Ne oldu? Pek çok şey, Vietnam Savaşı, Watergate skandalı vb. dahil. Ancak köküne bakarsanız ve geçici ve önemsiz olan her şeyden kurtulursanız, aslında tek bir neden olduğu ortaya çıkar: para.

Bazen uzay yolculuğunun çok pahalı olduğunu unutuyoruz. Sadece yarım kiloluk herhangi bir şeyi Dünya yörüngesine koymanın maliyeti 10.000 dolardır. John Glenn'in gerçek boyutlu, som altından bir heykelini hayal edin ve bu tür projelerin maliyeti hakkında bir fikir edineceksiniz. Ay'a gitmek, yük başına yaklaşık 100.000 dolar gerektirecektir. Mars'a bir uçuş pound başına 1 milyon dolara (yaklaşık olarak elmasın ağırlığına) mal olacak.

Daha sonra, 1960'larda fiyat konusu pratikte dikkate alınmadı: her şey, Ruslarla uzay yarışının genel coşkusu ve büyümesiyle kaplıydı. Cesur astronotların muhteşem başarıları, özellikle her iki tarafın da ulusal onuru korumak için büyük çaba harcamaya istekli olması nedeniyle, uzay uçuşunun maliyetini dengeledi. Ancak süper güçler bile böyle bir yükü onlarca yıl taşıyamaz.

Hepsi üzücü! Sir Isaac Newton'un hareket yasalarını ilk kez yazmasının üzerinden 300 yıldan fazla zaman geçti ve biz hâlâ basit hesaplamaların büyüsüne kapılıyoruz. Bir cismin alçak Dünya yörüngesine fırlatılması için cismin 7,9 km/sn hıza ulaşması gerekir. Bir cismi gezegenler arası bir yolculuğa göndermek ve onu Dünya'nın çekim alanının ötesine taşımak için ona 11,2 km/s'lik bir hız vermemiz gerekir (Ve bu sihirli rakam olan 11,2 km/s'ye ulaşmak için Newton'un üçüncü dinamik yasasını kullanmalıyız) : her eylem eşit bir reaksiyon oluşturur, bu da roketin hızlanabileceği ve sıcak gazları ters yöne fırlatabileceği anlamına gelir; tıpkı bir balonun şişirilip valfi serbest bırakıldığında odanın etrafında uçması gibi.) Yani maliyeti hesaplamak Newton yasalarını kullanarak uzay yolculuğu yapmak hiç de zor değil. Güneş sistemini keşfetmemizi engelleyecek tek bir doğa kanunu (ne fiziksel ne de mühendislik) yoktur; her şey maliyetle ilgili.

Ancak bu yeterli değil. Roket, yükünü önemli ölçüde artıran yakıt taşımalıdır. Uçaklar, atmosferden oksijen alıp motorlara besleyerek bu sorunu kısmen aşabilirler. Ancak uzayda hava yoktur ve roketin tüm oksijeni ve hidrojeni yanında taşıması gerekir.

Bu gerçeğin uzay yolculuğunu çok pahalı bir zevk haline getirmesinin yanı sıra, roket paketlerimizin veya uçan arabalarımızın olmamasının temel nedenidir. Bilim kurgu yazarları (ancak bilim insanı olmayanlar) hepimizin roket paketlerine bağlanıp işe uçacağımız veya Pazar günü aile uçan arabasıyla pikniğe gideceğimiz günü hayal etmeyi severler. İnsanlar genellikle fütüristlerde hayal kırıklığına uğrar çünkü tahminleri hiçbir zaman gerçekleşmez. (Bu yüzden ortalıkta "Jetpack'im Nerede?" gibi alaycı başlıklar taşıyan bir sürü makale ve kitap var.) Ancak sebebini anlamak için yapmanız gereken tek şey basit bir hesaplama yapmak. Roket paketleri mevcut; hatta Naziler İkinci Dünya Savaşı sırasında bunları kullanmaya çalıştı. Ancak bu gibi durumlarda yaygın olarak kullanılan bir yakıt olan hidrojen peroksit hızla tükenir, dolayısıyla bir roket paketinin ortalama uçuşu yalnızca birkaç dakika sürer. Aynı şekilde, helikopter rotorlu uçan arabalar da çok fazla yakıt tüketiyor ve bu da onları ortalama bir insan için çok pahalı hale getiriyor.

Ay programının sonu

İnsanlı uzay araştırmalarının geleceğinin şu anda bu kadar belirsiz görünmesinin sorumlusu, uzay yolculuğu için çok yüksek fiyatlardır. George W. Bush, başkan olarak, 2004 yılında uzay programı için açık ama oldukça iddialı bir plan sundu. Birincisi, Uzay Mekiğinin 2010 yılında kullanımdan kaldırılması ve 2015 yılına kadar Constellation adı verilen yeni bir roket sisteminin yerini alması gerekiyordu. İkincisi, 2020 yılına kadar Ay'a geri dönülmesi ve sonunda gezegenimizin uydusunda kalıcı bir yerleşim üssü kurulması planlandı. Üçüncüsü, tüm bunların Mars'a insanlı uçuşun önünü açması gerekiyordu.

Bununla birlikte, Bush'un planının ortaya atılmasından bu yana bile, uzay ekonomisi önemli ölçüde değişti; bunun büyük ölçüde nedeni, Büyük Durgunluğun gelecekteki uzay yolculuğunun cüzdanını boşaltmasıydı. Augustine Komisyonu'nun Başkan Barack Obama'ya sunduğu 2009 raporu, orijinal programın mevcut finansman seviyelerinde gerçekleştirilemez olduğunu ortaya çıkardı. 2010 yılında Başkan Obama, hem Uzay Mekiği programını hem de Ay'a dönüşün yolunu açacak bir uzay mekiği değişiminin geliştirilmesini aynı anda sona erdirerek pratik adımlar attı. Yakın gelecekte, astronotlarımızı uzaya gönderecek kendi roketleri olmayan NASA, Ruslara güvenmek zorunda kalacak. Öte yandan bu durum, özel şirketlerin insanlı uzay programını sürdürmek için gerekli roketleri yaratma çabalarını da teşvik ediyor. Görkemli geçmişini terk eden NASA, bir daha asla insanlı program için roket yapmayacak. Obama'nın planının destekçileri, bunun özel inisiyatifin hakim olacağı yeni bir uzay araştırmaları döneminin başlangıcına işaret ettiğini söylüyor. Eleştirmenler, planın NASA'yı "amacı olmayan bir kuruma" dönüştüreceğini söylüyor.

Bir asteroite iniş

Augustine Komisyonu'nun raporu, aşırı miktarda roket yakıtı tüketimi gerektirmeyen birkaç oldukça mütevazı hedefi içeren sözde esnek bir yol öneriyordu: örneğin, Dünya'nın yanından geçen yakındaki bir asteroite yolculuk veya Dünya'ya bir gezi. Mars'ın uyduları. Rapor, hedef asteroitin henüz haritalarımızda yer almayabileceğini belirtti: belki de yakın gelecekte keşfedilecek bilinmeyen bir gezici cisim olabilir.

Komisyon raporunun işaret ettiği sorun, Ay'a ve özellikle Mars'a inişin yanı sıra kalkış ve dönüş için kullanılan roket yakıtının fahiş derecede pahalı olacağıdır. Ancak asteroit ve Mars uyduları üzerindeki çekim alanı çok zayıf olduğundan, birçok kez daha az yakıta ihtiyaç duyulacaktır. Augustine'in raporunda ayrıca Lagrange noktalarını, yani Dünya ve Ay'ın çekimsel çekiminin karşılıklı olarak dengelendiği uzaydaki yerleri ziyaret etme olasılığından da bahsedildi. (Bu noktaların, güneş sistemi tarafından toplanan ve Dünya'nın çevresinde bulunan tüm kalıntıların eski çağlardan beri biriktiği kozmik bir çöplük görevi görmesi oldukça olasıdır; astronotlar burada Güneş Sistemi'nin oluşumundan kalma ilginç taşlar bulabilirler.) Dünya-Ay sistemi.)

Asteroitlerin son derece zayıf bir çekim alanı olması nedeniyle, asteroitlere iniş yapmak aslında ucuz bir iştir. (Bu aynı zamanda asteroitlerin kural olarak yuvarlak değil, düzensiz bir şekle sahip olmasının nedenidir. Evrendeki tüm büyük nesneler - yıldızlar, gezegenler ve uydular - yuvarlaktır, çünkü yerçekimi kuvveti onları eşit şekilde merkeze doğru çeker. . Gezegenin şeklindeki herhangi bir düzensizlik yavaş yavaş düzelir. Ancak asteroit üzerindeki yerçekimi kuvveti o kadar zayıftır ki asteroidi bir top haline getiremez.)

Böyle bir uçuşun olası hedeflerinden biri, 2029'da Dünya'nın tehlikeli derecede yakınından geçmesi beklenen asteroit Apophis'tir. Yaklaşık 300 metre çapında ve büyük bir futbol sahası büyüklüğündeki bu kaya, gezegenin yakınından geçecek ve bazı yapay uydularımızı dışarıda bırakacak. Gezegenimizle etkileşimi asteroitin yörüngesini değiştirecek ve eğer şanssızsanız 2036'da tekrar Dünya'ya dönebilir; Geri döndüğünde Dünya'ya gelme ihtimali çok küçük (100.000'de 1) bile var. Eğer bu gerçekten olsaydı, etki 100.000 Hiroşima bombasına eşdeğer olurdu; Aynı zamanda yangın kasırgaları, şok dalgaları ve sıcak molozlar Fransa büyüklüğünde bir alanı tamamen yok edebilir. (Karşılaştırma için: çok daha küçük, muhtemelen bir apartman büyüklüğündeki bir nesne, 1908'de Sibirya Podkamennaya Tunguska Nehri yakınına düştü ve bin Hiroşima bombasının gücüyle patlayarak 2.500 km2 ormanı yok etti. Bundan gelen şok dalgası patlama birkaç bin kilometre uzaktan hissedildi. Ayrıca düşüş, Asya ve Avrupa üzerindeki gökyüzünde alışılmadık bir parıltı yarattı, böylece Londra'da geceleri sokakta gazete okuyabiliyordunuz.)

Apophis'e yapılacak bir ziyaret NASA'nın bütçesi için çok ağır bir yük olmayacaktır, çünkü asteroitin zaten çok yakın uçması gerekir, ancak ona iniş yapmak sorun olabilir. Asteroitin zayıf yerçekimi alanı nedeniyle, geminin geleneksel anlamda ona inmesi gerekmeyecek, bunun yerine yanaşması gerekecek. Ek olarak, dengesiz bir şekilde dönüyor, bu nedenle inişten önce tüm parametrelerin doğru ölçümlerini yapmak gerekli olacaktır. Genel olarak asteroitin ne kadar sert olduğunu görmek ilginç olurdu. Bazı bilim adamları bunun zayıf bir çekim alanı tarafından bir arada tutulan bir kaya yığını olabileceğine inanıyor; diğerleri onu sağlam buluyor. Bir gün asteroit yoğunluklarına ilişkin bilgi insanlık için hayati önem taşıyabilir; Bir gün bir asteroidi nükleer silah kullanarak parçalara ayırmak zorunda kalmamız mümkün. Uzayda uçan bir taş bloğu toz haline gelmek yerine birkaç büyük parçaya bölünürse, bunların Dünya'ya düşmesi, asteroitin tamamının düşmesinden daha tehlikeli olabilir. Asteroitin Dünya'ya yaklaşmadan önce yörüngesini hafifçe değiştirmesi için dürtmek daha iyi olabilir.

Mars'ın uydusuna iniş

Her ne kadar Augustine Komisyonu Mars'a insanlı bir görev tavsiye etmese de, çok ilginç bir olasılık daha var: Mars'ın uyduları Phobos ve Deimos'a astronot göndermek. Bu uydular Dünya'nın Ay'ından çok daha küçüktür ve bu nedenle asteroitler gibi çok zayıf bir çekim alanına sahiptirler. Göreceli ucuzluğa ek olarak, Mars uydusunu ziyaret etmenin başka avantajları da vardır:

1. Öncelikle bu uydular geçici uzay istasyonu olarak kullanılabilir. Onlardan gezegeni fazla masraf yapmadan, yüzeyine inmeden analiz edebilirsiniz.

2. İkincisi, bir gün Mars'a yapılacak bir keşif gezisinin ara aşaması olarak faydalı olabilirler. Phobos'tan Kızıl Gezegenin merkezine kadar olan mesafe 10.000 km'den azdır, dolayısıyla oradan sadece birkaç saat içinde uçabilirsiniz.

3. Bu uyduların içinde muhtemelen kalıcı bir yaşanabilir üs oluşturmak ve onu göktaşlarından ve kozmik radyasyondan korumak için kullanılabilecek mağaralar vardır. Özellikle Phobos'ta Stickney adında devasa bir krater var; Bu muhtemelen uyduyu neredeyse ikiye bölen devasa bir göktaşının çarpmasının izidir. Ancak yavaş yavaş yerçekimi parçaları bir araya getirdi ve uyduyu eski haline getirdi. Belki de uzun zaman önce gerçekleşen bu çarpışmadan sonra Phobos'ta birçok mağara ve çatlak kalmıştır.

Ay'a Dönüş

Augustine'in raporu aynı zamanda Ay'a yeni bir keşif gezisinden de söz ediyor, ancak bu ancak uzay programları için fonun artırılması ve önümüzdeki on yıl içinde bu programa en az 30 milyar dolar daha fazla tahsis edilmesi durumunda mümkün olacak. Bu çok düşük bir ihtimal olduğundan, Ay programının en azından önümüzdeki yıllarda esasen kapalı olduğu düşünülebilir.

Constellation adı verilen iptal edilen ay programı birkaç ana bileşeni içeriyordu. Birincisi, 1970'lerin başında Satürn'ün kullanımdan kaldırılmasından bu yana ABD'nin ilk süper ağır fırlatma aracı olan Ares V fırlatma aracı var. İkincisi, altı astronotu Dünya'ya yakın bir uzay istasyonuna veya dört astronotu Ay'a taşıyabilen Ares I ağır roketi ve Orion uzay aracı. Ve son olarak, aslında Ay'ın yüzeyine inmesi gereken Altair iniş modülü.

Geminin yan tarafa monte edildiği mekiğin tasarımının, taşıyıcının uçuş sırasında yalıtım köpüğü parçalarını kaybetme eğilimi de dahil olmak üzere birçok önemli dezavantajı vardı. Columbia uzay aracı için bu bir felakete dönüştü: Dünyaya döndüğünde yandı ve yedi cesur astronotu da beraberinde götürdü - ve bunların hepsi fırlatma sırasında harici yakıt deposundan kopan bir köpük izolasyon parçasının çarpması nedeniyle oldu. kanadın kenarına bir delik açtım. Yeniden giriş üzerine sıcak gazlar Columbia'nın gövdesine hücum ederek içerideki herkesi öldürdü ve geminin yok olmasına neden oldu. Yaşanabilir modülün doğrudan roketin üstüne yerleştirilmesi beklenen Constellation projesinde böyle bir sorun yaşanmayacaktı.

Basın Constellation projesine "steroidler üzerindeki Apollo programı" adını verdi - 1970'lerin ay programını çok anımsatıyordu. Ares I roketinin uzunluğunun neredeyse 100 m, Satürn V'in ise 112,5 m olması gerekiyordu. Bu roketin Orion insanlı uzay aracını uzaya fırlatacağı ve böylece eski mekiklerin yerini alacağı varsayılmıştı. Altair modülünü fırlatmak ve Ay'a uçuş için yakıt sağlamak amacıyla NASA, alçak Dünya yörüngesine 188 ton kargo taşıyabilen 118 m yüksekliğindeki Ares V roketini kullanmayı planladı. Ares V roketi, Ay'a veya Mars'a yapılacak herhangi bir görevin temelini oluşturacaktı. (Her ne kadar Ares'in gelişimi durmuş olsa da, gelecekte kullanmak üzere programdan en azından bir şeyler kaydetmek güzel olurdu; bunun hakkında söylentiler var.)

Kalıcı ay üssü

Constellation programını sona erdiren Başkan Obama birçok seçeneği açık bıraktı. Amerikalı astronotları bir kez daha Ay'a götürüp geri götürmesi beklenen Orion uzay aracı, Uluslararası Uzay İstasyonu için hayat kurtaran bir araç olarak görülmeye başlandı. Belki gelecekte ekonomi krizden kurtulduğunda, başka bazı yönetimler ay üssü oluşturma projesi de dahil olmak üzere ay programına geri dönmek isteyecektir.

Ay'da kalıcı, yaşanabilir bir üs kurmak kaçınılmaz olarak birçok engelle karşılaşacaktır. Bunlardan ilki mikrometeoritlerdir. Ay'da hava olmadığı için gökten taşlar engelsiz bir şekilde Ay'ın yüzeyine düşer. Uydumuzun uzun süredir devam eden meteorit çarpışmalarının izleriyle dolu yüzeyine bakarak bunu doğrulamak kolaydır; bazıları milyarlarca yaşındadır.

Yıllar önce Berkeley'deki California Üniversitesi'nde öğrenciyken bu tehlikeyi kendi gözlerimle görmüştüm. 1970'lerin başında astronotlar tarafından getirildi. Ay toprağı bilim dünyasında gerçek bir sansasyon yarattı. Ay toprağını mikroskop altında analiz ettikleri laboratuvara davet edildim. İlk başta bir taş gördüm - bana göründüğü gibi, tamamen sıradan bir taş (ay kayaları karadakilere çok benziyor), ama mikroskoptan bakar bakmaz... Şok oldum! Kayanın tamamı küçük göktaşı kraterleriyle kaplıydı ve bu kraterlerin içinde daha da küçük kraterler görülebiliyordu. Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştim. Atmosfersiz bir dünyada, saatte 60.000 km'nin üzerinde bir hızla çarpan en küçük toz zerresinin bile kolaylıkla öldürebileceğini, öldürmezse uzay giysisinde delik açabileceğini fark ettim. (Bilim adamları, mikrometeoritlerin neden olduğu muazzam hasarı hayal ediyorlar çünkü onlarla çarpışmayı simüle edebiliyorlar. Bu tür çarpışmaların doğasını incelemek için özel olarak tasarlanmış laboratuvarlarda, metal topları muazzam hızlarda fırlatabilen devasa silahlar var.)

Olası bir çözüm, yüzeyin altına bir ay tabanı inşa etmektir. Antik çağda Ay'ın volkanik olarak aktif olduğu ve astronotların yerin derinliklerine inen bir lav tüpü bulabilecekleri biliniyor. (Lav tüpleri, derinliklerdeki mağara benzeri yapıları ve tünelleri aşındıran eski lav akıntılarının izleridir.) 2009 yılında gökbilimciler, Ay'da kalıcı bir ay tabanının temelini oluşturabilecek gökdelen boyutunda bir lav tüpü keşfettiler.

Böyle bir doğal mağara, astronotlara kozmik ışınlardan ve güneş patlamalarından ucuz bir koruma sağlayabilir. Kıtanın bir ucundan diğer ucuna (örneğin New York'tan Los Angeles'a) uçarken bile saatte yaklaşık bir milibar seviyesinde radyasyona maruz kalıyoruz (dişçide çekilen röntgene eşdeğer). Ay'da radyasyon o kadar güçlü olabilir ki, üssün yaşam alanlarının yüzeyin çok altında olması gerekir. Atmosferi olmayan ortamlarda, ölümcül güneş patlamaları ve kozmik ışın yağmuru, astronotları doğrudan erken yaşlanma ve hatta kanser riskiyle karşı karşıya bırakacaktır.

Ağırlıksızlık da özellikle uzun süreler için bir sorundur. NASA'nın Cleveland, Ohio'daki eğitim merkezinde astronotlar üzerinde çeşitli deneyler yapılıyor. Bir keresinde, dikey olarak monte edilmiş bir koşu bandı üzerinde özel bir koşum takımı kullanarak yatay konumda asılı duran bir denek gördüm. Bilim insanları deneğin sıfır yer çekimi koşullarındaki dayanıklılığını belirlemeye çalıştı.

NASA'dan doktorlarla konuştuktan sonra ağırlıksızlığın ilk bakışta göründüğünden çok daha az zararsız olduğunu fark ettim. Bir doktor bana, Amerikan astronotlarının ve Rus kozmonotlarının ağırlıksız koşullarda uzun süreli uçuşlarının onlarca yıl boyunca açıkça gösterdiğini açıkladı: sıfır yerçekiminde insan vücudunda, kas dokusunda, kemiklerde ve kardiyovasküler sistemde önemli değişiklikler meydana geliyor ve kardiyovasküler sistem bozuluyor. Vücudumuz, Dünya'nın çekim alanında milyonlarca yıllık gelişimin sonucudur. Daha zayıf bir yerçekimi alanına uzun süre maruz kalma koşulları altında biyolojik süreçler başarısız olur.

Rus kozmonotlar yaklaşık bir yıl sonra sıfır yerçekiminde zorlukla sürünebilecek kadar zayıf bir şekilde dünyaya geri dönüyorlar. Uzayda günlük antrenmanlarda bile kaslar körelir, kemikler kalsiyum kaybeder ve kardiyovasküler sistem zayıflar. Uçuştan sonra bazılarının iyileşmesi birkaç ayı alır ve bazı değişiklikler geri döndürülemez olabilir. Mars'a yolculuk iki yıl sürebilir ve astronotlar o kadar zayıflamış olacak ki çalışamayacak hale gelecekler. (Bu sorunun bir çözümü, gezegenler arası gemiyi döndürerek içinde yapay yerçekimi yaratmaktır. Buradaki mekanizma, ters konumda bile suyun dışarı akmadığı bir halat üzerinde bir kovanın döndürülmesiyle aynıdır. Ancak bu çok pahalıdır, çünkü rotasyonu sürdürmek ağır ve hantal makineler gerektirecektir ve ilave ağırlığın her poundu, proje maliyetinde 10.000 $'lık bir artış anlamına gelir.)

Ay'daki Su

Son keşiflerden biri, ay oyununun koşullarını ciddi şekilde değiştirebilir: Ay'da, muhtemelen uzun zaman önce kuyruklu yıldızlarla çarpışmalardan kalan antik buz keşfedildi. 2009 yılında NASA'nın ay sondası LCROSS ve onun Centaurus'un üst aşaması, güney kutbu yakınında Ay'a çarptı. Çarpışma hızı neredeyse 2500 m/s idi; Sonuç olarak yüzeyden malzeme bir kilometreden fazla yüksekliğe fırladı ve yaklaşık 20 m çapında bir krater ortaya çıktı. TV izleyicileri muhtemelen çarpışmanın vaat edilen güzel patlamayı yaratmamasından dolayı biraz hayal kırıklığına uğramıştı, ancak bilim adamları memnundu: çarpışma çok bilgilendirici oldu. Böylece yüzeyden fırlayan maddede 100 litreye yakın su bulundu. Ve 2010'da yeni, şok edici bir açıklama yapıldı: Ay materyalinde su kütle olarak %5'ten fazlasını oluşturuyor, dolayısıyla Ay'da belki de Sahra'nın bazı bölgelerine göre daha fazla nem var.

Bu keşfin çok büyük sonuçları olabilir: Gelecekteki astronotların ay altı buz birikintilerini roket yakıtı yapmak (sudan hidrojen çıkararak), nefes almak (oksijen çıkararak), korunmak (su radyasyonu emdiği için) ve içmek için kullanması mümkün. doğal olarak saflaştırılmış formda). Dolayısıyla bu keşif, herhangi bir ay programının maliyetinin birkaç kez azaltılmasına yardımcı olacaktır.

Elde edilen sonuçlar aynı zamanda inşaat sırasında ve gelecekte üssün tedariki sırasında astronotların su ve her türlü mineral gibi yerel kaynakları kullanabilecekleri anlamına da gelebilir.

Orta Yüzyıl

(2030–2070)

Mars'a uçuş

2010 yılında Florida'yı ziyaret eden Başkan Obama, yalnızca ay programının kapatıldığını duyurmakla kalmadı, aynı zamanda Mars'a yapılacak bir misyonu ve bir gün astronotları uzayın derinliklerine taşıyabilecek, henüz belirtilmemiş bir ağır hizmet fırlatma aracının finansmanını da destekledi. ay yörüngesi. Amerikalı astronotların Mars yüzeyine ayak basacağı günü (belki de 2030'ların ortalarında) beklemeyi umduğunu ima etti. Buzz Aldrin gibi bazı astronotlar, tam da Ay'ın kaçırılması önerildiği için Obama'nın planını sıcak bir şekilde desteklediler. Aldrin bir keresinde bana, Amerikalılar zaten Ay'a gittiğine göre artık tek gerçek başarının Mars'a uçmak olacağını söylemişti.

Güneş sistemindeki tüm gezegenler arasında yalnızca Mars, Dünya'ya o kadar benziyor ki orada bir tür yaşam oluşmuş olabilir. (Güneş tarafından kavrulan Merkür muhtemelen bildiğimiz şekliyle yaşamı destekleyemeyecek kadar düşmandır. Gaz devleri Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün yaşamı destekleyemeyecek kadar soğuktur. Venüs birçok yönden Dünya'nın ikizi ama daha vahşidir. Sera etkisi oradaki koşulları tam anlamıyla cehenneme çevirdi: +500 ° C'ye ulaşan sıcaklıklar, esas olarak karbondioksitten oluşan bir atmosfer Dünya'nınkinden 100 kat daha yoğun ve gökten sülfürik asit yağmurları... Venüs yüzeyinde yürümeye çalışmak boğulacak ve ezilerek ölecektir. ve kalıntılarınız kızartılıp sülfürik asitte çözülecek.)

Öte yandan Mars bir zamanlar oldukça ıslak bir gezegendi. Dünya'da olduğu gibi orada da uzun zaman önce ortadan kaybolan okyanuslar ve nehirler vardı. Bugün burası donmuş, cansız bir çöl. Ancak bir zamanlar, milyarlarca yıl önce, Mars'ta mikro yaşamın ortaya çıkmış olması mümkündür; Hatta bakterilerin hâlâ kaplıcalarda bir yerlerde yaşaması bile mümkün.

Amerika Birleşik Devletleri Mars'a insanlı bir sefer düzenlemeye kesin olarak karar verdiğinde, bunu hayata geçirmek 20-30 yıl daha alacak. Ancak bir insanın Mars'a gitmesinin Ay'a gitmekten çok daha zor olacağını belirtmekte fayda var. Mars'ın Ay'a kıyasla karmaşıklığı niteliksel bir sıçramadır. Ay'a üç günde uçabilirsiniz; Mars'a ulaşmak ise altı aydan bir yıla kadar sürecek.

Temmuz 2009'da NASA bilim adamları gerçek bir Mars keşif gezisinin neye benzeyebileceğini tahmin ettiler. Astronotlar yaklaşık altı ay boyunca Mars'a uçacak, ardından 18 ayını Kızıl Gezegende geçirecek ve ardından geri dönmek için altı ay daha geçirecekler.

Toplamda yaklaşık 700 ton ekipmanın Mars'a gönderilmesi gerekecek - bu, 100 milyar dolarlık maliyetle Uluslararası Uzay İstasyonundan daha fazla. Yiyecek ve sudan tasarruf etmek için astronotların Mars'ta seyahat ederken ve çalışırken kendi atık ürünlerini arıtmaları ve bitkileri gübrelemek için kullanmaları gerekecek. Mars'ta oksijen yok, toprak yok, su yok, hayvan yok, bitki yok, dolayısıyla her şeyin Dünya'dan getirilmesi gerekecek. Yerli kaynakların kullanılması mümkün olmayacak. Mars'ın atmosferi neredeyse tamamen karbondioksitten oluşur ve atmosfer basıncı Dünya'nınkinin yalnızca %1'idir. Elbisedeki herhangi bir delik, basınçta hızlı bir düşüş ve ölüm anlamına gelecektir.

Keşif o kadar karmaşık olacak ki birkaç aşamaya bölünmesi gerekecek. Dünya'dan dönüş yolculuğunda yakıt taşımak çok pahalı olacağından, gezegenler arası araca yakıt ikmali yapmak için Mars'a ayrı bir yakıt roketinin gönderilmesi gerekmesi olasıdır. (Ya da Mars buzundan yeterli miktarda oksijen ve hidrojen çıkarılabilirse, bu roket yakıtı olarak kullanılabilir.)

Mars'a ulaştıklarında astronotların başka bir gezegendeki hayata uyum sağlamak için muhtemelen birkaç hafta harcaması gerekecek. Orada gece ve gündüz döngüsü Dünya'dakiyle yaklaşık olarak aynıdır (Mars günü biraz daha uzundur ve 24,6 saattir), ancak Mars'taki yıl Dünya'dakinden iki kat daha uzundur. Sıcaklık neredeyse hiçbir zaman donma noktasının üzerine çıkmaz. Şiddetli toz fırtınaları orada öfkeleniyor. Mars'taki kumlar talk kadar incedir ve toz fırtınaları sıklıkla tüm gezegeni kaplar.

Terraform Mars mı?

Farz edelim ki yüzyılın ortalarında astronotlar Mars'ı ziyaret edecek ve orada ilkel bir üs kuracaklar. Ancak bu yeterli değil. Genel olarak konuşursak, insanlık muhtemelen Mars'ı yaşanabilir hale getirme, onu yaşam için daha hoş bir gezegene dönüştürme projesini ciddi olarak düşünecektir. Bu proje üzerindeki çalışmalar en iyi ihtimalle 21. yüzyılın sonunda, hatta büyük ihtimalle bir sonraki yüzyılın başında başlayacak.

Bilim insanları, Mars'ı daha misafirperver bir yer haline getirmenin çeşitli yollarını zaten değerlendirdi. Muhtemelen bunların en basiti, Kızıl Gezegenin atmosferine metan veya başka bir sera gazı eklemektir. Metan, karbondioksitten daha güçlü bir sera gazı olduğundan, metan atmosferi güneş ışığını hapsedecek ve gezegenin yüzeyini yavaş yavaş ısıtacaktır. Sıcaklıklar donma noktasının üzerine çıkacak. Metanın yanı sıra amonyak ve freon gibi diğer sera gazları da seçenek olarak değerlendiriliyor.

Sıcaklıklar arttıkça permafrost milyarlarca yıl sonra ilk kez erimeye başlayacak ve nehir kanallarının yeniden suyla dolmasına olanak tanıyacak. Zamanla atmosfer yoğunlaştıkça Mars'ta göller ve hatta okyanuslar yeniden oluşabilir. Sonuç olarak, daha da fazla karbondioksit açığa çıkacak ve olumlu bir geri bildirim döngüsü ortaya çıkacak.

2009 yılında Mars yüzeyinden doğal olarak metanın salındığı keşfedildi. Bu gazın kaynağı hala bir sırdır. Dünya'da metan esas olarak organik maddelerin çürümesinden ortaya çıkıyor, ancak Mars'ta bazı jeolojik süreçlerin yan ürünü olabiliyor. Eğer bilim insanları bu gazın kaynağını belirlemeyi başarabilirlerse, o zaman belki de gazın üretimini artırabilecekler ve dolayısıyla gezegenin atmosferini değiştirebilecekler.

Bir başka olasılık da Mars atmosferine bir kuyruklu yıldız göndermek. Güneş'ten yeterince uzaktaki bir kuyruklu yıldızı durdurmak mümkünse, küçük bir darbe bile (özel bir roket motorunun itmesi, bir uzay aracıyla dik açıyla çarpışma veya hatta bu aygıtın yalnızca yer çekimi kuvveti) yeterli olabilir. Gerektiğinde uzay gemisinin yörüngesini değiştirmek için. Kuyruklu yıldızlar esas olarak sudan oluşur ve güneş sisteminde bunlardan çok sayıda bulunur. (Örneğin, Halley Kuyruklu Yıldızı'nın çekirdeği fıstık şeklindedir, yaklaşık 30 km çapındadır ve esas olarak buz ve kayadan oluşur.) Kuyruklu yıldız Mars'a yaklaştıkça atmosferle sürtünmeye başlayacak ve yavaş yavaş parçalanarak parçalanmaya başlayacak. buhar halindeki su gezegenin atmosferine karışıyor.

Uygun bir kuyruklu yıldız bulunamazsa, bunun yerine Jüpiter'in buzlu uydularından biri veya Ceres gibi buz içeren bir asteroit (bilim adamları bunun %20'sinin sudan oluştuğuna inanıyor) kullanılabilir. Elbette ayı veya asteroiti ihtiyacımız olan yöne yönlendirmek daha zor olacaktır çünkü kural olarak bu tür gök cisimleri sabit yörüngelerdedir. Ve sonra iki seçenek var: Belirli bir kuyruklu yıldızı, ayı veya asteroidi Mars'ın yörüngesinde bırakmak ve yavaşça çökmesine izin vererek atmosfere su buharı salmak mümkün olacak veya bu gök cismini Dünya'daki gezegenlerden birine indirmek mümkün olacak. Mars'ın kutup kapakları. Kızıl Gezegenin kutup bölgeleri yaz aylarında kaybolan donmuş karbondioksit ve temelini oluşturan ve asla erimeyen buzdan oluşuyor. Bir kuyruklu yıldız, ay veya asteroit bir buz örtüsüne çarptığında muazzam miktarda enerji açığa çıkacak ve kuru buz buharlaşacaktır. Sera gazı atmosfere girecek ve Mars'ta küresel ısınma sürecini hızlandıracak. Bu seçenekte olumlu geri dönüşler de gerçekleşebilir. Gezegenin kutup bölgelerinden ne kadar çok karbondioksit salınırsa sıcaklık da o kadar yükselecek ve dolayısıyla daha fazla karbondioksit salınacak.

Bir diğer öneri ise kutuplardaki buzullarda birkaç nükleer bomba patlatmak. Bu yöntemin dezavantajı açıktır: Açığa çıkan suyun radyoaktif olması mümkündür. Veya oraya kutup bölgelerinin buzunu eritecek bir termonükleer reaktör kurmayı deneyebilirsiniz.

Bir füzyon reaktörünün ana yakıtı sudur ve Mars'ta bol miktarda donmuş su vardır.

Sıcaklık donma noktasının üzerine çıktığında yüzeyde, Dünya'daki Antarktika'da gelişen bazı alg türleri tarafından kolonize edilebilecek sığ su kütleleri oluşacaktır. Muhtemelen Mars'ın %95'i karbondioksitten oluşan atmosferini beğeneceklerdir. Mümkün olduğu kadar hızlı büyümesini sağlamak için alglerin genetiğini değiştirmek de mümkündür. Yosun havuzları dünyalaştırmayı çeşitli şekillerde hızlandıracaktır. İlk olarak algler karbondioksiti oksijene dönüştürecek. İkincisi, Mars yüzeyinin rengini ve buna bağlı olarak yansımasını değiştirecekler. Daha koyu bir yüzey daha fazla güneş ışınımı emecektir. Üçüncüsü, algler dışarıdan yardım almadan kendi başlarına büyüyeceğinden, gezegendeki durumu değiştirmenin bu yöntemi nispeten ucuz olacaktır. Dördüncüsü, algler yiyecek olarak kullanılabilir. Zamanla bu alg gölleri üst toprakta ve besin maddelerinde birikecek; Bitkiler bundan yararlanabilir ve oksijen üretimini daha da hızlandırabilir.

Bilim insanları ayrıca Mars'ın güneş ışığını toplayacak ve onu gezegenin yüzeyine yönlendirecek uydularla çevreleme olasılığını da düşünüyor. Bu tür uyduların kendi başlarına bile Mars yüzeyindeki sıcaklığı donma noktası ve üzerine çıkarabilmeleri mümkün. Bu gerçekleştiğinde ve permafrost erimeye başladığında, gezegen doğal olarak kendi kendine ısınacaktır.

Ekonomik fayda?

Ay ve Mars'ın kolonileştirilmesinin insanlığa hemen sayısız ekonomik fayda sağlayacağını düşünmemek ve yanılsamaya kapılmamak gerekir. Columbus 1492'de Yeni Dünya'ya yelken açtığında tarihte benzeri görülmemiş hazinelere erişimin yolunu açtı. Çok geçmeden fetihçiler, yerel Kızılderililerden yağmalanan altını, yeni keşfedilen yerlerden büyük miktarlarda anavatanlarına ve yerleşimcilere - değerli hammaddeler ve tarım ürünleri - göndermeye başladılar. Yeni Dünya'ya yapılan keşif gezilerinin maliyeti, orada bulunabilecek sayısız hazineyle fazlasıyla karşılanıyordu.

Ancak Ay ve Mars'taki koloniler farklı bir konudur. Hava, sıvı su veya verimli toprak yok, dolayısıyla ihtiyacınız olan her şeyin Dünya'dan roketlerle taşınması gerekecek ki bu da inanılmaz derecede pahalı. Üstelik en azından kısa vadede Ay'ı kolonileştirmenin askeri bir anlamı da yok. Dünya'dan Ay'a gitmek veya geri dönmek ortalama üç gün sürüyor ve bir nükleer savaş, ilk kıtalararası balistik füzelerin fırlatıldığı andan son patlamalara kadar sadece bir buçuk saat içinde başlayıp bitebiliyor. Ay'dan gelen uzay süvarilerinin Dünya'daki olaylara gerçek bir rol alacak zamanları olmayacak. Sonuç olarak Pentagon, Ay'ı askerileştirmeye yönelik herhangi bir büyük programı finanse etmiyor.

Bu, diğer dünyaları keşfetmeye yönelik büyük ölçekli operasyonların Dünya'nın değil, yeni uzay kolonilerinin yararına hedefleneceği anlamına geliyor. Sömürgeciler kendi ihtiyaçları için metal ve diğer mineralleri çıkarmak zorunda kalacaklar çünkü bunları Dünya'dan (ve Dünya'ya) taşımak çok pahalı. Asteroit kuşağındaki madencilik, ancak çıkarılan malzemeleri kendileri kullanabilen, kendi kendine yeten koloniler varsa ekonomik olarak uygulanabilir hale gelecektir ve bu, en iyi ihtimalle bu yüzyılın sonunda veya daha büyük olasılıkla daha sonra gerçekleşecek.

Uzay turizmi

Peki sıradan bir sivil ne zaman uzaya uçabilecek? Princeton Üniversitesi'nden merhum Gerard O'Neill gibi bazı bilim adamları, yaşanabilir bölmeleri, su arıtma fabrikalarını, hava yenileme bölmelerini vb. barındıracak dev bir tekerlek biçiminde bir uzay kolonisinin hayalini kurdular. Bu tür istasyonların anlamı - Aşırı nüfus sorununun çözümünde. Ancak 21. yüzyılda uzay kolonilerinin bu sorunu çözebileceği ya da en azından hafifletebileceği fikri hala bir hayal olarak kalacak. İnsanlığın çoğu için Dünya en az 100-200 yıl daha onların tek evi olacak.

Ancak yine de ortalama bir insanın uzaya uçabilmesinin bir yolu var: turist olarak. NASA'yı korkunç verimsizliği ve bürokrasisi nedeniyle eleştiren ve piyasa mekanizmalarının özel yatırımcıların uzay yolculuğunun maliyetini azaltmasına yardımcı olacağına inanarak uzay teknolojisine para yatırmaya hazır girişimciler var. Burt Rutan ve yatırımcıları, SpaceShipOne'larını iki hafta içinde iki kez dünya yüzeyinin 100 km yukarısına fırlatarak 4 Ekim 2004'te 10 milyon dolarlık Ansari X Ödülü'nü kazanmışlardı. SpaceShipOne, özel fonları kullanarak uzaya başarılı bir şekilde seyahat eden ilk roket gemisidir. Geliştirilmesi yaklaşık 25 milyon dolara mal oldu. Kredilerin garantörü Microsoft milyarderi Paul Allen'dı.

Şu anda SpaceShipTwo uzay aracı neredeyse hazır. Rutan, çok yakında testlere başlamanın mümkün olacağına ve ardından ticari bir uzay aracının gerçeğe dönüşeceğine inanıyor. Virgin Atlantic'ten milyarder Richard Branson, New Mexico'da bir uzay limanı ve ömür boyu süren uzaya gitme hayalini gerçekleştirmek için 200.000 dolar harcamaya istekli uzun bir insan listesiyle Virgin Galactic'i yarattı. Muhtemelen uzaya ticari uçuşlar sunan ilk büyük şirket olacak olan Virgin Galactic, halihazırda beş SpaceShipTwo gemisi sipariş etti. Her şey planlandığı gibi giderse uzay yolculuğunun maliyeti on kat düşecek.

SpaceShipTwo paradan tasarruf etmenin çeşitli yollarını sunar. Rutan, yükleri doğrudan Dünya'dan uzaya fırlatmak için tasarlanmış devasa fırlatma araçları kullanmak yerine, uzay aracını bir uçağa yerleştiriyor ve onu geleneksel atmosferik jet motorlarını kullanarak itiyor. Bu durumda atmosferdeki oksijen kullanılır. Daha sonra yerden yaklaşık 16 km yükseklikte gemi uçaktan ayrılarak kendi jet motorlarını çalıştırıyor. Gemi alçak Dünya yörüngesine giremiyor, ancak içindeki yakıt rezervi, neredeyse hiç atmosferin olmadığı ve yolcuların gökyüzünün yavaş yavaş karardığını görebildiği, dünya yüzeyinin 100 kilometreden fazla üzerine çıkmaya yetiyor. Motorlar, gemiyi M=3'e karşılık gelen bir hıza, yani ses hızının üç katına kadar (yaklaşık 3500 km/saat) hızlandırma kapasitesine sahiptir. Bu elbette onu yörüngeye yerleştirmek için yeterli değil (burada, daha önce de belirtildiği gibi, en az 28.500 km/s hıza ihtiyaç vardır, bu da 7,9 km/s'ye karşılık gelir), ancak yolcuları belirli bir noktaya ulaştırmak için yeterli olacaktır. dünya atmosferinin ve uzayın sınırı. Çok yakın gelecekte uzaya bir turist uçuşunun Afrika'da bir safariden daha pahalıya mal olmaması oldukça muhtemel.

(Ancak Dünya çevresinde uçmak için çok daha fazla para ödemeniz ve bir uzay istasyonuna gitmeniz gerekecek. Bir keresinde Microsoft milyarderi Charles Simonyi'ye ISS'ye bir biletin ona ne kadara mal olduğunu sormuştum. Basında çıkan haberlerde bu rakam 20 milyon dolar olarak değiştirildi. Kesin miktarı söylemek istemediğini ancak gazete haberlerinin çok da yanlış olmadığını söyledi.Uzayda olmayı o kadar beğendi ki bir süre sonra tekrar istasyona uçtu.Yani uzay turizmi, hatta yakın gelecekte çok zengin insanların ayrıcalığı olarak kalacak.)

Eylül 2010'da uzay turizmi, bu pazara girdiğini açıklayan ve uzay turistleri için ilk uçuşları 2015 gibi erken bir tarihte planlayan Boeing Corporation'dan ek bir destek aldı. Bu, Başkan Obama'nın insanlı uzay uçuşunu özel sektöre devretme planlarıyla oldukça tutarlı olacaktır. eller. Boeing'in planı, dört mürettebat üyesi ve uzay turistleri için üç boş koltuktan oluşan bir kapsülün Cape Canaveral'dan Uluslararası Uzay İstasyonuna fırlatılmasını öngörüyor. Ancak Boeing, özel alan projelerinin finansmanı konusunda oldukça açık sözlü davrandı: Paranın çoğunun vergi mükellefleri tarafından ödenmesi gerekecek. Ticari uzay fırlatma programının direktörü John Elbon, "Bu belirsiz bir pazar" diyor. "Tüm risk faktörleri göz önüne alındığında yalnızca Boeing fonlarına güvenmek zorunda kalsaydık, davayı başarıyla tamamlayamazdık."

Kara atlar

Uzay yolculuğunun son derece yüksek maliyeti hem ticari hem de bilimsel ilerlemeyi engelliyor, bu nedenle insanlık artık tamamen yeni, devrim niteliğinde bir teknolojiye ihtiyaç duyuyor. Yüzyılın ortasına gelindiğinde bilim insanları ve mühendisler, fırlatma maliyetlerini azaltmak için yeni fırlatma araçlarını mükemmelleştirmelidir.

Fizikçi Freeman Dyson, birçok öneri arasında şu anda deneysel aşamada olan ancak bir gün uzayı ortalama bir insan için bile erişilebilir hale getirebilecek birkaç teknoloji belirledi. Bu önerilerin hiçbiri başarıyı garanti etmiyor ancak başarılı olunması durumunda kargoyu uzaya ulaştırmanın maliyeti düşecek. Bu tekliflerden ilki, lazer tahrik sistemleridir: harici bir kaynaktan (örneğin, Dünya'dan) gelen güçlü bir lazer ışını, roketin tabanına yönlendirilir ve burada şok dalgası, roketin patlamasını belirleyen mini bir patlamaya neden olur. Roket hareket halinde. Sabit bir lazer darbesi akışı suyu buharlaştırır ve ortaya çıkan buhar, roketi uzaya doğru iter. Lazer jet motorunun temel avantajı, enerjisinin harici bir kaynaktan, sabit bir lazerden gelmesidir. Bir lazer roketi aslında yakıt taşımaz. (Buna karşılık, kimyasal roketler enerjilerinin önemli bir kısmını kendi motorları için yakıtı kaldırmak ve taşımak için harcarlar.)

Lazer tahrik teknolojisi, 1997 yılında bir modelin başarıyla test edildiği laboratuvarda zaten gösterilmiştir. New York'taki Rensselaer Politeknik Enstitüsü'nden Leik Mirabo, böyle bir roketin çalışan bir prototipini yarattı ve onu ışık gemisi teknolojisinin bir göstergesi olarak nitelendirdi. İlk uçan modellerinden biri 50 gram ağırlığında ve yaklaşık 15 cm çapında bir "plaka" idi.10 kW'lık bir lazer, roketin tabanında bir dizi lazer patlaması yarattı; hava şok dalgaları onu 2 g'lik bir ivmeyle hızlandırdı (bu, Dünya'daki serbest düşüşün iki katı ivmedir ve yaklaşık 19,6 m/s2'dir) ve makineli tüfek ateşini anımsatan sesler çıkarır. Mirabeau'nun işaret fişekleri havaya 30 metreden fazla yükseldi (kabaca Robert Goddard'ın 1930'lardaki ilk sıvı yakıtlı roketlerine eşdeğer).

Dyson, lazer tahrik sistemlerinin, pound başına beş dolar gibi düşük bir fiyata ağır yükleri Dünya yörüngesine fırlatabileceği ve bunun uzay endüstrisinde kesinlikle devrim yaratacağı günün hayalini kuruyor. Kendisi, iki tonluk bir roketi yörüngeye fırlatabilecek, bir faydalı yük ve tabanda bir su deposundan oluşan, 1000 megavatlık (standart bir nükleer güç ünitesinin gücünde) devasa bir lazer öngörüyor. Su, tankın alt duvarındaki küçük gözeneklerden yavaşça sızar. Hem yük hem de tank bir ton ağırlığındadır. Lazer ışını roketin tabanına çarptığında su anında buharlaşarak roketi uzaya fırlatan bir dizi şok dalgası yaratıyor. Roket 3 g'lik bir ivmeye ulaşıyor ve altı dakika sonra alçak Dünya yörüngesine giriyor.

Roketin kendisi yakıt taşımadığından, taşıyıcının feci bir patlama tehlikesi yoktur. Kimyasal roketler için bugün, yani Sputnik 1'den 50 yıl sonra bile başarısızlık olasılığı %1 civarındadır. Ve bu başarısızlıklar, kural olarak çok etkileyici görünüyor - oksijen ve hidrojen dev ateş toplarına patlıyor ve fırlatma rampasına enkaz yağıyor. Lazer sistemi ise tam tersine basit, güvenli ve çok kısa aralıklarla birden fazla kez kullanılabilen bir sistemdir; Çalışması için ihtiyacınız olan tek şey su ve lazerdir.

Üstelik zamanla bu sistem kendini amorti edecektir. Yılda yarım milyon uzay aracının fırlatılması için kullanılması halinde, fırlatma ücreti hem işletme maliyetlerini hem de geliştirme ve inşaat maliyetlerini kolaylıkla karşılayacaktır. Ancak Dyson, bu hayalin gerçekleşmesinin daha on yıl alacağını anlıyor. Yüksek güçlü lazerler alanındaki temel araştırmalar, herhangi bir üniversitenin ayırabileceğinden çok daha fazla para gerektirecektir. Hükümet veya bazı büyük şirketler geliştirmeyi finanse etmedikçe, lazer tahrik sistemleri asla inşa edilmeyecektir.

Vakıf Ödülü'nün çok kullanışlı olabileceği yer burasıdır. Bir keresinde onu 1996'da kuran Peter Diamandis ile konuştum ve onun kimyasal roketlerin sınırlarının çok iyi farkında olduğunu öğrendim. SpaceShipTwo'da bile kimyasal roketlerin yerçekiminin etkilerinden kaçmanın çok pahalı bir yolu olduğu gerçeğiyle karşı karşıya olduğumuzu itiraf etti. Sonuç olarak, bir sonraki X Ödülü, enerji ışınıyla hareket eden bir roket yaratabilen kişiye verilecek. (Fakat lazer ışını yerine, lazere benzer başka bir elektromanyetik enerji ışını olan mikrodalga ışınını kullanması gerekiyor.)

Ödül etrafındaki vızıltı ve multimilyon dolarlık ödülün kendisi, girişimciler ve mucitler arasında mikrodalga roketi gibi kimyasal olmayan roketler sorununa ilgi uyandırmak için yeterli olabilir.

Başka deneysel roket tasarımları da var ama bunların geliştirilmesi farklı riskler taşıyor. Seçeneklerden biri, Jules Verne'in "Dünyadan Ay'a" romanındaki mermiye benzeyen, devasa bir varilden bir tür mermi ateşleyen bir gaz topu. Ancak Verne'in mermisi Ay'a ulaşamazdı çünkü barut onu Dünya'nın çekim alanından kaçmak için gereken 11 km/s hıza çıkaramadı. Bir gaz tabancasında, barut yerine mermiler, uzun bir tüp içinde yüksek basınç altında sıkıştırılan gazla büyük bir hızla dışarı itilecektir. Seattle'daki Washington Üniversitesi'nden merhum Abraham Hertzberg, yaklaşık 10 cm çapında ve yaklaşık 10 m uzunluğunda böyle bir silahın prototipini yaptı.Silahın içindeki gaz, 25 atmosfere sıkıştırılmış metan ve hava karışımıdır. Gaz ateşlenir ve mermi namlu içinde 30.000 g'de hızlandırılır, bu da çoğu metal nesneyi düzleştirir.

Herzberg gaz tabancasının işe yarayacağını kanıtladı. Ancak bir mermiyi uzaya fırlatmak için namlusunun çok daha uzun olması, yaklaşık 230 m olması gerekir; Ayrıca silah namlusundaki hızlanma yörüngesi boyunca farklı gazların çalışması gerekir. Yükün ilk kaçış hızına ulaşması için namluda farklı çalışma gazlarına sahip beş bölümün düzenlenmesi gerekmektedir.

Gaz tabancasıyla fırlatmanın maliyeti, lazer sistemi kullanmaktan bile daha düşük olabilir. Ancak insanlı araçları bu şekilde uzaya fırlatmak çok tehlikelidir: Namludaki yoğun ivmeye yalnızca katı bir yük dayanabilir.

Üçüncü deneysel tasarım, tıpkı bir sapan gibi, bir yükü döndürmesi ve ardından onu havaya fırlatması gereken bir "sapan"dır.

Bu cihazın prototipi Derek Tidman tarafından yapılmıştır; masa üstü modeli, bir nesneyi birkaç saniyede döndürüp 100 m/s'ye varan hızlarda fırlatma kapasitesine sahiptir. Slingatron prototipi, çapı yaklaşık bir metre olan çörek şeklinde bir tüptür. Borunun çapı yaklaşık 2,5 cm'dir ve küçük bir çelik bilye içerir. Top halka şeklinde bir boru boyunca yuvarlanıyor ve küçük motorlar onu iterek hızlanmaya zorluyor.

Görevi kargoyu alçak Dünya yörüngesine atmak olacak gerçek bir slingatronun boyutu çok daha büyük olmalı - yaklaşık yüz kilometre çapında; Buna ek olarak, top 11,2 km/s hıza ulaşana kadar topa enerji pompalaması gerekiyor. Top, 1000 g'lik bir ivmeyle sapandan dışarı uçacak ki bu da çok fazla. Her yük bu hızlanmaya dayanamaz. Gerçek bir slingatron yapılmadan önce birçok teknik sorunun çözülmesi gerekiyor; bunlardan en önemlisi top ile tüp arasındaki sürtünmeyi en aza indirmektir.

Adı geçen üç projenin her birini sonuçlandırmak, en iyi senaryoda bile, bir düzine yıldan fazla zaman alacak ve bu da ancak finansmanın hükümet veya özel sektör tarafından devralınması durumunda gerçekleşecek. Aksi takdirde bu prototipler sonsuza kadar mucitlerinin masalarında kalacaktır.

Uzak gelecek

(2070–2100)

Uzay asansörü

Bu yüzyılın sonuna gelindiğinde nanoteknolojinin gelişmesiyle ünlü uzay asansörünün bile mümkün hale gelmesi mümkün. İnsan, Fasulye Sırığındaki Jack gibi bulutlara ve ötesine tırmanabilir. Asansöre girip "yukarı" butonuna basacağız ve binlerce kilometre uzunluğunda karbon nanotüp olan fibere tırmanacağız. Böyle yeni bir ürünün uzay yolculuğu ekonomisinde devrim yaratabileceği ve her şeyi altüst edebileceği açıktır.

1895 yılında Rus fizikçi Konstantin Tsiolkovsky, o dönemde dünyanın en yüksek yapısı olan Eyfel Kulesi'nin yapımından ilham alarak kendine basit bir soru sordu: Neden uzay kadar yüksek bir kule inşa edilemiyor? Yeterince yüksekse, fizik yasalarına göre asla düşmeyeceğini hesapladı. Bu yapıya “cennet sarayı” adını verdi.

Bir top hayal edin. Eğer topu bir ip üzerinde döndürmeye başlarsanız, merkezkaç kuvveti topun düşmesini engellemeye yetecektir. Aynı şekilde kablo yeterince uzunsa merkezkaç kuvveti uca bağlı ağırlığın yere düşmesini önleyecektir. Dünyanın dönüşü kablonun gökyüzünde kalması için yeterli olacaktır. Uzay asansörü kablosu gökyüzüne uzandığında, üzerinde hareket edebilen her araç güvenli bir şekilde uzaya seyahat edebilecek.

Kağıt üzerinde bu hile işe yarayacak gibi görünüyor. Ancak ne yazık ki, Newton'un hareket yasalarını uygulamaya çalışırsanız ve kablodaki gerilimi hesaplamaya çalışırsanız, bu gerilimin çeliğin mukavemetini aştığı ortaya çıkar: herhangi bir kablo basitçe kırılır ve bu da uzay asansörünü imkansız hale getirir.

Uzun yıllar ve hatta onlarca yıl boyunca uzay asansörü fikri ya unutuldu ya da yeniden tartışıldı, ancak aynı nedenden dolayı bir kez daha reddedildi. 1957'de Rus bilim adamı Yuri Artsutanov, aşağıdan yukarıya değil, tam tersine yukarıdan aşağıya bir asansör inşa etmesi beklenen projenin kendi versiyonunu önerdi. Yörüngeye bir uzay aracı gönderilmesi önerildi, bu daha sonra oradan bir ipi indirecekti; Geriye kalan tek şey onu yere sabitlemek. Bu projenin popülerleşmesinde bilim kurgu yazarlarının da katkısı oldu. Arthur C. Clarke 1979 tarihli romanı Cennetin Çeşmeleri'nde ve Robert Heinlein 1982 tarihli romanı Frida'da bir uzay asansörü tasavvur etmişti.

Karbon nanotüpler bu fikri yeniden canlandırdı. Daha önce de gördüğümüz gibi bilinen tüm malzemeler arasında en büyük dayanıklılığa sahiptirler. Çelikten daha güçlüdürler ve nanotüplerin potansiyel gücü, bir uzay asansörünün tasarımında ortaya çıkan yüklere dayanabilir.

Ancak sorun, 80.000 km uzunluğunda saf karbon nanotüplerden oluşan bir ip yaratmaktır. Bu inanılmaz derecede zor bir iş çünkü bilim insanları şimdiye kadar laboratuvarda yalnızca birkaç santimetrelik saf karbon nanotüpleri elde edebildiler. Elbette milyarlarca nano elyafı bir araya getirebilirsiniz, ancak bu elyaflar katı olmayacaktır. Amaç, her karbon atomunun tam olarak yerinde olacağı uzun bir nanotüp yaratmaktır.

2009 yılında, Rice Üniversitesi'nden bilim insanları önemli bir keşfi duyurdular: Ortaya çıkan lifler saf değil kompozittir; ancak herhangi bir uzunlukta karbon nanotüpler oluşturabilecek kadar esnek bir teknoloji geliştirdiler. Deneme yanılma yoluyla araştırmacılar, karbon nanotüplerin klorosülfonik asitte çözülebileceğini ve daha sonra şırınga gibi bir ağızlıktan sıkılabileceğini keşfettiler. Bu yöntemle istenilen uzunluktaki karbon nanotüplerden elyaf üretmek mümkün olup kalınlığı 50 mikrondur.

Karbon nanotüp fiberin ticari uygulamalarından biri de enerji hatlarıdır, çünkü nanotüpler elektriği bakırdan daha iyi iletir, daha hafif ve daha güçlüdür. Rice Üniversitesi mühendislik profesörü Matteo Pasquali şunları söylüyor: “Enerji hatları için bu elyaftan tonlarcaya ihtiyacınız var ve bunu yapmanın henüz bir yolu yok. Tek bir mucize yaratmanız yeterli."

Ortaya çıkan lifler bir uzay asansörüne sığacak kadar saf olmasa da, bu çalışmalar bir gün bizi göklere taşıyacak kadar güçlü saf karbon nanotüpler yetiştirebileceğimize dair umut veriyor.

Ancak uzun nanotüp üretme sorununun çözüldüğünü varsaysak bile bilim insanları başka pratik sorunlarla karşı karşıya kalacak. Örneğin, bir uzay asansörü kablosunun çoğu uydunun yörüngesinin oldukça üzerine çıkması gerekir. Bu, bazı uyduların yörüngesinin bir gün kesinlikle uzay asansörü rotasıyla kesişeceği ve bir kazaya neden olacağı anlamına geliyor. Alçak uydular 7-8 km/s hızla uçtuklarından çarpışma felaketle sonuçlanabilir. Bundan, asansörün, asansör kablosunu uçan uyduların ve uzay enkazlarının yolundan uzaklaştıracak özel roket motorlarıyla donatılması gerektiği sonucu çıkıyor.

Diğer bir sorun ise hava koşullarıdır; yani kasırgalar, fırtınalar ve kuvvetli rüzgarlar. Bir uzay asansörünün yere, belki bir uçak gemisine veya Pasifik'teki bir petrol platformuna sabitlenmesi gerekir, ancak hava şartlarına dayanabilecek kadar esnek olması gerekir.

Ayrıca kabinde kablo kopması durumunda panik butonu ve kaçış kapsülü bulunmalıdır. Kabloya herhangi bir şey olursa, yolcuları kurtarmak için asansör kabininin kayması veya yere paraşütle atlaması gerekir.

NASA, uzay asansörü araştırmalarının başlamasını hızlandırmak için çeşitli yarışmalar duyurdu. NASA sponsorluğunda düzenlenen Uzay Asansör Yarışı'nda toplam 2 milyon dolar ödül veriliyor. Kurallara göre, bir kiriş boyunca iletilen enerjiyi kullanarak çalışan asansörler yarışmasını kazanmak için, ağırlığı 50 kg'ı geçmeyen, bir kabloyu 1 km yüksekliğe 2 m hızla tırmanabilen bir cihaz yapılması gerekiyor. /S. Zorluk, bu cihazın yakıt, pil veya elektrik kablosunun olmamasıdır. Hareketi için enerjinin Dünya'dan bir ışın boyunca iletilmesi gerekir.

Uzay asansörü üzerinde çalışan ve ödülü kazanma hayali kuran mühendislerin tutkusunu ve enerjisini kendi gözlerimle gördüm. Hatta LaserMotive adlı bir grubun genç, girişimci mühendisleriyle tanışmak için Seattle'a bile uçtum. NASA'nın çağrısı olan "sirenlerin şarkısını" duyunca, büyük olasılıkla bir uzay asansörünün kalbi olacak bir cihazın prototiplerini geliştirmeye başladılar.

Gençlerin test için kiraladığı büyük bir hangara girdim. Hangarın bir ucunda güçlü bir enerji ışını yayabilen büyük bir lazer gördüm. Diğeri uzay asansörünün kendisini barındırıyordu. Yaklaşık bir metre genişliğinde, büyük bir aynası olan bir kutuydu. Ayna, kendisine çarpan lazer ışınını, enerjisini elektriğe dönüştüren güneş pillerinden oluşan bir bataryaya yansıtıyordu. Motora elektrik verildi ve asansör kabini yavaşça kısa bir kabloya doğru sürünerek ilerledi. Bu düzenlemeyle elektrik motorlu kabinin, yanında elektrik kablosunu da çekmesine gerek kalmıyor. Yerden bir lazer ışınını ona yönlendirmek yeterlidir ve asansör kablo boyunca kendi kendine ilerleyecektir.

Hangardaki lazer o kadar güçlüydü ki, insanlar çalışırken gözlerini özel gözlüklerle korumak zorunda kalıyordu. Birçok denemeden sonra gençler sonunda arabalarını yukarı kaldırmayı başardılar. Uzay asansörü probleminin bir yönü en azından teoride çözüldü.

Başlangıçta görev o kadar zordu ki, katılımcıların hiçbiri görevi tamamlayıp vaat edilen ödülü kazanamadı. Ancak 2009 yılında LaserMotive bir ödül aldı. Yarışma Kaliforniya'nın Mojave Çölü'ndeki Edwards Hava Kuvvetleri Üssü'nde gerçekleşti. Çölün üzerinde uzun kablolu bir helikopter asılı kaldı ve katılımcıların cihazları bu kablo üzerinden tırmanmaya çalıştı. LaserMotive ekibinin asansörü bunu iki günde dört kez yapmayı başardı; en iyi süresi 228 saniyeydi. Böylece o hangarda gözlemlediğim genç mühendislerin çalışmaları meyvesini verdi.

Yıldız gemileri

İnsanlı uzay araştırmalarına yönelik finansmandaki mevcut krize rağmen, bu yüzyılın sonuna gelindiğinde büyük olasılıkla Mars'ta ve belki de asteroit kuşağında bir yerlerde araştırma istasyonları ortaya çıkacak. Sıradaki gerçek bir yıldız olacak. Bugün yıldızlararası bir araştırma tamamen umutsuz bir çaba olabilir, ancak yüz yıl içinde durum değişebilir.

Yıldızlararası yolculuk fikrinin gerçeğe dönüşmesi için birçok temel sorunun çözülmesi gerekiyor. Bunlardan ilki, yeni bir hareket ilkesi arayışıdır. Geleneksel bir kimyasal roketin en yakın yıldıza ulaşması yaklaşık 70.000 yıl alır. Örneğin, 1977'de fırlatılan iki Voyager, Dünya'dan en uzak mesafe rekorunu kırdı. Şu anda (Mayıs 2011), bunlardan ilki Güneş'ten 17,5 milyar km uzaktadır, ancak kat ettiği mesafe yıldızlara giden yolun yalnızca küçük bir kısmıdır.

Yıldızlararası araçlar için çeşitli tasarımlar ve hareket ilkeleri önerilmiştir. Bu:

Güneş yelkeni;

Nükleer roket;

Ramjet termonükleer motorlu roket;

Nanogemiler.

NASA'nın Cleveland, Ohio'daki Plum Brook İstasyonundayken, güneş yelkeni fikrinin ileri görüşlülerinden ve ateşli destekçilerinden biriyle tanıştım. Uyduları test etmek için dünyanın en büyük vakum odası bu bölgede inşa edildi. Bu kameranın boyutları muhteşem; Bu, yaklaşık 30 m çapında ve 38 m yüksekliğinde, çok katlı birçok konut binasına kolaylıkla ev sahipliği yapabilecek gerçek bir mağaradır. Ayrıca uyduları ve roket parçalarını uzay boşluğunda test edebilecek kadar büyük. Projenin ölçeği inanılmaz. Amerika'nın en önemli uydularının, gezegenler arası sondalarının ve roketlerinin test edildiği yerde olduğum için kendimi özellikle ayrıcalıklı hissettim.

Böylece güneş yelkenlerinin önde gelen savunucularından biri olan NASA bilim insanı Les Johnson ile tanıştım. Bana çocukluğundan beri bilim kurgu okurken yıldızlara ulaşabilecek roketler yapmayı hayal ettiğini söyledi. Johnson, güneş yelkenlerinin nasıl inşa edileceğine dair temel bir kurs bile yazdı. Bu prensibin önümüzdeki birkaç on yılda uygulanabileceğine inanıyor, ancak gerçek yıldız gemisinin büyük olasılıkla ölümünden yıllar sonra inşa edileceği gerçeğine de hazırlıklı. Orta Çağ'ın büyük katedrallerini inşa eden duvar ustaları gibi Johnson da yıldızlara ulaşacak bir araç yapmanın birkaç insanın hayatına mal olabileceğinin farkında.

Güneş yelkeninin çalışma prensibi, ışığın durgun kütlesi olmasa da momentuma sahip olması, yani basınç uygulayabilmesi gerçeğine dayanmaktadır. Güneş ışığının karşılaştığımız tüm nesnelere uyguladığı basınç son derece küçüktür, biz bunu hissetmeyiz, ancak eğer güneş yelkeni yeterince büyükse ve yeterince uzun süre beklemeye istekliysek, o zaman bu basınç yıldızlararası gemiyi (uzayda, uzayda) hızlandırabilir. Güneş ışığının ortalama yoğunluğu Dünya'dakinin sekiz katıdır).

Johnson bana amacının çok ince ama esnek ve dirençli plastikten dev bir güneş yelkeni yaratmak olduğunu söyledi. Bu yelkenin birkaç kilometre çapında olması ve uzayda inşa edilmesi gerekiyor. Bir araya getirildikten sonra yavaş yavaş Güneş'in etrafında dönecek ve giderek daha fazla hız kazanacaktır. Birkaç yıllık hızlanmanın ardından yelken güneş sisteminden spiral çizerek çıkacak ve yıldızlara doğru koşacak. Genel olarak, Johnson'ın bana söylediği gibi bir güneş yelkeni, yıldızlararası bir sondayı ışık hızının %0,1'ine kadar hızlandırma kapasitesine sahiptir; Buna göre bu koşullar altında en yakın yıldıza 400 yıl içinde ulaşacaktır.

Johnson, güneş yelkenine ekstra ivme kazandıracak ve uçuş süresini kısaltacak bir şey bulmaya çalışıyor. Olası yollardan biri Ay'a güçlü lazerlerden oluşan bir pil yerleştirmektir. Yelkene çarpan lazer ışınları, ona ek enerji ve buna bağlı olarak yıldızlara uçarken ek hız aktaracaktır.

Güneş yelkeni altındaki bir yıldız gemisiyle ilgili sorunlardan biri, onu kontrol etmenin son derece zor olması ve durup ters yönde yönlendirmenin neredeyse imkansız olmasıdır, çünkü güneş ışığı yalnızca tek bir yönde, Güneş'ten uzağa doğru hareket eder. Bu soruna bir çözüm, yelkeni açmak ve onu yavaşlatmak için hedef yıldızdan gelen ışığı kullanmaktır. Diğer bir olasılık ise bu uzak yıldızın yakınında yerçekimi manevrası yapmak ve sapan etkisini kullanarak dönüş yolculuğu için hızlanmaktır. Üçüncü seçenek ise o yıldız sisteminin bir ayına inmek, üzerine bir lazer bataryası kurmak ve yıldızın ışığını ve lazer ışınlarını kullanarak dönüş yolculuğuna çıkmak.

Johnson yıldızların hayalini kuruyor ancak şu anki gerçekliğin hayallerinden çok daha mütevazı göründüğünü anlıyor. 1993 yılında Ruslar, Mir istasyonundan indirilen bir gemiye lavsan'dan yapılmış 25 noktalı bir reflektör yerleştirdi, ancak deneyin amacı yalnızca yerleştirme sistemini göstermekti. İkinci deneme başarısızlıkla sonuçlandı. 2004 yılında Japonlar iki güneş yelkeni prototipini başarıyla fırlattı, ancak yine de amaç, itiş gücünü değil, açılma sistemini test etmekti. 2005 yılında, Planetary Society, kamu kuruluşu Cosmos Studios ve Rusya Bilimler Akademisi tarafından düzenlenen Cosmos 1 adı verilen gerçek bir güneş yelkeninin konuşlandırılmasına yönelik iddialı bir girişimde bulunuldu. Yelken bir Rus denizaltısından fırlatıldı, ancak Volna roketinin fırlatılması başarısız oldu ve güneş yelkeni yörüngeye ulaşamadı.

Ve 2008'de NASA'dan bir ekip NanoSail-D güneş yelkenini fırlatmaya çalıştığında aynı şey Falcon 1 roketinde de yaşandı.

Nihayet Mayıs 2010'da Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı, gezegenlerarası uzayda güneş yelkeni teknolojisini kullanan ilk uzay aracı olan IKAROS'u başarıyla fırlattı. Cihaz, Venüs'e uçuş yoluna yerleştirildi, 20 m köşegenli kare bir yelkeni başarıyla yerleştirdi ve yönünü kontrol etme ve uçuş hızını değiştirme yeteneğini gösterdi. Gelecekte Japonlar, Jüpiter'e güneş yelkenli başka bir gezegenler arası sonda göndermeyi planlıyor.

Nükleer roket

Bilim adamları ayrıca yıldızlararası yolculuk için nükleer enerji kullanma olasılığını da düşünüyorlar. 1953 yılında ABD Atom Enerjisi Komisyonu, Rover projesiyle başlayan nükleer reaktörlü roketlerin ciddi şekilde geliştirilmesine başladı. 1950'lerde ve 1960'larda. nükleer füzelerle yapılan deneyler çoğunlukla başarısızlıkla sonuçlandı. Nükleer motorlar kararsız davrandı ve genellikle o zamanın kontrol sistemleri için fazla karmaşık olduğu ortaya çıktı. Üstelik geleneksel bir atomik fisyon reaktörünün enerji çıkışının yıldızlararası bir uzay aracı için tamamen yetersiz olduğunu göstermek kolaydır. Ortalama bir endüstriyel nükleer reaktör yaklaşık 1000 megawatt enerji üretiyor ve bu da yıldızlara ulaşmaya yetmiyor.

Ancak 1950'lerde. bilim adamları yıldızlararası uzay aracı için reaktörler yerine atom ve hidrojen bombalarının kullanılmasını önerdiler. Örneğin Orion projesinin, atom bombalarından kaynaklanan patlama dalgalarıyla bir roketi hızlandırması gerekiyordu. Yıldız gemisinin arkasına, patlamaları güçlü X-ışını radyasyonu patlamaları oluşturacak bir dizi atom bombası atması gerekiyordu. Bu patlamalardan kaynaklanan şok dalgasının yıldız gemisini hızlandırması gerekiyordu.

1959'da General Atomics'ten fizikçiler, Orion'un 400 m çapındaki gelişmiş versiyonunun 8 milyon ton ağırlığında ve 1.000 hidrojen bombasıyla güçlendirileceğini tahmin ediyordu.

Fizikçi Freeman Dyson, Orion projesinin ateşli bir destekçisiydi. “Benim için Orion, yaşamın yayılması için tüm güneş sisteminin erişilebilirliği anlamına geliyordu. Dyson, tarihin akışını değiştirebileceğini söylüyor. Üstelik atom bombalarından kurtulmanın da kolay bir yolu olurdu. "Bir uçuşta 2 bin bombadan kurtuluruz."

Ancak Orion projesinin sonu, 1963'te imzalanan ve karada patlamaları yasaklayan Nükleer Testlerin Sınırlandırılması Anlaşması oldu. Testler olmadan Orion tasarımını hayata geçirmek imkansızdı ve proje kapatıldı.

Doğrudan akışlı füzyon motoru

Bir başka nükleer füze projesi ise 1960 yılında Robert W. Bussard tarafından ortaya atıldı; Roketin geleneksel uçak jet motoruna benzer bir termonükleer motorla donatılmasını önerdi. Genel olarak bir ramjet motoru uçuş sırasında havayı yakalar ve içindeki yakıtla karıştırır. Yakıt/hava karışımı daha sonra ateşlenerek itiş gücü oluşturan kimyasal bir patlama meydana gelir. Bussard aynı prensibin bir füzyon motoruna uygulanmasını önerdi. Bir uçak motorunun yaptığı gibi atmosferden hava çekmek yerine, ramjet füzyon motoru yıldızlararası uzaydan hidrojen toplayacak. Toplanan gazın, muazzam miktarda enerji açığa çıkaracak olan helyumun termonükleer füzyon reaksiyonu başlamadan önce elektrik ve manyetik alanlar kullanılarak sıkıştırılması ve ısıtılması gerekiyor. Bir patlama meydana gelecek ve roket bir destek alacaktır. Ve yıldızlararası uzaydaki hidrojen rezervleri tükenmez olduğundan, bir ramjet nükleer motoru muhtemelen sonsuza kadar çalışabilir.

Ramjet füzyon motorlu geminin tasarımı dondurma külahını andırıyor. Huni, daha sonra motora giren, ısınan ve diğer hidrojen atomlarıyla füzyon reaksiyonuna giren hidrojen gazını yakalar. Bussard, yaklaşık 1000 ton ağırlığındaki bir ramjet nükleer motorunun, yaklaşık 10 m/s2'lik (yani yaklaşık olarak Dünya'daki yerçekimi ivmesine eşit) sabit bir ivmeyi koruyabildiğini hesapladı; bu durumda uzay aracı bir yıl içinde ışık hızının yaklaşık %77'sine ulaşacak. Ramjet nükleer motoru yakıt rezervleriyle sınırlı olmadığından, böyle bir motora sahip bir yıldız gemisi teorik olarak Galaksimizin sınırlarını aşabilir ve geminin saatine göre sadece 23 yıl içinde 2 uzaklıkta bulunan Andromeda Bulutsusu'na ulaşabilir. bizden milyon ışık yılı uzakta. (Einstein'ın görelilik teorisine göre, hızlanan bir gemide zaman yavaşlar, dolayısıyla bu süre zarfında Dünya'da milyonlarca yıl geçmiş olsa bile, bir yıldız gemisindeki astronotlar yalnızca 23 yıl yaşlanacaktır.)

Ancak burada da ciddi sorunlar var. Birincisi, yıldızlararası ortam çoğunlukla bireysel protonlar içerir, bu nedenle bir füzyon motorunun saf hidrojeni yakması gerekir, ancak bu reaksiyon çok fazla enerji üretmez. (Hidrojen füzyonu farklı şekillerde ilerleyebilir. Şu anda Dünya'da bilim adamları, çok daha fazla enerji açığa çıkaran döteryum ve trityumun etkisi seçeneğini tercih ediyor. Bununla birlikte, yıldızlararası ortamda hidrojen bireysel protonlar biçimindedir, yani ramjet nükleer motorlarda yalnızca proton-proton füzyonu, döteryum-trityum reaksiyonundan çok daha az enerji açığa çıkaran bir füzyon reaksiyonunda kullanılabilir.) Ancak Bussard, yakıt karışımını bir miktar karbon ekleyerek değiştirirseniz, o zaman karbonun bir bileşik olarak çalıştığını gösterdi. Katalizör, bir yıldız gemisi için oldukça yeterli olan devasa miktarda enerji üretecek.

İkincisi, uzay gemisinin önündeki huninin yeterli miktarda hidrojen toplayabilmesi için çok büyük olması gerekiyor - yaklaşık 160 km çapında, yani uzayda toplanması gerekecek.

Çözülemeyen bir sorun daha var. 1985 yılında mühendisler Robert Zubrin ve Dana Andrews, çevresel sürüklenmenin ramjetle çalışan bir yıldız gemisinin ışık hızına yakın hızlara çıkmasını engelleyeceğini gösterdiler. Bu direnç geminin ve huninin hidrojen atomları alanındaki hareketinden kaynaklanmaktadır. Ancak hesaplamaları gelecekte ramjet motorlu gemilere uygulanamayabilecek bazı varsayımlara dayanmaktadır.

Şu anda, proton-proton füzyonu süreci (aynı zamanda yıldızlararası ortamdaki hidrojen iyonlarının direnci hakkında) hakkında net fikirlerimiz olmasa da, bir ramjet nükleer motora ilişkin beklentiler belirsizliğini koruyor. Ancak bu mühendislik sorunları çözülebilirse bu tasarım muhtemelen en iyilerden biri olacaktır.

Antimadde roketleri

Diğer bir seçenek ise yıldız gemisi için Evrendeki en büyük enerji kaynağı olan antimaddeyi kullanmaktır. Antimadde, bir atomu oluşturan tüm parçaların zıt yüklere sahip olması anlamında maddenin zıddıdır. Örneğin, bir elektronun negatif yükü vardır, ancak bir antielektron (pozitron) pozitif bir yüke sahiptir. Antimadde maddeyle temas ettiğinde yok olur. Bu o kadar çok enerji açığa çıkarır ki, bir çay kaşığı antimadde tüm New York'u yok etmeye yetecektir.

Antimadde o kadar güçlü ki, Dan Brown'un Melekler ve Şeytanlar kitabındaki kötü adamlar onu bir bomba yapmak ve Vatikan'ı havaya uçurmayı planlamak için kullanıyor; Hikayede, İsviçre'nin Cenevre yakınında bulunan Avrupa'nın en büyük nükleer araştırma merkezi CERN'den antimadde çalıyorlar. Yalnızca %1 etkili olan hidrojen bombasının aksine, antimadde bombası %100 etkili olacaktır. Madde ve antimaddenin yok olması sırasında, Einstein'ın denklemine tam uygun olarak enerji açığa çıkar: E=mc 2.

Prensip olarak antimadde ideal bir roket yakıtıdır. Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'nden Gerald Smith'e göre 4 miligram antimadde Mars'a uçmak için yeterli olacak, 100 gram da gemiyi en yakın yıldızlara taşımak için yeterli olacaktı. Antimaddenin yok edilmesi, aynı miktardaki modern roket yakıtından elde edilebilecek enerjinin milyar katı kadar enerji açığa çıkarır. Bir antimadde motoru oldukça basit görünecektir. Antimadde parçacıklarını birbiri ardına özel bir roket odasına enjekte edebilirsiniz. Orada sıradan maddeyi yok ederek devasa bir patlamaya neden oluyorlar. Isıtılan gazlar daha sonra odanın bir ucundan dışarı atılarak jet itişi oluşturulur.

Bu hayali gerçekleştirmekten henüz çok uzaktayız. Bilim adamları, antielektronun antiprotonun etrafında dolaştığı antielektron ve antiprotonların yanı sıra antihidrojen atomlarını da elde etmeyi başardılar. Bu, hem CERN'de hem de dünyanın ikinci en büyük parçacık hızlandırıcısı olan (CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısından daha büyük) Chicago yakınlarındaki Tevatron'daki Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda (daha yaygın olarak Fermilab olarak anılır) yapıldı. Her iki laboratuvarda da fizikçiler, yüksek enerjili parçacıklardan oluşan bir akışı bir hedefe yönlendirdiler ve antiprotonlar da dahil olmak üzere bir parça akışı elde ettiler. Güçlü mıknatıslar kullanılarak antimadde sıradan maddeden ayrıldı. Ortaya çıkan antiprotonlar daha sonra yavaşlatıldı ve antielektronlarla karışmalarına izin verildi, böylece antihidrojen atomları oluştu.

Fermilab fizikçilerinden Dave McGinnis, antimaddenin pratik kullanımı hakkında uzun uzun düşündü. O ve ben Tevatron'un yanında durduk ve Dave bana antimaddenin endişe verici ekonomisini anlattı. Önemli miktarda antimadde elde etmenin bilinen tek yolunun Tevatron gibi güçlü bir çarpıştırıcı kullanmak olduğunu söyledi; ancak bu makineler son derece pahalıdır ve antimaddeyi ancak çok küçük miktarlarda üretebilmektedir. Örneğin 2004 yılında CERN'deki bir çarpıştırıcı bilim adamlarına gramın trilyonda biri kadar antimadde verdi ve bu zevk bilim adamlarına 20 milyon dolara mal oldu. Bu bedelle, tek bir yıldız yolculuğuna yetecek kadar antimadde üretilemeden dünya ekonomisi iflas ederdi. McGinnis, antimadde motorlarının özellikle karmaşık olmadığını ve kesinlikle doğa yasalarıyla çelişmediğini vurguladı. Ancak böyle bir motorun maliyeti onun yakın gelecekte gerçekten üretilmesine izin vermeyecek.

Antimaddenin bu kadar inanılmaz derecede pahalı olmasının nedenlerinden biri, hızlandırıcıların ve çarpıştırıcıların yapımına harcanması gereken muazzam meblağlardır. Ancak hızlandırıcıların kendisi evrensel makinelerdir ve esas olarak antimadde üretimi için değil, her türlü egzotik temel parçacığın üretimi için kullanılır. Bu, endüstriyel bir aparat değil, fiziksel bir araştırma aracıdır.

Antimadde üretimi için özel olarak tasarlanmış yeni tip bir çarpıştırıcının geliştirilmesinin maliyetini büyük ölçüde azaltabileceği varsayılabilir. Bu tür makinelerin seri üretimi daha sonra önemli miktarda antimadde üretecektir. NASA'dan Harold Gerrish, antimaddenin fiyatının sonunda mikrogram başına 5.000 dolara düşebileceğinden emin.

Antimaddeyi roket yakıtı olarak kullanmanın bir başka olasılığı da uzayda bir antimadde göktaşı bulmaktır. Eğer böyle bir nesne bulunursa, enerjisi büyük olasılıkla birden fazla uzay gemisine güç sağlamaya yeterli olacaktır. 2006 yılında, Rus Resurs-DK uydusunun bir parçası olarak, amacı uzayda doğal antimadde aramak olan Avrupa PAMELA aracının fırlatıldığı söylenmelidir.

Uzayda antimadde keşfedilirse, insanlığın onu toplamak için elektromanyetik ağ gibi bir şey bulması gerekecek.

Dolayısıyla, yıldızlararası antimadde uzay aracı son derece gerçek bir fikir olmasına ve doğa yasalarıyla çelişmemesine rağmen, bilim adamları yüzyılın sonunda antimaddenin maliyetini düşüremediği sürece büyük olasılıkla 21. yüzyılda ortaya çıkmayacaklar. makul bir miktar. Ancak eğer bu yapılabilirse, antimadde yıldız gemisi projesi kesinlikle dikkate alınması gereken ilk projelerden biri olacak.

Nanogemiler

Star Wars ve Star Trek gibi filmlerde özel efektlere uzun zamandır alışkınız; Yıldız gemilerini düşünürken, her tarafı yüksek teknolojili cihazlar alanındaki en son icatlarla dolu, devasa fütüristik makinelerin görüntüleri ortaya çıkıyor. Bu arada başka bir olasılık daha var: Nanoteknolojiyi kullanarak yüksük veya iğneden daha büyük olmayan, hatta daha da küçük minik yıldız gemileri yaratmak. Yıldız gemilerinin Atılgan gibi çok büyük olması ve bir astronot mürettebatını taşıması gerektiğinden zaten eminiz. Ancak nanoteknolojinin yardımıyla, bir yıldız gemisinin ana işlevleri minimum bir hacimde tutulabilir ve o zaman mürettebatın uzun yıllar yaşamak zorunda kalacağı büyük bir gemi değil, yıldızlara milyonlarca küçük gemi gidecektir. nanogemiler. Belki bunların sadece küçük bir kısmı hedeflerine ulaşacak, ancak asıl iş yapılacak: Hedef sistemin uydularından birine ulaşan bu gemiler bir fabrika kuracak ve kendi kopyalarının sınırsız sayıda üretilmesini sağlayacak.

Vint Cerf, nanogemilerin hem güneş sistemini incelemek hem de zamanla yıldızlara uçuşlar için kullanılabileceğine inanıyor. Şöyle diyor: “Komşu gezegen ve aylarımızın yüzeyine, yüzeyin altına ve atmosferine kolayca taşınıp ulaştırılabilen küçük ama güçlü nanocihazlar tasarlayabilirsek, güneş sisteminin keşfi çok daha verimli hale gelecektir... Aynı yetenekler yıldızlararası keşiflere de genişletilebilir "

Memelilerin doğada sadece birkaç yavru doğurduğu ve hepsinin hayatta kalmasını sağladığı bilinmektedir. Öte yandan böcekler çok sayıda yavru üretir, ancak bunların yalnızca küçük bir kısmı hayatta kalır. Her iki strateji de türlerin gezegende milyonlarca yıl boyunca var olmasına izin verecek kadar başarılı. Aynı şekilde, uzaya çok pahalı bir yıldız gemisi ya da her biri bir kuruşa mal olacak ve çok az yakıt tüketecek milyonlarca küçük yıldız gemisini uzaya gönderebiliriz.

Nanogemi kavramı, doğada yaygın olarak kullanılan çok başarılı bir stratejiye dayanmaktadır: sürü stratejisi. Kuşlar, arılar ve benzerleri sıklıkla sürüler veya sürüler halinde uçarlar. Sorun sadece çok sayıda akrabanın güvenliği garanti etmesi değil; Ayrıca sürü bir erken uyarı sistemi görevi de görmektedir. Sürünün bir ucunda tehlikeli bir şey olursa (örneğin yırtıcı bir hayvanın saldırısı), tüm sürü anında bu konuda bilgi alır. Sürü çok verimli ve enerjiktir. Karakteristik V şeklinde bir kama şeklinde uçan kuşlar, öndeki komşunun kanadından türbülanslı akışlar kullanır ve böylece uçuşlarını kolaylaştırır.

Bilim insanları, karınca sürüsünden, sürüsünden veya karınca ailesinden, bazı durumlarda kendisini oluşturan bireylerin yeteneklerinden bağımsız olarak kendi zekasına sahip olan bir “süper organizma” olarak söz ediyor. Örneğin bir karıncanın sinir sistemi çok basittir ve beyni çok küçüktür, ancak bir karınca ailesi birlikte çok karmaşık bir yapı, bir karınca yuvası oluşturabilir. Bilim adamları, bir gün diğer gezegenlere ve yıldızlara uzun yolculuklara çıkabilecek "sürü" robotları geliştirirken doğanın derslerinden yararlanmayı umuyorlar.

Bütün bunlar bazı açılardan Pentagon'un geliştirdiği "akıllı toz" kavramını hatırlatıyor: Minik sensörlerle donatılmış milyarlarca parçacık havaya dağılıyor ve keşif yapıyor. Her sensörün kendi başına bir zekası yoktur ve yalnızca çok küçük bir bilgi tanesi sağlar, ancak bir araya geldiklerinde sahiplerine dağlar kadar her türlü veriyi sağlayabilirler. DARPA, gelecekteki askeri uygulamaları göz önünde bulundurarak bu alandaki araştırmalara sponsor oldu; örneğin, savaş alanındaki düşman konumlarını izlemek için akıllı toz kullanmak. 2007 ve 2009'da ABD Hava Kuvvetleri önümüzdeki birkaç on yıl için ayrıntılı silah planlarını yayınladı; Predator drone uçağının gelişmiş versiyonlarından (bugün 4,5 milyon dolara mal oluyor) toplu iğne başı büyüklüğündeki devasa küçük, ucuz sensör sürülerine kadar her şey var.

Bilim insanları da bu kavramla ilgileniyor. Akıllı toz sürüleri, bir kasırganın binlerce farklı yerden gerçek zamanlı olarak izlenmesi için faydalı olacaktır; aynı şekilde fırtınalar, volkanik patlamalar, depremler, seller, orman yangınları ve diğer doğa olayları da gözlemlenebilir. Örneğin Twister filminde, kasırgaların etrafına sensörler yerleştirerek hayatlarını ve uzuvlarını riske atan cesur kasırga avcılarından oluşan bir ekibi takip ediyoruz. Bu sadece çok riskli değil, aynı zamanda çok etkili de değil. Bir patlama sırasında volkanik bir kraterin çevresine ya da bozkırda yürüyen bir kasırganın etrafına birkaç sensör yerleştirip bunlardan sıcaklık, nem ve rüzgar hızı hakkında bilgi alarak hayatınızı riske atmak yerine, akıllı tozları havaya saçmak çok daha etkili olacaktır. Yüzlerce kilometrekarelik bir alana dağılmış binlerce farklı noktadan aynı anda veri elde edilebiliyor. Bir bilgisayarda bu veriler, bir kasırganın gelişimini veya bir patlamanın farklı aşamalarını size gerçek zamanlı olarak gösterecek üç boyutlu bir resim halinde derlenecektir. Ticari işletmeler halihazırda bu minik sensörlerin örnekleri üzerinde çalışıyor ve bunlardan bazıları aslında toplu iğne başından daha küçük.

Nanogemilerin bir diğer avantajı ise uzaya ulaşmak için çok az yakıta ihtiyaç duymalarıdır. Devasa fırlatma araçları yalnızca 11 km/s hıza çıkabilirken, nanogemiler gibi küçük nesnelerin inanılmaz derecede yüksek hızlarda uzaya fırlatılması nispeten kolaydır. Örneğin, temel parçacıklar geleneksel bir elektrik alanı kullanılarak ışık altı hızlara kadar hızlandırılabilir. Nanopartiküllere küçük bir elektrik yükü verirseniz, bir elektrik alanı tarafından da kolaylıkla hızlandırılabilirler.

Gezegenler arası sondalar göndermek için büyük miktarda para harcamak yerine, her nanogemiye kendini kopyalama yeteneği vermek mümkün; böylece bir nanobot bile bir nanobot fabrikası, hatta bir ay üssü inşa edebilir. Bundan sonra kendini kopyalayan yeni sondalar başka dünyaları keşfetmek üzere yola çıkacak. (Sorun, kendi kendini kopyalayabilen ilk nanobotu yaratmaktır ve bu hala çok uzak bir gelecek meselesidir.)

1980 yılında NASA, kendini kopyalayan robot fikrini o kadar ciddiye aldı ki, Santa Clara Üniversitesi'nden "Uzay Görevleri için Gelişmiş Otomasyon" adlı özel bir çalışma yaptırdı ve birkaç olası seçeneği ayrıntılı olarak inceledi. NASA bilim adamlarının değerlendirdiği senaryolardan biri, kendi kendini kopyalayan küçük robotların Ay'a gönderilmesini içeriyordu. Orada robotların hurda malzemelerden kendi türlerinin üretimini organize etmesi gerekiyordu.

Bu programla ilgili rapor esas olarak ay toprağını (regolit) işlemek için bir kimyasal tesisin oluşturulmasına ayrılmıştı. Örneğin, robotun aya ineceği, kendisini oluşturan parçalara ayrılacağı ve daha sonra bunlardan yeni bir konfigürasyon oluşturacağı, tıpkı dönüşen bir oyuncak robot gibi varsayıldı. Böylece robot, güneş ışığını odaklamak ve regoliti eritmeye başlamak için büyük parabolik aynalar oluşturabilir. Daha sonra regolit eriyiğinden kullanılabilir metalleri ve diğer maddeleri çıkarmak için hidroflorik asit kullanacaktı. Ay üssü inşa etmek için metaller kullanılabilir. Zamanla robot, kendi kopyalarını üretmek için küçük bir ay fabrikası da inşa edecek.

Bu rapordaki verilere dayanarak NASA'nın Gelişmiş Kavramlar Enstitüsü, kendini kopyalayan robotların kullanımına dayalı bir dizi proje başlattı. Cornell Üniversitesi'nden Mason Peck, minik yıldız gemisi fikrini ciddiye alanlardan biriydi.

Peck'in laboratuvarını ziyaret ettim ve bir gün uzaya gitmesi muhtemel her türlü bileşenle dolu bir çalışma tezgahını kendi gözlerimle gördüm. Tezgahın yanında, gelecekteki uyduların ince bileşenlerinin monte edildiği, plastik duvarlı küçük bir temiz oda da vardı.

Peck'in uzay araştırmalarına dair vizyonu Hollywood filmlerinde gördüğümüz her şeyden çok farklı. Bu, bir santimetreye santimetre ölçülerinde ve bir gram ağırlığında, ışık hızının yüzde 1'ine kadar hızlandırılabilen bir çip oluşturma olasılığını öne sürüyor. Örneğin, NASA'nın gezegenler arası istasyonlarını muazzam hızlara çıkarmasını sağlayan askı etkisinden yararlanabilir. Bu yerçekimi manevrası gezegenin etrafında dönmeyi içerir; Aynı şekilde, yerçekimi kayışı tarafından tutulan askıdaki bir taş, bir daire içinde uçarak hızlanır ve istenilen yöne ateşlenir. Burada gezegenin yerçekimi, uzay aracına ilave hız kazandırmaya yardımcı oluyor.

Ancak Peck yerçekimi yerine manyetik kuvvetleri kullanmak istiyor. Mikroyıldız gemisini, Jüpiter'in manyetik alanında, Dünya'nın manyetik alanından 20.000 kat daha yoğun olan ve temel parçacıkları trilyonlarca elektron volt enerjiye kadar hızlandırabilen Dünya hızlandırıcılarındaki alanlarla oldukça karşılaştırılabilir bir döngüyü tanımlamaya zorlamayı umuyor.

Bana bir örnek gösterdi - planına göre bir gün Jüpiter çevresinde uzun bir yolculuğa çıkabilecek bir mikro devre. Bir parmağın ucundan daha küçük, kelimenin tam anlamıyla her türlü bilimsel malzemeyle dolu küçük bir kareydi. Genel olarak Peck'in yıldızlararası aygıtı çok basit olacak. Çipin bir tarafında kendisine iletişim için enerji sağlaması gereken bir güneş pili, diğer tarafında ise bir radyo vericisi, video kamera ve diğer sensörler bulunuyor. Bu cihazın bir motoru yok ve Jüpiter'in manyetik alanının onu hızlandırması gerekecek. (Ne yazık ki, 1998'den bu yana uzay programı için bunu ve diğer yenilikçi projeleri finanse eden NASA'nın Gelişmiş Kavramlar Enstitüsü, 2007'de bütçe kesintileri nedeniyle kapatıldı.)

Peck'in yıldız gemisi fikrinin, devasa yıldız gemilerinin cesur astronotlardan oluşan bir ekibin kontrolü altında Evrenin enginliğinde dolaştığı bilim kurguda kabul edilenlerden çok farklı olduğunu görüyoruz. Örneğin, Jüpiter'in uydularından birinde bilimsel bir üs ortaya çıkarsa, bu türden düzinelerce küçük gemi gaz devinin etrafındaki yörüngeye fırlatılabilir. Diğer şeylerin yanı sıra, bu ayda bir lazer top bataryası ortaya çıkarsa, küçük gemiler ışık hızının gözle görülür bir kısmına kadar hızlandırılabilir ve onlara bir lazer ışını kullanılarak hızlanma sağlanabilir.

Biraz sonra Peck'e basit bir soru sordum: Nanoteknolojiyi kullanarak çipini bir molekül boyutuna küçültebilir miydi? O zaman Jüpiter'in manyetik alanına bile ihtiyaç duyulmayacak; Ay'da inşa edilen geleneksel bir hızlandırıcıyla ışık altı hızlara kadar hızlandırılabilirler. Bunun mümkün olduğunu söyledi ancak ayrıntıları henüz belirlemedi.

Böylece bir parça kağıt aldık ve birlikte onun üzerine denklemler yazmaya ve ondan ne çıkacağını bulmaya başladık. (Biz bilim insanları birbirimizle bu şekilde iletişim kurarız; tebeşirle kara tahtaya gideriz veya bir parça kağıt alırız ve çeşitli formüller kullanarak bir problemi çözmeye çalışırız.) Peck'in kullanmayı önerdiği Lorentz kuvveti için bir denklem yazdık. gemilerini Jüpiter'in yakınında hızlandırmak için. Daha sonra gemileri zihinsel olarak molekül boyutuna indirdik ve onları Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi varsayımsal bir hızlandırıcıya yerleştirdik. Ay'a yerleştirilen geleneksel bir hızlandırıcının yardımıyla nanoyıldız gemilerimizin herhangi bir sorun yaşamadan ışık hızına yakın hızlara hızlandırılabileceğini kısa sürede fark ettik. Yıldız gemisinin boyutunu bir santimetrelik plakadan bir moleküle indirgeyerek, onları hızlandırmak için gereken hızlandırıcıyı azaltmayı başardık; Artık Jüpiter yerine geleneksel bir parçacık hızlandırıcı kullanabiliriz. Bu fikir bize oldukça gerçekçi göründü.

Ancak denklemleri tekrar analiz ettikten sonra genel bir sonuca vardık: Buradaki tek sorun nanoyıldız gemilerinin kararlılığı ve gücü. Hızlandırıcı moleküllerimizi parçalayacak mı? İpteki bir top gibi, bu nanogemiler ışık hızına yakın hızlara hızlanırken merkezkaç kuvvetlerine maruz kalacaklar. Ayrıca elektriksel olarak yüklenecekler, böylece elektriksel kuvvetler bile bütünlüklerini tehdit edecek. Genel sonuç: evet, nanogemiler gerçek bir olasılık, ancak Peck'in çipinin moleküler boyuta küçültülmesi ve ışık hızına yaklaşmanın ona hiçbir şekilde zarar vermeyecek kadar güçlendirilmesi için onlarca yıl araştırma yapılması gerekecek.

Bu arada Mason Peck, en azından bazılarının bizi ayıran yıldızlararası boşluğu aşacağı umuduyla en yakın yıldıza bir nanoyıldız gemisi sürüsü göndermeyi hayal ediyor. Peki gidecekleri yere vardıklarında ne yapacaklar?

İşte bu noktada Pei Zhang'ın Silikon Vadisi'ndeki Carnegie Mellon Üniversitesi'ndeki projesi devreye giriyor. Bir gün yabancı bir gezegenin atmosferine uçmaya mahkum olabilecek bir mini helikopter filosu yarattı. Bana oyuncak helikopterlere benzeyen minibot sürüsünü gururla gösterdi. Ancak dışsal basitlik aldatıcıdır. Her birinin en karmaşık elektroniklerle dolu bir çipe sahip olduğunu açıkça gördüm. Zhang, bir düğmeye basarak dört minibotu havaya kaldırdı ve bunlar hemen farklı yönlere dağılarak bize bilgi aktarmaya başladı. Çok geçmeden her tarafım minibotlarla kuşatıldı.

Zhang bana bu tür helikopterlerin yangın veya patlama gibi kritik durumlarda yardım sağlaması gerektiğini söyledi; Görevleri bilgi toplamak ve keşif yapmaktır. Zamanla minibotlar televizyon kameraları ve sıcaklık, basınç, rüzgar yönü vb. sensörlerle donatılabilir; Doğal veya insan kaynaklı bir felaket durumunda bu tür bilgiler hayati önem taşıyabilir. Binlerce minibot bir savaş alanına, bir orman yangınına veya (neden olmasın?) keşfedilmemiş bir uzaylı coğrafyasına fırlatılabilir. Hepsi birbirleriyle sürekli iletişim halindedir. Bir minibot bir engelle karşılaşırsa diğerleri bunu hemen bilecek.

Yani, yıldızlararası yolculuk için bir senaryo, Mason Peck'in çipine benzer binlerce ucuz tek kullanımlık çipin, ışık hızına yakın bir hızla en yakın yıldıza doğru fırlatılmasıdır. Küçük bir kısmı bile hedeflerine ulaşsa, mini yıldız gemileri kanatlarını veya pervanelerini serbest bırakacak ve Pei Zhang'ın mekanik sürüsü gibi benzeri görülmemiş bir uzaylı manzarası üzerinde uçacaklar. Radyo aracılığıyla doğrudan Dünya'ya bilgi gönderecekler. Gelecek vaat eden gezegenler keşfedildiğinde ikinci nesil ministarlıklar yola çıkacak; Görevleri, daha sonra bir sonraki yıldıza gidecek olan aynı mini yıldız gemilerini üretmek için uzak bir yıldızın yakınında fabrikalar inşa etmek olacak. Süreç sonsuza kadar gelişecektir.

Dünya'dan Çıkış mı?

2100 yılına gelindiğinde muhtemelen Mars'a ve asteroit kuşağına astronotlar gönderecek, Jüpiter'in uydularını keşfedecek ve yıldızlara sonda gönderme konusunda ciddileşeceğiz.

Peki ya insanlık? Uzay kolonilerimiz olacak mı ve bunlar aşırı nüfus sorununu çözebilecek mi? Uzayda yeni bir ev bulabilecek miyiz? İnsan ırkı 2100 yılına kadar Dünya'yı terk etmeye başlayacak mı?

HAYIR. Uzay yolculuğunun maliyeti göz önüne alındığında, çoğu insan 2100'de, hatta çok daha sonra bir uzay aracına binip uzak gezegenleri göremeyecek. Belki bir avuç astronot bu zamana kadar diğer gezegenlerde ve uydularda insanlığın birkaç küçük ileri karakolunu yaratmayı başarmış olacak, ancak insanlık bir bütün olarak Dünya ile sınırlı kalacak.

Dünya daha yüzyıllar boyunca insanlığın evi olacağına göre kendimize şu soruyu soralım: İnsan uygarlığı nasıl gelişecek? Bilimin yaşam tarzı, iş ve toplum üzerinde ne gibi etkileri olacak? Bilim refahın motorudur, bu nedenle bilimin insan uygarlığını ve gelecekte refahımızı nasıl değiştireceğini düşünmeye değer.

Notlar:

Kullanıcının koordinatlarını belirlemenin temeli, frekans kaymalarını ölçmek değil, yalnızca kendisinden farklı (ancak her an bilinen) mesafelerde bulunan birkaç uydudan gelen sinyallerin seyahat süresini ölçmektir. Prensip olarak üç uzamsal koordinatı belirlemek için dört uydudan gelen sinyalleri işlemek yeterlidir, ancak genellikle alıcı o anda duyduğu tüm çalışan uyduları "dikkate alır". Alınan sinyalin fazının ölçülmesine dayanan daha doğru (ama aynı zamanda uygulanması daha zor) bir yöntem de vardır. - Yaklaşık. Lane

Veya filmin çekildiği yere bağlı olarak başka bir dünyevi dilde. - Yaklaşık. Lane

TPF projesi aslında uzun süredir NASA'nın uzun vadeli planlarında yer alıyordu ancak pratik uygulama aşamasından uzak, her zaman "kağıt üzerinde bir proje" olarak kaldı. Ne o ne de aynı tematik alandan ikinci bir proje olan Karasal Gezegen Fotoğrafçısı (TPI), 2012 mali yılı bütçe teklifinde yer almıyor. Belki onların halefi, Dünya benzeri gezegenlerin görüntülenmesi ve spektroskopisine yönelik Yeni Dünyalar misyonu olacaktır, ancak fırlatılışının zamanlaması hakkında hiçbir şey söylenemez. - Yaklaşık. Lane

Gerçekte mesele hassasiyetle ilgili değil, ayna yüzeyinin kalitesiyle ilgiliydi. - Yaklaşık. Lane

Bu proje Şubat 2009'da NASA ve Avrupa Uzay Ajansı tarafından ortak uygulama için seçildi. 2011 yılı başında Amerikalılar kaynak yetersizliği nedeniyle projeden çekilmiş, Avrupa ise katılım kararını Şubat 2012'ye ertelemişti. Aşağıda adı geçen Ice Clipper projesi 1997 yılında NASA yarışması için teklif edilmiş ve kabul edilmemişti. . - Yaklaşık. Lane

Ne yazık ki metin bu konuda da güncelliğini yitirmiş durumda. EJSM gibi, bu ortak proje de 2011'in başlarında ABD desteğini kaybetti ve EKA bütçesinde EJSM ve Uluslararası X-ışını Gözlemevi IXO ile aynı fonların yer aldığı iddiasıyla inceleme altında. Bu üç projeden yalnızca biri, küçültülmüş haliyle, 2012'de uygulama için onaylanabilir ve lansman 2020'den sonra gerçekleşebilir - Not. Lane

Bazıları da sorgulanıyor. - Yaklaşık. Lane

Açıkçası bu, Bush'un gereksinimlerini karşılamak için tasarlanan ve ana hükümleri aşağıda yazar tarafından açıklanan NASA programının adıydı. - Yaklaşık. Lane

ABD'nin roketleri var ve bunların sıfırdan icat edilmesine gerek yok: Orion uzay aracı, Atlas V veya Falcon-9 roketleri üzerindeki ağır bir versiyonla (Delta IV taşıyıcı ve daha hafif özel gemiler) fırlatılabilir. Ama tek bir hazır insanlı uzay aracı yok ve önümüzdeki 3-4 yıl içinde de olmayacak. - Yaklaşık. Lane

Önemli olan elbette mesafe değil, uçuşlar için gereken hızın artması ve azalmasıdır. Mürettebatın radyasyona maruz kalmasını en aza indirmek için keşif gezisinin süresinin sınırlandırılması da tavsiye edilir. Toplamda, bu kısıtlamalar çok yüksek yakıt tüketimine ve dolayısıyla yüksek sefer kompleksi kütlesine ve maliyetine sahip bir uçuş modeliyle sonuçlanabilir. - Yaklaşık. Lane

Bu doğru değil. Sıcak gazlar Columbia'nın sol kanadının içine girdi ve uzun süreli ısıtmanın ardından onu gücünden mahrum etti. Kanat deforme oldu, gemi üst atmosferde fren yaparken tek doğru yönünü kaybetti ve aerodinamik kuvvetler tarafından tahrip edildi. Astronotlar, basınçsızlaştırma ve dayanılmaz şok aşırı yükleri nedeniyle öldürüldü. - Yaklaşık. Lane

Şubat 2010'da Obama yönetimi, Orion uzay aracı da dahil olmak üzere Constellation programının tamamen kapatıldığını duyurdu, ancak Nisan ayında onu ISS için bir kurtarma aracı olarak sürdürmeyi kabul etti. 2011 yılında, süper ağır fırlatma aracı SLS için mekik unsurlarına dayalı olarak finansmanın derhal başlatılması ve gelecek vaat eden insanlı programın hedeflerine ilişkin resmi bir açıklama yapılmadan Orion üzerindeki çalışmaların devam etmesi konusunda fikir birliğine varıldı. - Yaklaşık. Lane

Hiçbir şey böyle değil! Birincisi, altı aydır birlikte uçan Ruslar ve Amerikalılar, iniş gününde sağlıkları yerinde ve dikkatli de olsa yürüyebiliyorlar. İkincisi, 366 ve 438 gün süren rekor uçuşlardan sonra Sovyet ve Rus kozmonotlarının durumu aynıydı, çünkü uzay uçuş faktörlerinin etkileriyle mücadele etmek için geliştirdiğimiz araçlar bu tür dönemler için yeterli. Üçüncüsü, Andriyan Nikolaev ve Vitaly Sevastyanov, henüz hiçbir önleyici tedbirin uygulanmadığı 1970 yılında Soyuz-9 ile 18 günlük rekor bir uçuştan sonra zorlukla sürünebildiler. - Yaklaşık. Lane

Bir gemiyi veya bir kısmını kendi ekseni etrafında döndürmek oldukça basittir ve neredeyse hiçbir ek yakıt tüketimi gerektirmez. Bir diğer husus da mürettebatın bu tür şartlarda çalışmasının pek uygun olmayabileceğidir. Ancak bu konuda neredeyse hiçbir deneysel veri yoktur. - Yaklaşık. Lane

ISS'nin maliyetine ilişkin bu popüler tahmin yanlıştır çünkü bu tahmin, inşaatı ve işletmesi sırasındaki tüm mekik uçuşlarının maliyetlerini yapay olarak içermektedir. İstasyon bileşenlerinin, bilimsel enstrümantasyonun ve görev kontrolünün tasarımı ve üretimi, yaklaşık 30 yılda (1984–2011) yaklaşık 58 milyar dolar değerindedir. - Yaklaşık. Lane

Uzay asansörü sabit yörünge yüksekliğinde sona eremez - hareketsiz asılı kalması ve taşıma kabinlerinin hareketine destek görevi görebilmesi için sistemin 100.000 km'ye kadar yükseklikte bir karşı ağırlıkla donatılması gerekir. . - Yaklaşık. Lane

Bu uzay aracının ikinci kopyası NanoSail-D2, 20 Kasım 2010'da Fastsat uydusu ile birlikte fırlatılmış, 17 Ocak 2011'de ondan ayrılmış ve 10 m2 alana sahip bir uzay yelkenini başarıyla konuşlandırmıştır. - Yaklaşık. Lane

Mayıs 2011'de Peck ekibinin üç deneysel "çip uydusu", uzay koşullarında dayanıklılık testleri için ISS'ye teslim edildi. - Yaklaşık. Lane

Böyle bir transfer başlı başına göz korkutucu bir iştir. - Yaklaşık. Lane

Gezegen bilim adamları Güneş Sistemini incelemek için öncelikler belirlediler.

Uzay araştırmaları döneminde doğan insanlar için, 1957'den önce yayınlanan güneş sistemiyle ilgili kitaplar çoğu zaman şok durumuna yol açmaktadır. Eski nesil ne kadar az şey biliyordu, Mars'ın dev volkanları ve kanyonları hakkında hiçbir fikri bile yoktu, buna kıyasla Everest Dağı bir orman karınca yuvası gibi görünüyor ve Büyük Kanyon yol kenarında bir hendek gibi görünüyor. Belki daha önce Venüs'ün bulutlarının altında lüks, nemli bir ormanın, uçsuz bucaksız bir kuru çölün, kaynayan bir okyanusun veya büyük katran bataklıklarının - herhangi bir şeyin - olabileceğine inanılıyordu, ama gerçekte olduğu gibi değil: devasa volkanik alanlar - Nuh'un donmuş magma seli sahneleri. Satürn'ün görünümü daha önce sıkıcı görünüyordu: iki belirsiz halka, oysa bugün yüzlerce ve binlerce zarif yüzüğe hayranlıkla bakabiliyoruz. Dev gezegenlerin uyduları, metan gölleri ve toz gayzerleriyle dolu fantastik manzaralar değil, noktalardı.

O yıllarda tüm gezegenler küçük ışık adacıkları gibi görünüyordu ve Dünya bugün olduğundan çok daha büyük görünüyordu. Hiç kimse gezegenimizi dışarıdan görmedi: siyah kadife üzerine mavi mermer, ince bir su ve hava tabakasıyla kaplı. Ay'ın doğuşunu çarpmaya borçlu olduğunu ya da dinozorların ölümünün aynı anda meydana geldiğini kimse bilmiyordu. Hiç kimse insanlığın tüm gezegenin çevresini nasıl tamamen değiştirebileceğini tam olarak anlamadı. Ayrıca uzay çağı bizi doğaya dair bilgilerle zenginleştirdi ve yeni bakış açıları açtı.

Sputnik'in fırlatılmasından bu yana gezegen araştırmalarında birçok iniş ve çıkış yaşandı. Örneğin 1980'lerde. çalışmalar neredeyse durma noktasına geldi. Bugün, Merkür'den Plüton'a kadar farklı ülkelerden düzinelerce sonda güneş sisteminde dolaşıyor. Ancak bütçe kesiliyor, harcamalar artıyor ve her zaman istenilen sonuca ulaşılmıyor, bu da NASA'ya gölge düşürüyor. Ajans, Nixon'un 35 yıl önce Apollo programını sonlandırmasından bu yana tarihinde zor bir dönemden geçiyor.

Anthony Janetos, "NASA uzmanları araştırma için öncelikli alanları aramaya devam ediyor" diyor ( Anthony Janetos) NASA'nın Dünya gözlem programını denetleyen Ulusal Araştırma Konseyi'nin (NRC) bir üyesi olan Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'ndan. -Uzay mı keşfediyorlar? İnsanı mı inceliyorlar yoksa saf bilim mi yapıyorlar? Galaksilere mi koşuyorlar, yoksa güneş sistemiyle mi sınırlılar? Mekiklerle ve uzay istasyonlarıyla mı ilgileniyorlar, yoksa sadece gezegenimizin doğasıyla mı ilgileniyorlar?”

Prensip olarak olayların bu gelişimi meyvelerini vermelidir. Sadece robotik araştırma programları yeniden canlandırılmamalı, aynı zamanda insanlı uzay uçuşları da yeniden canlandırılmalıdır. Başkan George W. Bush, 2004 yılında Ay'a ve Mars'a ayak basma hedefini koydu. Bu fikirle ilgili tartışmalara rağmen NASA bunu benimsedi. Ancak zorluk, bunun hızla fonlanmayan bir görev haline gelmesi ve kurumu geleneksel olarak bilimi ve insanlı programları maliyet aşımlarından "koruyan" duvarı yıkmaya zorlamasıydı. Bill Claybaugh, "Sanırım herkes ajansın yapılması gereken tüm işleri yapmaya yetecek paraya sahip olmadığını biliyor" diyor ( Bill Claybaugh), NASA Araştırma ve Analiz Direktörü. “Başka ülkelerin uzay ajanslarına da para altın gibi yağmıyor.”

NRC bazen bir adım geri atıyor ve gezegen biliminin dünya çapında ne kadar ilerlediğini merak ediyor. Bu nedenle öncelikli hedeflerin bir listesini sunuyoruz.

1. Dünya ikliminin izlenmesi

2005 yılında Ulusal Araştırma Konseyi'nin bir paneli şu sonuca vardı: "çevresel uydu sisteminin başarısız olma riski var." O zamandan beri durum değişti. NASA, mekik ve uzay istasyonu programlarını desteklemek için Dünya keşif projelerinden beş yıl içinde 600 milyon dolar aktardı. Aynı zamanda, kutupsal yörüngede dönen Dünya gözlem uydularından oluşan yeni bir ulusal sistemin geliştirilmesi bütçeyi aştı ve kesilmesi gerekiyor. Bu, küresel ısınmayı inceleyen, Dünya üzerindeki güneş radyasyonunu ve Dünya yüzeyinden yansıyan kızılötesi ışınları ölçen cihazlar için geçerlidir.

Sonuç olarak, 20'den fazla Dünya Gözlem Sistemi uydusu, onların yerine yeni cihazlar gelmeden önce bile işlevini yitirecek. Bilim adamları ve mühendisler, onları bir süre daha çalışır durumda tutabileceklerini umuyorlar. Robert Cahalan, "Çalışmaya hazırız ancak şimdi bir plana ihtiyacımız var" diyor ( Robert Cahalan), NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi İklim ve Radyasyon Bölümü başkanı. "Onların kırılmasını bekleyemezsin."

Uydular, yenileri gelmeden önce çalışmayı durdurursa, değişikliklerin izlenmesini zorlaştıran bir veri açığı ortaya çıkacak. Örneğin yeni nesil cihazlar Güneş'in daha da parlaklaştığını fark ederse, bunun gerçekten böyle olup olmadığını veya cihazların yanlış kalibre edilip edilmediğini anlamak zor olacaktır. Sürekli uydu gözlemleri yapılmadıkça bu sorun çözülemez. Dünya yüzeyinin uydulardan gözlemlenmesi Landsat 1972'den bu yana yürütülen çalışmalar birkaç yıldır durduruldu ve ABD Tarım Bakanlığı, mahsulü izlemek için Hint uydularından veri satın almak zorunda kaldı.

NRC, bu tür faktörlerin hava durumunu nasıl etkilediğini incelemek ve tahmin yöntemlerini geliştirmek için önümüzdeki on yıl içinde buz örtüsünü ve karbondioksiti izleyen 17 yeni uzay aracının fırlatılması ve finansmanın yeniden sağlanması çağrısında bulunuyor. Ne yazık ki, iklim araştırması rutin hava durumu gözlemi (NOAA'nın işi) ile bilim (NASA'nın işi) arasında kalıyor. İklim bilimci Drew Schindel, "Asıl sorun, kimsenin iklimi izlemekle görevlendirilmemesidir" diyor ( Drew Shindell) NASA'nın Goddard Uzay Araştırma Merkezi'nden. Pek çok bilim insanı gibi o da, farklı departmanlar arasında dağıtılan hükümet iklim programlarının bir araya getirilerek yalnızca bu konuyla ilgilenecek tek bir departmana aktarılması gerektiğine inanıyor.

Hareket planı

• Önümüzdeki on yılda NASA tarafından önerilen 17 yeni uyduya fon sağlanması (maliyet: yılda yaklaşık 500 milyon dolar).
• Bir iklim araştırma ofisi kurun.

2. Asteroitlere karşı korumanın hazırlanması

Asteroit tehdidi

Çapı 10 km olan asteroitler (dinozor öldürücüler) ortalama olarak her 100 milyon yılda bir Dünya'ya düşüyor. Yaklaşık 1 km çapında asteroitler (küresel muhripler) - her yarım milyon yılda bir. Bir şehri yok edebilecek 50 m büyüklüğünde asteroitler her bin yılda bir meydana gelir.

Uzay Savunma Araştırması 700 kilometreden fazla büyüklükte ceset tespit etti ancak bunların hepsi önümüzdeki yüzyıllarda bizim için tehlikeli değil. Ancak bu araştırma, bu tür asteroitlerin %75'inden fazlasını tespit edemeyecektir.

Tespit edilemeyen %25'in arasında dünyaya bir asteroitin düşme ihtimali çok düşük. Ortalama risk yılda 1 bin ölüme kadar çıkmaktadır. Daha küçük asteroitlerden kaynaklanan risk yılda ortalama 100 kişiye kadar çıkmaktadır.

Asteroit o kadar büyük ki uzay sondası o kadar küçük ki... Ama ona biraz zaman verirseniz, zayıf bir roket bile dev kayayı tehlikeli yörüngesinden saptırabilir.

İklim izleme gibi, gezegeni asteroitlerden korumak da iki dışkı arasında sıkışmış gibi görünüyor. Ne NASA ne de Avrupa Uzay Ajansı ( Avrupa Uzay Ajansı, ESA) insanlığı kurtarma görevine sahip değil. Yaptıkları en iyi şey Uzay Savunma Araştırması programıydı ( Uzay Muhafızı Araştırması, NASA), Dünya'ya yakın alanda çapı 1 km'den fazla olan ve yalnızca gezegenin herhangi bir bölgesine değil, aynı zamanda bir bütün olarak Dünya'ya zarar verebilecek cisimleri aramak için yılda 4 milyon dolarlık bir bütçeyle . Ancak şu ana kadar Dünya civarında 20 bin civarında olması gereken daha küçük “bölgesel destroyerler” için sistematik bir arama yapılmadığı gibi, gerektiğinde alarm verecek bir Uzay Tehditleri Müdürlüğü de yok. Güvenlik teknolojisi mevcut olsaydı, tehlikeli bir izinsiz girişe karşı koruma sağlamak en az 15 yıl alırdı. Larry Lemke "Şu anda ABD'de kapsamlı bir plan yok" diyor ( Larry Lemke), NASA'nın Aimson Merkezi'nde mühendis.

Mart 2007'de Kongre'den gelen talebe yanıt olarak NASA, boyutları 100 ile 1000 m arasında değişen cisimlerin tespitinin Büyük Araştırma Teleskobu'na verilebileceğini belirten bir rapor yayınladı ( Büyük Sinoptik Araştırma Teleskobu LSST), gökyüzünü araştırmak ve yeni nesneler aramak için geliştirildi. Bu projenin geliştiricileri, teleskopun tasarlandığı haliyle, 10 yıllık çalışma süresinde (2014-2024) bu cisimlerin %80'ini tespit edebileceğine inanıyor. Projeye yapılacak ilave 100 milyon dolarlık yatırımla verimlilik %90'a yükselebilecek.

Tüm yer tabanlı araçlar gibi, LSST teleskopunun yetenekleri de sınırlıdır. Birincisi, bir kör noktaya sahiptir: Dünya yörüngesinin yakınında gezegenimizin biraz ilerisinde veya gerisinde hareket eden en tehlikeli nesneleri yalnızca sabah veya akşam şafak vakti, güneş ışınlarının onları tespit etmeyi zorlaştırdığı zamanlarda gözlemleyebilir. İkincisi, bu teleskop bir asteroitin kütlesini yalnızca dolaylı olarak parlaklığıyla belirleyebilir. Bu durumda kütle tahmini yarı yarıya farklılık gösterebilir: büyük, koyu renkli bir asteroit, küçük ama hafif olanla karıştırılabilir. Claybaugh, "Ve korumaya ihtiyacımız varsa bu ayrım çok önemli olabilir" diyor.

Bu sorunları çözmek için NASA, 500 milyon dolarlık bir kızılötesi uzay teleskobu inşa etmeye ve onu Güneş etrafındaki yörüngeye yerleştirmeye karar verdi. Dünyaya yönelik herhangi bir tehdidi tespit edebilecek ve farklı dalga boylarındaki gök cisimlerini gözlemleyerek kütlelerini %20'den fazla olmayan bir hatayla belirleyebilecek. Donald Yeomans, "Eğer bunu doğru yapmak istiyorsanız, uzaydan kızılötesini gözlemlemeniz gerekir" diyor ( Donald Yeoman'lar) Raporun ortak yazarı Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan.

Asteroit zaten gezegenimize doğru ilerliyorsa ne yapmalıyız? Temel kural, bir asteroidi Dünya'nın yarıçapı kadar saptırmak için, çarpmadan on yıl önce hızını saniyede bir milimetre değiştirmeniz, onu nükleer bir patlamayla itmeniz veya yerçekimi kuvvetiyle geri çekmeniz gerektiğidir.

2004 yılında, NASA'nın Dünya'ya Yakın Nesnelere Keşif Gezisi Komisyonu test yapılmasını önerdi. 400 milyon dolarlık Don Kişot projesine göre, 400 kilogramlık bir engele çarparak yörüngesini değiştirmesi bekleniyor. Çarpışma sonrasında reaksiyon etkisi sonucu ortaya çıkan malzeme asteroidin yönünü değiştirecek ancak bu etkinin ne kadar güçlü olacağını kimse bilmiyor. Bunu belirlemek projenin asıl görevidir. Bilim insanları, çarpmanın kazara Dünya ile çarpışma rotasına sokmamasını sağlayacak kadar uzak bir yörüngede bir cisim bulmalı.

2008 baharında ESA ön taslağı tamamladı ve para yetersizliğinden dolayı hemen rafa kaldırdı. Planlarını uygulamak için NASA ve/veya Japon Uzay Ajansı ile güçlerini birleştirmeye çalışacak ( Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı, JAXA).

Hareket planı

• Muhtemelen özel bir uzay kızılötesi teleskopu kullanılarak, küçük cisimler de dahil olmak üzere asteroitler için gelişmiş arama.
• Bir asteroitin kontrollü sapması üzerine deney yapın.
• Potansiyel tehlikelerin değerlendirilmesi için resmi bir sistemin geliştirilmesi.

3. Yeni bir hayat arayın

Uydunun fırlatılmasından önce bilim adamları güneş sistemini gerçek bir cennet olarak görüyorlardı. Daha sonra iyimserlik azaldı. Dünya'nın kız kardeşinin yaşayan bir cehennem olduğu ortaya çıktı. Tozlu Mars'a yaklaşan Denizciler, Mars'ın kraterli manzarasının Ay'ınkine benzediğini keşfettiler; Yüzeyine oturan Vikingler tek bir organik molekül bile bulamadılar. Ancak daha sonra yaşama uygun yerler keşfedildi. Mars hala umut vaat ediyor. Gezegensel uyduların, özellikle de Europa ve Enceladus'un, büyük yüzey altı denizleri ve yaşamın oluşumu için muazzam miktarda hammadde olduğu görülüyor. Venüs bile bir zamanlar okyanuslarla kaplı olabilir. NASA, Mars'ta organizmaların kendisini aramıyor, suyun varlığına odaklanarak onların geçmişteki veya şimdiki varlığının izlerini arıyor. Ağustos ayında fırlatılan son Phoenix sondasının 2008 yılında keşfedilmemiş kuzey kutup bölgesine inmesi planlanıyor. Bu bir gezici değil, buz birikintilerini aramak için toprağı birkaç santimetre derinlikte kazabilen bir manipülatöre sahip sabit bir cihazdır. Mars Bilim Laboratuvarı da uçuşa hazırlanıyor ( Mars Bilim Laboratuvarı, MSL), 2009'un sonlarında fırlatılması ve bir yıl sonra inmesi planlanan, 1,5 milyar dolarlık, araba boyutunda bir Mars gezginidir.

Ancak yavaş yavaş bilim adamları, canlı organizmaları veya kalıntılarını doğrudan aramaya geri dönecekler. ESA, ExoMars sondasını 2013 yılında fırlatmayı planlıyor ( ExoMars), Vikinglerle aynı laboratuvarla ve organik bileşiklerin yok edilmediği katmanlara ulaşmaya yetecek kadar toprağın 2 m derinliğine inebilen bir matkapla donatılmıştır.

Birçok gezegen bilimci, Mars'tan Dünya'ya getirilen kayaları incelemenin bir öncelik olduğunu düşünüyor. Küçük bir miktarını bile analiz etmek, Apollo programının Ay için yaptığı gibi, gezegenin tarihine derinlemesine nüfuz etme fırsatı sağlayacaktır. NASA'nın bütçe sorunları milyarlarca dolarlık projeyi 2024'e erteledi ancak ajans, koleksiyondaki örnekleri koruyabilmek için MSL'yi yükseltmeye çoktan başladı.

Jüpiter'in uydusu Europa için bilim insanları, ayın şeklinin ve çekim alanının Jüpiter'den gelen gelgit etkilerine nasıl tepki verdiğini ölçebilecek bir yörünge aracına sahip olmak istiyorlar. Uydunun içinde sıvı varsa yüzeyi 30 m yükselip alçalır, değilse yalnızca 1 m. Bir manyetometre ve radar yüzeyin altına bakmanıza ve muhtemelen okyanusu hissetmenize yardımcı olacak ve kameralar uydunun haritasını çıkarmanıza yardımcı olacaktır. İniş ve sondaj için hazırlık amacıyla yüzey.

Cassini'nin Titan yakınındaki çalışmalarının doğal bir uzantısı, bir yörünge aracı ve iniş aracı olacaktır. Titan'ın atmosferi Dünya'nınkine benzer ve ara sıra yüzeye inip örnek alabilen bir sıcak hava balonunun kullanılmasına izin veriyor. Bütün bunların amacı, diyor Jonathan Lunin ( Jonathan Lunine Arizona Üniversitesi'nden ) "birçok uzmanın Dünya'daki yaşamın kökenini başlattığına inandığı maddenin kendi kendine organizasyonunda ilerleme olup olmadığını test etmek için yüzey organiklerini analiz edecek."

Ocak 2007'de NASA bu projeleri incelemeye başladı. Ajans, 2008 yılında Avrupa ile Titan arasında bir seçim yapmayı planlıyor. 2 milyar dolarlık sonda önümüzdeki on yıl içinde başlatılabilir. İkinci gök cismi için ise bir on yıl daha beklemek gerekecek.

Sonunda dünyevi yaşamın benzersiz olduğu ortaya çıkabilir. Bu üzücü olabilir ancak tüm çabaların boşa gittiği anlamına gelmez. Bruce Jakoski'ye göre ( Bruce Jacosky Colorado Üniversitesi Astrobiyoloji Merkezi'nin direktörü olan astrobiyoloji, yaşamın ne kadar çeşitli olabileceğini, ön koşullarının neler olduğunu ve gezegenimizde 4 milyar yıl önce nasıl başladığını anlamamızı sağlıyor.

Hareket planı

• Mars toprağından örnekler almak.
• Europa ve Titan'ın keşfine hazırlanıyoruz.

4. Gezegenlerin kökenine dair ipucu

Yaşamın kökeni gibi gezegenlerin oluşumu da karmaşık, çok adımlı bir süreçti. Jüpiter ilkti ve sonra diğerlerine hükmetti. Bu eğitim ne kadar sürdü? Yoksa küçük bir yıldız gibi tek bir çekimsel sıkıştırmadan mı kaynaklandı? Anormal derecede yüksek ağır element içeriğinin de gösterdiği gibi, Güneş'ten uzakta mı oluştu ve sonra ona yaklaştı mı? Peki aynı zamanda küçük gezegenleri de yoluna itebilir miydi? NASA'nın 2011 yılında fırlatmayı planladığı Jüpiter'in Juno uydusu bu soruların yanıtlanmasına yardımcı olacaktır.

2006 yılında kuyruklu yıldızın katı çekirdeğini çevreleyen komadan toz örnekleri gönderen Stardust sondası fikrinin geliştirilmesi, gezegenlerin oluşumunun anlaşılmasına da yardımcı olacaktır. Proje lideri Donald Brownlee'ye göre ( Donald Brownlee Washington Üniversitesi'nden Stardust, kuyruklu yıldızların, güneş sisteminin oluşumunun erken dönemlerinde buz halinde donarak bugüne kadar korunan ilk-güneş bulutsusu materyalinin devasa toplayıcıları olduğunu gösterdi. "Stardust, iç güneş sisteminden, güneş dışı kaynaklardan ve görünüşe göre Plüton gibi yok edilmiş nesnelerden bile dikkate değer toz taneciklerini geri getirdi, ancak bunlar çok az." JAXA kuyruklu yıldız çekirdeklerinden örnekler almayı planlıyor.

Ay aynı zamanda astroarkeolojik araştırmalar için de bir platform haline gelebilir. Bu, genç güneş sistemindeki çarpışmaların geçmişini anlamak için bir tür Rosetta Taşıydı; çünkü kraterlerin sayılmasıyla belirlenen yüzeyin göreceli yaşının, Apollon ve Rus Ay'ından getirilen örneklerin mutlak tarihlendirilmesiyle ilişkilendirilmesine yardımcı oldu. Ama 1960'larda. Çıkarıcılar yalnızca birkaç yeri ziyaret etti. Uzak tarafta, yaşı gezegen oluşumunun ne zaman sona erdiğini gösterebilecek kıta büyüklüğünde bir havza olan Aitken Krateri'ne ulaşamadılar. NASA şimdi numuneleri alıp Dünya'ya geri getirmek için oraya bir robot göndermeyi düşünüyor.

Güneş sisteminin bir başka gizemi de Ana Kuşak asteroitlerinin Mars'tan, Mars'ın da Dünya'dan önce oluşmuş gibi görünmesidir. Görünüşe göre, muhtemelen Jüpiter'in tetiklediği bir gezegen oluşumu dalgası içeriye doğru gidiyordu. Peki Venüs bu kalıba uyuyor mu? Sonuçta bu gezegen, asidik bulutları, muazzam basıncı ve cehennem sıcaklıklarıyla iniş için pek de hoş bir yer değil. 2004 yılında NRC, kısa süreliğine yüzeye inebilecek, numune alabilecek ve ardından bunları analiz etmek veya Dünya'ya geri göndermek için gerekli yüksekliği kazanabilecek bir balonun konuşlandırılmasını önerdi. 1980'lerin ortalarında. Sovyetler Birliği zaten Venüs'e uzay aracı göndermişti ve şimdi Rusya Uzay Ajansı yeni bir iniş aracı fırlatmayı planlıyor.

Gezegen oluşumunun incelenmesi bazı yönlerden yaşamın kökenine ilişkin çalışmalara benzer. Venüs yaşam bölgesinin iç kenarında, Mars dış kenarında ve Dünya da ortada yer alır. Bu gezegenler arasındaki farkları anlamak, güneş sistemi dışında yaşam arayışını ilerletmek anlamına geliyor.

Hareket planı

• Kuyruklu yıldızların, Ay'ın ve Venüs'ün çekirdeklerinden madde örnekleri alın.

5. Güneş sisteminin ötesinde

İki yıl önce efsanevi Voyager'lar mali krizin üstesinden geldi. NASA projeyi kapatacağını açıkladığında halkın tepkisi onları çalışmaya devam etmeye zorladı. İnsan yapımı hiçbir şey bizden Voyager 1: 103 astronomik birim (AU) kadar uzakta olmadı, yani Dünya'nın Güneş'ten 103 katı daha uzakta ve buna ek olarak 3,6 a.u. 2002 veya 2004'te (çeşitli tahminlere göre), güneş rüzgarı parçacıklarının yıldızlararası gaz akışıyla çarpıştığı Güneş Sisteminin gizemli çok katmanlı sınırına ulaştı.

Ancak Voyager'lar yıldızlararası uzayı değil, dış gezegenleri keşfetmek için tasarlandı. Plütonyum güç kaynakları kuruyor. NASA uzun zamandır özel bir sonda oluşturmayı düşünüyordu ve NRC'nin 2004'teki güneş fiziği raporu, kuruma bu yönde çalışmaya başlamasını tavsiye ediyor.

Dış sınırlar

Yıldızlararası sondanın, Güneş'ten çıkan gazın yıldızlararası gazla buluştuğu güneş sisteminin sınır bölgesini keşfetmesi gerekiyor. Voyager'ların ve Pioneer'ların sahip olmadığı hıza, dayanıklılığa ve donanıma sahip olmalı.

Sondanın, güneş sistemine dışarıdan ne kadar karmaşık organik maddenin girdiğini belirlemek için yıldızlararası parçacıkların amino asit içeriğini ölçmesi gerekiyor. Ayrıca minyatür kara deliklerde veya karanlık maddede doğabilecek antimadde parçacıklarını da bulması gerekiyor. Güneş sisteminin kenarının, Dünya'nın iklimini etkileyebilecek kozmik ışınlar da dahil olmak üzere maddeyi nasıl yansıttığını belirlemesi gerekiyor. Ayrıca etrafımızdaki yıldızlararası uzayda, yıldızların oluşumunda önemli rol oynayabilecek bir manyetik alanın olup olmadığını da bulması gerekiyor. Bu sonda, gezegenlerarası tozun etkisinden uzak kozmolojik gözlemler gerçekleştirmek için minyatür bir uzay teleskobu olarak kullanılabilir. Bu, iki uzak uzay sondası Pioneer 10 ve Pioneer 11'e etki eden açıklanamayan bir kuvvet olan Pioneer Anomalisi'nin incelenmesine yardımcı olacak ve aynı zamanda güneşin yerçekiminin uzak kaynaklardan gelen ışık ışınlarını odak noktasına topladığı yeri göstererek Einstein'ın genel görelilik teorisini test etmeye yardımcı olacaktır. . Epsilon Eridani gibi yakındaki yıldızlardan birini ayrıntılı olarak incelemek için kullanılabilir, ancak oraya ulaşmak on binlerce yıl sürecektir.

Bilim adamının (ve plütonyum enerji kaynağının) ömrü boyunca yüzlerce astronomik birim uzaklıktaki bir gök cismine ulaşmak için, kişinin 15 AU hıza ulaşması gerekir. yıl içinde. Bunu yapmak için, nükleer reaktörle çalışan bir iyon motoruyla veya güneş yelkeniyle sırasıyla ağır, orta veya hafif olmak üzere üç seçenekten birini kullanabilirsiniz.

Ağır (36 ton) ve orta (1 ton) sondalar 2005 yılında Thomas Zurbuchen liderliğindeki ekipler tarafından geliştirildi ( Thomas Zurbuchen) Ann Arbor'daki Michigan Üniversitesi'nden ve Ralph McNutt ( Ralph McNutt) Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan. Ancak en kolay seçenek, başlatma için daha kabul edilebilir görünüyor. ESA şu anda Robert Wimmer-Schweingruber liderliğindeki uluslararası bilim adamlarından oluşan bir ekibin teklifini değerlendiriyor ( Robert Wimmer-Schweingruber) Almanya'nın Kiel Üniversitesi'nden. NASA da bu projeye katılabilir.

200 metre çapındaki bir güneş yelkeni, beş yüz kilogramlık bir sondayı hızlandırabilecek. Dünya'dan fırlatıldıktan sonra, güçlü bir güneş ışığı dalgasını yakalamak için Güneş'e doğru koşmalı ve mümkün olduğu kadar yakınından (Merkür'ün yörüngesinin içinden) geçmelidir. Bir rüzgar sörfçüsü gibi, uzay aracı da yön değiştirecektir. Jüpiter'in yörüngesine girmeden önce yelkenini bırakıp özgürce uçması gerekiyor. Ancak önce mühendislerin yeterince hafif bir yelken geliştirmesi ve onu basitleştirilmiş bir versiyonda test etmesi gerekiyor.

Wimmer-Schweingruber, "ESA veya NASA'nın himayesi altındaki böyle bir görev, uzay araştırmalarında bir sonraki mantıklı adım olacaktır" diyor. Önümüzdeki 30 yıl boyunca bu projenin maliyetinin 2 milyar dolar olacağı tahmin ediliyor. Gezegenleri incelemek Dünya'nın genel şemaya nasıl uyduğunu anlamamıza yardımcı olacak ve yıldızlararası mahallemizi incelemek de aynı şeyi tüm güneş sistemi için bulmamıza yardımcı olacak.

“Vostok 1” ile gökkubbeyi kırarak doğrudan uzaya düştü. Dünya fethedildi. Hanımlar çığlık atarak kahramanın ayaklarının dibine çiçekler bıraktılar ve tüm ülkelerin liderleri, İngiltere'nin baş kraliçesi ve iyi huylu devrimci Fidel, kardeşleri olarak yaşamış en çekici adama sarıldılar. Sonra uzaya giden kozmonot Leonov, Tereşkova, Ay'a uçuş, Plüton'un gezegen olarak adlandırılma hakkının elinden alınması ve gözle görülür bir kozmik ilerlemenin olmaması vardı. Tamam, bilim kurgu yazarı Bradbury bunu kabul etti ama Sergei Pavlovich Korolev bundan pek memnun olmazdı. İnsanlığın Ay'a bile gitmediğini ona nasıl açıklayabiliriz?

Çok yazık, yoldaşlar. Ancak son yıllarda büyük bir değişim yaşandı ve eğer her şey planlandığı gibi giderse, 2020 ile 2030 arasındaki on yıl, yeni 60'larımız olacağa benziyor. Bakalım Roscosmos, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı şu anda ne üzerinde çalışıyor?

1. Asteroitten kaçın. Versiyon 1

“Armagedon” filminin bilimsel olmaktan çok fantastik olan kutsal fikirleri, uzay kaşiflerinin kalplerinde yaşıyor. Ancak her şey insan kaybı olmadan gerçekleşecek. Bir drone, asteroitin pürüzlü yüzeyine inecek ve akılsızca dolaşan bedeni Ay veya Dünya çevresinde sabit bir yörüngeye yönlendirecek.

Dünya'yı kurtarmak için buna gerek yok ve bu bir tür heves değil, asteroit sadece eğitim amaçlı kullanılacak. Öncelikle bu asteroit üzerinde Ay'a, Mars'a ve diğer kozmik cisimlere iniş provası yapabilirsiniz, böylece astronotlar bu durumda nasıl davranacaklarını bilirler. Ayrıca asteroitten toprak analizi alınması da mümkün olacak ve bu da Güneş Sistemi'nin kökeni hakkında yeni bilgilerin elde edilmesine yardımcı olacak. Bir gök cisminin yakalanmasının tam olarak nasıl gerçekleşeceğine henüz karar verilmedi. Göz önünde bulundurulan seçenekler arasında asteroidi tutmak için dev bir şişirilebilir konteynerin kullanılması yer alıyor.

2. Asteroitten kaçın. Versiyon 2

Avrupa Uzay Ajansı'nın asteroitlerle mücadele konusunda, filmdeki kanonik yönteme daha çok benzeyen kendi görüşü var. AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment) projesi, 2022 yılında gezegenimize 11 milyon kilometre yaklaşacak olan çift asteroit Didim'e insanlığın ilk misyonudur. Ana gövdenin çapı yaklaşık 800 metre, uydusu ise 150 metredir. Her iki asteroit de yaklaşık bir kilometre uzaklıktaki ortak bir kütle merkezi etrafında yörüngede dönüyor.

2014 yılında proje çağrıldı ama sonra her zaman olduğu gibi para bitti ve NASA kurtarmaya geldi. Artık başarılı bir sonuç olması durumunda defnelerin bölünmesi gerekecek.

NASA tarafından geliştirilen DART çarpma sondası, asteroitin uydusuna saniyede yaklaşık 6,5 kilometre hızla çarpacak ve Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) AIM aygıtı, iki gök cismi ile birlikte yörüngesel keşiflerde bulunacak. “intihar soruşturması”nın çarpışmasının sonuçları Çarpma deneyi, uzmanların bir asteroidi yörüngeden çıkarmanın mümkün olup olmadığını anlamalarına yardımcı olacak.

3. Ay üssü

Doğrulanmamış raporlara göre bu, 2030'ların başında, yani parlak blues'cunun adaşı olduğu söylenen kişinin oraya ayak basmasından neredeyse 70 küsur yıl sonra gerçekleşecek. Ancak bu kez sadece nezaket ziyareti değil, uydunun tam anlamıyla köklendirilmesi planlanıyor. 2-3 kişi için tasarlanacak olan üs, daha uzak gezegenleri keşfetmek üzere yola çıkan ekipler için sadece bir tür pit stop değil, aynı zamanda bir nevi maden olacak. Kim bilmiyordu, Ay'dan hidrojen çıkarıp onu roket yakıtına dönüştürmeyi planlıyorlardı.

4. "Ay-Glob"

Ancak cesur astronotlarımız da Ay'a bakıyor. Aslında bu, Rusya'nın henüz terk etmediği bu ölçekteki tek bağımsız projedir.

Doğru, Ay'da bir uzay üssünün oluşturulması hala uzak bir olasılık, ancak yapay bir Dünya uydusunun incelenmesi için gezegenler arası otomatik istasyon projeleri şu anda oldukça mümkün ve birkaç yıldır Rusya'daki ana proje, Luna-Glob programı aslında Ay'da potansiyel bir yerleşime yönelik gerekli ilk adımdır.

Sonda, ay yüzeyine iniş mekanizmasını çözecek ve ay toprağını inceleyecek; toprak örnekleri almak ve buzun varlığı açısından daha fazla analiz etmek için sondaj yapacak (su hem astronotların yaşamı için hem de potansiyel olarak roketler için hidrojen yakıtı olarak gereklidir) ).

Cihazın lansmanı çeşitli nedenlerle birçok kez ertelendi ve şu ana kadar 2015'te durduk. Gelecekte, 2030'lar için planlanan insanlı uçuştan önce, Ay'ı ve astronotların gelecekteki inişleri için gerekli diğer hazırlık önlemlerini de inceleyecek olan Luna-Resurs da dahil olmak üzere birkaç daha ağır sondanın fırlatılması planlanıyor.

Ancak kozmik saygınlığımızı eleştirmek için acele etmeyin. Örneğin Rusya sürekli olarak Amerikalı, Avrupalı, Kanadalı ve Japon astronotları uzaya gönderiyor. Yerli Soyuz'ların koltukları önümüzdeki yıllarda tükenecek. Diğer ülkeler uzay uçuşlarına hazırlık konusunda Rusya'nın deneyimini benimsiyor. Fransa'da yakın zamanda ağırlıksızlığı simüle eden bir Rus kozmonot eğitim programı başlatıldı.

Uzun bir süre milyonerleri uzay turisti olarak gönderme işini yapan tek kişinin biz olduğumuzu unutmayın.

Öncelikle Plesetsk kozmodromu ile ilgili sorunları çözmemiz, GLONASS'ı geliştirmemiz, yörüngedeki bireysel uzay araçları için servis sistemleri geliştirmemiz ve onlarsız uzay araştırmalarının imkansız olduğu diğer küçük şeyleri yapmamız gerekiyor. Yani her şey yolunda, Yura yine de bizimle gurur duyacak.

5. Jüpiter'e ilerleyin

Jüpiter gelecekteki uzay araştırmaları için fazla umut verici bir gezegen gibi görünüyor. Ve Mars ya da Ay gibi dişlerini gerginleştirecek vakti yoktu. Araştırmacılar özellikle buzlu genişlikleriyle Europa gezegeninin uydusuyla ilgileniyorlar. Europa, Güneş'e olan uzaklığı nedeniyle çok az ısı alır, ancak buzun altında, gezegenin bağırsaklarındaki tektonik aktiviteyle ısıtılan sıvı suyun bulunması mümkündür. Buna ulaşmak için, termal etkiyi kullanarak birkaç kilometre kalınlığındaki buzun içinden geçebilen bir cihaz olan bir kriyobot'a ihtiyacınız olacak. NASA zaten Valkyrie adını verdikleri böyle bir cihaz üzerinde çalışıyor. Cihaz, yerleşik bir nükleer enerji kaynağı kullanarak suyu ısıtıyor ve jeti buzun üzerine yönlendirerek onu eritiyor. Valkyrie daha sonra eriyen suyu toplar ve yavaş yavaş ilerleyerek prosedürü tekrarlar. Alaska'daki testler sırasında numune, bir yıl boyunca sekiz kilometrelik buzun üstesinden geldi. Sonuç olarak bilim insanları, keşif gezisinin gerçekleşmesi durumunda ilk kez yaşamın kökenine uygun koşulların keşfedilmesini umuyor.

Ancak zafer açgözlü Avrupalılar, tüm güçleriyle Jüpiter kaşiflerinin defnelerini kendilerine almaya çalışıyorlar. 2022 yılında gezegenler arası otomatik istasyon Jüpiter Buzlu Ay Kaşifi'ni Jüpiter'e gönderecekler. Uydu, Jüpiter'in Galile grubundan en yakın ve en büyük üç uydusunu hemen keşfedecek: Europa, Ganymede ve Callisto. Planlanan zamanda başarıyla fırlatılması durumunda cihaz, 2030 yılında Jüpiter sistemine ulaşacak.

6. Alpha Centauri'ye Uçuş

Güneş sistemi içindeki keşifler herkes için etkileyici değildir; bazıları Alpha Centauri'yi sever. Tüm umutlar yalnızca NASA ve ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı'nın ortak projesi olan “Yüzüncü Yıl Uzay Gemisi”nde yatıyor. Her şey yolundaysa, insanlık şu anki yeni doğanların ömrü boyunca güneş sistemi dışında bize en yakın yıldıza gidecektir. Proje liderleri en azından önümüzdeki 100 yıl içinde yıldızlararası yolculuk için gerekli olan antimadde motoru gibi teknolojileri yaratmayı bekliyor. Uzayda uzun süre kalmanın insan vücudu açısından sonuçlarını önlemek için alınacak önlemleri de düşünmek gerekecektir. Bilimin mevcut durumu göz önüne alındığında, görevin başarı şansı ihmal edilebilir gibi görünüyor. Ancak proje giderek daha fazla finanse ediliyor, dolayısıyla şanslar var.

7. James Webb Uzay Teleskobu

Hubble teleskopunun 20 yıldır geliştirilmekte olan bir halefi var. Ancak bu uzun bekleyişe değdi; insanlık nihayet bizden milyarlarca ışık yılı uzakta bulunan evrenin en uzak nesnelerine bakabilecek. Örneğin Büyük Patlama'dan sonra oluşan ilk yıldız ve galaksilerden bazılarını bir an önce görmek mümkün olacak. Bununla birlikte, her şey o kadar da pembe değil - pek çok astrofizikçi, özellikle test sırasındaki sayısız başarısızlık ve sonsuz bütçe fazlalığından sonra, bu göz merceğinin etkinliğinden emin değil. Ama bekleyip görün, fazla zaman kalmadı, sadece bir yıl.

8. Mars'a Yolculuk

O kadar çok şey söylüyorlar ki, sanki oraya çoktan uçmuşuz gibi görünüyor. Üstelik sadece NASA değil, aynı zamanda yeni kurulan SpaceX ve Blue Origin de uçuş için yarışıyor. Öte yandan, NASA'nın acelesi yok ve yüzünüz morarmadan önce Dünya'daki tüm riskleri hesaplamanın, bir dizi test yapmanın (yardımcı olacak bir asteroit) ve ancak ondan sonra insanları Dünya'ya göndermenin daha iyi olduğuna inanıyor. yıldızlararası kütle. Bunu 2030'da yapmayı planlıyorlar, ancak büyük olasılıkla uçuş ertelenecek, çünkü uzay ajansındaki adamlar bu birkaç yıldır yalnızca bütçe eksikliğinden şikayet ediyorlardı. Hollandalı Mars One şirketi 2026'da bir keşif gezisi göndermeyi planlıyor, ancak bu proje, basitçe savunulamaz olduğu gerçeği nedeniyle periyodik olarak tehlikeye atılıyor. Uçuşa katılan bazı adaylar, tüm bu hareketi düzenleyenlerin gerekli parayı toplamadığını ancak sponsorluk umudunu sürdürdüklerini söylüyor.

Avrupa Uzay Ajansı'nın da Mars misyonu için kendi planı var. Bu yoldaşlar, 2033'e yakın bir zamanda Mars'a bir adam göndermek istiyorlar. Ajansın yönetimi, finansmanın düşük olması nedeniyle uluslararası işbirliğine başvurmak zorunda kalacaklarını söylüyor. Örneğin Rusya, ExoMars adlı programın aşamalarından birinde yer alıyor. Ancak bu aşama bununla ilişkili değil, üzerinde yaşam olasılığının incelenmesiyle ilişkilidir.

Bugün önde gelen uzay ajansları, SpaceX programını Mars keşfi açısından en umut verici program olarak kabul ediyor. Bu büyük ölçüde bugün ISS'ye kargo teslim eden Falcon 9 mekik roketi sayesindedir. Roketin özel bir özelliği, yeniden kullanım için ilk aşamayı indirme yeteneğidir. Bu teknoloji Mars görevleri için mükemmeldir.

İnşaat ve uygulamaya başlama maliyetinin tahmini olarak 20 milyar dolara mal olacağı önerilen Startram uzay fırlatma sistemi, 300.000 tona kadar olan kargoları, kilogram başına 40 dolar gibi çok uygun bir fiyatla yörüngeye ulaştırma olanağı vaat ediyor. 1 kg faydalı yükün uzaya ulaştırılmasının şu anki maliyetinin en iyi ihtimalle 11.000 dolar olduğu dikkate alındığında proje oldukça ilginç görünüyor.

Startram projesi roket, yakıt veya iyon motorlarına ihtiyaç duymayacak. Tüm bunların yerine burada manyetik itme teknolojisi kullanılacak. Manyetik kaldırma treni kavramının yeni olmaktan uzak olduğunu belirtmekte fayda var. Dünya üzerinde manyetik bir yüzey boyunca saatte yaklaşık 600 kilometre hızla hareket eden trenler halihazırda çalışıyor. Bununla birlikte, tüm bu maglevlerin (öncelikle Japonya'da kullanılır) azami hızlarını sınırlayan büyük bir engeli vardır. Bu trenlerin tam potansiyellerine ulaşabilmeleri ve mümkün olan en yüksek hızlara ulaşabilmeleri için onları yavaşlatan hava koşullarından kurtulmamız gerekiyor.

Startram projesi, yaklaşık 20 kilometre yükseklikte uzun bir asma vakum tüneli inşa ederek bu soruna çözüm öneriyor. Bu yükseklikte hava direnci daha az belirgin hale gelecek ve bu da uzay fırlatmalarının çok daha yüksek hızlarda ve çok daha az sürüklenmeyle gerçekleştirilmesine olanak tanıyacak. Uzay aracı, atmosferin üstesinden gelmeye gerek kalmadan, kelimenin tam anlamıyla uzaya fırlatılacak. Böyle bir sistem yaklaşık 20 yıllık bir çalışma ve 60 milyar dolarlık yatırım gerektirecektir.

Asteroit yakalayıcı

Bilim kurgu hayranları arasında, bir zamanlar ünlü Amerikan bilim kurgu gerilim filmi “Armageddon” da gösterilen, bilim karşıtı yöntem ve bir asteroide inişin açıkça hafife alınan karmaşıklığı hakkında hararetli bir tartışma vardı. NASA bile bir zamanlar Dünya'yı yakın bir yıkımdan kurtarmak için daha iyi (ve daha gerçekçi) bir seçenek bulacaklarını belirtmişti. Dahası, Havacılık ve Uzay Ajansı yakın zamanda bir "kuyruklu yıldız ve asteroit yakalayıcı"nın geliştirilmesi ve inşası için bir hibe verdi. Uzay aracı, özel güçlü bir zıpkınla seçilen bir uzay nesnesine yapışacak ve motorlarının gücünü kullanarak bu nesneleri Dünya'ya tehlikeli bir yaklaşma yörüngesinden uzaklaştıracak.

Ek olarak cihaz, asteroitlerden daha fazla mineral çıkarmak amacıyla asteroitleri yakalamak için de kullanılabilir. Uzay nesnesi zıpkın tarafından çekilecek ve istenen yere, örneğin yörünge veya yer üslerinin bulunacağı Mars veya Ay yörüngesine götürülecek. Bundan sonra madencilik grupları asteroite gönderilecek.

Güneş sondası

Tıpkı Dünya'da olduğu gibi Güneş'in de kendine has rüzgarları ve fırtınaları vardır. Ancak Dünya'dakilerden farklı olarak güneş rüzgarları sadece saçlarınızı mahvetmekle kalmaz, aynı zamanda sizi kelimenin tam anlamıyla buharlaştırabilir. NASA havacılık ajansına göre, 2018 yılında armatürümüze gönderilecek olan Güneş Sondası, Güneş'le ilgili henüz cevabı bulunamayan birçok soruyu yanıtlayacak.

Uzay aracının Güneş'e yaklaşık 6 milyon kilometre yaklaşması gerekecek. Bu, sondanın, hiçbir insan yapımı uzay aracının deneyimlemediği kadar güçlü bir radyasyon enerjisinin etkilerini deneyimlemek zorunda kalacağı gerçeğine yol açacaktır. Mühendislere ve bilim adamlarına göre, 12 santimetre kalınlığındaki karbon kompozit ısı kalkanı, sondanın zararlı radyasyonun etkilerinden korunmasına yardımcı olacak.

Ancak NASA, sondayı doğrudan Güneş'e gönderemez. Uzay aracının Venüs çevresinde en az yedi yörünge geçişi yapması gerekecek. Ve bu onun yaklaşık yedi yılını alacak. Her dönüş, probu hızlandıracak ve yörüngeyi doğru rotaya ayarlayacaktır. Son uçuştan sonra sonda, yüzeyinden 5,8 milyon kilometre uzaklıktaki Güneş'in yörüngesine doğru ilerleyecek. Böylece Güneş'e en yakın insan yapımı uzay nesnesi olacak. Güncel kayıt, Güneş'e yaklaşık 43,5 milyon kilometre uzaklıkta bulunan Helios 2 uzay sondasına ait.

Mars ileri karakolu

Mars ve Avrupa'ya gelecekteki uçuşlar için ortaya çıkan beklentiler çok büyük. NASA, herhangi bir küresel felaket ve öldürücü asteroitlerin düşmesiyle engellenmediği takdirde önümüzdeki yirmi yıl içinde Mars yüzeyine bir insan göndereceğine inanıyor. NASA, inşaatının 2030'ların sonlarında başlaması planlanan gelecekteki bir Mars ileri karakolu konseptini bile sundu.

Planlanan araştırma alanının yarıçapı yaklaşık 100 kilometre olacaktır. Konut modülleri, bilimsel kompleksler, Marslı geziciler için park yeri ve dört kişilik bir ekip için madencilik ekipmanı bulunacak. Kompleksin enerjisi kısmen birkaç kompakt nükleer reaktör tarafından üretilecek. Ayrıca elektrik, Mars'taki kum fırtınaları durumunda elbette etkisiz hale gelecek olan güneş panelleri tarafından üretilecek (dolayısıyla kompakt reaktörlere ihtiyaç duyulacak).

Zamanla birçok bilimsel ekip bu bölgeye yerleşecek ve kendi yiyeceklerini yetiştirmek, Mars suyunu toplamak ve hatta Dünya'ya dönüş uçuşları için sahada roket yakıtı üretmek zorunda kalacaklar. Neyse ki, bir Mars üssünün inşası için pek çok yararlı ve gerekli malzeme doğrudan Mars topraklarında bulunuyor, bu nedenle ilk Mars kolonisini kurmak için bazı şeyleri taşımanıza gerek kalmayacak.

NASA ATLET gezgini

Örümcek benzeri ATHLETE (All-Terrain Hex-Limbed Dünya Dışı Kaşif) gezgini bir gün Ay'ı kolonileştirecek. Her yöne dönebilen altı bağımsız ayaktan oluşan özel süspansiyonu sayesinde gezici her türlü karmaşık zeminde hareket edebiliyor. Aynı zamanda tekerleklerin varlığı daha düz bir yüzeyde daha hızlı hareket etmesini sağlar.

Bu heksopod, çok çeşitli bilimsel ve iş ekipmanlarıyla donatılabilir ve gerekirse mobil bir vincin rolüyle kolayca başa çıkabilir. Örneğin yukarıdaki fotoğrafta ATHLETE'in kurulu bir yaşam modülü var. Başka bir deyişle gezici aynı zamanda mobil ev olarak da kullanılabilir. ATLET'in boyu yaklaşık 4 metredir. Aynı zamanda ağırlığı 400 kilograma kadar olan nesneleri kaldırma ve taşıma kapasitesine sahiptir. Ve bu Dünya'nın yerçekiminde!

ATHLETE'in en büyük avantajı, geçmişte kullanılan ve bugün kullanılan sabit iniş araçlarının aksine, ona inanılmaz hareket kabiliyeti ve ağır nesneleri teslim etme gibi zorlu işi yapma yeteneği sağlayan süspansiyonunda yatmaktadır. ATHLETE'i kullanma seçeneklerinden biri 3D baskıdır. Üzerine bir 3D yazıcının kurulması, gezicinin ay evleri için mobil baskı ekipmanı olarak kullanılmasına olanak tanıyacak.

3D baskılı Mars evleri

NASA, Mars'a yapılacak insanlı bir görev için hazırlıklara yardımcı olmak amacıyla, 3D baskının Mars'ta ev inşa etmesine olanak sağlayacak 3D baskı teknolojilerini geliştirmek ve sponsorluk yapmak amacıyla bir mimari yarışması düzenledi.

Yarışmanın tek şartı, Mars'ta madencilik için yaygın olarak bulunabilen malzemeleri kullanmaktı. Kazananlar, Mars evi ICE HOUSE konseptini öneren New York'tan iki tasarım şirketi Team Space Exploration Architecture ve Clouds Architecture Office oldu. Konsept temel olarak buz kullanıyor (dolayısıyla adı). Binaların inşaatı, Mars'ın buzlu bölgelerinde gerçekleştirilecek ve bu modüllerin etrafına yapılar inşa etmek için toprak ve buz toplayacak çok sayıda kompakt robotla yüklü iniş modülleri gönderilecek.

Yapıların duvarları su, jel ve silika karışımından yapılacak. Mars yüzeyindeki düşük sıcaklıklar nedeniyle malzeme donduğunda, sonuç, yaşamak için çok uygun, çift duvarlı bir odadır. İlk duvar bir buz karışımından oluşacak ve radyasyona karşı ek koruma sağlayacak, ikinci duvarın rolü modülün kendisi tarafından gerçekleştirilecektir.

Gelişmiş koronograf

Güneş koronasının (yıldızın atmosferinin yüklü parçacıklardan oluşan dış katmanı) derinlemesine incelenmesi bir durum nedeniyle engellenmektedir. Ve bu durum kulağa ne kadar ironik gelse de Güneş'in ta kendisidir. Sorunun çözümü, süper koyu titanyum alaşımından yapılmış, tenis topundan biraz daha büyük bir top olan hacimsel güneş ışığı azaltıcı olabilir. Dimmer'ın özü şu şekildedir: Güneş'i hedefleyen bir spektrografın önüne kurulur, böylece minyatür bir güneş tutulması yaratılır ve geriye yalnızca güneş koronası kalır.

NASA şu anda SOHO ve STEREO uzay gemilerinde düz güneş gölgeleme sistemi kullanıyor ancak bu tür cihazların düz tasarımı bir miktar bulanıklık ve gereksiz bozulma yaratıyor. Bu sorunun çözümünü bizzat uzay önerdi. Dünyanın yaklaşık 400.000 kilometre uzakta kendi güneş engelleyicisine sahip olduğu biliniyor. Bu karanlık şey elbette ki Ay'dır ve onun sayesinde zaman zaman güneş tutulmasına tanık oluyoruz.

NASA'nın hacimsel karartıcısının, elbette yalnızca Güneş'i keşfedecek uzay aracı için ay tutulmasının etkisini yeniden üretmesi gerekecek, ancak spektrograftan iki metre uzakta bulunan dimmer, güneş koronasının herhangi bir sorun olmadan incelenmesine yardımcı olacak. sorunlar, girişim veya bozulma.

Bal Arısı Robotik Teknolojileri

Çeşitli uzay teknolojilerinin geliştirilmesi ve üretimiyle uğraşan küçük bir Batılı özel şirket olan Honeybee Robotics, yakın zamanda havacılık ajansı NASA'dan Asteroid Yönlendirme Sistemi uzay programı için iki yeni teknolojik gelişme gerçekleştirme emri aldı. Programın temel amacı asteroitleri incelemek ve gelecekte Dünya ile çarpışmasının olası tehditleriyle mücadele etmenin yollarını bulmaktır. Buna ek olarak, şirket aynı derecede ilginç başka şeyler de geliştiriyor.

Örneğin bu gelişmelerden biri de asteroitlere özel mermiler ateşleyecek ve uzay nesnesinden parçalar fırlatacak bir uzay silahıdır. Asteroitin bir parçasını bu şekilde vuran özel bir uzay aracı, onu robotik pençeleriyle yakalayacak ve bilim adamlarının yapısını daha detaylı inceleyebileceği ay yörüngesine taşıyacak. NASA bu cihazı üç asteroitten birinde test etmeyi planlıyor: Itokawa, Bennu veya 2008 EV5.

İkinci gelişme, asteroitlerden toprak örnekleri toplamak için kullanılan uzay nanodelgisidir. Matkabın ağırlığı yalnızca 1 kilogramdır ve boyutu ortalama bir akıllı telefondan biraz daha büyüktür. Matkap ya robotlar ya da astronotlar tarafından kullanılacak. Daha ileri analizler için gerekli miktarda toprağın toplanmasında kullanılacaktır.

Güneş uydusu SPS-ALPHA

SPS-ALPHA, on binlerce ince aynadan oluşan, güneş enerjisiyle çalışan yörüngesel bir uzay aracıdır. Biriken enerji mikrodalgalara dönüştürülecek ve özel yer istasyonlarına geri gönderilecek, oradan da tüm şehirlere güç sağlamak için elektrik hatlarına iletilecek.

Bu proje belki de bugünkü seçkide sunulanlar arasında uygulanması en zor olanlardan biridir. Öncelikle açıklanan SPS-ALPHA platformu, Uluslararası Uzay İstasyonundan çok daha büyük boyutta olacak. İnşaatı çok zaman gerektirecek, tam bir astronot-mühendis ordusu ve muazzam fon yatırımı gerektirecek. Devasa boyutundan dolayı platformun doğrudan yörüngede inşa edilmesi gerekecek. Öte yandan platform elemanlarının seri üretim açısından nispeten ucuz ve karmaşık olmayan malzemelerden yapılması, projenin otomatik olarak “imkansız”dan “çok karmaşık”a geçmesi anlamına geliyor ve bu da projenin önünü açıyor. umarım bir gün fark edilir ve bunu gerçekten yapar.

"Hedef Avrupa" Projesi

Objective Europa projesi şimdiye kadar önerilen en çılgın uzay araştırma fikridir. Ana hedefi, Jüpiter'in uydularından biri olan Europa'ya özel bir denizaltıyla bir kişiyi göndermek ve bu sayede uydunun buzul altı okyanusunda olası yaşam arayışının gerçekleştirilmesidir.

Bu projenin çılgınlığını artıran şey ise bunun tek yönlü bir görev olduğu gerçeğidir. Europa'ya gitmeye karar veren herhangi bir astronot, modern astronominin en gizli sorusuna cevap verme fırsatına sahip olurken, aslında hayatını bilimin iyiliği için feda etmeyi kabul etmek zorunda kalacak: Dünya'dakinin yanı sıra uzayda da hayat var mı?

Objective Europa projesinin fikri Christin von Bengston'a ait. Bengston şu anda bu proje için fon toplamak amacıyla bir kitle kaynak kampanyası yürütüyor. Denizaltının kendisi en modern teknolojilerle donatılacak. Süper güçlü bir matkap, çok boyutlu çekiş motorları, güçlü projektörler ve muhtemelen bir çift çok işlevli robotik kol olacak. Denizaltı, kendisini Europa'ya götürecek uzay aracı gibi güçlü bir radyasyon korumasına ihtiyaç duyacak.

İniş yerinin seçimi kritik olacaktır. Europa'nın buzunun neredeyse tüm yüzeyi üzerindeki kalınlığı birkaç kilometredir, bu nedenle cihazı, buz kabuğunun çok güçlü ve kalın olmadığı fay ve çatlakların yakınına indirmek en iyisi olacaktır. Proje elbette ahlaki olanlar da dahil olmak üzere birçok soruyu gündeme getiriyor.

2011 yılında Amerika Birleşik Devletleri, yeniden kullanılabilir Uzay Mekiği ile Uzay Taşıma Sistemi kompleksinin işletimini durdurdu ve bunun sonucunda Rus Soyuz ailesi gemileri, astronotları Uluslararası Uzay İstasyonuna ulaştırmanın tek yolu haline geldi. Önümüzdeki birkaç yıl içinde bu durum devam edecek ve sonrasında Soyuz ile rekabet edebilecek yeni gemilerin ortaya çıkması bekleniyor. İnsanlı uzay uçuşu alanında hem ülkemizde hem de yurt dışında yeni gelişmeler yaratılıyor.

Rusya Federasyonu"

Geçtiğimiz on yıllar boyunca Rus uzay endüstrisi, Soyuz'un yerini almaya uygun, gelecek vaat eden insanlı bir uzay aracı yaratmak için çeşitli girişimlerde bulundu. Ancak bu projeler henüz beklenen sonuçları vermedi. Soyuz'un yerini alacak en yeni ve en umut verici girişim, insanlı ve kargo versiyonlarında yeniden kullanılabilir bir sistemin inşasını öneren Federasyon projesidir.

"Federasyon" gemisinin modelleri. Fotoğraf: Wikimedia Commons

2009 yılında Energia roket ve uzay şirketi, "Gelişmiş İnsanlı Taşıma Sistemi" olarak adlandırılan bir uzay aracı tasarlama siparişi aldı. "Federasyon" adı yalnızca birkaç yıl sonra ortaya çıktı. Yakın zamana kadar RSC Energia gerekli belgeleri geliştiriyordu. Yeni tipteki ilk geminin inşasına geçen yıl Mart ayında başlandı. Yakında bitmiş numune stantlarda ve test alanlarında test edilmeye başlayacak.

Açıklanan son planlara göre Federasyonun ilk uzay uçuşu 2022 yılında gerçekleşecek ve gemi, yörüngeye kargo gönderecek. Mürettebatla ilk uçuşun 2024 yılında yapılması planlanıyor. Gerekli kontrollerin yapılmasının ardından gemi daha zorlu görevleri yerine getirebilecek. Yani önümüzdeki on yılın ikinci yarısında Ay'ın insansız ve insanlı uçuşları gerçekleşebilir.

Tekrar kullanılabilir depozitolu kargo-yolcu kabini ve tek kullanımlık motor bölmesinden oluşan gemi, 17-19 tona kadar kütleye sahip olabilecek, amacına ve faydalı yüküne bağlı olarak 17-19 tona kadar kütleye sahip olabilecek. altı astronot veya 2 ton kargo. Geri dönerken iniş modülü 500 kg'a kadar kargo taşıyabilir. Farklı sorunları çözmek için geminin çeşitli versiyonlarının geliştirildiği biliniyor. Uygun konfigürasyona sahip olan Federasyon, ISS'ye insan veya kargo gönderebilecek veya yörüngede bağımsız olarak çalışabilecek. Geminin gelecekte Ay'a yapılacak uçuşlarda da kullanılması bekleniyor.

Birkaç yıl önce Shuttle'sız kalan Amerikan uzay endüstrisi, kapalı Constellation programının fikirlerinin bir gelişimi olan gelecek vaat eden Orion projesi için büyük umutlar besliyor. Bu projenin geliştirilmesinde hem Amerikalı hem de yabancı birçok önde gelen kuruluş yer aldı. Dolayısıyla montaj bölümünün oluşturulmasından Avrupa Uzay Ajansı sorumlu olacak ve Airbus bu tür ürünleri üretecek. Amerikan bilimi ve endüstrisi NASA ve Lockheed Martin tarafından temsil edilmektedir.

Orion gemisinin modeli. NASA'nın fotoğrafı

Orion Projesi şu anki haliyle 2011 yılında başlatıldı. Bu zamana kadar NASA, Constellation programındaki çalışmaların bir kısmını tamamlamıştı ancak bundan vazgeçilmesi gerekiyordu. Bu projeden yenisine bazı gelişmeler aktarıldı. Zaten 5 Aralık 2014'te Amerikalı uzmanlar, gelecek vaat eden bir geminin insansız konfigürasyonda ilk test lansmanını gerçekleştirmeyi başardılar. Henüz yeni bir lansman yapılmadı. Belirlenen planlara uygun olarak, projenin yazarları gerekli çalışmaları tamamlamalı ve ancak bundan sonra yeni bir test aşamasına başlamak mümkün olacaktır.

Mevcut planlara göre, Orion uzay aracının uzay aracı konfigürasyonundaki yeni uçuşu, Uzay Fırlatma Sistemi fırlatma aracının ortaya çıkmasından sonra yalnızca 2019'da gerçekleşecek. Geminin insansız versiyonunun ISS ile çalışması ve aynı zamanda Ay'ın etrafında uçması gerekecek. 2023'ten itibaren Orion'larda astronotlar bulunacak. Ay'ın yakın uçuşları da dahil olmak üzere uzun süreli insanlı uçuşların önümüzdeki on yılın ikinci yarısı için planlanması planlanıyor. Gelecekte Orion sisteminin Mars programında kullanılma olasılığı göz ardı edilmemektedir.

Maksimum fırlatma ağırlığı 25,85 ton olan gemi, 9 metreküpün biraz altında hacmi olan kapalı bir bölmeye sahip olacak ve bu da oldukça büyük kargo veya insanları taşımasına olanak sağlayacak. Altı kişiye kadar insanı Dünya yörüngesine taşımak mümkün olacak. “Ay” mürettebatı dört astronotla sınırlı olacak. Geminin kargo modifikasyonu, daha küçük bir kütlenin güvenli bir şekilde geri dönmesi ihtimaliyle 2-2,5 tona kadar kaldıracak.

CST-100 Starliner

Orion uzay aracına alternatif olarak Boeing'in NASA Ticari Mürettebat Taşıma Yeteneği programı kapsamında geliştirdiği CST-100 Starliner düşünülebilir. Proje, birkaç insanı yörüngeye taşıyıp dünyaya geri döndürebilecek insanlı bir uzay aracının yaratılmasını içeriyor. Ekipmanın tek seferlik kullanımına ilişkin olanlar da dahil olmak üzere bir dizi tasarım özelliği nedeniyle, geminin astronotlar için aynı anda yedi koltukla donatılması planlanıyor.

CST-100'ün yörüngede olması şu ana kadar yalnızca sanatçının hayal gücünde. NASA çizimi

Starliner, 2010 yılından bu yana Boeing ve Bigelow Aerospace tarafından yaratılıyor. Tasarım birkaç yıl sürdü ve yeni geminin ilk kez bu on yılın ortasında denize indirilmesi bekleniyordu. Ancak bazı zorluklar nedeniyle testin başlatılması birkaç kez ertelendi. NASA'nın yakın tarihli bir kararına göre, CST-100 uzay aracının kargoyla birlikte ilk fırlatılması bu yılın Ağustos ayında gerçekleşecek. Ayrıca Boeing, kasım ayında insanlı uçuş yapma iznini de aldı. Görünüşe göre gelecek vaat eden gemi çok yakın gelecekte testlere hazır olacak ve artık yeni program değişikliklerine gerek kalmayacak.

Starliner, daha mütevazı hedefleriyle Amerikan ve yabancı tasarımlı gelecek vaat eden insanlı uzay aracı projelerinden farklılaşıyor. Yaratıcıların tasarladığı gibi, bu geminin insanları ISS'ye veya şu anda geliştirilmekte olan diğer gelecek vaat eden istasyonlara teslim etmesi gerekecek. Dünya yörüngesinin ötesinde uçuşlar planlanmamıştır. Bütün bunlar geminin gereksinimlerini azaltır ve sonuç olarak gözle görülür tasarruflar elde etmeyi mümkün kılar. Daha düşük proje maliyetleri ve astronotların taşınmasına ilişkin maliyetlerin azalması iyi bir rekabet avantajı olabilir.

CST-100 gemisinin karakteristik özelliği oldukça büyük boyutudur. Yaşanabilir kapsülün çapı 4,5 m'nin biraz üzerinde olacak ve geminin toplam uzunluğu 5 m'yi aşacak.Toplam kütle 13 ton olacak.Maksimum iç hacim elde etmek için büyük boyutların kullanılacağını belirtmekte fayda var. Ekipman ve insanların barınması için 11 metreküp hacimli kapalı bir bölme geliştirildi. Astronotlar için yedi koltuk yerleştirmek mümkün olacak. Bu bağlamda Starliner gemisi - eğer faaliyete geçebilirse - liderlerden biri olabilir.

Ejderha V2

Birkaç gün önce NASA, SpaceX'in uzay aracının yeni test uçuşlarının zamanlamasını da belirledi. Böylece Dragon V2 tipi insanlı uzay aracının ilk test lansmanının Aralık 2018'de yapılması planlanıyor. Bu ürün, halihazırda kullanılan Dragon "kamyonunun", insanları taşıma kapasitesine sahip, yeniden tasarlanmış bir versiyonudur. Projenin geliştirilmesi oldukça uzun zaman önce başladı, ancak ancak şimdi teste yaklaşıyor.

Dragon V2 gemi düzeni dj sunum zamanı. NASA'nın fotoğrafı

Dragon V2 projesi, insanların taşınmasına uyarlanmış, yeniden tasarlanmış bir kargo bölmesinin kullanılmasını içeriyor. Müşterinin gereksinimlerine bağlı olarak böyle bir geminin yörüngeye yedi kişiye kadar kaldırabileceği söyleniyor. Önceki model gibi yeni Dragon da yeniden kullanılabilecek ve küçük onarımlardan sonra yeni uçuşlar gerçekleştirebilecek. Proje son birkaç yıldır geliştirilme aşamasında ancak testlere henüz başlanmadı. SpaceX'in Dragon V2'yi ilk kez uzaya fırlatması Ağustos 2018'e kadar olmayacak; Bu uçuş gemide astronotlar olmadan gerçekleşecek. Aralık ayında NASA talimatları doğrultusunda tam teşekküllü bir insanlı uçuş yapılması planlanıyor.

SpaceX gelecek vaat eden herhangi bir projeye yönelik cesur planlarıyla tanınıyor ve insanlı uzay aracı da bir istisna değil. Dragon V2'nin ilk başta yalnızca insanları ISS'ye göndermek için kullanılması amaçlanıyor. Böyle bir gemiyi birkaç güne kadar süren bağımsız yörünge görevlerinde kullanmak da mümkün. Uzak gelecekte Ay'a bir gemi gönderilmesi planlanıyor. Üstelik onun yardımıyla yeni bir uzay turizmi “rotası” düzenlemek istiyorlar: Ticari olarak yolcu taşıyan araçlar Ay'ın etrafında uçacak. Ancak tüm bunlar hala uzak bir gelecek meselesi ve geminin gerekli tüm testleri geçecek zamanı bile olmadı.

Orta büyüklükteki Dragon V2 gemisi, 10 metreküp hacimli basınçlı bölmeye ve 14 metreküp basınçsız bölmeye sahiptir. Geliştirme şirketine göre, ISS'ye 3,3 tondan biraz daha fazla kargo teslim edebilecek ve 2,5 tonu Dünya'ya geri getirebilecek, insanlı konfigürasyonda kabine yedi koltuk yerleştirilmesi öneriliyor. Böylece yeni "Dragon" en azından taşıma kapasitesi açısından rakiplerinden aşağı olamayacak. Yeniden kullanılabilir kullanım sayesinde ekonomik avantajlar elde edilmesi önerilmektedir.

Hint uzay gemisi

Uzay endüstrisinin önde gelen ülkelerinin yanı sıra diğer devletler de kendi insanlı uzay aracı versiyonlarını yaratmaya çalışıyor. Böylece yakın gelecekte gelecek vaat eden bir Hint uzay aracının astronotlarla ilk uçuşu gerçekleşebilir. Hindistan Uzay Araştırma Örgütü (ISRO), 2006'dan bu yana kendi uzay aracı projesi üzerinde çalışıyor ve gerekli çalışmaların bir kısmını zaten tamamladı. Bazı nedenlerden dolayı bu proje henüz tam olarak tanımlanmadı ve hala "ISRO'nun uzay aracı" olarak biliniyor.

Gelecek vaat eden bir Hint gemisi ve taşıyıcısı. Resim Timesofindia.indiatimes.com

Bilinen verilere göre ISRO'nun yeni projesi, yabancı ülkelerin ilk gemilerine benzer, nispeten basit, kompakt ve hafif bir insanlı aracın inşasını içeriyor. Özellikle Mercury ailesinin Amerikan teknolojisiyle belli bir benzerlik var. Tasarım çalışmalarının bir kısmı birkaç yıl önce tamamlandı ve 18 Aralık 2014'te balast kargolu geminin ilk denize indirilmesi gerçekleşti. Yeni uzay aracının ilk kozmonotları ne zaman yörüngeye çıkaracağı bilinmiyor. Bu olayın zamanlaması birkaç kez değiştirildi ve şu ana kadar bu konuda hiçbir veri yok.

ISRO projesi, birkaç metreküp iç hacme sahip, ağırlığı 3,7 tondan fazla olmayan bir kapsülün yapımını önermektedir. Onun yardımıyla üç astronotun yörüngeye teslim edilmesi planlanıyor. Bir hafta düzeyinde özerklik ilan edildi. Geminin ilk görevleri yörüngede olmayı, manevra yapmayı vb. içerecektir. Gelecekte, Hintli bilim adamları gemilerin buluşması ve yanaşması ile eşleştirilmiş fırlatmalar planlıyorlar. Ancak bu henüz çok uzakta.

Hindistan Uzay Araştırma Örgütü, Dünya'ya yakın yörüngeye uçuş konusunda uzmanlaştıktan sonra birkaç yeni proje yaratmayı planlıyor. Planlar arasında yeni nesil yeniden kullanılabilir uzay araçlarının yaratılmasının yanı sıra, muhtemelen yabancı meslektaşlarıyla işbirliği içinde gerçekleştirilecek olan Ay'a insanlı uçuşlar da yer alıyor.

Projeler ve beklentiler

Gelecek vaat eden insanlı uzay araçları şu anda birçok ülkede yaratılıyor. Aynı zamanda yeni gemilerin ortaya çıkması için farklı ön koşullardan bahsediyoruz. Böylece Hindistan ilk kendi projesini geliştirmeyi planlıyor, Rusya mevcut Soyuz'un yerini alacak ve ABD'nin insan taşıma yeteneğine sahip yerli gemilere ihtiyacı var. İkinci durumda, sorun o kadar açık bir şekilde ortaya çıkıyor ki, NASA aynı anda gelecek vaat eden birkaç uzay teknolojisi projesini geliştirmek veya desteklemek zorunda kalıyor.

Yaratım için farklı önkoşullara rağmen, gelecek vaat eden projeler neredeyse her zaman benzer hedeflere sahiptir. Tüm uzay güçleri, en azından yörünge uçuşlarına uygun, kendi yeni insanlı uzay araçlarını faaliyete geçirecek. Aynı zamanda mevcut projelerin çoğu, yeni hedeflere ulaşılması dikkate alınarak oluşturulmaktadır. Belirli değişikliklerden sonra yeni gemilerden bazılarının yörüngenin dışına çıkıp en azından Ay'a gitmesi gerekecek.

Yeni teknolojinin ilk lansmanlarının çoğunun aynı dönem için planlanması ilginçtir. İçinde bulunduğumuz on yılın sonundan yirmili yılların ortalarına kadar birçok ülke en son gelişmelerini pratikte test etmeyi planlıyor. İstenilen sonuçlar elde edilirse uzay endüstrisi önümüzdeki on yılın sonuna doğru önemli ölçüde değişecek. Ayrıca yeni teknolojiyi geliştirenlerin öngörüleri sayesinde astronotlar yalnızca Dünya yörüngesinde çalışma fırsatına sahip olmayacak, aynı zamanda Ay'a uçma ve hatta daha cesur görevlere hazırlanma fırsatına da sahip olacak.

Farklı ülkelerde oluşturulan insanlı uzay aracının umut verici projeleri henüz tam test ve mürettebatla uçuş aşamasına ulaşmadı. Ancak bu yıl bu türden birkaç lansman gerçekleştirilecek ve bu tür uçuşlar gelecekte de devam edecek. Uzay endüstrisinin gelişimi devam ediyor ve istenilen sonuçları üretiyor.

Sitelerdeki materyallere dayanarak:
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/