ყინული გადალახა. შედეგად, თუ ექსპედიცია შედგება, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ პირველად აღმოაჩენენ სიცოცხლის წარმოშობისთვის შესაფერის პირობებს.

თუმცა დიდების ხარბი ევროპელები მთელი ძალით ცდილობენ იუპიტერის მკვლევარების დაფნა თავისთვის აიღონ. 2022 წელს ისინი იუპიტერს გაუგზავნიან პლანეტათაშორის ავტომატურ სადგურს Jupiter Icy Moon Explorer. თანამგზავრი დაუყოვნებლივ შეისწავლის იუპიტერის სამ უახლოეს და უდიდეს თანამგზავრს ეგრეთ წოდებული გალილეის ჯგუფიდან: ევროპა, განიმედე და კალისტო. დათქმულ დროს წარმატებით გაშვების შემთხვევაში, მოწყობილობა იუპიტერის სისტემას 2030 წელს მიაღწევს.

6. ფრენა ალფა კენტავრში

მზის სისტემაში ექსპედიციები ყველასთვის შთამბეჭდავი არ არის, ზოგიერთს მოსწონს ალფა კენტაური. მთელი იმედი მხოლოდ "Centenary Spaceship"-ზე დევს - NASA-სა და აშშ-ს თავდაცვის მოწინავე კვლევითი პროექტების სააგენტოს ერთობლივი პროექტი. თუ ყველაფერი რიგზეა, მაშინ კაცობრიობა მიდის ჩვენთან ყველაზე ახლოს ვარსკვლავთან მზის სისტემის გარეთ, ამჟამინდელი ახალშობილთა სიცოცხლის განმავლობაში. სულ მცირე, პროექტის ლიდერები ელიან, რომ მომდევნო 100 წლის განმავლობაში შექმნიან ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობისთვის საჭირო ტექნოლოგიებს, როგორიცაა ანტიმატერიის ძრავა. ასევე საჭირო იქნება ზომებზე ფიქრი ადამიანის ორგანიზმისთვის სივრცეში ხანგრძლივი ყოფნის შედეგების თავიდან ასაცილებლად. მეცნიერების ამჟამინდელი მდგომარეობის გათვალისწინებით, მისიის წარმატების შანსები უმნიშვნელოა. თუმცა, პროექტი სულ უფრო და უფრო ფინანსდება, ამიტომ შანსები არსებობს.

7. ჯეიმს უების კოსმოსური ტელესკოპი

ჰაბლის ტელესკოპს ჰყავს მემკვიდრე, რომელიც 20 წელია დამუშავების პროცესშია. მაგრამ ეს ხანგრძლივი ლოდინი ამად ღირს – კაცობრიობა საბოლოოდ შეძლებს სამყაროს ყველაზე შორეულ ობიექტებს, რომლებიც ჩვენგან მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს. მაგალითად, დიდი აფეთქების შემდეგ წარმოქმნილი რამდენიმე პირველი ვარსკვლავი და გალაქტიკა იქნება შესაძლებელი. თუმცა, ყველაფერი ასე ვარდისფერი არ არის - ბევრი ასტროფიზიკოსი არ არის დარწმუნებული ამ ოკულარულის ეფექტურობაში, განსაკუთრებით ტესტირების დროს მრავალი წარუმატებლობისა და ბიუჯეტის გაუთავებელი ჭარბი რაოდენობით. მაგრამ დაველოდოთ და ვნახოთ, ბევრი დრო არ არის დარჩენილი, მხოლოდ ერთი წელი.

8. მოგზაურობა მარსზე

იმდენს ამბობენ, რომ რატომღაც, როგორც ჩანს, ჩვენ უკვე გავფრინდით. უფრო მეტიც, ფრენისთვის იბრძვიან არა მხოლოდ NASA, არამედ ახალი დამწყები SpaceX და Blue Origin. მეორეს მხრივ, NASA არ ჩქარობს და თვლის, რომ სჯობს გამოთვალოთ ყველა რისკი დედამიწაზე, სანამ სახეზე გალურჯებული იქნებით, ჩაიტაროთ ტესტების სერია (ასტეროიდი დასახმარებლად) და მხოლოდ ამის შემდეგ გაგზავნოთ ხალხი ვარსკვლავთშორისი მასა. ამის გაკეთებას 2030 წელს გეგმავენ, მაგრამ, დიდი ალბათობით, ფრენა გადაიდება, რადგან ამ რამდენიმე წლის განმავლობაში კოსმოსური სააგენტოს ბიჭები მხოლოდ ბიუჯეტის სიმცირეს უჩივიან. ჰოლანდიური კომპანია Mars One გეგმავს ექსპედიციის გაგზავნას 2026 წელს, მაგრამ ეს პროექტი პერიოდულად კომპრომეტირებულია იმით, რომ ის უბრალოდ გაუმართავია. ფრენის ზოგიერთი კანდიდატი ამბობს, რომ მთელი ამ მოძრაობის ორგანიზატორებს არ შეუგროვებიათ საჭირო თანხა, მაგრამ აგრძელებენ სპონსორობის იმედს.

ევროპის კოსმოსურ სააგენტოსაც აქვს მარსის მისიის საკუთარი გეგმა. ამ ამხანაგებს სურთ მარსზე ადამიანის დაშვება 2033 წლამდე. სააგენტოს მენეჯმენტში ამბობენ, რომ დაბალი დაფინანსების გამო იძულებულნი იქნებიან მიმართონ საერთაშორისო თანამშრომლობას. მაგალითად, რუსეთი ჩართულია პროგრამის ერთ-ერთ ეტაპზე, სახელწოდებით ExoMars. მაგრამ ეს ეტაპი არ არის დაკავშირებული, არამედ მასზე სიცოცხლის შესაძლებლობის შესწავლასთან.

დღეს წამყვანი კოსმოსური სააგენტოები აღიარებენ SpaceX პროგრამას, როგორც ყველაზე პერსპექტიულს მარსის ძიების თვალსაზრისით. ეს დიდწილად მათი Falcon 9 შატლის რაკეტის დამსახურებაა, რომელიც დღეს ტვირთებს აწვდის ISS-ს. რაკეტის განსაკუთრებული მახასიათებელია პირველი ეტაპის ხელახალი გამოყენებისთვის დაშვების შესაძლებლობა. ეს ტექნოლოგია შესანიშნავია მარსის მისიებისთვის.

შემოთავაზებული Startram კოსმოსური გაშვების სისტემა, რომელიც დაახლოებით 20 მილიარდი დოლარი დაჯდება მშენებლობისა და განხორციელების დასაწყებად, გვპირდება 300,000 ტონამდე ტვირთის ორბიტაზე მიტანის შესაძლებლობას ძალიან ხელმისაწვდომ ფასად 40$/კილოგრამ ტვირთამწეობაზე. იმის გათვალისწინებით, რომ 1 კგ ტვირთის კოსმოსში მიტანის ამჟამინდელი ღირებულება, საუკეთესო შემთხვევაში, $11,000-ია, პროექტი ძალიან საინტერესოდ გამოიყურება.

Startram პროექტი არ საჭიროებს რაკეტებს, საწვავს ან იონურ ძრავებს. ამ ყველაფრის ნაცვლად აქ გამოყენებული იქნება მაგნიტური მოგერიების ტექნოლოგია. აღსანიშნავია, რომ მაგნიტური ლევიტაციის მატარებლის კონცეფცია შორს არის სიახლისგან. დედამიწაზე უკვე მუშაობს მატარებლები, რომლებიც მოძრაობენ მაგნიტური ზედაპირის გასწვრივ საათში დაახლოებით 600 კილომეტრის სიჩქარით. თუმცა, ყველა ამ მაგლევს (ძირითადად იაპონიაში გამოიყენება) აქვს ერთი მთავარი დაბრკოლება, რომელიც ზღუდავს მათ მაქსიმალურ სიჩქარეს. იმისთვის, რომ ამ მატარებლებმა მიაღწიონ თავიანთ პოტენციალს და მიაღწიონ მაქსიმალურ სიჩქარეს, ჩვენ უნდა გავთავისუფლდეთ ამინდისგან, რომელიც ანელებს მათ სიჩქარეს.

Startram-ის პროექტი გვთავაზობს ამ საკითხის გადაწყვეტას დაახლოებით 20 კილომეტრის სიმაღლეზე გრძელი შეკიდული ვაკუუმური გვირაბის აგებით. ამ სიმაღლეზე ჰაერის წინააღმდეგობა ნაკლებად გამოხატულია, რაც საშუალებას მისცემს კოსმოსში გაშვება განხორციელდეს გაცილებით მაღალი სიჩქარით და გაცილებით ნაკლები წევით. კოსმოსური ხომალდი ფაქტიურად გაისროლება კოსმოსში, ატმოსფეროს გადალახვის საჭიროების გარეშე. ასეთ სისტემას დასჭირდება დაახლოებით 20 წლიანი სამუშაო და ინვესტიციები 60 მილიარდი დოლარის ოდენობით.

ასტეროიდების დამჭერი

სამეცნიერო ფანტასტიკის თაყვანისმცემლებს შორის ერთხელ იყო მწვავე დებატები ანტიმეცნიერული მეთოდისა და ასტეროიდზე დაშვების აშკარად დაუფასებელი სირთულის შესახებ, რომელიც ნაჩვენებია ცნობილ ამერიკულ სამეცნიერო ფანტასტიკურ თრილერში "არმაგედონი". ერთხელ ნასამაც კი აღნიშნა, რომ ისინი იპოვნიდნენ უკეთეს (და უფრო რეალისტურ) ვარიანტს, რათა შეეცადონ დედამიწის გადარჩენა გარდაუვალი განადგურებისგან. უფრო მეტიც, კოსმოსურმა სააგენტომ ცოტა ხნის წინ მიანიჭა გრანტი "კომეტებისა და ასტეროიდების დამჭერის" შემუშავებისა და მშენებლობისთვის. კოსმოსური ხომალდი სპეციალური მძლავრი ჰარპუნით მიეკვრება შერჩეულ კოსმოსურ ობიექტს და თავისი ძრავების ძალის გამოყენებით ამ ობიექტებს დედამიწასთან მიახლოების სახიფათო ტრაექტორიას აშორებს.

გარდა ამისა, მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ასტეროიდების დასაჭერად მათგან მინერალების შემდგომი მოპოვების მიზნით. კოსმოსური ობიექტი იზიდავს ჰარპუნს და მიიყვანს სასურველ ადგილას, მაგალითად, მარსის ან მთვარის ორბიტაზე, სადაც განთავსდება ორბიტალური ან სახმელეთო ბაზები. რის შემდეგაც სამთო ჯგუფები გაიგზავნება ასტეროიდზე.

მზის ზონდი

ისევე, როგორც დედამიწაზე, მზესაც აქვს თავისი ქარები და შტორმები. თუმცა, დედამიწაზე მყოფი ქარებისგან განსხვავებით, მზის ქარს შეუძლია არა მხოლოდ თქვენი თმის გაფუჭება, არამედ ფაქტიურად აორთქლება. NASA-ს ავიაკოსმოსური სააგენტოს ცნობით, მზის შესახებ ბევრ კითხვას, რომლებსაც ჯერ კიდევ არ აქვთ პასუხი, პასუხს გასცემს მზის ზონდი, რომელიც ჩვენს სანათურს 2018 წელს გაუგზავნის.

კოსმოსურ ხომალდს მზესთან მიახლოება მოუწევს დაახლოებით 6 მილიონი კილომეტრის მანძილზე. ეს გამოიწვევს იმ ფაქტს, რომ ზონდს მოუწევს განიცადოს ისეთი სიმძლავრის რადიაციული ენერგიის ზემოქმედება, რომელიც არცერთ ადამიანის მიერ შექმნილ კოსმოსურ ხომალდს არ განუცდია. ინჟინრებისა და მეცნიერების აზრით, ნახშირბადის კომპოზიტური სითბოს ფარი 12 სანტიმეტრი სისქით დაეხმარება ზონდის დაცვას მავნე გამოსხივებისგან.

თუმცა, NASA-ს არ შეუძლია ზონდის პირდაპირ მზეზე გაგზავნა. კოსმოსურ ხომალდს ვენერას გარშემო სულ მცირე შვიდი ორბიტალური გავლა მოუწევს. და ამას მას დაახლოებით შვიდი წელი დასჭირდება. ყოველი როტაცია დააჩქარებს ზონდს და დაარეგულირებს ტრაექტორიას სწორ კურსზე. ბოლო ფრენის შემდეგ ზონდი მზის ორბიტისკენ გაემართება, მისი ზედაპირიდან 5,8 მილიონი კილომეტრის დაშორებით. ამგვარად, ის მზესთან ყველაზე ახლოს ადამიანის მიერ შექმნილი კოსმოსური ობიექტი გახდება. ამჟამინდელი რეკორდი ეკუთვნის Helios 2 კოსმოსურ ზონდს, რომელიც მდებარეობს მზისგან დაახლოებით 43,5 მილიონი კილომეტრის მანძილზე.

მარსის ფორპოსტი

მარსზე და ევროპაში მომავალი ფრენების გაჩენის პერსპექტივები უზარმაზარია. NASA-ს სჯერა, რომ თუ მათ არ შეუშლის ხელს რაიმე გლობალური კატაკლიზმები და მკვლელი ასტეროიდების დაცემა, სააგენტო ადამიანს მარსის ზედაპირზე გაგზავნის მომდევნო ორი ათწლეულის განმავლობაში. ნასამ უკვე წარმოადგინა მომავალი მარსის ფორპოსტის კონცეფცია, რომლის მშენებლობაც 2030-იანი წლების ბოლოს იგეგმება.

დაგეგმილი კვლევის არეალის რადიუსი დაახლოებით 100 კილომეტრი იქნება. განთავსდება საცხოვრებელი მოდულები, სამეცნიერო კომპლექსები, პარკინგი მარსის როვერებისთვის, ასევე სამთო აღჭურვილობა ოთხკაციანი გუნდისთვის. კომპლექსისთვის ენერგიას ნაწილობრივ რამდენიმე კომპაქტური ბირთვული რეაქტორი გამოიმუშავებს. გარდა ამისა, ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს მზის პანელებით, რაც, რა თქმა უნდა, არაეფექტური გახდება მარსის ქვიშის ქარიშხლის შემთხვევაში (აქედან გამომდინარე კომპაქტური რეაქტორების საჭიროება).

დროთა განმავლობაში ამ მხარეში მრავალი სამეცნიერო ჯგუფი დასახლდება, რომლებსაც მოუწევთ საკუთარი საკვების მოყვანა, მარსის წყლის შეგროვება და ადგილზე სარაკეტო საწვავის შექმნაც კი დედამიწაზე დაბრუნებისთვის. საბედნიეროდ, მარსის ბაზის ასაშენებლად ბევრი სასარგებლო და საჭირო მასალა უშუალოდ მარსის ნიადაგშია მოთავსებული, ასე რომ თქვენ არ მოგიწევთ ზოგიერთი ნივთის ტარება პირველი მარსის კოლონიის დასამყარებლად.

NASA ATHLETE როვერი

ობობის მსგავსი ATHLETE (All-Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer) როვერი ერთ დღეს მთვარის კოლონიზაციას მოახდენს. სპეციალური საკიდის წყალობით, რომელიც შედგება ექვსი დამოუკიდებელი ფეხისგან, რომელსაც შეუძლია ყველა მიმართულებით შემობრუნება, როვერს შეუძლია გადაადგილება ნებისმიერი სირთულის ადგილზე. ამავდროულად, ბორბლების არსებობა საშუალებას აძლევს მას უფრო სწრაფად გადაადგილდეს უფრო დონის ზედაპირზე.

ეს ჰექსოპოდ შეიძლება აღჭურვილი იყოს მრავალფეროვანი სამეცნიერო და სამუშაო აღჭურვილობით და საჭიროების შემთხვევაში ადვილად უმკლავდება მობილური ამწის როლს. ზემოთ მოცემულ ფოტოში, მაგალითად, ATHLETE-ს აქვს დაყენებული საცხოვრებლის მოდული. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როვერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მობილური სახლი. ATHLETE-ის სიმაღლე დაახლოებით 4 მეტრია. ამავდროულად, მას შეუძლია აწიოს და გადაიტანოს 400 კილოგრამამდე წონა. და ეს დედამიწის გრავიტაციაშია!

ATHLETE-ის ყველაზე დიდი უპირატესობა მდგომარეობს მის შეჩერებაში, რაც აძლევს მას წარმოუდგენელ მობილურობას და მძიმე საგნების მიწოდების რთული სამუშაოს შესრულების უნარს, განსხვავებით სტაციონარული ლანდერებისგან, რომლებიც გამოიყენება წარსულში და გამოიყენება დღეს. ATHLETE-ის გამოყენების ერთ-ერთი ვარიანტია 3D ბეჭდვა. მასზე 3D პრინტერის დაყენება საშუალებას მისცემს როვერს გამოიყენოს როგორც მობილური ბეჭდვის მოწყობილობა მთვარის საცხოვრებლებისთვის.

3D დაბეჭდილი მარსის სახლები

მარსზე ადამიანის მისიის მომზადებაში დასახმარებლად, NASA-მ მოაწყო არქიტექტურის კონკურსი 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიების შემუშავებისა და სპონსორობის მიზნით, რომელიც საშუალებას მისცემს 3D ბეჭდვას მარსის სახლების აშენებაში.

კონკურსის ერთადერთი მოთხოვნა იყო მარსზე მაინინგისთვის ფართოდ ხელმისაწვდომი მასალების გამოყენება. გამარჯვებულები იყვნენ ორი დიზაინის კომპანია ნიუ-იორკიდან, Team Space Exploration Architecture და Clouds Architecture Office, რომლებმაც შემოგვთავაზეს მარსის სახლის ICE HOUSE-ის კონცეფცია. კონცეფცია იყენებს ყინულს, როგორც საფუძველს (აქედან გამომდინარე, სახელი). შენობების მშენებლობა განხორციელდება მარსის ყინულოვან ზონებში, სადაც გაიგზავნება სადესანტო მოდულები, დატვირთული მრავალი კომპაქტური რობოტით, რომლებიც შეაგროვებენ ჭუჭყს და ყინულს ამ მოდულების გარშემო სტრუქტურების ასაშენებლად.

სტრუქტურების კედლები დამზადდება წყლის, გელისა და სილიციუმის ნაზავისაგან. მას შემდეგ, რაც მასალა იყინება მარსის ზედაპირზე დაბალი ტემპერატურის წყალობით, შედეგი არის ძალიან შესაფერისი ორკედლიანი ოთახი საცხოვრებლად. პირველი კედელი შედგება ყინულის ნარევისგან და უზრუნველყოფს დამატებით დაცვას რადიაციისგან, მეორე კედლის როლს თავად მოდული შეასრულებს.

გაფართოებული კორონაგრაფი

მზის გვირგვინის (ვარსკვლავის ატმოსფეროს გარე ფენა, დამუხტული ნაწილაკებისგან შემდგარი) ღრმა შესწავლას ერთი გარემოება აფერხებს. და ეს გარემოება, რაც არ უნდა ირონიულად ჟღერდეს, თავად მზეა. პრობლემის გადაწყვეტა შეიძლება იყოს ეგრეთ წოდებული მოცულობითი მზის დიმერი, ბურთი ოდნავ აღემატება ჩოგბურთის ბურთს, რომელიც დამზადებულია სუპერ მუქი ტიტანის შენადნობისგან. დიმერის არსი შემდეგია: ის დამონტაჟებულია მზისკენ მიმართული სპექტროგრაფის წინ, რითაც ქმნის მზის მინიატურულ დაბნელებას, ტოვებს მხოლოდ მზის გვირგვინს.

NASA ამჟამად იყენებს მზის ბრტყელ დაჩრდილვას თავის SOHO და STEREO კოსმოსურ ხომალდზე, მაგრამ ასეთი მოწყობილობების ბრტყელი დიზაინი ქმნის გარკვეულ ბუნდოვანებას და არასაჭირო დამახინჯებას. ამ პრობლემის გადაწყვეტა თავად კოსმოსმა შემოგვთავაზა. ცნობილია, რომ დედამიწას აქვს საკუთარი მზის ობსკურანტი, რომელიც მდებარეობს დაახლოებით 400 000 კილომეტრის დაშორებით. ეს ბუნდოვანი, რა თქმა უნდა, არის მთვარე, რომლის წყალობითაც ზოგჯერ მზის დაბნელების მოწმენი ვართ.

NASA-ს მოცულობითი დიმერს მოუწევს მთვარის დაბნელების ეფექტის რეპროდუცირება, რა თქმა უნდა, მხოლოდ კოსმოსური ხომალდისთვის, რომელიც იკვლევს მზეს, მაგრამ მისი სპექტროგრაფიდან ორი მეტრის მანძილზე მდებარე დიმერი დაეხმარება მზის გვირგვინის შესწავლას ყოველგვარი გარეშე. პრობლემები, ჩარევა ან დამახინჯება.

Honeybee Robotics Technologies

Honeybee Robotics, მცირე დასავლური კერძო კომპანია, რომელიც დაკავებულია სხვადასხვა კოსმოსური ტექნოლოგიების შემუშავებითა და წარმოებით, ახლახან მიიღო ბრძანება აეროკოსმოსური სააგენტოს NASA-სგან, განეხორციელებინა ორი ახალი ტექნოლოგიური განვითარება Asteroid Redirect System კოსმოსური პროგრამისთვის. პროგრამის მთავარი მიზანია ასტეროიდების შესწავლა და სამომავლოდ დედამიწასთან მათი შეჯახების შესაძლო საფრთხეებთან ბრძოლის გზების მოძიება. გარდა ამისა, კომპანია ავითარებს სხვა არანაკლებ საინტერესო ნივთებს.

მაგალითად, ერთ-ერთი ასეთი განვითარებაა კოსმოსური იარაღი, რომელიც ისვრის სპეციალურ ჭურვებს ასტეროიდებზე და ისვრის ნაწილებს კოსმოსური ობიექტიდან. ასტეროიდის ნაწილის ამ გზით გადაღებისას, სპეციალური კოსმოსური ხომალდი დაიჭერს მას თავისი რობოტული კლანჭებით და გადაიტანს მთვარის ორბიტაზე, სადაც მეცნიერებს შეუძლიათ უფრო დეტალურად შეისწავლონ მისი სტრუქტურა. NASA გეგმავს ამ მოწყობილობის გამოცდას სამიდან ერთ ასტეროიდზე: Itokawa, Bennu ან 2008 EV5.

მეორე განვითარება არის ეგრეთ წოდებული კოსმოსური ნანობურღი ასტეროიდებიდან ნიადაგის ნიმუშების შესაგროვებლად. ბურღის წონა მხოლოდ 1 კილოგრამია, ხოლო ზომით ოდნავ აღემატება საშუალო სმარტფონს. წვრთნას გამოიყენებენ რობოტები ან ასტრონავტები. იგი გამოყენებული იქნება ნიადაგის საჭირო რაოდენობის შესაგროვებლად შემდგომი ანალიზისთვის.

მზის თანამგზავრი SPS-ALPHA

SPS-ALPHA არის მზის ენერგიაზე მომუშავე ორბიტალური კოსმოსური ხომალდი, რომელიც შედგება ათიათასობით თხელი სარკისგან. დაგროვილი ენერგია გარდაიქმნება მიკროტალღურ ღუმელში და გაიგზავნება უკან სპეციალურ მიწის სადგურებში, სადაც იქიდან გადაეცემა ელექტროგადამცემ ხაზებს მთელი ქალაქების ელექტრომომარაგებისთვის.

ეს პროექტი, ალბათ, ერთ-ერთი ყველაზე რთული განსახორციელებელია დღევანდელ შერჩევაში წარმოდგენილთა შორის. ჯერ ერთი, აღწერილი SPS-ALPHA პლატფორმა ზომით გაცილებით დიდი იქნება, ვიდრე საერთაშორისო კოსმოსური სადგური. მის მშენებლობას დიდი დრო, ასტრონავტ-ინჟინრების მთელი არმია და კოლოსალური სახსრების ინვესტიცია დასჭირდება. მისი გიგანტური ზომის გამო, პლატფორმა პირდაპირ ორბიტაზე უნდა აშენდეს. მეორეს მხრივ, პლატფორმის ელემენტები დამზადდება მასობრივი წარმოების თვალსაზრისით შედარებით იაფი და გაურთულებელი მასალებისგან, რაც ნიშნავს, რომ პროექტი ავტომატურად გადადის „შეუძლებელიდან“ „ძალიან რთულზე“, რაც, თავის მხრივ, ხსნის იმედი მაქვს, რომ ერთ მშვენიერ დღეს მისი განხორციელება ამას ნამდვილად გააკეთებს.

პროექტი "ობიექტური ევროპა"

Objective Europa პროექტი არის ყველაზე გიჟური კოსმოსის კვლევის იდეა, რაც კი ოდესმე ყოფილა შემოთავაზებული. მისი მთავარი მიზანია ადამიანის გაგზავნა ევროპაში, იუპიტერის ერთ-ერთ მთვარეზე, სპეციალურ წყალქვეშა ნავზე, რომლის წყალობითაც განხორციელდება თანამგზავრის სუბყინულოვან ოკეანეში შესაძლო სიცოცხლის ძებნა.

რაც ამ პროექტს სიგიჟეს მატებს არის ის, რომ ეს არის ცალმხრივი მისია. ნებისმიერი ასტრონავტი, რომელიც გადაწყვეტს ევროპაში წასვლას, რეალურად უნდა დათანხმდეს, რომ სიცოცხლე გასწიროს მეცნიერების სასიკეთოდ, თანაც შესაძლებლობა ჰქონდეს უპასუხოს თანამედროვე ასტრონომიის ყველაზე ფარულ კითხვას: არის თუ არა სიცოცხლე კოსმოსში გარდა იმისა, რომ დედამიწაზე?

Objective Europa პროექტის იდეა კრისტინ ფონ ბენგსტონს ეკუთვნის. Bengston ამჟამად აწარმოებს crowdsourcing კამპანიას ამ პროექტისთვის თანხების მოსაზიდად. თავად წყალქვეშა ნავი უახლესი ტექნოლოგიებით იქნება აღჭურვილი. იქნება სუპერ მძლავრი საბურღი, მრავალგანზომილებიანი წევის ძრავები, მძლავრი პროჟექტორები და, შესაძლოა, წყვილი მრავალფუნქციური რობოტული იარაღი. წყალქვეშა ნავს, ისევე როგორც კოსმოსურ ხომალდს, რომელიც მას ევროპაში წაიყვანს, დასჭირდება ძლიერი რადიაციული დაცვა.

სადესანტო ადგილის არჩევანი გადამწყვეტი იქნება. ევროპის ყინულის სისქე თითქმის მთელ ზედაპირზე რამდენიმე კილომეტრია, ამიტომ უმჯობესი იქნება მოწყობილობის დაშვება ხარვეზებისა და ბზარების გვერდით, სადაც ყინულის ქერქი არც ისე ძლიერი და სქელია. პროექტი, რა თქმა უნდა, ბევრ კითხვას ბადებს, მათ შორის მორალურს.

2011 წელს შეერთებულმა შტატებმა შეწყვიტა კოსმოსური სატრანსპორტო სისტემის კომპლექსის ექსპლუატაცია მრავალჯერადი კოსმოსური შატლით, რის შედეგადაც რუსული სოიუზის ოჯახის ხომალდები საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე ასტრონავტების მიტანის ერთადერთი საშუალება გახდა. მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში ეს ვითარება გაგრძელდება და ამის შემდეგ მოსალოდნელია ახალი გემების გამოჩენა, რომლებსაც შეუძლიათ კონკურენცია გაუწიონ სოიუზს. პილოტირებული კოსმოსური ფრენის სფეროში ახალი მოვლენები იქმნება როგორც ჩვენს ქვეყანაში, ასევე მის ფარგლებს გარეთ.

Რუსეთის ფედერაცია"

გასული ათწლეულების განმავლობაში, რუსეთის კოსმოსურმა ინდუსტრიამ რამდენიმე მცდელობა გააკეთა, შეექმნა პერსპექტიული პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი, რომელიც შესაფერისია სოიუზის ჩასანაცვლებლად. თუმცა, ამ პროექტებს მოსალოდნელი შედეგები ჯერ არ მოჰყოლია. სოიუზის შეცვლის უახლესი და ყველაზე პერსპექტიული მცდელობა არის ფედერაციის პროექტი, რომელიც გვთავაზობს მრავალჯერადი გამოყენების სისტემის მშენებლობას პილოტირებული და სატვირთო ვერსიებით.

გემის "ფედერაციის" მოდელები. ფოტო: Wikimedia Commons

2009 წელს სარაკეტო და კოსმოსურმა კორპორაციამ Energia-მ მიიღო შეკვეთა კოსმოსური ხომალდის დაპროექტების შესახებ, სახელწოდებით "Advanced Manned Transport System". სახელი "ფედერაცია" მხოლოდ რამდენიმე წლის შემდეგ გაჩნდა. ბოლო დრომდე RSC Energia ამუშავებდა საჭირო დოკუმენტაციას. ახალი ტიპის პირველი გემის მშენებლობა გასული წლის მარტში დაიწყო. მალე მზა ნიმუში დაიწყებს ტესტირებას სტენდებზე და საცდელ მოედნებზე.

ბოლო გამოცხადებული გეგმების მიხედვით, ფედერაციის პირველი კოსმოსური ფრენა 2022 წელს განხორციელდება და გემი ტვირთს ორბიტაზე გააგზავნის. პირველი რეისი ბორტზე ეკიპაჟით 2024 წელს იგეგმება. საჭირო შემოწმებების ჩატარების შემდეგ ხომალდი უფრო გაბედული მისიების შესრულებას შეძლებს. ასე რომ, მომდევნო ათწლეულის მეორე ნახევარში შეიძლება განხორციელდეს მთვარის უპილოტო და პილოტირებული ფრენები.

გემს, რომელიც შედგება მრავალჯერადი დასაბრუნებელი სატვირთო-სამგზავრო კაბინისგან და ერთჯერადი ძრავის განყოფილებისგან, ექნება მასა 17-19 ტონამდე. მისი მიზნებიდან და ტვირთამწეობიდან გამომდინარე, მას შეეძლება აიღოს მდე. ექვსი ასტრონავტი ან 2 ტონა ტვირთი. დაბრუნებისას დაშვების მოდული შეიძლება შეიცავდეს 500 კგ-მდე ტვირთს. ცნობილია, რომ გემის რამდენიმე ვერსია მუშავდება სხვადასხვა პრობლემის გადასაჭრელად. შესაბამისი კონფიგურაციის მქონე ფედერაციას შეეძლება ხალხის ან ტვირთის გაგზავნა ISS-ში, ან ორბიტაზე დამოუკიდებლად ოპერირება. გემი ასევე გამოყენებული იქნება მთვარეზე მომავალ ფრენებში.

ამერიკული კოსმოსური ინდუსტრია, რომელიც რამდენიმე წლის წინ შატლის გარეშე დარჩა, დიდ იმედებს ამყარებს პერსპექტიულ Orion პროექტზე, რომელიც არის დახურული Constellation პროგრამის იდეების განვითარება. ამ პროექტის შემუშავებაში ჩართული იყო რამდენიმე წამყვანი ორგანიზაცია, როგორც ამერიკული, ასევე უცხოური. ამდენად, ევროპის კოსმოსური სააგენტო პასუხისმგებელია ასაწყობი განყოფილების შექმნაზე და Airbus-ი ააშენებს ასეთ პროდუქტებს. ამერიკული მეცნიერება და ინდუსტრია წარმოდგენილია NASA და Lockheed Martin.

ორიონის გემის მოდელი. NASA-ს ფოტო

პროექტი Orion მისი ამჟამინდელი სახით 2011 წელს დაიწყო. ამ დროისთვის NASA-მ დაასრულა გარკვეული სამუშაოები Constellation პროგრამაზე, მაგრამ ის უნდა მიტოვებულიყო. გარკვეული განვითარება ამ პროექტიდან ახალზე გადავიდა. უკვე 2014 წლის 5 დეკემბერს ამერიკელმა სპეციალისტებმა მოახერხეს პერსპექტიული გემის პირველი საცდელი გაშვება უპილოტო კონფიგურაციაში. ახალი გაშვება ჯერ არ ყოფილა. დადგენილი გეგმების შესაბამისად, პროექტის ავტორებმა უნდა დაასრულონ საჭირო სამუშაოები და მხოლოდ ამის შემდეგ იქნება შესაძლებელი ტესტირების ახალი ეტაპის დაწყება.

ამჟამინდელი გეგმების თანახმად, კოსმოსური სატვირთოს კონფიგურაციაში Orion-ის ახალი ფრენა განხორციელდება მხოლოდ 2019 წელს, Space Launch System გამშვები მანქანის გამოჩენის შემდეგ. გემის უპილოტო ვერსიას მოუწევს ISS-თან მუშაობა და ასევე მთვარის ირგვლივ ფრენა. 2023 წლიდან ასტრონავტები ორიონების ბორტზე იქნებიან. გრძელვადიანი პილოტირებული ფრენები, მათ შორის მთვარის ფრენები, დაგეგმილია მომდევნო ათწლეულის მეორე ნახევრისთვის. სამომავლოდ არ არის გამორიცხული ორიონის სისტემის გამოყენება მარსის პროგრამაში.

გემს, რომლის მაქსიმალური გაშვების წონაა 25,85 ტონა, ექნება დალუქული განყოფილება 9 კუბურ მეტრზე ნაკლები მოცულობის, რაც საშუალებას მისცემს მას გადაიტანოს საკმაოდ დიდი ტვირთი ან ხალხი. დედამიწის ორბიტაზე ექვსამდე ადამიანის გადაყვანა იქნება შესაძლებელი. "მთვარის" ეკიპაჟი შემოიფარგლება ოთხი ასტრონავტით. გემის ტვირთის მოდიფიკაცია აწევს 2-2,5 ტონამდე, უფრო მცირე მასის უსაფრთხოდ დაბრუნების შესაძლებლობით.

CST-100 Starliner

კოსმოსური ხომალდის Orion-ის ალტერნატივად შეიძლება განიხილებოდეს CST-100 Starliner, რომელიც შემუშავებულია Boeing-ის მიერ, როგორც ნასას კომერციული ეკიპაჟის ტრანსპორტირების შესაძლებლობების პროგრამის ნაწილი. პროექტი გულისხმობს პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის შექმნას, რომელსაც შეუძლია რამდენიმე ადამიანის ორბიტაზე გადაყვანა და დედამიწაზე დაბრუნება. მთელი რიგი დიზაინის მახასიათებლების გამო, მათ შორის აღჭურვილობის ერთჯერად გამოყენებასთან დაკავშირებული, დაგეგმილია გემის აღჭურვა ასტრონავტებისთვის ერთდროულად შვიდი ადგილით.

CST-100 ორბიტაზე, ჯერჯერობით მხოლოდ მხატვრის წარმოსახვაშია. ნასას ნახატი

Starliner შეიქმნა 2010 წლიდან Boeing-ისა და Bigelow Aerospace-ის მიერ. დიზაინს რამდენიმე წელი დასჭირდა და ახალი გემის პირველი გაშვება მოსალოდნელი იყო ამ ათწლეულის შუა რიცხვებში. თუმცა, გარკვეული სირთულეების გამო, საცდელი გაშვება რამდენჯერმე გადაიდო. NASA-ს ბოლო გადაწყვეტილებით, CST-100 კოსმოსური ხომალდის პირველი გაშვება ტვირთით ბორტზე მიმდინარე წლის აგვისტოში უნდა განხორციელდეს. გარდა ამისა, ბოინგმა პილოტირებული ფრენის განხორციელების ნებართვა ნოემბერში მიიღო. როგორც ჩანს, პერსპექტიული გემი ტესტირებისთვის მზად იქნება უახლოეს მომავალში და ახალი განრიგის ცვლილებები აღარ იქნება საჭირო.

Starliner განსხვავდება ამერიკული და უცხოური დიზაინის პერსპექტიული პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის სხვა პროექტებისგან თავისი უფრო მოკრძალებული მიზნებით. როგორც შემქმნელებმა ჩათვალეს, ამ ხომალდს მოუწევს ხალხის მიწოდება ISS-ში ან სხვა პერსპექტიულ სადგურებზე, რომლებიც ამჟამად ვითარდება. დედამიწის ორბიტის მიღმა ფრენები არ იგეგმება. ეს ყველაფერი ამცირებს გემზე მოთხოვნებს და, შედეგად, შესაძლებელს ხდის შესამჩნევი დანაზოგის მიღწევას. პროექტის დაბალი ღირებულება და ასტრონავტების ტრანსპორტირების ხარჯების შემცირება შეიძლება კარგი კონკურენტული უპირატესობა იყოს.

CST-100 გემის დამახასიათებელი თვისებაა მისი საკმაოდ დიდი ზომა. სასიცოცხლო კაფსულის დიამეტრი 4,5 მ-ზე ოდნავ მეტი იქნება, გემის მთლიანი სიგრძე კი 5 მ-ს გადააჭარბებს, საერთო მასა იქნება 13 ტონა, აღსანიშნავია, რომ მაქსიმალური შიდა მოცულობის მისაღებად დიდი ზომები იქნება გამოყენებული. შემუშავებულია 11 კუბური მეტრი მოცულობის დალუქული განყოფილება აღჭურვილობისა და ხალხის განსათავსებლად. ასტრონავტებისთვის შვიდი ადგილის დაყენება იქნება შესაძლებელი. ამ მხრივ, Starliner ხომალდი - თუ ის მოახერხებს ოპერაციის მიღწევას - შეიძლება გახდეს ერთ-ერთი ლიდერი.

დრაკონი V2

რამდენიმე დღის წინ, ნასამ ასევე დაადგინა SpaceX-დან კოსმოსური ხომალდების ახალი საცდელი ფრენების დრო. ამრიგად, Dragon V2 ტიპის პილოტირებული კოსმოსური ხომალდის პირველი საცდელი გაშვება 2018 წლის დეკემბერშია დაგეგმილი. ეს პროდუქტი არის უკვე გამოყენებული Dragon "სატვირთო მანქანის" გადამუშავებული ვერსია, რომელსაც შეუძლია ხალხის გადაყვანა. პროექტის შემუშავება საკმაოდ დიდი ხნის წინ დაიწყო, მაგრამ მხოლოდ ახლა უახლოვდება ტესტირებას.

Dragon V2 გემის განლაგება dj პრეზენტაციის დრო. NASA-ს ფოტო

Dragon V2 პროექტი გულისხმობს განახლებული სატვირთო განყოფილების გამოყენებას, რომელიც ადაპტირებულია ადამიანების ტრანსპორტირებისთვის. დამკვეთის მოთხოვნებიდან გამომდინარე, ამბობენ, რომ ასეთ ხომალდს ორბიტაზე შვიდი ადამიანის გაყვანა შეუძლია. მისი წინამორბედის მსგავსად, ახალი Dragon იქნება ხელახლა გამოყენებადი და შეძლებს ახალი ფრენების განხორციელებას მცირე რემონტის შემდეგ. პროექტი ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში მუშავდებოდა, მაგრამ ტესტირება ჯერ არ დაწყებულა. 2018 წლის აგვისტომდე SpaceX პირველად გაუშვებს Dragon V2-ს კოსმოსში; ეს ფრენა ბორტზე ასტრონავტების გარეშე შესრულდება. სრულფასოვანი პილოტირებული ფრენა, ნასას ინსტრუქციების შესაბამისად, დეკემბერში იგეგმება.

SpaceX ცნობილია თავისი თამამი გეგმებით ნებისმიერი პერსპექტიული პროექტისთვის და პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი არ არის გამონაკლისი. თავდაპირველად, Dragon V2 განკუთვნილია მხოლოდ ISS-ში ხალხის გასაგზავნად. ასევე შესაძლებელია ასეთი გემის გამოყენება დამოუკიდებელ ორბიტალურ მისიებში, რომლებიც გრძელდება რამდენიმე დღემდე. შორეულ მომავალში იგეგმება მთვარეზე გემის გაგზავნა. უფრო მეტიც, მისი დახმარებით მათ სურთ მოაწყონ კოსმოსური ტურიზმის ახალი „მარშრუტი“: კომერციულ ბაზაზე მგზავრებთან ერთად მანქანები მთვარის ირგვლივ იფრენენ. თუმცა, ეს ყველაფერი ჯერ კიდევ შორეული მომავლის საკითხია და თავად გემს კი არ მოასწრო ყველა საჭირო გამოცდის ჩაბარების დრო.

საშუალო ზომის, Dragon V2 გემს აქვს წნევით განყოფილება 10 კუბური მეტრი მოცულობით და 14 კუბური მეტრიანი განყოფილება წნევის გარეშე. დეველოპერული კომპანიის ცნობით, მას შეეძლება ISS-ში 3,3 ტონაზე ცოტა მეტი ტვირთის მიტანა და 2,5 ტონა დედამიწაზე დაბრუნება. პილოტირებულ კონფიგურაციაში შემოთავაზებულია სალონში შვიდი ადგილის დაყენება. ამრიგად, ახალი "დრაკონი" შეძლებს, მინიმუმ, არ ჩამოუვარდეს კონკურენტებს ტევადობის თვალსაზრისით. შემოთავაზებულია ეკონომიკური უპირატესობების მოპოვება მრავალჯერადი გამოყენების გზით.

ინდური კოსმოსური ხომალდი

კოსმოსური ინდუსტრიის წამყვან ქვეყნებთან ერთად, სხვა სახელმწიფოებიც ცდილობენ შექმნან პილოტირებული კოსმოსური ხომალდების საკუთარი ვერსიები. ამრიგად, უახლოეს მომავალში შეიძლება განხორციელდეს პერსპექტიული ინდური კოსმოსური ხომალდის პირველი ფრენა ბორტზე ასტრონავტებით. ინდოეთის კოსმოსური კვლევის ორგანიზაცია (ISRO) 2006 წლიდან მუშაობს საკუთარ კოსმოსურ პროექტზე და უკვე დაასრულა საჭირო სამუშაოების ნაწილი. გარკვეული მიზეზების გამო, ამ პროექტს ჯერ არ მიუღია სრული აღნიშვნა და დღემდე ცნობილია როგორც "კოსმოსური ხომალდი ISRO-დან".

პერსპექტიული ინდური გემი და მისი გადამზიდავი. სურათი Timesofindia.indiatimes.com

ცნობილი მონაცემებით, ISRO-ს ახალი პროექტი უცხო ქვეყნების პირველი გემების მსგავსი შედარებით მარტივი, კომპაქტური და მსუბუქი პილოტირებული მანქანის მშენებლობას გულისხმობს. კერძოდ, გარკვეული მსგავსებაა მერკურის ოჯახის ამერიკულ ტექნოლოგიასთან. საპროექტო სამუშაოების ნაწილი რამდენიმე წლის წინ დასრულდა და 2014 წლის 18 დეკემბერს მოხდა გემის პირველი გაშვება ბალასტური ტვირთით. უცნობია, როდის გამოიტანს ახალი კოსმოსური ხომალდი პირველ კოსმონავტებს ორბიტაზე. ამ მოვლენის დრო რამდენჯერმე გადაინაცვლა და ჯერჯერობით ამ საკითხზე მონაცემები არ არსებობს.

ISRO პროექტი გვთავაზობს კაფსულის მშენებლობას, რომლის წონაა არაუმეტეს 3,7 ტონა, შიდა მოცულობით რამდენიმე კუბური მეტრი. მისი დახმარებით იგეგმება სამი ასტრონავტის ორბიტაზე მიტანა. გამოაცხადა ავტონომია კვირის დონეზე. გემის პირველი მისიები მოიცავს ორბიტაზე ყოფნას, მანევრირებას და ა.შ. სამომავლოდ, ინდოელი მეცნიერები გეგმავენ დაწყვილებულ გაშვებას გემების შეხვედრებთან და დოკებთან. თუმცა, ეს ჯერ კიდევ შორია.

დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე ფრენების დაუფლების შემდეგ, ინდოეთის კოსმოსური კვლევის ორგანიზაცია რამდენიმე ახალი პროექტის შექმნას გეგმავს. გეგმები მოიცავს ახალი თაობის მრავალჯერადი გამოყენების კოსმოსური ხომალდის შექმნას, ასევე პილოტირებული ფრენებს მთვარეზე, რომელიც სავარაუდოდ განხორციელდება უცხოელ კოლეგებთან თანამშრომლობით.

პროექტები და პერსპექტივები

პერსპექტიული პილოტირებული კოსმოსური ხომალდები ახლა იქმნება რამდენიმე ქვეყანაში. ამავდროულად, საუბარია ახალი გემების გამოჩენის სხვადასხვა წინაპირობებზე. ამრიგად, ინდოეთი აპირებს საკუთარი პირველი პროექტის შემუშავებას, რუსეთი აპირებს არსებული სოიუზის შეცვლას, ხოლო შეერთებულ შტატებს სჭირდება შიდა გემები ხალხის ტრანსპორტირების შესაძლებლობით. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, პრობლემა იმდენად მკაფიოდ იჩენს თავს, რომ NASA იძულებულია ერთდროულად განავითაროს ან მხარი დაუჭიროს პერსპექტიული კოსმოსური ტექნოლოგიების რამდენიმე პროექტს.

შექმნის განსხვავებული წინაპირობების მიუხედავად, პერსპექტიულ პროექტებს თითქმის ყოველთვის აქვთ მსგავსი მიზნები. ყველა კოსმოსური ძალა აპირებს ექსპლუატაციაში გაუშვას საკუთარი ახალი პილოტირებადი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც შესაფერისია მინიმუმ ორბიტალური ფრენებისთვის. ამასთან, მიმდინარე პროექტების უმეტესობა იქმნება ახალი მიზნების მიღწევის გათვალისწინებით. გარკვეული ცვლილებების შემდეგ, ზოგიერთ ახალ ხომალდს მოუწევს ორბიტაზე გასვლა და მინიმუმ მთვარეზე წასვლა.

საინტერესოა, რომ ახალი ტექნოლოგიების პირველი გაშვებების უმეტესობა იმავე პერიოდშია დაგეგმილი. მიმდინარე ათწლეულის ბოლოდან 20-იანი წლების შუა ხანებამდე, რამდენიმე ქვეყანა აპირებს პრაქტიკაში გამოცადოს თავისი უახლესი განვითარება. თუ სასურველი შედეგები იქნება მიღწეული, კოსმოსური ინდუსტრია საგრძნობლად შეიცვლება მომდევნო ათწლეულის ბოლოს. გარდა ამისა, ახალი ტექნოლოგიების შემქმნელების წინდახედულობის წყალობით, ასტრონავტიკას ექნება შესაძლებლობა არა მხოლოდ იმუშაოს დედამიწის ორბიტაზე, არამედ იფრინოს მთვარეზე ან თუნდაც მოემზადოს უფრო გაბედული მისიებისთვის.

სხვადასხვა ქვეყანაში შექმნილი პილოტირებული კოსმოსური ხომალდების პერსპექტიული პროექტები ჯერ არ მიუღწევია სრული ტესტირების ეტაპს და ბორტზე ეკიპაჟით ფრენებს. თუმცა, წელს რამდენიმე ასეთი გაშვება განხორციელდება და მსგავსი ფრენები მომავალშიც გაგრძელდება. კოსმოსური ინდუსტრიის განვითარება გრძელდება და სასურველ შედეგებს იძლევა.

საიტების მასალებზე დაყრდნობით:
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/