Тази статия ще бъде засегната от такава тема като космически кораби на бъдещето: снимки, описание и спецификации. Преди да се движите директно към темата, ние предлагаме на читателя кратка екскурзия на една история, която ще помогне да се оцени текущото състояние на космическата индустрия.

Пространство в периода студена война Имаше един от агрегатите, на които беше проведено конфронтацията между Съединените щати и СССР. Основният стимул за развитието на космическата индустрия през тези години беше именно геополитическата опозиция на суперсила. Огромните ресурси бяха хвърлени в програмите за космическо развитие. Например, за изпълнение на проект, наречен "Аполон", основната цел е кацането на повърхността на човешката луна, правителството на Съединените щати изразходва около 25 милиарда долара. Тази сума за 70-те години беше просто гигант. Бюджетът на Съветския съюз Лунната програма, който не е бил предназначен, струва 2,5 милиарда рубли. 16 милиона рубли си заслужаваха развитието на космическия кораб Буран. В същото време той е предопределен да направи само един космически полет.

Програма "Space Shuttle"

Американският му аналог беше късметлия много повече. Космическа совалка направи 135 пускането. Въпреки това, "совалката" това не е вечна. Последният му старт се случи на 8 юли 2011 г. Американците по време на изпълнението на програмата освобождават 6 "совалки". Един от тях е прототип, който не е извършил космическите полети. 2 други изобщо са претърпели катастрофа.

Програмата "космическа совалка" от икономическа гледна точка може едва ли да се счита за успешна. Много по-икономични се оказаха кораби за еднократна употреба. Освен това имаше съмнение за безопасността на полетите върху "совалката". В резултат на двете катастрофи, които се случиха по време на тяхната работа, 14 астронавти станаха жертви. Въпреки това, причината за такива двусмислени резултати от пътуванията не е в техническото несъвършенство на корабите, но сложността на концепцията за предназначение за използване на космически кораб.

Стойността на космическия кораб SOYUZ днес

В резултат на това "Съюзът", Космически кораби за еднократна употреба от Русия, които бяха разработени още през 60-те години, станаха единствените устройства, упражняващи днес, управлявани полети до МКС. Трябва да се отбележи, че това не означава тяхното превъзходство над космическата совалка. Те имат редица съществени недостатъци. Например, капацитетът за носене е ограничен. Също така, използването на такива устройства води до това, което се натрупва орбиталният боклук, който остава след тяхната работа. Много скоро космическите полети в "Съюза" ще станат история. Днес няма реални алтернативи. Все още под развитието на космическите кораби на бъдещето, снимките на които са представени в тази статия. В концепцията за използване на кораби за многократна употреба, огромният потенциал често дори в нашето време остава технически нереализиран.

Изявление Барак Обама

Барак Обама през юли 2011 г. заяви, че основната цел на астронавтите от Съединените щати за следващите десетилетия е полет до Марс. Космическата програма "Съзвездие" се превърна в една от програмите, които НАСА извършва като част от полета на Марс и майсторството на Луната. За тези цели, разбира се, са необходими нови космически кораби. Как е случаят с тяхното развитие?

Космически кораб "Орион"

Основните надежди се възлагат на създаването на "орион" - нов космически кораб, както и ракети носители "ARES-5" и "ARES-1" и лунния модул "Altair". През 2010 г. правителството на Съединените щати реши да срине програмата "Съзвездие", но въпреки това, НАСА все още е възможността за по-нататъшно развитие на "Орион". В близко бъдеще се планира да се приложи първия тест безпилотен полет. Предполага се, че апаратът по време на този полет ще бъде премахнат от земята за 6 хиляди км. Това е около 15 пъти повече от разстоянието, на което е от нашата планета на МКС. Корабът след тестовия полет ще вземе курса до земята. Новият апарат в атмосферата може да включва, като се развива скоростта от 32 хиляди км / ч. "Орион" в този показател надвишава 1,5 хиляди км / ч легендарния "Аполон". За 2021 г. се планира изпълнението на първото писание.

В ролята на стартирането на превозни средства на този кораб, според плановете на НАСА, ще бъде "Атлас-5" и "Делта-4". Беше решено да се откаже развитието на "Арес". За развитието на далечното пространство, американците проектират SLS - нов ракета за превозвач.

Концепцията за "орион"

Орион е частично многократна кораба. Той е концептуално по-близо до "Съюза", отколкото до "совалката". Повечето от космическия кораб на бъдещето са частично многократни. Тази концепция предполага, че течната капсула на кораба след кацане на земята може да се използва отново. Това ще позволи комбинирането на икономиката на операцията "Аполон" и "Съюза" с функционалната практичност на доставките за многократна употреба. Това решение е преходен етап. Очевидно в далечната перспектива всички космически кораби на бъдещето ще станат многократни. Такава е тенденцията на развитието на космическата индустрия. Затова можем да кажем, че съветският Буран е прототип на космическия кораб на бъдещето, както и американската космическа совалка. Те силно разбиват времето си.

CST-100.

Думите "благосклонността" и "практичност" изглежда характеризират американците, тъй като това е невъзможно. Правителството на тази страна реши да не приема раменете на "орион" всички космически амбиции. Днес, по искане, НАСА, няколко частни фирми развиват своите космически кораби на бъдещето, които са предназначени да заменят използваните днес устройства. Boeing, например, се развива CST-100 - частично многократна и управляван кораб. Тя е предназначена за кратко пътуване до орбитата на Земята. Неговата основна задача ще бъде доставката на стоки и екипаж на МКС.

Планирани стартирания CST-100

До седем души могат да направят екипажа на каретата. По време на развитието на CST-100 се обръща специално внимание на комфорта на астронавтите. Жилищното пространство е значително увеличено в сравнение с корабите на миналото поколение. Вероятно стартирането на CST-100 ще бъде направено с помощта на Rocket Falcon Mare, "Delta" или "Atlas". "Atlas-5" е най-подходящата опция. С помощта на въздушни възглавници и парашут ще приземят кораба. Според плановете на компанията Boeing, CST-100 през 2015 г. чака цяла серия от стартиращи тестове. Полетът отпред 2 ще бъде безпилотен. Основната задача на тях е да приведе устройството на орбита и системи за сигурност. Пилотираният докинг с МКС е планиран по време на третия полет. CST-100 В случай на успешни тестове, тя ще бъде много скоро да замени "напредъка" и "съюз" - руски кораби, монополизиране на управляваните полети до МКС.

Развитие на "дракон"

Друг частен кораб, предназначен да извърши екипажа и доставката на товара до МКС, ще бъде разработен от Spacex. Това е "дракон" - моноблок кораб, частично повторно многократно. Планирано е да се изградят 3 модификации на този апарат: автономен, камион и пилотируем. Както при CST-100, екипажът може да бъде до седем души. Корабът в товарната модификация може да поеме на борда 4 души и 2,5 тона товари.

"Дракон" искат да се използват в бъдеще за полет до Марс. Това създава специална версия на този кораб, наречен "Red Dragon". Ще се проведе безпилотният полет на този апарат на Червената планета, според плановете на Ръководството за космическо пространство през 2018 година.

Конструктивна характеристика на "дракона" и първите полети

Погасен е една от характеристиките на дракона. Горивни резервоари и част от енергийните системи след изтичане на полета ще се спуснат заедно с жилищната капсула на земята. След това те могат да се използват отново за космически полети. Тази конструктивна функция е благоприятно разграничена от "дракона" от повечето други обещаващи развития. "Дракон" и CST-100 в близко бъдеще ще се допълват и да служат като "предпазна мрежа". Ако някой от тези видове кораба ще може да изпълнява задачи, определени пред него, тогава част от нейната работа ще поеме друга.

За първи път "дракон" е бил влязъл в орбита през 2010 година. Успешно завърши теста безпилотен полет. И през 2012 г., 25 май, това устройство се доминира на МКС. По времето, когато системата за автоматична докинг не е предоставена на кораба и трябва да използва манипулатора на космическата станция за неговото прилагане.

"Дъм преследвач"

"Drim Chaser" е друго име за космическия кораб на бъдещето. Невъзможно е да не говорим за този проект от Spacedev. Също така, в неговото развитие в неговото развитие участваха 12 партньори на компанията, 3 граждани на НАСА и 7-годишни центрове. Този кораб е значително по-различен от развитието на пространството. Той напомня външно "космическа совалка" в миниатюра и може да се приземи същото като обикновения самолет. Основните задачи са подобни на задачите, изправени пред CST-100 и дракона. Устройството е предназначено да достави екипажа и товар до околоземната орбита и ще бъде изведена с помощта на "Atlas-5".

Какво за нас?

И какво може да отговори Русия? Какви са руските космически кораби на бъдещето? RKK "Energia" през 2000 г. започва да проектира космически комплекс "Clipper", който е многофункционален. Този космически кораб повторно използване, наподобяващ нещо външно "совалка", намалено по размер. Той е предназначен да решава различни задачи, като транспорт, космически туризъм, евакуация на екипажа на гарата, полети до други планети. Някои се надяваха с този проект.

Предполага се, че скоро ще бъдат проектирани космическите кораби на бъдещето Русия. Въпреки това, поради липсата на финансиране, е необходимо да се каже с тези надежди. Проектът е приключен през 2006 година. Технологии, които са разработени през годините, са планирани да бъдат използвани за проектиране на PPTS, известен също като проект "Рус".

Характеристики на PPTS.

Най-добрите космически кораби на бъдещето, тъй като експертите вярваха от Русия, е PPTS. Това е тази космическа система, която ще бъде предназначена да стане ново поколение космически кораб. Тя ще може да замени "напредъка" и "синдикатите", бързо остарели. Развитието на този кораб, както и в миналото "CHERPER", се занимава с Energy RKK днес. PTK NK ще стане основна модификация на този комплекс. Основната задача на това отново ще бъде да достави екипажа и товара на МКС. Въпреки това, в отдалеченото бъдеще е разработването на модификации, които ще могат да летят до Луната, както и да изпълняват различни мисии за изследвания, за последен път.

Самият кораб трябва да стане частично повторно многократно. Течната капсула ще бъде използвана повторно след въвеждане в експлоатация, но мотор-агрегираното отделение няма да бъде. Любопитна черта на този кораб е възможността за кацане без парашут. Реактивната система ще се използва за спиране и кацане върху земната повърхност.

Нов космодрум

За разлика от "съюзите", които излитат от пространството Baikonur, разположени в Казахстан, новите кораби се планират да бъдат пуснати от "Източния" космодром, конюгиран в региона на Амур. 6 души ще направят екипаж. Устройството може също да приема натоварването с тегло до 500 kg. Корабът в безпилотната версия може да достави товар до 2 тона тегло.

Проблеми пред разработчиците на PPTS

Един от основните проблеми, пред които е изправен проектът PPTS, е липсата на носители на превозвача с необходимите характеристики. Основните технически моменти на космическия кораб днес се разработват, но в много трудно положение нейните разработчици поставят липсата на носител на превозвача. Предполага се, че ще бъде близо до характеристиките на "хангара", който е разработен още през 90-те години.

Друг сериозен проблем, достатъчно странно, е целта за проектиране на PPTS. Почти Русия днес може да си позволи изпълнението на амбициозни програми за развитие на Марс и Луната, подобно на тези, които прилагат Съединените щати. Дори ако космическият комплекс ще бъде успешно разработен, най-вероятно единствената задача ще бъде доставката на екипажа и товара на МКС. До 2018 г. отложи началото на тестовете на PPTS. Перспективните устройства от САЩ по това време вероятно ще поемат функциите, изпълнявани днес от руския прогрес и руските кораби на Союз.

Мъгливи перспективи на космическите полети

Факт е, че днес светът остава лишен от романтиката на космическите полети. Разбира се, не става дума за космически туризъм и пускане на сателити. Не можете да се тревожите за тези сфери на космонавтика. Полетите до МКС обаче са много важни за космическата индустрия, но терминът на самия МКТ е ограничен. През 2020 г. е планирано да се елиминира тази станция. И пилотираните космически кораби на бъдещето са неразделна част от конкретна програма. Не можете да развиете нов апарат в отсъствието на идеи за задачите, изправени пред него. Не само за предоставянето на екипажи и товари на МКС е проектирано от нови космически кораби на бъдещето в САЩ, но и за полети до Луната и Марс. Тези задачи от ежедневните земетресения обаче са толкова далеч, че е малко вероятно да очакваме значителни пробиви в областта на астронавтиката през следващите години. Космическите заплахи остават фантастични, така че няма смисъл да се създаде бойния космически кораб за бъдещето. И, разбира се, на силата на земята, много други опасения, освен борбата помежду си за място в орбита и други планети. Следователно изграждането на такива устройства като военни космически кораби на бъдещето също не са наложили.

През 2011 г. Съединените щати престанаха да работят с Комплекс за космическа транспортна система с кораба за повторно използване на космическия трансфер, в резултат на което руските кораби на семейството на Союз станаха единствените средства за предаване на астронавтите на Международната космическа станция. За няколко следващото лято Тази ситуация ще продължи и след появата на нови кораби, които могат да се конкурират с "съюзите". Новите разработки в областта на космената космонавтика се създават както в нашата страна, така и в чужбина.

Руската федерация "

През последните десетилетия руската космическа индустрия има няколко пъти опити за създаване на обещаващ пилотен кораб, подходящ за замяна на "съюзи". Тези проекти обаче все още не са довели до очакваните резултати. Най-новият и обещаващ опит за замяна на Союз е Федерацията на Федерацията, която предлага изграждането на многостранна система в пилотното и товарно изпълнение.

Оформления на кораба "Федерация". Снимка wikimedia commons.

През 2009 г. ракетата и космическата корпорация "ЕНЕРГИЯ" получиха заповед за проектиране на космическия кораб, определен като "обещаваща управляема транспортна система". Името "Федерация" се появява само след няколко години. Доскоро RKK "Energia" се занимава с разработването на необходимата документация. Изграждането на първия нов тип кораб започна през март миналата година. Скоро завършената проба ще започне да тества на щандове и полигони.

В съответствие с най-новите изразени планове, първият космически полет на Федерацията ще се проведе през 2022 г., а корабът ще изпрати стоки в орбита. На 2024-та, първият полет с екипажа на борда е насрочен. Вече след необходимите проверки корабът ще може да изпълни повече смели мисии. Така че през втората половина на следващото десетилетие може да се случи безпилотните и пилотирани гости на Луната.

Кораб, състоящ се от многостранен върнал товарник-пътнически пилот и еднократна моторно отделение за еднократна употреба, ще може да има маса до 17-19 тона. В зависимост от целите и полезните товари, тя ще може да вземе до шест астронавти или 2 тона товар. Когато се връщате в устройството за слизане, може да бъде до 500 кг товар. Известно е за изследването на няколко версии на кораба за решаване на различни задачи. Като подходяща конфигурация, федерацията ще може да изпраща хора или товар на МКС или да работи в орбита самостоятелно. Също така, корабът трябва да се използва в бъдещите полети до Луната.

Американската космическа индустрия преди няколко години, останалите трансфери, полагайки големи надежди за бъдещия проект на Орион, който е развитието на идеите на създаването на затворена програма. Развитието на този проект е привлечено от няколко водещи организации, както американски, така и чуждестранни. Така Европейската космическа агенция отговаря за създаването на агрегирано отделение и Airbus ще изгради такива продукти. Американската наука и индустрия са представени от НАСА и Локхед Мартин.

Оформление на кораба. Photo НАСА.

Проектът "Orion" в настоящия си вид бе стартиран през 2011 година. По това време НАСА успя да извърши някои от произведенията под съзвездието на програмата, но трябваше да откаже. Някои разработки са преминали от този проект на новия. Още на 5 декември 2014 г. американските експерти успяха да проведат първото тестово пускане на обещаващ кораб в безпилонова конфигурация. Все още не са извършени нови стартирания. В съответствие с установените планове, авторите на проекта трябва да завършат необходимата работа и едва след това ще бъде възможно да се започне нов етап от тестването.

Според текущите планове новият полет на корабния кораб в космическата конфигурация ще бъде проведен само през 2019 г., след като се появи системата за стартиране на място. Безпилотната версия на кораба ще трябва да работи с МКС, както и да лети на Луната. От 2023 г. астронавтите ще присъстват на борда "Orion". През втората половина на следващото десетилетие са планирани управлявани полети с голяма продължителност, включително летящите на Луната. В бъдеще не се елиминира възможността за използване на системата за орион в марсианската програма.

Корабът с максимална изходна маса от 25,85 приказки ще получи запечатано отделение с малко по-малко от 9 кубични метра, което ще му позволи да транспортира доста големи натоварвания или хора. В орбитата на Земята ще бъде възможно да се доставят до шест души. Лукният екипаж ще бъде ограничен до четири астронавти. Промяната на превоза на кораба ще вдигне до 2-2.5 тона с възможността за безопасно връщане на по-малка маса.

CST-100 Starliner

Като алтернатива на орионния кораб, CST-100 Starliner устройството, разработено от Boeing, като част от програмата за транспортиране на обществения екипаж на НАСА, може да се разглежда като част от програмата за възможностите на НАСА. Проектът предвижда създаването на управляван кораб, способен да доставя на орбита и да върне няколко души на земята. За сметка на редица дизайнерски характеристики, включително тези, свързани с еднократно използване на технологиите, трябва да оборудват кораба едновременно със седем места за астронавти.

CST-100 в орбита, досега само в представянето на художника. Фигура НАСА.

Starliner е създаден от 2010 г. на Boeing и Bigelow Aerospace. Дизайнът отне няколко години, а в средата на сегашното десетилетие трябваше да направи първото пускане на новия кораб. Въпреки това, поради някои трудности, началото на теста се прехвърля няколко пъти. Според неотдавнашното решение на НАСА, първото начало на кораба CST-100 с товар на борда трябва да се проведе през август на текущата година. В допълнение, Boeing е получил разрешение за изпълнение на пилотирания полет през ноември. Очевидно, обещаващ кораб в най-близко бъдеще ще бъде готов за тестване и новите промени в графика няма да бъдат необходими.

От други проекти на обещаващ пилотен космически кораб на американското и чуждестранно развитие "Starlinener" се различава в по-скромни цели. Според създателите този кораб ще трябва да достави хора на МКС или други обещаващи станции, които в момента се разработват. Не са планирани полети извън Земната орбита. Всичко това намалява изискванията за кораба и в резултат на това ви позволява да постигнете забележими спестявания. По-малките разходи за проекта и съкратените разходи за доставка на астронавти могат да бъдат добро конкурентно предимство.

Характерната черта на кораба CST-100 е доста големи размери. Живената капсула ще има диаметър от малко над 4,5 m, а пълната дължина на кораба ще надвиши 5 m. Пълно тегло - 13 т. Трябва да се отбележи, че ще се използват големи размери за получаване на максималния вътрешен обем. За да се настанят оборудване и хора, е разработен запечатано отделение от 11 кубични метра. Ще бъде възможно да се инсталират седем места за астронавти. В това отношение корабът Starliner е, ако успее да ходи до операция - може да стане един от лидерите.

Дракон V2.

Преди няколко дни НАСА идентифицира и времето на нови тестови полети на космически кораби от Spacex. Така за декември 2018 г. бе назначен първото стартиране на тест на пилотния тип Dragon V2. Този продукт е ревизирана версия на използвания дракон, който вече е използван, способен да транспортира хора. Разработването на проекта започна достатъчно дълго, но само сега той се приближава към тестовете.

Дракон V2 DJ оформление. Време за представяне. Photo НАСА.

Проектът Dragon V2 предвижда използването на рециклирано товарно отделение, пригодено за транспортиране на хора. В зависимост от изискванията на клиента, както е посочено, такъв кораб ще може да повиши до седем души в орбита. Подобно на своя предшественик, новият "дракон" ще бъде повторно многократно и ще може да направи нови полети след малък ремонт. Развитието на проекта се извършва през последните няколко години, но тестовете все още не са започнали. Само през август 2018 г. Spacex първо ще пусне дракона v2 в космоса; Този полет ще се проведе без астронавти на борда. Пълният пилотен полет, съгласно Насоките на НАСА, е насрочен за декември.

Spacex е известен със смелите си планове за всички обещаващи проекти, а пилотният космически кораб не е изключение. Първо, Dragon V2 трябва да се използва само за изпращане на хора на МКС. Възможно е също така да се използва такъв кораб в независими орбитални мисии до продължителност до няколко дни. В отдалеченото бъдеще се планира да изпрати кораб до Луната. Освен това, с нейната помощ, те искат да организират нов "маршрут" на космическия туризъм: апаратите с пътници на търговска основа ще летят с Луната. Това обаче все още е въпрос на далечно бъдеще, а самият кораб дори не е имал време да премине през всички необходими тестове.

Със средни размери, дракон V2 корабът има запечатано отделение с обем от 10 кубични метра и 14-кубичен отделение без запечатване. Според разработчика на компанията, той ще може да достави малко повече от 3,3 тона товар на ICS и да се върне 2.5 тона на земята. В конфигурацията в кабината се предлага да се инсталират седем места в кабината . Така новият дракон ще може поне да не се поддаде на конкурентите за характеристиките на товароподемността. Предимствата на икономическия характер са поканени да получат от многократна употреба.

Космически кораб на Индия.

Заедно с лидерите на космическата индустрия, други държави също се опитват да създадат свои собствени възможности за пилотния космически кораб. Така че в близко бъдеще може да се осъществи първият полет на обещаващ индийски кораб с астронавти на борда. Индийската организация на космическите изследвания (ISRO) работи по свой собствен проект на кораба от 2006 г. и вече е изпълнил част от необходимата работа. По някои причини този проект все още не е получил пълно наименование и все още е известен като "ISRO космически кораб".

Перспективен индийски кораб и негов превозвач. Фигура Timesofindia.indiTimes.com.

Според известните данни новият ISRO проект осигурява изграждането на сравнително прост, компактен и лек апарат, подобен на първите кораби на чужди държави. По-специално, има известна прилика с американската семейна техника на живак. Част от проектната работа е завършена преди няколко години, а на 18 декември 2014 г. се състоя първото пускане на кораба с баластни товари. Когато нов кораб дава първите астронавти в орбитата - неизвестен. Времето на това събитие е изместено няколко пъти и докато данните за този резултат липсват.

Проектът ISRO предлага конструкцията на капсула с тегло не повече от 3,7 тона с вътрешен обем в няколко кубични метра. С него се планира да бъде предаден на орбитата на три астронавти. Автономията се декларира на нивото на седмицата. Първата мисия на кораба ще бъде свързана с намирането на орбита, маневриране и др. В бъдеще индийските учени планират двойно стартиране със среща и докинг кораби. Въпреки това, преди това все още е далеч.

След овладяване на полетите до почти земната орбита, индийската организация на космическите изследвания включва създаване на няколко нови проекта. Плановете за създаване на кораб за многократна употреба на ново поколение, както и управлявани полети до Луната, които вероятно ще бъдат проведени в сътрудничество с чуждестранни колеги.

Проекти и перспективи

Сега в няколко страни вече са създадени космически космически кораб. В същото време говорим за различни предпоставки за появата на нови кораби. Така Индия възнамерява да разработи първия собствен проект, Русия ще замени съществуващите "съюзи", а САЩ се нуждаят от домашни кораби с възможност за транспортиране на хора. В последния случай проблемът се проявява толкова ясно, че НАСА е принудена да развива или придружава няколко проекта за обещаваща космическа технология наведнъж.

Въпреки различните предпоставки за създаване, обещаващи проекти почти винаги имат сходни цели. Всички космически сили ще пуснат в експлоатация нови кораби, подходящи, поне за орбитални полети. В същото време са създадени по-голямата част от настоящите проекти, като се вземат предвид постигането на нови цели. След определени модификации някои от новите кораби ще трябва да излязат отвъд границите на орбитата и да отидат, поне на Луната.

Любопитно е, че повечето от първите стартиращи нови техники са насрочени за същия период. От края на сегашното десетилетие и до средата на двадесетте години няколко страни възнамеряват да проверяват най-новите си събития на практика. Ако се получават желаните резултати, космическата индустрия ще се промени значително до края на следващото десетилетие. Освен това, благодарение на разрушаването на разработчиците на нови техники, космонавтиката ще може не само да работи в орбитата на Земята, но и да лети до Луната или дори да се подготви за по-смели мисии.

Перспективни проекти на космически космически кораби, създадени в различни странине са успели да достигнат до етапа на пълните тестове и полети с екипажа на борда. Въпреки това, тази година ще има няколко такива пускания, а в бъдеще такива полети ще продължат. Развитието на космическата индустрия продължава и дава желаните резултати.

Според материалите на сайтовете:
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/

През февруари пространството X стартира от тежкия ракетен носител сокол тежък. Главата на компанията, маска на Илона, обичайно е да бъде гений и "визионер", но дори и неговите фантазии върху колонизацията на Марс са очаровани в сравнение с проектите, на които вече се случва работа.

Мини на метеорита

Печеленето на пари в пространството е сравнително нова идея. Трудно е да се разчита на факта, че голям бизнес ще се интересува от чисто научни изследвания, поради което бъдещето на космическата индустрия е именно в увеличението на търговските проекти - в края на краищата, развитието на експозицията на Америка също е диктувало не толкова много знание като жажда за настаняване.

Добивът на ресурси на астероида е най-смел и амбициозен от всички възможни идеи, за да се обогати за сметка на извънземните ресурси. Най-яркият пример за нудките на новата индустрия е американските компании за дълбоки космически отрасли и планетарните ресурси, по проектите, на които правителството на Люксембург е разпределило 200 милиона долара.

Според съществуващи проекти, добивът на астероиди ще се проведе на няколко етапа: откриването на потенциално "интересни" небесни тела, извършване на отдалечен анализ / вземане на проби и, в случай че астероидът е признат като "стоящ", добив на него.

Развитието на ресурсите за метеорита не е просто фантазия: планетарни ресурси, Arkyd-6 в началото на годината е била успешна в орбитата на Земята. Той е вид модул, който ще изработи технологията за откриване на потенциално подходяща за развитието на небесните тела. Освен това, компанията планира да донесе Arkyd-100 апаратурата на орбита - пълноправен сателит, напълно оборудван за откриване на метеорити, след това Arkyd-200 и Arkyd-300 ще бъдат изпратени директно до небесното тяло, целта на която ще бъде бъдете интелигентност в непосредствена близост до небесното тяло.

След тези предварителни подготовки се планира да бъде изпратено до небесното тяло на минните кораби, работещи в автоматичен режим. Първият опит на космическото пробиване, според прогнозите за планетарните ресурси, човечеството ще може да се похвали още 2030.

Каква е ползата от индустриалното развитие на астероидите? Първо, те могат да произвеждат водни и водни вещества - необходимите суровини за производството на ракетно гориво в космоса.

И второ, такива небесни тела могат да съдържат много елементи, изключително рядко не се срещат. Например, Asteroid 2011 UW158, прелетя от нашата планета през 2015 г., съдържаща платина на 5 трилиона долара.

Лунно погребение

Човек не е вечен и пътят му след живота трябва да бъде преразгледан в космическата ера. Във всеки случай това е убедено в Elysium Space, което планира да предложи услугата за изпращане на праха на духовете на Луната.

Вместо да погледнем краката си, си спомняйки любимите си хора и приятели, можем да вдигнем поглед към вечните чудеса на нощното небе, знаейки, че скъпите хора са винаги с нас, компанията казва на уебсайта на компанията.

За да се възползват от необичайната услуга, компанията е разработила специални мини-урни, където се поставя част от праха, който след това се движи в космоса.

Elysium Space предлага две възможности за "космически погребения": първото, на цена от 2500 долара, наречена "падащата звезда", включва оттеглянето на орбитата на Земята, където ще похарчи около две години и ще бъде на разположение за проследяване на реално време използване на приложението за смартфон. Втората е доставката на прах на Луната, където ще си почине "цяла вечност".

Датата на стартиране на звезда II, която ще донесе мини-урни в орбита, не е уточнена, докато лунната и сонда трябва да бърза към сателита на Земята още през 2019 година.

Shon и подводница на сателит Сатурн

За разлика от горните проекти и компании, Американската аерокосмическа агенция НАСА се фокусира в по-голяма степен на изследователски мисии, които, както се оказа, изисква увеличаване на фантазиите и смелостта. Такива проекти включват изпращане на Drone и подводница в Сатурна Титан Сатуттоу, небесно тяло, на което, като учените, най-вероятно възникването и развитието на живота.

Проектът Dragonfly е разработен в лабораторията за приложна физика на Университета на Джон Хопкинс и е един от двата финалисти на конкурса за най-добър проект на космически мисии в изследователската програма Слънчева система Нови граници.

За разлика от стандартните "Rovers", движещи се през колелата, "Dragonfly" - летяща сонда, тя се движи в плътна атмосфера на титанов, колоезделни винтове, които повдигат устройството над сателитната повърхност.

Друга отличителна характеристика на проекта е, че сондата ще работи върху атомната електроцентрала.

На повърхността на титана на реките, езерата и целочислените океани, състоящи се от въглеводороди. Изследването на сателитните мистерии Сатурн е немислимо без потапяне в този пукин.

Ето защо НАСА планира да създаде и оборудва "космическа подводница". Работата по проекта се провежда от експерти от Университета на Вашингтон, пресъздаде условия, които устройството ще бъде изправено пред Титан, за да проучи възможното въздействие на малко проучена сателитна среда на устройството.

По-специално, учените вече са в състояние да разберат, че "въглеводородните резервоари" се замразят при температура от -198 ° C и следователно шансът, че подводницата ще се сблъска с подобието на айсберга, той е минимален - това значително опростява Задача за изграждане на подводница, чието стартиране е насрочено за Титан 20 години.

Първи междузвезден полет

Търсенето на живот или неговите знаци в рамките на слънчевата система е един от приоритетите съвременна наукаНо това не означава, че човечеството завинаги отказва полетите до звездите.

Инициативата Starshot Starshot, руският милиардер Юрий Милнер и известният британски астрофизик Стефан Хокинг, предполага изпращането на наностотор на лазерни платна до Алфа Център - звездната система, която е най-близо до слънцето.

Алфа Кентаво е на разстояние около 4.37 светлинни години. За да се преодолеят огромните междузвездни разстояния на наностотелниците, за разлика от големите кораби, ще могат да за сметка на тяхната ултра-дълга маса с много по-голяма скорост - около 20% от скоростта на светлината.

За да изпълни проекта до реалност, Милнер отпусна 100 милиона долара. Необходимите технологии все още не съществуват, но според учените човечеството има всички възможности за постигане на Alfa Centaurus до края на 21-ви век.

Космически асансьор

Един от най-амбициозните проекти на бъдещето, които радикално и завинаги промени съдбата и подхода на човечеството към визията на себе си, е космически асансьор.

За първи път идеята за космическия асансьор е формулирана от руския учен Константин Цохолковски. Усломно, космическият асансьор е дизайн, на който кабелът се съхранява в единия край на повърхността на планетата, а другата - във фиксирана земя в орбита.

Масовият център на такъв асансьор трябва да бъде на височина около 36 хиляди километра. Кабелът на повдигане трябва да бъде направен от материал с изключително високо съотношение на якост към специфична плътност - най-подходящи за изграждане на космически асансьор са въглеродни нанотръби, често наричани материал XXI век.

Въпреки това, технологията за получаване на нанотръби в промишлени количества и последващия им сплит в кабела само започва да се развива.

Защо космическият асансьор в списъка на амбициозните, но все още повече или по-малко близо до изпълнението на проекта?

Обаяши обещава да създаде космически асансьор за 2050 година.

Звездни кораби и космос изследванията винаги са били една от основните теми на научната фантастика. През годините писателите и директорите се опитаха да фантазират, че космическите кораби са способни и те са мечтали в това, което могат да станат в бъдеще. В този преглед най-интересните и емблематични звезди се срещнаха в научната фантастика.

1. Serenity.

серия "Firefly"
Корабът "Serenity" ("Serenity") под ръководството на капитан Малкълм Рейнолдс може да се види в серията Firefly ("Firefly"). "Serenity" е кораб със светилище, първо придобит от Рейнолдс малко след галактиката гражданска война. Дефиниращата линия на кораба е липсата на оръжия върху него. Когато екипажът попадне в беда, той трябва да използва цялата си изобретателност, за да се измъкне от нея.

2. Дестрактност.

франчайз "Чужденец"
Наречен "Derelict" (изоставен) и се появява под името на името на кода, на LV-426 е намерен на LV-426 във филма "Alien". За първи път е открит от Уейланд-Ютани, след което е бил разгледан от екипа на Nostromo. Никой не знае как е попаднал на планетата или кой го е обърнал. Единствените останки могат да бъдат потенциален пилот е вкаменено същество. В този зловещ кораб се поставят яйца ксеноморфи.

3. Откритие 1.

филмът "Space Odyssey"
Филмът от 2001 е класиката на фантастичните филми, а космическият кораб "Discovery 1" в него е почти същия знак. Построен за обзаведена мисия в Юпитер, "Discovery 1" не е оборудван с оръжие, но имаше една от най-модерните изкуствени интелигентни системи, известни на човека (HAL 9000).

4. Battlestar Galactica.

филм "Star Cruiser" Galaxy "
"Battlestar Galactica" от едноименния филм ("Galaxy Star Cruiser") има дизайн на истинска убийствена и легендарна история. Той се смяташе за реликва и трябваше да бъде извлечен от експлоатация, но стана единственият защитник на човечеството след нападението на Силон срещу дванадесет колонии.

5. Птици на плячка

франчайз "Стар път"
Птица на плячка ("живопис птица") е бил военен кораб на изживяването на Клиндон в Стар Трек ("Стар Трек"). Докато огневата му вилеща варира от кораба до кораба, обикновено "птици" използва фотодея торпеда. Те се считат за най-опасно поради факта, че са оборудвани с маскиращо устройство.

6. Нормандия SR-2

видео игра "Масов ефект 2"
"Нормандия SR-2" има особено хладен външен дизайн. Като наследник на SR-1, той е построен, за да помогне на командира Шепард да спре отвличането на хора от колекционери. Корабът е оборудван с високотехнологични оръжия и защитни продукти и постоянно се подобрява по време на играта.

7. USS Enterprise.

франчайз "Стар път"
Как мога да не включа в този списък "USS Enterprise" ("Star Trek") от "Стар Трек". Разбира се, много фенове на тази сага ще се интересуват, коя версия на кораба си струва да се избере. Естествено, това ще бъде уникален NCC-1701 под присъдата на Джеймс Кирк.

8. Разрушител на Имперски звезди

франчайз "звездни войни"
Имперският разрушител на звездите беше част от огромен флот на империята, който подкрепяше контрола и реда в цялата галактика. Притежавайки огромни размери и повече оръжия, той символизира господстващата сила на империята.

9. Върнете боец.

франчайз "звездни войни"
"Tie Fighter" е един от най-готините и уникални кораби в галактиката. Въпреки че няма щитове, хиперпривар или дори системи за поддръжка на живота, неговият бърз двигател и маневреността го правят труден гол за врага.

10. х-крило

франчайз "звездни войни"
Използва се от някои от най-добрите пилоти на изтребителя в галактиката, "вратовръзката" е звезден кораб, който избра бунтовниците като оръжия в "Star Wars". Именно той изигра ключова роля в битката при Явин и битката на Ендор. Крилата на този боец, въоръжени с четири лазерни оръжия и протон торпеда, изложени под формата на буквата "X", когато атакуват.

11. Милано.

франчайз "пазители на галактиката"
Във филма "Пазители на галактиката" "Милано" беше звезден кораб на класа М-кораб, който беше използван от звездата на Господа, за да намери мистериозна топката и да го продаде, за да се отърве от Йонда и бандата му. По-късно той изигра ключова роля в битката на Ксандърдар. Звездният Господ нарече кораба в детството си, Алиса Милано.

12. USCSS Nostromo.

франчайз "звездни войни"
Космическият влекач "USCSS Nostromo" ("Nostromo"), който водеше капитан Артър Далас, проучи изоставен, което доведе до евентуалното раждане на един ксеноморф.

13. Millenium falcon.

франчайз "звездни войни"
"Millenium falcon" ("Milestone Hawk"), без съмнение, най-добрият космически кораб във всички научни фантастика. Неговият супер стръмен дизайн, износен външен вид, невероятна скорост, както и фактът, че той е пилотиран от хан соло, го отличава от останалите. Lando Calrissian, който е загубил Хану Соло кораб, каза: "Това е най-бързият боклук в галактиката."

14. Trimaxion Drone.

филм "Полет на навигатора"
Trimaxion Drone - космически кораб във филма "Полета на навигатора". Той е пилотен от компютър с изкуствен интелект и прилича на хромирана раковина. Способностите на кораба са доста изключителни, тя може да лети по-бърза скорост на светлината и да пътува навреме.

15. Slave I.

франчайз "звездни войни"
"Slave I" ("Slave 1") - патрул и атакуващ кораб на типа на огъня-31-31, който е бил използван от известния Боб Фет в "Star Wars". Във филма "империята поставя роб" роб "Донесох замръзнал в Кархита Хан Соло Джаббе Хата. Повечето характеристика "Slave I" е вертикалната си позиция по време на полета и хоризонталната по време на кацането.

Бонус

Продължавайки историята за историята. Трудно е да се повярва, че това е реалност.

Какво стана? Много неща, включително войната във Виетнам, Watergate скандал и т.н. Но ако погледнете корена и се отървете от всичко временно и незначително, се оказва, че причината е всъщност сама: пари.

Понякога забравяме, че космическото пътуване е много скъпо нещо. Елиминирането само на един килограм от всичко в орбита близо до земята струва 10 000 долара. Представете си статуята на Джон Гленна от чисто злато в пълен размер - и ще получите представа за цената на такива проекти. Полетът до Луната ще изисква около 100 000 долара на килограм полезен товар. Полет до Марс ще струва $ 1 милион на килограм (приблизително теглото на диамантите).

След това, през 60-те години, цената на цената на практика не се счита: всичко покрива общото вдъхновение и възхода на космическата надпревара с руснаците. Впечатляващите постижения на смелите астронавти блокираха цената на космическите полети, особено след като двете страни бяха готови да подкрепят националната чест. Но дори суперситерите са невъзможни да носят такива стоки в продължение на много десетилетия.

Тъжно е всичко! Повече от 300 години са минали от сър Исак Нютон, за първи път регистрира законите на движение и ние все още сме в плен на прости изчисления. За да хвърлите обект върху околоземна орбита, тя трябва да се ускори до скорост 7, 9 km / s. За да изпратите обект на междупланетно пътуване и да извадите полето на земята, е необходимо да се даде скорост 11, 2 km / s (и за постигане на тази магическа фигура - 11, 2 км / и, трябва да използваме третия закон на динамиката на Нютон: всяко действие, което поражда равностойност. Това означава, че ракетата може да ускори, изхвърляйки горещите газове в обратна посока, по същия начин, точката лети, ако я надува и пусна клапана ,) Изчислете цената на космическите пътувания според законите на Нютон, е доста проста. Няма закон на природата (нито физическо, нито инженерство), което да ни забрани да проучим слънчевата система; Това е ценно.

Но това не е достатъчно. Ракетата трябва да носи гориво върху себе си, което значително увеличава натоварването му. Самолетите могат частично да заобиколят този проблем, вълнуващ кислород от атмосферата и насочват към двигатели. Но в космоса няма въздух, а ракетата трябва да носи със себе си целия си кислород и водород.

В допълнение към факта, че този факт прави пространството пътувания са много скъпо удоволствие, това е основната причина, че нямаме ракетни и летящи автомобили. Научни фантастични писатели (но необезпечени) любов да нарисуват деня, когато всички ние поставяме ракетни поклонения и да летим на работа - или да отидем на неделен пикник на семейна летяща кола. Хората често се чувстват разочаровани от футуристи, защото техните прогнози никога не се сбъдват. (Ето защо има толкова много статии и книги с цинични имена като "Къде е моето ракетно удовлетворение?") Но за да разберем причината, е достатъчно да се извърши просто изчисление. Съществуват ракетни пръчки; Освен това, нацистите дори се опитаха да ги използват по време на Втората световна война. Но водороден пероксид, обичайното гориво в такива случаи, бързо завършва, така че средният полет на ракетата на ракетата продължава само няколко минути. По същия начин летящите коли с винтове за хеликоптери изгарят ужасно количество гориво, което ги прави твърде скъпи за обикновен човек.

Край на лунната програма

Това е трансценденталната цена за пространството пътува, за да се гарантира, че в момента бъдещето на пилотираната космонавтика изглежда толкова несигурно. Джордж Буш, президент, през 2004 г. представи ясен, а по-скоро амбициозен проект на космическата програма. Първо, космическата совалка за космиката трябваше да бъде оставка през 2010 г., а до 2015 г. да замени новата ракетна система, наречена Съзвездие ("Съзвездие"). Второ, до 2020 г. се приемаше да се върне на Луната и с течение на времето да се създаде постоянна база данни на сателита на нашата планета. Трето, всичко това трябваше да проправи пътя към пилотния полет на Марс.

Въпреки това, дори по време на разширяването на плана на Буша, икономиката на астронавтиката се е променила значително, главно поради факта, че голямата рецесия опустошава портфейла на бъдещото космическо пътуване. В доклада на Комисията на Ogastine, представен през 2009 г., председателят на Барак Обама казва, че на ниво достъпно финансиране първоначалната програма е невъзможна. През 2010 г. президентът Обама проведе подходящите практически стъпки, закриването на космическия трансфер и развитието на заместител на космическите совалки, което трябваше да приготви земята да се върне на Луната. В близко бъдеще, НАСА, без да има свои ракети, за да изпратят нашите астронавти в космоса, ще се погрижат да разчитат на руснаците. От друга страна, тази ситуация стимулира усилията на частните компании да създават ракети, необходими за продължаване на пилотната космическа програма. НАСА, отказвайки на славното му минало, никога няма да изгради ракети за управляващата програма. Поддръжниците на плана на Обама казват, че той означава началото на нова ера на развитието на пространството, където върхът ще вземе частна инициатива. Критиците твърдят, че изпълнението на този план ще превърне НАСА в агенцията без цел.

Кацане на астероид

Докладът на Комисията на Огастин беше предложен така нареченият гъвкав път, който включва няколко достатъчно скромни цели, които не изискват луд ракетен разход на гориво: например това е пътуване до близкия астероид, който ще се случи покрай миналото Земята или пътуване до Марс Марс. В доклада се посочва, че целта на астероидите може да бъде просто отсъстваща от нашите карти: Може би това е неизвестен скитник, който да бъде отворен в близко бъдеще.

Проблемът е посочен в доклада на Комисията, това е, че ракетно гориво за кацане на Луната и особено за Марс, както и за излитане и връщане, ще бъде прекалено скъпо. Но тъй като гравитационното поле на астероида и сателитите на Марс е много слабо, горивото ще се изисква много пъти по-малко. Докладът на Ogastine също спомена възможността за посещение на точките на Лагранж, т.е. такива места в открито пространство, където гравитационното привличане на земята и луната се компенсира взаимно. (Възможно е тези точки да служат като пространствено сметище, когато целият боклук се натрупва от древни времена, събрани от слънчевата система и уловени в квартала на земята; астронавтите могат да намерят интересни камъни, датирани до образуването на земната луна система.)

Наистина, кацането на астероида е евтина задача, тъй като астероидите имат изключително слабо гравитационно поле. (Това е и причината, поради която астероидите, като правило, не са кръгли, но се различават в грешната форма. Всички основни предмети във Вселената - звезди, планети и спътници са кръгли, защото силата на гроба равномерно ги стяга до центъра , Всяко ирелевантност на формата на планетата постепенно изглажда. Но силата на гравитацията върху астероида е толкова слаба, че не може да компресира астероида на топката.)

Един от възможните цели на такъв полет е астероид на апофизи, който през 2029 г. трябва да премине заплашително близо до Земята. Този каменна блок е около 300 метра в диаметъра, размерът на голямо футболно игрище ще премине толкова близо до планетата, която ще остави някои от нашите изкуствени спътници навън. От взаимодействието с нашата планета на орбитата астероид ще се промени и ако не е късмет, през 2036 г. той отново може да се върне на Земята; Има дори малък шанс (1 от 100 000), че той ще падне в земята при връщане. Ако наистина се случи, силата на удара ще бъде 100 000 бомби на Хирошими; В същото време, огнени мъже, ударни вълни и горещи фрагменти могат напълно да изпразят територията на Франция. (За сравнение: много по-малко голям предмет, размерът е може би е много жилищна сграда, падна в района на сибирската река Podremenny Tunguska през 1908 г. и експлодира със силата на хиляда бомби на Хирошими, падна 2500 км 2 гора. Шокът от тази експлозия се усещаше на разстояние от няколко хиляди километра. Освен това, падането доведе до необичайно блясък на небето над Азия и Европа, така че в Лондон през нощта на улицата е възможно да прочетете вестника.)

Посещението в Апофис няма да бъде твърде трудно за бюджета на НАСА, тъй като астероидът има така и така трябва да лети внимателно, но кацането може да се окаже проблем. Благодарение на слабата гравитационна област на астероида, корабът ще трябва да не седи на него в традиционния смисъл, а по-скоро да докара. В допълнение, тя се върти неравномерно, така че преди засаждане ще бъде необходимо да се направят точни измервания на всички параметри. Като цяло би било интересно да се види как е твърд астероид. Някои учени смятат, че това може да е просто куп камъни, което поддържа слаба област на тежестта; Други го считат за трудно. Един ден знанието за плътността на астероидите може да бъде жизненоважно за човечеството; Възможно е някой ден да трябва да смаже астероид на парчета с помощта на ядрени оръжия. Ако камък, летящ в космоса, вместо да се разпада на прах, тя ще се раздели на няколко големи парчета, падането им на земята може дори да бъде по-опасно от целия астероиден капка. Може би ще бъде по-добре да натиснете астероида леко да промените орбитата си по-рано, отколкото той може да се погрижи близо до земята.

Кацане на сателит Марс

Въпреки че Комисията на Oghastine не препоръчва проект, свързан с пилотиращия полет до Марс, все още имаме много интересна възможност - изпращайте астронавти на сателитите на Марс, Фобос и Димимос. Тези сателити са много по-малко от земната луна и следователно, както и астероиди, притежават много слабо гравитационно поле. В допълнение към относителната евтина, посещението на сателита на Марс има още няколко ползи:

1. Първо, тези сателити могат да се използват като временни космически станции. С тях, без много разходи, анализирайте планетата, без да падате върху повърхността му.

2. Второ, някой ден те могат да бъдат полезни като междинен етап за експедицията на Марс. От Фобос до центъра на червената планета по-малко от 10 000 км, така че оттам можете да отлетите само за няколко часа.

3. Вероятно тези спътници имат пещери, които могат да бъдат използвани за организиране на постоянна база данни и да го предпазят от метеорити и космически радиация. На фобос, по-специално, има огромен кратер на Stynd; Вероятно това е следа от огромна стачка на метеорит, почти запечатващия сателит. Въпреки това, постепенно силата на гравитацията отново събра фрагментите заедно и възстановява сателита. Може би след това остана дълъг сблъсък на фобос, много пещери и пукнатини.

Връщане към луната

Докладът на Августин говори за новата експедиция на Луната, но само ако финансирането на космическите програми ще бъде увеличено и ако най-малко 30 милиарда долара ще бъдат разпределени за следващите години. Тъй като това е малко малко вероятно, лунната програма по същество може да се счита за затворена, поне през следващите години.

Отменената програма за луни, наречена Съзвездие, включва няколко основни компонента. Първо, това е носител на превозвач "Ares V", първият супер тежък носител на Съединените щати след оставката на Сатурн в началото на 70-те години. Второ, тежката ракета "ARES I" и Orion Ship, способен да носят шест астронавта до космическа станция за почти ereaine или четири до Луната. И накрая, модулът за кацане "Altair", който всъщност е да падне на повърхността на Луната.

Дизайнерската схема на совалката, където корабът е бил прикрепен към страната, имаше няколко значителни недостатъка, включително тенденцията на превозвача да загуби в процеса на летене на филийки топлоизолационна пяна. За кораба "Колумбия" тя се обърна с катастрофа: той изгаряше при завръщане на земята, като взе със себе си седем смели астронавти, - и всички, защото по време на започване на парче разпенване, откъснато от външния резервоар за гориво, Радвам се на ръба на крилото и удари дупката в нея. Когато влизате в атмосферата, горещите газове се счупиха в жилищата "Колумбия", убиха всички вътре и причиниха унищожаването на кораба. В проекта за съзвездие, където обитаваният модул трябваше да бъде поставен директно върху върха на ракетата, такъв проблем не би възникнал.

Пресата е нарязана на проекта за съзвездие "Apollo програма за стероиди" - той наистина напомни на лунната програма от 70-те години. Дължината на ракетата "Ares i" трябваше да е почти 100 м срещу 112, 5 м от Сатурн V. Предполага се, че тази ракета ще вземе място за пилотен кораб "Орион", като по този начин заменя остарели совалки. За да започнете модула Altair и захранването на горивото за полет до Луната на НАСА, се предполага, че използва ракетата "Ares V" с височина 118 м, способна да донесе 188 тона товар до околоземната орбита. Ракетата ARES V трябва да бъде в основата на всяка полетна програма до Луната или Марс. (Въпреки че развитието на "Ares" е било преустановено, би било добре да се запази от програмата поне нещо за по-нататъшно използване; разговори за това.)

Постоянна лунна база

Чрез затваряне на програмата за съзвездие, президентът Обама остави няколко отворени опции. Орионният кораб, който трябваше да пренасочи американските астронавти на Луната и обратно, започна да се счита за спасителен инструмент за Международната космическа станция. Може би в бъдеще, когато икономиката ще се възстанови след кризата, някаква друга администрация ще иска да се върне в лунната програма, включително проекта за създаване на лунната база.

Създаването на постоянна обитавана база на Луната неизбежно ще срещне много препятствия. Първият от тях са микрометреорити. Тъй като на Луната няма въздух, камъните от небето попадат на повърхността му безплатно. Лесно е да се уверите, че просто погледнете повърхността на нашия сателит, напълно осеян с дългогодишни сблъсъци с метеорити; Някои от тях са милиарди години.

Преди много години, когато изучавах в Калифорнийския университет в Бъркли, случих се да погледна тази опасност със собствените си очи. Донесени от астронавтите в началото на 70-те години. Лунният грунд произведе истинско усещане в научния свят. Бях поканен в лабораторията, където са били ангажирани в анализа на лунната почва под микроскопа. Първоначално видях камък - както ми се струваше, един напълно обикновен камък (лунните породи много приличат на земното), но си струваше да погледне в микроскопа ... Бях шокиран! Целият камък е покрит с малки метеорични кратери, в които се виждат още по-малък кратер. Никога не съм виждал нищо подобно. Разбрах, че дори най-малкият прах, удрящ повече от 60 000 км / ч със скорост на скорост от 60 000 км / ч, лесно може да убие - и ако не е убит, след това изместете космика. (Учените са скрити от микрометреорити, защото могат да имитират сблъсъци с тях. В лабораториите е специално за изучаването на естеството на такива сблъсъци, има огромни оръжия, способни да стрелят с метални топки с огромни скорости.)

Един от възможните решения е да се изгради лунна база под повърхността. Известно е, че в античността на Луната е вулканично активна, а астронавтите могат да намерят лава, която да върви дълбоко под земята. (Тръби от лава - следи от древните лавски потоци, дисхиктни в дълбините на пещерните структури и тунели.) През 2009 г. астрономите откриха Lava тръба на луната по размер от небостъргач, който може да служи като основа за постоянна лунна база.

Такава естествена пещера може да осигури астронавти евтини защита срещу космически лъчи и слънчеви пламъци. Дори по време на полета от единия край на континента до друг (например от Ню Йорк до Лос Анджелис), ние сме обект на радиация с ниво приблизително една милибар на час (което е еквивалентно на рентгеновата рентгенова снимка в зъболекаря) . На Луната радиацията може да бъде толкова силна, че жилищните помещения на базата трябва да бъдат поставени дълбоко под повърхността. В условия, в които няма атмосфера, смъртоносният дъжд от слънчевите пламъци и космическите лъчи ще разкрие астронавтите към пряк риск от преждевременно стареене и дори рак.

Джонис също е проблем, особено с дълъг план. В Центъра за обучение на НАСА в Кливланд, Охайо, над астронавтите провеждат различни експерименти. Щом видях, като висящ в хоризонтално положение със специален разпад, тестът, вариращ по вертикално функциониращата пътека. Учените се опитват да определят издръжливостта на темата в условия на безтегловност.

Разговаряйки с лекари от НАСА, осъзнах, че безсмислеността е много по-малко безвредна, отколкото на пръв поглед. Един лекар ми обясни, че след няколко десетилетия дългите полета на американски астронавти и руски космонавти са ясно показани в условията на безтегловност: в човешкото тяло се появяват значителни промени в човешкото тяло, влошени мускулни тъкани, костите и сърдечно-съдовата система. Нашето тяло е резултат от милиони години развитие в гравитационното поле на земята. Дълго време в по-слаба гравитационна област в биологичните процеси се случва неуспех.

Руски астронавти след около година в безтегловност се връщат на Земята толкова слаба, че едва може да пълзи. В пространството, дори и с ежедневни мускулни тренировки атрофия, костите губят калций и сърдечно-съдовата система отслабва. След полетата някои от тях са необходими за възстановяване в продължение на няколко месеца, а някои промени могат да бъдат необратими. Пътуването до Марс може да отнеме две години, а астронавтите ще летят на място толкова отслабени, че няма да могат да работят. (Един от решенията на този проблем е да се върти междупланетарния кораб, създавайки изкуствена сила в нея. Механизмът е един и същ, когато кофата се върти на въжето, когато водата не излиза дори в това Позиция с главата надолу. Но това е много скъпо, защото за въртене ще се нуждаят от тежка и обемист техника, а всеки паунд от допълнително тегло означава увеличаване на цената на проекта с 10 000 долара.)

Вода на луната

Едно от последните открития може сериозно да промени условията на лунната игра: древен лед е намерен на Луната, оставащите, вероятно от дългогодишни сблъсъци с комети. През 2009 г. лунната сонда Наса наричаше Lcross и неговото ускорение "Кентавър" се блъсна в луната в района на южния й полюс. Скоростта на сблъсъка е почти 2500 m / s; В резултат на това веществото от повърхността беше хвърлено във височината на повече километър и кратерът възниква около 20 m в диаметъра. Телевизионните зрители вероятно бяха малко разочаровани, че когато сблъсък не е обещан на красивата експлозия, но учените бяха доволни: сблъсъкът беше много информативен. Така в веществото се откриват около 100 литра вода в веществото. И през 2010 г. се нарича ново шокиращо изявление: в лунния материал водата е повече от 5% тегловни, така че на луната, може би влагата е по-голяма, отколкото в някои области на Сахара.

Това откритие може да има огромно значение: възможно е бъдещите астронавти да могат да използват дълбочините на леда за производството на ракетно гориво (чрез екстрахиране на водородна вода), за дишане (чрез получаване на кислород), за да се предпази (тъй като водата абсорбира радиация) и за пиене (естествено, в пречистена форма). Така че това откритие ще помогне за намаляване на цената на всяка лунна програма.

Получените резултати могат също да означават, че по време на строителството и в бъдеще при доставянето на база астронавтите ще могат да използват местни ресурси - вода и всякакви минерали.

Средата на век

(2030-2070)

Летящ на Марс

През 2010 г. президентът Обама, посещавайки Флорида, не само обяви закриването на лунната програма, но и подкрепи полет на Марс и финансиране на неопределен тежък превозвач, който някога може да достави астронавти в далечното пространство, отвъд лунната орбита. Той намекна, че се надяваше да изчака деня - може би някъде в средата на 2030 г. - когато американските астронавти стъпиха на повърхността на Марс. Някои астронавти като Базе Олтрин, горещо подкрепяха плана на Обама и именно защото Луната беше предложена да прескочи. Олдър по някакъв начин ми каза, че тъй като американците вече бяха на Луната, сега ще има истинско постижение, което да лети на Марс.

От всички планети на слънчевата система, само Марс изглежда са доста сходни на земята, там може да има някаква форма на живот. (Меркурий, изгаряне от слънцето, вероятно твърде враждебност, така че да има живот върху него, това, което го познаваме. Газови гиганти - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - твърде студени, за да запазят живота. Венера - в много отношения на Земята, но оградим парниковия ефект направиха условията там просто адски: температурата достига +500 ° C, състояща се главно от въглероден диоксид атмосфера 100 пъти по-плътна земята, и сярна киселина се излива от небето. След като се опитал да се разхожда Чрез венеустойчивата повърхност ще се върнете и ще бъдете смачкани до смърт, а останките ви ще се доставят и ще се разтварят в сярна киселина.)

Марс, от друга страна, веднъж беше доста влажна планета. Там, както на земята, имаше океани и реки, които отдавна изчезнаха. Днес това е замръзнала безжизнена пустиня. Възможно е обаче, че веднъж - милиарди години - Микрожиз процъфтява на Марс; Не е изключено дори това и сега някъде в горещи извори живи бактерии.

След като Съединените щати твърдо решават да извършат пилотираната експедиция на Марс, тя ще отнеме още 20-30 години. Но не трябва да се отбележи, че ще бъде по-трудно да стигнем до Марс до Марс, отколкото пред Луната. Марс в сравнение с Луната е висококачествен скок на сложност. Можете да летите до Луната в продължение на три дни - до Марс ще трябва да получат от шест месеца до една година.

През юли 2009 г. учените на НАСА приписват как може да изглежда истинската марсианска експедиция. Около шест месеца астронавтите ще летят до Марс, след това да прекарат 18 месеца на Червената планета, след това отнема още шест месеца, за да се върнат.

Общо 700 тона оборудване ще трябва да изпрати на Марс - това е повече от международна космическа станция на цена от 100 милиарда долара. За да се спестят храна и вода, по време на пътуване и работа на астронавтите на Марс ще трябва да почистват собствените си животински продукти и да ги използват за растения за тор. На Марс няма кислород, няма почва, няма вода, без животни, без растения, така че всеки ще трябва да носи от земята. Местните ресурси няма да могат да използват. Атмосферата на Марс почти изцяло се състои от въглероден диоксид, а атмосферното налягане е само 1% от земята. Всеки спусък в косата ще означава бърз спад на налягането и смърт.

Експедицията ще бъде толкова трудна, че ще трябва да бъде разделена на няколко етапа. Тъй като би било твърде скъпо да се носи гориво до обратния начин от земята, би било възможно Марс да трябва да изпрати отделна ракета с гориво за зареждане на междуплатейния апарат. (Или, ако от марсиански лед Може да бъде отстранен достатъчно кислород и водород, ще бъде възможно да ги използвате като ракетно гориво.)

Достигайки се на Марс, астронавтите, вероятно трябва да се адаптират към живота за различна планета в продължение на няколко седмици. Цикълът на деня и нощта има същото като на Земята (марсианските дни малко по-дълго и съставляват 24, 6 часа), но годината на Марс е два пъти по-дълга от земята. Температурата почти никога не се издига над точката на замръзване. Там има брутални прахообразни бури. Пясъците на Марс малки, като талк, и праховите бури често покриват цялата планета.

Terraform Mars?

Да предположим, че до средата на века астронавтите посещават Марс и организират примитивна база там. Но това не е достатъчно. Най-общо казано, човечеството със сигурност ще разгледа сериозно проекта на Terraverting Mars - превръщайки го в по-приятна планета. Работите по този проект ще започнат в най-добрия случай в самия край на XXI век, а дори в началото на следващия.

Вече учените имат време да обмислят няколко начина да направят Марс по-гостоприемно място. Вероятно най-простият от тях е да добавят метан или друг парников газ в атмосферата на червената планета. Метанът е по-мощен парников газ от въглеродния диоксид, така че атмосферата на метана ще държи слънчевата светлина и постепенно да загрява повърхността на планетата. Температурата ще се повиши над точката на замръзване. В допълнение към метан, други парникови газове, като амоняк и фреон, също се считат за опции.

Веднага след като температурата върви нагоре, тя ще започне - за първи път в милиарди години - да разтопи вечния мерзло, благодарение на който отново ще бъдат изпълнени речните легла с вода. С течение на времето, когато атмосферата стане по-плътна, езера и дори океаните отново могат да се образуват на Марс. В резултат на това ще бъде освободен още по-голям въглероден диоксид - ще се появи положителна обратна връзка.

През 2009 г. беше установено, че метанът се отличава от повърхността на Марс. Източникът на този газ все още е загадка. На земята метанът възниква главно при гниене на органични материали, но на Марс той може да бъде страничен продукт на някои геоложки процеси. Ако учените успяват да създадат източник на този газ, може би ще бъде възможно да се увеличи производството му и следователно да променят атмосферата на планетата.

Друга възможност е да изпратите кометата на Марс в атмосферата. Ако е възможно да се прихване кометата, доста далеч от слънцето, дори малък ефект - натиснете със специален ракетен двигател, сблъсъци под желания ъгъл с космически кораб или дори просто гравитационна атракция на това устройство - може да е достатъчно, за да промените орбита на космически стипендиер. Кометите се състоят предимно от вода, а в слънчевата система има доста малко. (Например, сърцевината на кометата на Galeu във форма прилича на фъстъчено гайка около 30 км в диаметъра и се състои главно от лед и камък.) Когато се приближите до Марса, кометата ще започне да изпита триене около атмосферата и бавно се срутват, Освободена вода под формата на пара в атмосферата на планетата.

Ако няма подходяща комета, ще бъде възможно да се използва един от ледните часове на Юпитер вместо това или, да речем, съдържащ леден астероид, като Ceres (учените смятат, че се състои от 20% от водата). Разбира се, луната или астероидът ще бъде по-труден за изпращане в посоката, от която се нуждаем, защото, като правило, такива небесни тела са в стабилни орбити. И след това две опции: ще бъде възможно да се остави светодиодната комета, луната или астероида в орбитата на Марс и да остави бавно да се срутват, като се отпускат водни пари в атмосферата, или да се ангажират това небесно тяло на един от полярните Капачки на Марс. Полярните площи на червената планета са замразени въглероден диоксид, изчезващи през летните месеци и лед, който прави основата и никога не се топи. Ако кометата, луната или астероидът пада върху ледената шапка, огромното количество енергия и сух лед ще се изпари. Парничният газ ще попадне в атмосферата и ще ускори целия процес на затопляне на Марс. В това изпълнение може да се появи и положителна обратна връзка. По-големият въглероден диоксид се освобождава от вътрешните райони на планетата, толкова по-висока е температурата и следователно тя ще бъде освободена още повече въглероден диоксид.

Друго предложение е да се взривят няколко ядрени бомби на полярни ледени шапки. Липсата на такъв метод е очевидна: възможно е освободената вода да бъде радиоактивна. Или можете да се опитате да построите термоядрен реактор там, който ще разтопи леда на върховните региони.

Основното гориво за термоядрения реактор е вода, а замръзналата вода на Марс е достатъчна.

Когато температурата се повиши над точката на замръзване, на повърхността се образуват малки резервоари, които могат да бъдат населени с някои форми на водорасли, които перфектно се чувстват на земята в Антарктика. Атмосферата на Марс, 95% състояща се от въглероден диоксид, те вероятно ще им харесат. Можете също така генетично да променяте водораслите, за да осигурите най-бърз растеж. Езера с водорасли ще ускори тераултацията в няколко отношения. Първо, водораслите ще превърнат въглероден диоксид в кислород. Второ, те променят цвета на повърхността на Марс и съответно, нейната отразяваща способност. По-тъмна повърхност ще абсорбира повече слънчева радиация. Трето, тъй като ние ще отглеждаме водорасли сами по себе си, без никаква помощ, такъв начин за промяна на ситуацията на планетата ще бъде сравнително евтино. Четвърто, водораслите могат да се използват в храната. С течение на времето такива езера с водорасли ще създадат почвен слой и хранителни вещества; Това ще може да се възползва от растенията, които допълнително ще ускорят производството на кислород.

Учените смятат и възможността да заобиколят сателитите на Марс, които ще събират слънчева светлина и да я насочат към повърхността на планетата. Възможно е такива сателити дори да могат да повишат температурата на повърхността на Марс до точката на замръзване и по-висока. Веднага щом това се случи и топене вечен МерзлотаТогава планетата ще се затопли, естествено.

Икономическа полза?

Не хранете илюзиите и мислите, че колонизацията на Луната и Марс веднага ще доведе до човечеството безброй икономически ползи. Когато Колумб през 1492 г. се отплава до нова светлина, като по този начин се отвори достъп до безпрецедентни в историята на съкровищата. Много скоро конкистадорите започнаха да изпращат злато от новооткрити места в родината си, ограбени от местните индианци, в огромни количества, а заселниците са ценни суровини и селскостопански продукти. Разходите за експедицията до новата светлина повече от изплатени с разумни съкровища, които могат да бъдат намерени там.

Но колониите на Луната и Марс - въпросът е различен. Няма въздух, течна вода или плодородна почва, така че всичко, от което се нуждаете, ще трябва да доставят ракети от земята и това е невероятно скъпо. Освен това, в колонизацията на Луната, поне в близко бъдеще, няма специално военно значение. Да се \u200b\u200bстигне от земята до луната или обратно, отнема средно три дни, а ядрената война може да започне и да приключи само час и половина - от момента, в който първите междуконтинентални балистични ракети са пуснати до последните експлозии. Космическата кавалерия от Луната просто няма да има време да приеме реално участие в събития на Земята. В резултат на това Пентагонът не финансира всички големи програми за милитаризация за Луната.

Това означава, че всички мащабни операции за развитието на други светове ще бъдат насочени към доброто на не-земя, но нови космически колонии. Колонистите ще трябва да произвеждат метали и други минерали за собствените си нужди, защото да ги носят от земята (и на земята) е твърде скъпо. Миньоралите в колана на астероидите ще бъдат икономически полезни само при наличие на самостоятелни колонии, които могат да използват самите помещения, и това ще се случи в най-добрия случай в самия край на този век или по-вероятно по-късно.

Космически туризъм

Но когато обикновеният цивилен може да лети в космоса? Някои учени, като късния Джерард О'Нийл (Джерард О'Нийл) от университета Принстън, мечтали за космическа колония под формата на гигантско колело, където жилищните отделения ще бъдат поръсени, фабрики за пречистване на вода, отделения за регенерация на въздуха, и др. Станции - в решаването на проблема с пренаселеността. Въпреки това, в XXI век, идеята, че космическите колонии могат да решат или поне да облекчат този проблем, все още ще останат фантазия. За повечето от представителите на човечеството земята ще бъде единственият дом за още една най-малко 100-200 години.

Въпреки това, все още има начин, с който обикновен човек всъщност може да лети в космоса: като турист. Предприемачите, които критикуват НАСА за ужасна неефективност и бюрокрация и са готови да инвестират в космически техники, като се вземат предвид пазарните механизми, за да помогнат на частните инвеститори да намалят космическите пътувания. Bert Rutan (Burt Rutan) и неговите инвеститори вече са спечелили на 4 октомври 2004 г. на наградата Ansari X награда от 10 милиона долара, след като стартира своите пространства два пъти в продължение на две седмици до височина малко повече от 100 км над земната повърхност . SpaceShopEne е първият ракетен кораб, който успешно е извършил пътуване в космоса за частни пари. Неговото развитие струва около 25 милиона долара. Гарантът при получаване на заеми направи милиардера от Microsoft Paul Allen (Paul Allen).

В момента SpaceShiptwo космически кораб е почти готов. Рутинът вярва, че много скоро ще бъде възможно да започнем тестването, след което търговският космически кораб ще стане реалност. Милиардер Ричард Брансън от Дева Атлантик създаде компания Virgin Galactic с космодром в Ню Мексико и дълъг списък от хора, които са готови да похарчат 200 000 долара за дългогодишен мечта за полет в космоса. Virgin Galactic, който вероятно ще бъде първата голяма компания, предлагаща търговски полети до космоса, вече е поръчала пет кораба. Ако всичко върви, както е планирано, цената на пътното пътуване ще падне веднъж на десет.

SpaceShiptwo използва няколко начина за запазване. Вместо да използват огромни ракети за носене, предназначени да изхвърлят полезното натоварване в пространството директно от земята, робата поставя своя космически кораб от равнината и ускорява с помощта на обикновени атмосферни реактивни двигатели. В същото време в атмосферата се използва кислород. След това на около 16 км над земята корабът е отделен от самолета и включва собствени реактивни двигатели. Корабът не може да отиде в околоземната орбита, но запасът на горивото е достатъчен, за да нарасне до 100 километра над земната повърхност - където почти няма атмосфера и къде пътниците могат да видят как небето постепенно става черно. Двигателите са способни да овърклокват кораба до скоростта, съответстваща на m \u003d 3, т.е. до трикратна скорост на звука (около 3500 км / ч). Това, разбира се, не е достатъчно, за да го приведе в орбита (тук, както вече спомена, скоростта на най-малко 28,500 км / ч, която съответства на 7, 9 km / s), но за доставка на пътници ръба на земната атмосфера и отвореното пространство. Възможно е в близко бъдеще, туристическият полет в пространството ще струва не повече от сафари в Африка.

(Въпреки това, да летят около земята, ще трябва да платите много повече и да направите полет на борда на космическата станция. Веднъж попитах милиардер от Microsoft Charles Simonyus, колко е бил билет за МКС. Броят 20 милиона долара. проблясваше в стълбове. Той отговори, какво не би искал да нарече точна сума, но този вестник докладва не е много. Той обичаше пътя в космоса, който отново летяше към станцията. Така че космическият туризъм, дори в близост бъдещето, ще остане привилегия на хората много богати.)

През септември 2010 г. космическият туризъм получи допълнителен стимул в лицето на Boeing Corporation, която обяви изхода си на този пазар и планира първите полети за космически туристи за 2015 година. Би било съвсем съобразено с плановете за президент Обама да прехвърли пилота астронавтично в частни ръце. Планът Boeing предвижда стартиране на Международната космическа станция от космодром в капсулите на нос канал с четири членове на екипажа и три безплатни места за космически туристи. Въпреки това, Boeing доста говори пряко за финансиране на частни космически проекти: повечето от парите ще трябва да плащат данъкоплатците. "Това е ненадежден пазар", казва Джон Елбон (Джон Елбон), ръководител на програмата за стартиране на търговския космис. "Ако трябваше да разчитаме на Боинг само на всички налични рискови фактори, ние не бихме успяли да завършим успешно случая."

Тъмни коне

Изключително високата цена на космическите пътувания е ограничена от търговски и научен напредък, така че човечеството в момента се нуждае от напълно нова, революционна технология. До средата на века учените и инженерите трябва да доведат до нови ракети носители, за да намалят разходите за стартиране.

Физик Фрийман Дийсън отпусна няколко технологии сред много оферти, които в момента преминават в сцената на експеримента, но някой ден може да направи място достъпно дори за обикновен човек. Нито едно от тези предложения не гарантира успех, но в случай на късмет, цената на товарната доставка ще падне рязко. Първата от тези предложения е лазерно реактивно тягови системи: мощен лазерен лъч от външен източник (например от земята) се изпраща в основата на ракетата, където мини-експлозията причинява удар на удара, която води до ракета в движение. Стабилният поток от лазерни импулси изпарява водата и получената двойка избутва ракета в космоса. Основното предимство на лазерния реактивен двигател е, че енергията за нея идва от външния източник - от стационарен лазер. Лазерната ракета по същество не е гориво. (За разлика от това, химическите ракети значителна част от енергийните разходи за повишаване и транспортиране на гориво за техните собствени двигатели.)

Технологията на лазерно реактивно движение вече е доказана в лабораторията, където през 1997 г. се провеждат успешни тестове на модела. Lake Mirabo (Leik Mirabo) от политехническия институт в Ню Йорк създаде работен прототип на подобна ракета и го нарече демонстратор на технологията на светлинното инженерство. Един от първите от летящите му модели тежи 50 грама и е "плоча" с диаметър около 15 cm. 10 kW лазер генерира серия от лазерни експлозии в основата на ракетата; Въздушните ударни вълни го ускориха с ускорение от 2 g (че два пъти ускорението свободно падане На Земята и възлиза на около 19, 6 m / s 2) и звучи, които приличат на автоматични опашки. Светлините Мирабо се изкачи във въздуха с повече от 30 m (което приблизително съответства на първите течни ракети Робърт Гослард през 30-те години.).

Dyson мечтаят за деня, когато лазерните реактивни системи ще могат да донесат тежки натоварвания в орбита за цената само на пет долара на килограм, което със сигурност би било истинска революция в космическата индустрия. Той си представя гигант 1000-мегавата (която съответства на силата на стандартна атомна захранваща единица) лазер, способен да излива двучен ракет в орбита, състоящ се от полезен товарен и воден резервоар в основата. Водата бавно се просмуква през малки пори в долната стена на резервоара. И полезен товар и резервоарът тежи на тон. Когато лазерният лъч падне на дъното на ракетата, водата незабавно се изпарява, което води до поредица от ударни вълни, които избутаха ракетата в космоса. Ракетата постига ускорение 3 g и след шест минути отива към орбитата близо до земята.

Тъй като самата ракета за гориво не се притеснява, няма опасност от катастрофална експлозия на превозвача. За химични ракети, дори и днес, 50 \u200b\u200bгодини след първия сателит, вероятността за неуспех е около 1%. И тези неуспехи, като правило, изглеждат много впечатляващи - кислород и водород, експлодирани с гигантски огнени топки, и дъжд останки начален сайт. Лазерната система, напротив, е проста, безопасна и може да се използва повече от веднъж с много малки интервали; Нуждаем се само от вода и лазер за нейната работа.

Освен това, тази система ще се изплати. Ако се използва за управление на половин милион космически кораб годишно, таксата за стартиране лесно ще блокира и експлоатира разходите и разходите за развитие и строителство. Dyson обаче разбира, че преди реализацията на този сън трябва да има повече от едно десетилетие. Основните изследвания в областта на мощните лазери ще изискват много повече пари, отколкото да се разпределят университет. Ако финансирането за развитие не поема правителството или някаква голяма корпорация, лазерните реактивни системи никога няма да бъдат изградени.

Тук може да бъде много по начина, по който наградата на фондациите на наградите. Веднъж говорих с Петър Диамандис, го основавах през 1996 г. и се увери, че той е напълно признат от ограничените химически ракети. Дори и с Spaceshiptwo, той го призна, че се сблъскахме с факта, че химическите ракети са много скъп начин да избягат от действието на земята. В резултат на това следващата награда X ще получи някой, който може да създаде ракета, подвижна енергийна греда. (Но вместо лазерен лъч, трябва да се използва друг, подобен на лазерен пакет от електромагнитна енергия - микровълнова греда.)

Sype около наградата и самата награда Multimillion може да бъде достатъчна стръв за подбуждане на интерес към проблема с нехимическите ракети, като например микровълновата ракета, сред предприемачите и изобретателите.

Има и други експериментални ракетни структури, но тяхното развитие е свързано с други рискове. Една от опциите е газов пистолет, който фрактурира някои черупки от огромен ствол, е нещо като снаряд в римския Жъл Верн "от Земята до Луната". Действията на снаряда обаче не би стигнала до луната, защото барутът не може да го разпръсне до скоростта от 11 км / и, необходима за излизане от земята на привличането. В газовия оръдие, вместо черупката, черупките ще бъдат избутани с огромна скорост, компресирани под високо налягане в дълга тръба. Покойният Авраам Херцберг (Авраам Херцберг) от Университета на Вашингтон в Сиатъл построи прототип на такъв пистолет с диаметър около 10 см и дължина около 10 m. Газът вътре в пистолета е смес от метан и въздух, \\ t сгъстен до 25 атмосфера. Газът се запалва, а обвивката се ускорява в цевта с ускорение от 30 000 g, в което повечето метални предмети са сплескани.

Херцберг доказа, че оръдието на газ може да работи. Но за да хвърли обвивка в космоса, нейният барел трябва да бъде много по-дълъг, около 230 м; В допълнение, различните газове трябва да работят по траекторията на ускорението в багажника. За да може полезният товар да вкара първата космическа скорост, в багажника е необходимо да се организират пет секции с различни работни газове.

Цената на стартиране от газовия оръдие може да бъде дори по-ниска от използването на лазерната система. Въпреки това, е твърде опасно да се натъкне в пространството по такъв начин: само твърдата товар е в състояние да издържи интензивно ускорение в багажника.

Третият експериментален дизайн е "Slinagatron", който, като най-чистата, трябва да завърти товара и след това да го хвърли във въздуха.

Прототипът на това устройство е построен от Derek Tidman (Derek Tidman); Неговият настолен модел е способен да популяризира обекта за няколко секунди и да го хвърли със скорост до 100 m / s. Прототипът на Slongatron е тръба под формата на ездач с диаметър около един метър. Самата тръба има диаметър около 2, 5 см и съдържа малка стоманена топка. Точката се вози върху пръстена и малките двигатели го бутат и правят ускоряване.

Истински Slingatron, чиято задача ще бъде оспорена в почти земна орбита, трябва да бъде значително по-голям по размер - диаметър около сто километра; В допълнение, той трябва да помпа на енергия в топката, докато не се обърне на 11, 2 km / s. Топката ще лети от шлигатор с ускорение от 1000 g, което също е много. Не всеки товар може да издържи такова ускорение. Преди да се изгради истинският Slingtron, трябва да бъдат решени много технически проблеми, най-важното от това е да се сведе до минимум триенето между топката и тръбата.

В края на всеки от трите имена, дори и в най-добрия случай няма да остави една десетина години, а след това само ако финансирането поема правителството или частния бизнес. В противен случай тези прототипи завинаги ще останат на таблиците на техните изобретатели.

Далечно бъдеще

(2070-2100)

Космически асансьор

Възможно е до края на сегашния век, развитието на нанотехнологията ще позволи дори известния космически асансьор. Човек, като жак на боб, ще може да го изкачи до облаците и по-високо. Ще влезем в асансьора, натиснете бутона "UP" и ще се изкачим по влакното, представляващо въглероден нанотбал от хиляда километра. Ясно е, че такава новост може да превърне икономиката на космоса и да постави всичко от краката.

През 1895 г. руският физик Константин Цолковски, вдъхновен от изграждането на Айфеловата кула, е най-високият от света по това време в света, задава се прост въпрос: защо не може да изгради такава кула към височината на Космоса? Ако е достатъчно високо, той преброи, според законите на физиката никога не пада. Той нарече този дизайн от Небесния дворец.

Представете си топка. Ако започнете да го завъртите на въжето, тогава центробежната сила ще бъде достатъчна, за да запази топката от падането. По същия начин, ако кабелът е достатъчно дълъг, центробежната сила ще държи товара, фиксирана в края си, от падане до земята. Ротацията на Земята ще бъде достатъчна, за да запази кабела в небето. Веднага след като космическият асансьор се превръща в небето, всяко превозно средство, способно да се движи по него, ще може спокойно да влезе в космоса.

На хартия такъв фокус изглежда да работи. Но за съжаление, ако се опитате да приложите законите на Нютон и да изчислите кабелното напрежение върху тях, се оказва, че това напрежение надвишава здравината на стоманата: всеки кабел просто се разпада, което прави безопасността на пространството.

В продължение на много години и дори десетилетия, идеята за космическия асансьор е забравена, тя отново беше обсъдена отново, за да бъде отхвърлена по същата причина. През 1957 г. руският учен Юрий Артсутанов предложи своята собствена версия на проекта, според която асансьорът е бил поръчан не отдолу нагоре, а напротив, отгоре надолу. Предложено е да се изпрати космически кораб в орбита, която след това затворете там кабел; На Земята тя ще бъде консолидирана само. Fisty Lovers също сложиха ръка, за да популяризират този проект. Артър Кларк донесе космическия асансьор в романа си 1979 г., "Фонтани на рая" и Робърт Sainline - през 1982 г. Роман "Фрида".

Въглеродните нанотръби отново съживи тази идея. Както вече видяхме, те имат най-голяма сила на всички известни материали. Те станаха по-силни от стоманата, а трайността на нанотръбите може да бъде издържана на товар, възникнали при проектирането на космическия асансьор.

Проблемът обаче е да се създаде кабел от чисти въглеродни нанотръби с дължина 80 000 км. Това е невероятно трудна задача, защото все още учените успяха да влязат в лабораторията само няколко сантиметра чисти въглеродни нанотръби. Можете, разбира се, да натиснете заедно милиарди нанофолокон заедно, но тези влакна няма да бъдат солидни. Задачата е да се създаде дълга нанотеба, в която всеки въглероден атом ще бъде строго на негово място.

През 2009 г. учените от Университета в ориз обявиха важно откритие: получените влакна не са чисти, но композитни, но те развиват достатъчно гъвкава технология, която ви позволява да създавате въглеродни нанотръби с всякаква дължина. Методите за изпитатели и изследователите на грешки установиха, че въглеродните нанотръби могат да бъдат разтворени в хлоросулфонова киселина и след това изтласкват от носа, както от спринцовката. В този метод можете да направите фибри от въглеродни нанотръби с всякаква дължина, а дебелината му е 50 микрона.

Една от търговските приложения на влакната от въглеродни нанотръби - електропроводи, защото нанотръбите са по-добри от мед, носещи електричество, те са по-лесни и по-силни. Професор по инженерни дисциплини от Университета в ориз Матео Пасквали (Матео Паскбили) казва: "За електропроводи Такива влакна са необходими тонове и няма начин да го направиш още. Трябва да излезете с едно чудо. "

Въпреки че получените влакна не са достатъчно чисти и не са подходящи за космическия асансьор, тези проучвания предполагат, че някой ден ще се научим да растат чисти въглеродни нанотръби, достатъчно силни, за да ни вдигне в небето.

Но дори и да приемем, че проблемът с производството на дълги нанотръби ще бъде решен, преди учените ще паднат други практически проблеми. Например, космическият кабел на асансьора ще трябва да нарасне много по-високи орбити на повечето сателити. Това означава, че орбитата на някой сателит със сигурност ще пресече сателитния асансьор и да предизвика инцидент. Тъй като ниските сателити летят със скорост от 7-8 км / сек, сблъсъкът може да бъде катастрофален. От това следва, че асансьорът ще трябва да бъде оборудван със специални ракетни двигатели, които ще преместят кабела на асансьора от пътя на летящите сателити и космически фрагменти.

Друг проблем е времето, т.е. урагани, гръмотевични бури и силни ветрове. Космическият асансьор трябва да бъде фиксиран на земята, може би на самолетоносач или петролната платформа в Тихия океан, но да не страда от женските елементи, тя трябва да бъде гъвкава.

В допълнение, пилотската кабина трябва да бъде тревожен бутон и спасителна капсула в случай на скала на кабела. Ако нещо се случи с кабела, каютата на асансьора трябва да планира или да падне на парашута на земята, за да спести пътници.

За да се ускори началото на изследванията в областта на космическите асансьори, НАСА обяви няколко състезания. На расите на космическите асансьори под егидата на НАСА се играят награди за обща сума от $ 2 милиона. Според правилата за спечелване на конкуренцията на асансьора, работещи за сметка на енергията, прехвърлена по отношение на лъча, трябва да бъде изградена устройство с маса от не повече от 50 кг, способна да се изкачи по кабела до височина 1 км със скорост от 2 m / s. Трудността е, че това устройство не трябва да има гориво, батерии или електрически кабел. Енергията за нейното движение трябва да се предава от земята от лъча.

Видях ентусиазма и енергията на инженерите, които работят на сателитния асансьор и мечтаят да спечелят наградата. Дори летях да се срещна с млади предприемчиви инженери, наречени laSermotive. Изслушване на песента на сирената - призивът на НАСА, те поеха развитието на прототипите на устройството, което доста вероятно ще стане сърце на космическия асансьор.

Влязох в големия хангар, отдаден под наем с млади хора за тестване. В единия край на хангара видях голям лазер, способен да излъчва мощен енергиен лъч. Другият беше самият космически асансьор. Беше кутия около ширина на метър с голямо огледало. Огледалото отразява лазерен лъч върху нея за цяла батерия от слънчеви клетки, които превръщат енергията си в електричество. Електричеството дойде на двигателя и асансьорната кабина бавно пропълни къса кабела. С такова устройство, кабината с електрически мотор не трябва да владее електрическия кабел зад тях. Достатъчно е да се изпрати лазерен лъч от земята до него, а асансьорът ще пълзи в кабел.

Лазерът в хангара беше толкова силен, че хората по време на работата му трябваше да защитават очите си със специални очила. След различни опити младите хора най-накрая успяха да принудят колата му да пълзи. Един аспект на проблема на космическия асансьор беше разрешен поне на теория.

Първоначално задачата беше толкова трудна, че никой от участниците не успя да го изпълни и да завладее обещаната награда. Въпреки това, през 2009 г. LaSermotive получи наградата. Конкурсът се състоя в въздушната база на Едуардс в пустинята Калифорния Мохаве. Хеликоптерът с дълъг кабел висеше над пустинята, а устройствата на участниците се опитаха да се издигнат върху този кабел. Лазермоотичен екип Асансьор успя да го направи четири пъти в два дни; Най-доброто време е 228 секунди. Така че произведенията на младите инженери, които наблюдавах в този хангар, бяха донесени плодове.

Ограждение

До края на този век на Марс и, може би, някъде в колана на астероиди, най-вероятно ще се появи научни станцииВъпреки дори настоящата криза на финансирането на космонавтика. Следващият в опашката ще бъде истинската звезда. Днес междузвездната сонда ще бъде напълно безнадеждна идея, но след сто години ситуацията може да се промени.

За да може идеята за междузвездното пътуване да стане реалност, трябва да бъдат решени няколко основни задачи. Първият от тях е да търси нов принцип на движение. Традиционната химическа ракета по пътя към най-близката звезда ще изисква около 70 000 години. Например, два Voyager, стартирала през 1977 г., поставете запис за отстраняване на максималното разстояние от земята. В момента (май 2011) Първият от тях е бил отстранен от слънцето до 17, 5 милиарда км, но миналото разстояние е само малък дял от пътя към звездите.

Предлагат се няколко дизайна и принципи на движение за междузвездни устройства. То:

Слънчево платно;

Ядрена ракета;

Ракета с термоядрен двигател с директно течение;

Nanoclibes.

Насипване на станция на НАСА Плам Брук в Кливланд, Охайо, срещнах се с един от сънуващите и горещите поддръжници на идеята за слънчеви платна. Този многоъгълник изгради най-голямата вакуумна камера в света за тестване на спътници. Размерите на тази камера са засегнати от въображението; Това е истинска пещера около 30 метра в диаметъра и на 38 м на височината, в която лесно се поставят няколко многоетажни жилищни сгради. Също така е достатъчно, за да тестват сателитите и части от ракети в космическия вакуум. Мащабът на проекта е поразителен. Чувствах, че ми беше дадена специална чест: бях на мястото, където преживяха много от най-важните американски сателити, междупланетни сонди и ракети.

Така се срещнах с един от водещите поддръжници на слънчевото платно, учен от Наса гора Джонсън (Les Johnson). Той ми каза, че от детството, четенето на фантастика, мечтаеше за изграждане на ракети, способни да летят до звезди. Джонсън дори написа основен курс по устройството на слънчеви платна. Той вярва, че този принцип може да бъде приложен през следващите няколко десетилетия, но е готов за изграждането на истинския космически кораб, най-вероятно, много години след смъртта му. Подобно на зидария, която изгради великите средновековни катедрали, Джонсън осъзнава, че може да се изисква няколко човешки животи, за да се създаде полет за полети до звезди.

Принципът на работа на слънчевото платно се основава на факта, че светлината е, макар че тя няма маса от почивка, но има импулс, което означава, че може да има натиск. Натискът, който слънчевата светлина има върху всички метали, изключително малко, ние просто не го чувстваме, но ако слънчевото платно е достатъчно голямо и ние ще бъдем готови да чакаме достатъчно дълго, тогава този натиск ще може да разпръсне междузвездния кораб (в пространство интензивността на слънчевата светлина средно осем пъти по-висока, отколкото на земята).

Джонсън ми каза, че целта му е да създаде гигантско слънчево платно от много тънка, но еластична и еластична пластмаса. Това платно трябва да бъде на няколко километра в диаметъра и се приема, че го изгражда в открито пространство. Да бъдеш събран, той бавно ще се свърже със слънцето, придобивайки постепенно нарастваща скорост. За няколко години на овърклок плането ще бъде пуснато на спиралата извън слънчевата система и ще бързат към звездите. Като цяло слънчевото платно, както ми каза Джонсън, е в състояние да разпръсне междузвездната сонда до 0, 1% от скоростта на светлината; Съответно, тя ще отнеме най-близката звезда при такива условия в продължение на 400 години.

Джонсън се опитва да излезе с нещо, което би позволило да се даде на слънчевото платно до допълнително ускорение и да намали времето за полет. Един от възможните начини е да се настанят мощни лазери на Луната. Лазерни лъчи, падащи на платно, ще предадат допълнителна енергия към нея и, съответно, допълнителна скорост по време на полет до звездите.

Един от проблемите на Starship под слънчевото платно е, че е изключително трудно за тях и е почти невъзможно да се спре и изпрати в противоположната страна, защото слънчевата светлина се прилага само от едната страна - от Слънцето. Едно от решенията на този проблем е да се разгърне платно и да се забави, за да забави светлината от звездата. Друга възможност е да се направи гравитационна маневра в близост до тази далечна звезда и да използва ефекта на страните, да се ускори за връщане. Третият вариант е да седи на някоя луна на тази звезда система, за да се изгради батерия на лазерите върху нея и да се върне обратно, използвайки звездите и лазерните лъчи.

Джонсън мечтае за звезди, но разбира, че реалността в момента изглежда много по-скромна от мечтите му. През 1993 г. руснаците се разгръщаха на кораба, отразени от мирната станция, 25 рефлектор от Лавшана, но целта на експеримента е само демонстрация на системата за разгръщане. Вторият опит завърши с провал. През 2004 г. японците успешно пуснаха два прототипа на слънчеви платна, но отново, целта беше да се тества системата за внедряване, а не движение. През 2005 г. бе направен амбициозен опит за разполагане на истинско слънчево платно, наречено Космос 1, организирано от планетарното общество, обществената организация Космос Студиос и Руската академия на науките. Плането беше пуснато от руската подводница, но пускането на ракетата "вълна" беше неуспешно и на орбитата, слънчевото платно не получи.

И през 2008 г., когато екип от НАСА се опита да пусне наносаил-д-сладко платно, същата история се случи с ракета Falcon 1.

И накрая, през май 2010 г. японската агенция за космическо изследване успешно стартира IKAROS - първият космически кораб, който трябва да използва слънчева платна технология в междупланетинното пространство. Устройството се отстранява върху траекторията на полета към Венера, успешно разгърна квадратното платно с диагонал от 20 m и демонстрира способността да се контролира ориентацията и да промени скоростта на полета. В бъдеще японският план за стартиране на друга междупланетна сонда със слънце плаване до Юпитер.

Ядрена ракета.

Учените също обмислят възможността за използване на ядрената енергия за междузвездните полети. Обратно през 1953 г. американската комисия за атомна енергия започна сериозно развитие на ракети с атомни реактори, които започнаха да бъдат намерени от проекта Rover. През 50-те и 60-те години. Експериментите с ядрени ракети приключиха предимно неуспешни. Ядрените двигатели се държаха нестабилни и обикновено се оказаха твърде сложни за тогавашните системи за управление. Освен това е лесно да се покаже, че енергийният добив на обикновен атомният реактор е напълно недостатъчен за междузвездния космически кораб. Средна индустрия ядрен реактор Той произвежда приблизително 1000 MW енергия и това не е достатъчно, за да стигнем до звездите.

Въпреки това през 50-те години. Учените предложиха да използват атомни и водородни бомби за междузвездни устройства, а не реактори. В проекта "Орион", например, трябваше да ускори ракетата с експлозивни вълни от атомни бомби. Звездството трябваше да изхвърли зад себе си поредица от атомни бомби, чиито експлозии ще бъдат изразходвани мощни мига Рентгенова радиация. Вълната вълна от тези експлозии трябва да има достъп до нападение.

През 1959 г. физиците от общи атомика са оценени, че напредналата версия на "Orion" с диаметър 400 m трябва да тежи 8 милиона тона, а енергията трябва да осигури 1000 водородни бомби.

Горещият поддръжник на проекта "Орион" беше физик Freimen Dyson. "За мен" Орион "означаваше наличието на цялата слънчева система за разпространение на живота. Можеше да промени хода на историята - казва Дийсън. В допълнение, това би било удобен начин да се отървете от атомните бомби. "Ще се отървем от 2000 бомби в един полет."

Краят на проекта "Орион" обаче става договор за ограничаване на ядрените тестове през 1963 г., което забрани наземните експлозии. Без тестването беше невъзможно да се донесе дизайн на "Orion" на ум и проектът е затворен.

Шев термоядрен двигател

Друг проект за ядрено ракета номинира Робърт У. Bussard през 1960 г.; Той предложи да доставя ракета с термоядрен двигател, подобен на обикновен авиационен двигател. Като цяло, спедиторският двигател улавя въздуха по полета и вече вътре сме смеси с гориво. След това горивната смес се подразбира и се появява химическа експлозия, която създава движеща сила. Boussard предложи да се прилага същия принцип към термоядрения двигател. Вместо да бране на въздух от атмосферата, както прави авиационният двигател, термоядреният двигател с директно течение ще събере водород в междузвездното пространство в междузвездното пространство. Предполага се, че сглобеният газ се притиска и се нагрява с електрически и магнитни полета преди началото на реакцията на термилката на хелийния синтез, при който се различава огромно количество енергия. Ще възникне експлозия и ракетата ще получи тласък. И тъй като резервите на водород в междузвездното пространство са неизчерпаем, ядреният двигател с директен поток ще може да работи завинаги.

Дизайнът на кораба с директно течащ термоядрен двигател прилича на рог за сладолед. Фунията улавя водородния газ, който влиза в двигателя, загрява и реагира синтеза с други водородни атоми. Boussard изчислява, че ядреният двигател с директно поток с тегло около 1000 t е способен да поддържа постоянно ускорение от около 10 m / s 2 (т.е. приблизително равен на ускорението на свободното падане на земята); В този случай, след една година, звездната част ще отвърне около 77% от скоростта на светлината. Тъй като ядреният двигател с директен поток не се ограничава до запасите от гориво, космическият кораб с такъв мотор може да излезе отвъд нашата галактика и само за 23 години за час на кораба, който да стигне до мъглявината на Андромеда, разположен на разстояние от 2 милиона светлинни години от нас. (Според теорията на относителността на Айнщайн, времето на ускоряващия кораб се забавя, така че астронавтите в звездния пилот ще бъдат остарели само 23 години, дори и да се проведат милиони години на земята.)

Има обаче сериозни проблеми тук. Първо, в междузвездната среда има предимно индивидуални протони, така че термоядният двигател ще трябва да изгори чист водород, въпреки че тази реакция не дава много енергия. (Синтезът на водород може да се различава по различен начин. Понастоящем учените предпочитат възможност да повлияят на деутан и тритий, в който се отличава много повече енергия. Въпреки това, в междузвездната среда, водородът е под формата на отделни протони, следователно, само протонен протон Протонът може да се използва в ядрените двигатели с директно потока. Реакцията на синтеза, при която енергиите се подчертават много по-малко, отколкото с реакция на деутерий-тритий.) Въпреки това, Bussard показа, че ако промените горивната смес чрез добавяне на определена сума Въглерод, след това въглерод, работещ като катализатор, ще позволи да се получи огромно количество енергия, доста достатъчна за звездния кораб.,

Второ, фунията пред звездния кораб да събере достатъчно водород, трябва да бъде огромен диаметър от около 160 км, така че ще трябва да го събере в космоса.

Има друг нерешен проблем. През 1985 г. инженерите Робърт Зубрин (Робърт Зубрин) и Дина Андрюс показаха, че съпротивлението на околната среда няма да даде имот с директния термоядрен двигател, за да се ускори до почти светлинните скорости. Съпротивлението се дължи на движението на кораба и фунията в областта на водородните атоми. Въпреки това, техните изчисления се основават на някои предположения, които в бъдеще могат да бъдат неприятни за кораби с двигатели с директно потоци.

Понастоящем, докато ние нямаме ясни идеи за процеса на протонно-протон синтез (както и съпротивлението на водородните йони в междузвездната среда), перспективите за ядрения двигател с пряк поток остават несигурни. Но ако тези инженерни проблеми са решени, такъв дизайн вероятно ще се окаже един от най-добрите.

Ракети на антиматерия

Друг вариант е да се използва антиматерия за звезден кораб, най-големият източник на енергия във Вселената. Антиматерията е противоположна на веществото в смисъл, че всички компоненти на атомните части имат противоположни обвинения. Например, електронът има отрицателен заряд, но антиолекцията (Positon) има положителен заряд. Когато се свържете с вещество, антиматерията е унищожена. Енергиите се отличават толкова много, че чаената лъжичка антиматерия би била достатъчна, за да унищожи целия Ню Йорк.

Антатурсията е толкова мощна, че злодеите в романа на Дан Браун "ангели и демони" изграждат бомба от нея и ще взривят Ватикана; Антимът в парцела те крадат в най-големия европейски център на ядрените изследвания на CERN, разположен в Швейцария близо до Женева. За разлика от водородната бомба, чиято ефективност е само 1%, ефективността на бомбата от антиматерията би била 100%. При унищожаване на веществото и антиматерията, енергията се разпределя при пълно съответствие с уравнението на Айнщайн: E \u003d MC 2.

По принцип, антиматерията е идеалното ракетно гориво. Според Джералд Смит) от Университета на Пенсилвания 4 мг антиматеричност би бил достатъчен, за да лети до Марс, а сто грама ще донесе кораба до най-близките звезди. С унищожение на антиматерията тя е подчертана в милиарда пъти повече енергия, отколкото може да бъде получена от същото количество модерно ракетно гориво. Двигателят на антиматерията ще изглежда доста прост. Можете просто да инжектирате частиците на антиматерията, един след друг, в специална ракетна камера. Там те са унищожени с конвенционално вещество, причинявайки титанична експлозия. След това нагряваните газове се изхвърлят от единия край на камерата, създавайки реактивно сцепление.

Все още сме много далеч от въплъщението на този сън. Учените са успели да получат анти-електрони и антипротони, както и атоми на Антодор, в които антиолекцията циркулира около антипротона. Това беше направено в CERN, а в Националната лаборатория за ускорителя на Ферми (която по-често се нарича Fermillab) недалеч от Чикаго на Tevatron, вторият по големина ускорител на частиците в света (по-голям, отколкото е само голям адронен колайдер в CERN). И в двете лаборатории физиката изпрати поток от високоенергийни частици към целта и получи потока от фрагменти, сред които са антипротони. С помощта на мощни магнити, антиматерия, отделена от конвенционално вещество. След това получените антипротони се забавиха и им позволяват да се смесват с анти-електрони, което води до атоми на Антодор.

Дейв Макгинис, един от физиците на Фермилаб, за много дълго време и мисли много за практическото използване на антиматерията. Стоехме с него до Теватрон и Дейв ми обясни обезсърчаващата икономика на антиматерията. Единственият известен начин да получим значителен брой антиматерия, каза той, е да се възползват от мощен колич като тематрон; Но тези машини са изключително пътища и позволяват да се получат антиметър само в много малки количества. Например през 2004 г. Ковачът в ЦЕРН издаде някои трилионни акции на грам антиматерията и това удоволствие е платило от учен на 20 милиона долара. На такава цена, световната икономика ще фалира, преди да е възможно да се получи достатъчно антиматерия на една звезда експедиция. Самите сами по себе си двигателите на антиматината, Макгинис подчертаха, не представляват нищо особено трудно и със сигурност не противоречат на законите на природата. Но цената на такъв мотор няма да го изгради в близко бъдеще.

Една от причините за такава лудната цена на антиматерията е огромни суми, които трябва да излагате върху изграждането на ускорители и колидове. Самите ускорители обаче са универсални и се използват главно за производството на антиматерия, но за да се получат всички екзотични елементарни частици. Това е инструмент за физически изследвания, а не индустриално устройство.

Може да се предположи, че развитието на нов тип колайдер, проектиран специално за производството на антиматерия, може значително да намали разходите си. Тогава масовото производство на такива машини би позволило значително количество антиматерия. Харолд Gerrish от НАСА е уверен, че цената на антиматерията може да спадне до 5000 долара на микрограма.

Друга възможност да се възползвате от антиматината като ракетно гориво е да се намери метеорит от антиматерия в отвореното пространство. Ако е намерен такъв обект, енергията му най-вероятно ще бъде достатъчна за един звезден кораб. Трябва да се каже, че през 2006 г. европейското устройство Памела стартира като част от руския сателит "ресурс-DC", чиято назначаване е търсенето на естествен антиматерия в открито пространство.

Ако в пространството ще бъде възможно да се открие антиматерия, тогава за неговото събиране човечеството ще трябва да излезе с нещо като електромагнитна мрежа.

Така че, въпреки че междузвездният космически кораб по антимантистия - идеята е доста реална и не противоречи на законите на природата, през XXI век най-вероятно ще не се появят, освен в самия край на века учени ще намалят цената на антиматерията на всякаква разумна стойност. Но ако успее, проектът на космическия кораб на антилебността вероятно ще се счита за един от първите.

Nanoclands.

Ние отдавна сме свикнали със специални ефекти във филми като "звездни войни" и звездата; В мислите за звезди, изображения на огромни футуристични машини, тествани от всички страни по най-новите изобретения в областта на високотехнологичните устройства. Междувременно има друга възможност: да се създадат малки звезди с нанотехнологии, не по-големи в напръстник или игла, или дори по-малки размери. Ние сме уверени предварително, че звездите трябва да бъдат огромни като "предприятие" и да носят цял \u200b\u200bекипаж на астронавти. Но с помощта на нанотехнологиите, основните функции на звездното стопанство могат да бъдат положени в минимален обем, а след това нито един огромен кораб ще отиде на звездите, в който екипажът ще трябва да живее в продължение на много години, но милиони малки нановяващи се . До местоназначението е възможно, може би само малка част от тях, но най-важното нещо ще бъде направено: след достигане на един от сателитите на целевата система, тези кораби ще построят растение и ще осигурят производството на неограничен брой техните собствени копия.

Винтовият сърф смята, че нанохид може да се използва както за изследване на слънчевата система, така - с течение на времето - и за полети до звездите. Той казва: "Ако изградим малки, но мощни Нановости, които ще бъдат лесни за транспортиране и доставяне на повърхността, под повърхността и в атмосферата на планетите и спътниците в непосредствена близост до нас, изследването на слънчевата система ще стане много по-ефективни ... същите характеристики могат да бъдат разширени до междустариалните изследвания. "

Известно е, че в природата бозайници произвеждат само няколко потомци и грижа за всички оцелели. Насрема, напротив, произвеждат огромен брой млади, но само малка част оцелява от тях. И двете стратегии са доста успешни, за да позволят на видовете да съществуват на планетата в продължение на много години. По същия начин можем да изпратим една много скъпа звезди в космоса - или милиони малки стелници, всяка от които ще струва на стотинка и да консумира доста гориво.

Концепцията на Nanoclable се основава на много успешна стратегия, която е широко използвана в природата: стратегическа стратегия. Птици, пчели и други подобни на тях често летят от стада или моите. Не само че голям брой конгорни гарантират сигурност; Освен това пакетът работи като система за ранно предупреждение. Ако в единия край на стадото има нещо опасно - например атаката на хищника, целият пакет незабавно получава информация за това. Стадото е много ефективно и енергия. Птици, летящи с характерна V-образна фигура - клин, използвайте бурни потоци от крилото на съсед напред и по този начин улесняват полет.

Учените говорят за род, стадо или мравово семейство като "суперхоорганизъм", което в някои случаи има своя ум, независимо от способностите на отделните компоненти на нейните индивиди. Нервната система на мравата, например, е много проста, а мозъкът е много малък, но заедно формиращото семейство е в състояние да изгради сложна структура - Anthill. Учените се надяват да се възползват от уроците на природата в развитието на "художествени" роботи, които един ден може да се наложи да отидат до далечния път към други планети и звезди.

По някакъв начин всичко това напомня на концепцията за "разумен прах", развитието на който петоъгълникът е ангажиран: милиарди частици, оборудвани с малки сензори, се разсейват във въздуха и се интегрират. Всеки сензор няма ум и дава само малки степени информация, но заедно те могат да предоставят своите господари на всякакви данни. Дарпа спонсорира проучванията в тази област с под око на военната употреба в бъдеще - например, с помощта на разумен прах можете да наблюдавате позициите на врага на бойното поле. През 2007 и 2009 година Американските военновъздушни сили издават подробни планове за оръжия за следващите няколко десетилетия; Има всичко - от усъвършенствани версии на безпилотни самолети на дрдатор (днес струва 4, 5 милиона долара) до огромни стада от малки евтини сензори с размер на щифта.

Учените също се интересуват от тази концепция. Стадата от разумен прах биха били полезни за наблюдение на реално време за урагана от хиляди различни точки; По същия начин би било възможно да се наблюдават гръмотевични бури, вулканични изригвания, земетресения, наводнения, горски пожари и други природни явления. Във филма "Торнадо", например, наблюдаваме екипа от смел ураганови урагани, които рискуват живота и здравето, поставянето на сензори около торнадо. Не само, че е много рисковано, но и не прекалено ефективно. Вместо да доведат до риск за цял живот на няколко сензора около вулканичен кратер по време на изригване или около стъпката на стълб на торнадо и да получавате информация за температурата, влажността и скоростта на вятъра, би било много по-ефективно да се разсейват интелигентния прах и да се получат данни в същото време с хиляди различни точки, разпръснати в областта на стотици квадратни километра. В компютъра тези данни ще бъдат възстановени в триизмерна картина, която в реално време ще ви покаже развитието на урагана или различни фази на изригване. Търговските предприятия вече работят върху проби от такива малки сензори, а някои от тях наистина не надвишават главата на щифта.

Друго предимство на nanoclable е, че е необходимо да се стигне до външното пространство, необходимо е доста гориво. Ако огромните ракети за превозвач са в състояние да се ускорят само до скорост от 11 km / s, тогава малките обекти като nanoclable са относително лесни за изтегляне в пространството с невероятно високи скорости. Например, елементарните частици могат да бъдат достъпни до подгрупи скорости, използващи конвенционално електрическо поле. Ако давате наночастици малки електрически зарядТе могат също така да бъдат лесно овърклоклини от електрическо поле.

Вместо да харчите огромни инструменти за изпращане на междупланетни сонди, можете да давате всяка наноцелна способност за самостоятелно копиране; По този начин дори един нанобро може да изгради фабрики нанобот или дори лунна база. След това нови сонди за копиране ще изследват други светове. (Проблемът е да се създаде първа нанобот, която е способна да копира самостоятелно, и това все още е много далечно бъдеще.)

През 1980 г. НАСА възприема идеята за самостоятелно копиране на робот сериозно, за да поръча в университета в Санта Клара специално проучване, наречено "Advanced Automation за космическите задачи" и разгледа подробно няколко възможни опции. Един от сценариите, разглеждани от НАСА учени, предвидени за изпращане на малки самокопиращи роботи на Луната. Там роботите трябваше да установят производството на себе си като от основните материали.

Докладът за тази програма е предназначен главно за създаването на химически завод за рециклиране на лунната почва (реголит). Предполага се, например, че роботът се приземи на Луната, разделен на компоненти на частите си и след това събира нова конфигурация от тях, - точно като трансформатор за робот. Така роботът може да събере големи параболични огледала, за да фокусира слънчевата светлина и да започне да се разтопява. След това с помощта на пластмасова киселина ще се отстрани от револитната стопилка, подходяща за използване на метали и други вещества. От металите би било възможно да се изгради лунна база. С течение на времето роботът би построил малка лунна сътресение, за да произведе собствени копия.

Въз основа на данните от този доклад Институтът за перспективни концепции НАСА стартира цяла поредица от проекти, основани на използването на самостоятелно възпроизвеждане на роботи. Мейсън Пек (Мейсън Пек) от университета Корнел беше един от тези, които сериозно взеха идеята за малки звезди.

Посетих папата в лабораторията и видях работната маса, пълна с всякакви компоненти, които един ден може да бъде предопределен да отиде в космоса. В непосредствена близост до работната маса имаше малка чиста стая с пластмасови стени, където вървят фините компоненти на бъдещите сателити.

Представянето на теста за изследване на външното пространство е много различно от всичко, което виждаме в холивудски филми. Предполага се, че способността да се създаде микростък с размер на сантиметър за сантиметър и претегляне на един грам, който може да бъде овърклок до 1% от скоростта на светлината. Например, той може да се възползва от ефекта на притчата, с който НАСА ускорява неговите интерплантарни станции към огромни скорости. Тази гравитационна маневра предлага плочи на планетата; Приблизително един и същ камък в бъркането, държан от ремъка, ускорява, летящ в кръг и се променя в правилната посока. Тук планетата помага да се даде допълнителна скорост на космиката.

Но терена, вместо степен, иска да използва магнитна сила. Той очаква да принуди микроистопродип да опише цикъла в магнитното поле на Юпитер, което е 20 000 пъти в интензивността на магнитното поле на Земята и е доста сравнимо с полетата в земните ускорители, способни да овързат елементарните частици към енергиите в трилиони на електронния контрол.

Той ми показа проба - микросисьор, който според плана му можеше да се отправя към дълго пътуване около Юпитер. Беше малък квадрат от размера на върха на пръста, буквално пълнен с всички научни. Като цяло, междуведомственият апарат на PEK ще бъде много прост. От една страна, има слънчева батерия на чипа, която трябва да осигури своята енергия да комуникира, от друга - радиопредавателя, видео камера и други сензори. Това устройство няма двигател, а магнитното поле на Юпитер трябва да го разсее. (За съжаление, през 2007 г. Институтът за бъдещи понятия на НАСА, от 1998 г., финансираха този и други иновативни проекти за космическата програма, беше затворен във връзка с намаляването на бюджетните разходи.)

Виждаме, че представянето на терена за звездички е много различно от прието в научната фантастика, където огромните звездни кораби блъскат пространствата на Вселената под контрола на екипа на смелите астронавти. Например, ако на един от луните на Юпитер се появи научна база, десетки такива малки кораби могат да бъдат освободени в орбита около газовия гигант. Ако, наред с други неща, батерията на лазерни оръжия се появи на тази луна, малките кораби могат да бъдат разпръснати със скорост, която прави забележим дял от скоростта на светлината, като им дава ускорение с помощта на лазерен лъч.

Малко по-късно, попитах петия прост въпрос: може да намали чипа до размера на молекула с нанотехнологии? Тогава дори магнитното поле на Юпитер не се нуждае - те могат да бъдат разпръснати към скоростите на подноса в обичайния ускорител, построен на Луната. Той каза, че това е възможно, но той не е работил за подробности.

Така че взехме лист хартия и започнахме да го пишем заедно с уравненията и да преценим, че ще се получи. (Така ние, учените, общуваме помежду си - отиваме с креда на дъската или да вземем лист хартия и се опитват да решат проблема с различни формули.) Написахме уравнението за Lorentz Power, което PEK включва използването на PEK да овърклокват корабите си близо до Юпитер. След това психически намалихме корабите до размера на молекулите и психически ги поставихме в хипотетичен ускорител като голям адронен колайдер. Бързо разбирахме, че с помощта на обикновен ускорител, поставен на Луната, нашите нано-цитрии могат да бъдат разпръснати без никакви проблеми с скоростта близо до скоростта на светлината. Чрез намаляване на размера на звездния кораб от сантиметровата плоча към молекулата имаме способността да намалим ускорителя, необходими за ускоряване; Сега вместо Юпитер можем да използваме традиционния ускорител на частиците. Идеята изглеждаше съвсем реална.

Въпреки това, след анализ на уравненията отново, ние стигнахме до цялостното заключение: единственият проблем тук е стабилността и силата на рецептата. Дали ускорителят не нарушава нашите молекули от страна? Подобно на топка на въжето, тези нано-дупки, когато ускоряването на скоростите на почти светлина ще изпитат действието на центробежните сили. Освен това те ще бъдат електрически заредени, така че дори електрическите сили ще застрашат тяхната цялост. Общо заключение: Да, наноцеларите са реална възможност, но десетилетия на изследвания ще бъдат необходими, преди чипът на стъпка може да бъде сведен до размера на молекулата и да се засили толкова много, че ускорението преди скоростта на почти светлина може да го повреди.

Междувременно Mason Pek сънища да изпрати кралските nanionslopes до най-близката звезда с надеждата, че поне някои от тях ще преодолеят междузвездното пространство, разделяйки ни. Но какво ще направят, когато пристигнат в дестинацията?

Тук идва проектът Пей Джан (Pei Zhang) от Университета на Карнеги - пъпеш в Силиконовата долина. Той създаде цяла флотилия, която някой ден може да бъде предопределен да се издигне до атмосферата на някой друг планета. Той с гордост ми показа своя рояк от минибус, наподобяващ хеликоптери. Външната простота обаче е измама. Виждал съм перфектно, че във всеки от тях има чип, оформен от най-сложната електроника. Едно натискане на бутона Zhang вдигна четири микробота във въздуха, който веднага се разпръсна в различни посоки и започна да ни предава информация. Много скоро бях заобиколен от минибати от всички страни.

Такива хеликоптери ми казаха, че Джан трябва да подпомага критични обстоятелства като пожар или експлозия; Тяхната задача е да събират информация и интелигентност. С течение на времето минибатите могат да бъдат оборудвани с телеконти и температурни сензори, налягане, насоки на вятъра и др.; В случай на естествена или техногенна катастрофа, такава информация може да бъде жизненоважна. Хиляди микроци могат да бъдат освободени над бойното поле, горски пожар или (защо не?) Над неизследван чужденец пейзаж. Всички те непрекъснато подкрепят връзката между себе си. Ако един минибот стигне до пречка, останалите веднага научат за това.

Така че, един от сценариите на междузвездните пътувания - да стреляте по посока на най-близките хиляди хиляди евтини стърготини за еднократна употреба, подобно на чипа на масон, летящ с скорост скорост. Ако поне една малка част от тях стигат до местоназначението, мини-главовете ще освободят крилата или винтовете и, като механичното свирене Пей Джан, ще летят над безпрецедентен чужденен пейзаж. Информация, която ще изпращат радио директно на земята. Веднага щом бъдат открити обещаващи планети, второто поколение мини-звезди ще бъде заминало; Тяхната задача ще бъде изграждането на далечната звезда на фабрики за освобождаване на всички същите мини-звезди, които след това ще отидат на следващата звезда. Процесът ще се развива безкрайно.

Изход от земята?

До 2100, ние, най-вероятно, изпращаме астронавти на Марс и астероиден колан, проучвайки Луната на Юпитер и сериозно ще се справим със задачата да изпратим сонда на звездите.

Но как е човечеството? Имаме ли космически колонии и могат ли да разрешат проблема с пренаселеността? Ще намерим ли нов дом в космоса? Ще започне ли човешкият род ще напусне земята до 2100?

Не. Като се има предвид цената на космическите пътувания, повечето хора няма да нараснат на борда на космическия кораб и няма да видят далечни планети в никой от 2100, нито дори много по-късно. Може би шепа астронавти ще имат време да създадат няколко малки паричника на човечеството на други планети и сателити, но човечеството като цяло ще остане окован на земята.

След като Земята ще бъде дом на човечеството, не още един век, задаване на въпрос: Как ще се развие човешката цивилизация? Какво въздействие върху начина на живот, работата и обществото ще има наука? Науката е проспериращ двигател, така че си струва да се мисли как ще се промени в бъдещата човешка цивилизация и нашето благополучие.

Забележки:

Основата за определяне на координатите на потребителя е измерването на нетчестотни смени, но само времето на преминаване на сигнали от няколко сателита, разположени на различни (но известни всеки път) разстояния от него. За да се определят трите пространствени координати, по принцип е достатъчно да се справят със сигналите от четири спътника, въпреки че обикновено приемникът "взема предвид" всички служебни спътници, които чува в момента. Има и по-точен (но по-сложен в изпълнението) метод, базиран на измерване на фазата на получения сигнал. - прибл. на.

Или на друг земнски език, в зависимост от това къде се отстранява филмът. - прибл. на.

Проектът TPF наистина се яви на НАСА обещава планове за дълго време, но винаги остава "хартиен проект", далеч от етапа на практическо прилагане. В проектобюджета за 2012 г. фискалната година няма никого или втори проект от същото тематична посока - "фотограф на земя като планети" (TPI). Може би техният наследник ще бъде мисията на нови светове, за да получи образи и спектроскопия на земя като планети, но е невъзможно да се каже нищо за старта си. - прибл. на.

Всъщност не става въпрос за чувствителност, а за качеството на производството на повърхността на огледалото. - прибл. на.

Този проект бе избран през февруари 2009 г. за съвместно изпълнение от НАСА и Европейската космическа агенция. В началото на 2011 г. американците излязоха от проекта поради липса на средства, а Европа отложи решението си да участва в него до февруари 2012 г. Проектът на ледения клипър беше предложен за конкурса на НАСА през 1997 г. и не е приет. - прибл. на.

Уви и този текст е остарял. Подобно на EJSM, този съвместен проект е загубил в началото на 2011 г. Подкрепа за САЩ и е в етап на преразглеждане, кандидатстващ за същите средства в бюджета на ЕКА като EJSM и Международната рентгенова обсерватория на IXO. Само един от тези три проекта в подрязан формуляр може да бъде одобрен за изпълнение през 2012 г., а стартирането може да се осъществи след 2020 г. - прибл. на.

И някои от тях са разпитани. - прибл. на.

Строго говорене, програмата на НАСА се нарича, предназначена да изпълни изискванията на Буш, основните разпоредби, описани от автора по-долу. - прибл. на.

Ракетите са точно в САЩ и те не трябва да бъдат измислени от надраскване: корабът "Орион" може да бъде пуснат от тежка версия на превозвача на Delta IV и по-леки частни кораби - на ракети Atlas V или Falcon-9. Но никой не е завършил пилотния кораб и през следващите три или четири години няма да го направи. - прибл. на.

Случаят, разбира се, не е на разстояние, а в набора и намаляването чрез скорост, необходими за полети. Също така е желателно да се ограничи продължителността на експедицията, за да се сведе до минимум радиационното въздействие върху екипажа. В сумата тези ограничения могат да се излеят в полетна схема с много голям дебит и съответно високо тегло на експериционния комплекс и неговата стойност. - прибл. на.

Това не е истина. Горещи газове проникнали в лявото крило "Колумбия" и след дълга нагряване, лишена от силата си. Крилото е деформирано, корабът е загубил единствената правилна ориентация при спиране в горните слоеве на атмосферата и е унищожена от аеродинамични сили. Астронавтите взеха депресия и непоносими шокови претоварвания. - прибл. на.

През февруари 2010 г. администрацията на Обама обяви пълното приключване на програмата за съзвездие, включително и за корабния кораб, но през април се съгласи да го запази във версията на спасителния кораб за МКС. През 2011 г. бе постигнат консенсус относно незабавното начало на финансирането на супер тежкото превозвач на SLS въз основа на елементите на совалката и продължаващите произведения на "Orion" без официална декларация за целите на обещаващата програма. - прибл. на.

Нищо подобно! Първо, руснаците и американците, летящи заедно в продължение на половин година, летяха заедно след половин година и вече на деня на кацане са способни, макар и с повишено внимание, но ходят. Второ, имаше и състоянието на съветски и руски космонавти След записване на полети с продължителност 366 и 438 дни, тъй като средствата за справяне с ефектите на космическите фактори са достатъчни за такива срокове. Трето, едва ли пълзеше Андриян Николаев и Виталий Севастянов след рекорд за времето си от 18 ежедневен полет до Соурей-9 през 1970 г., когато практически не бяха приложени мерки за превенция. - прибл. на.

Спинът на кораба или нейните части около оста се реализира доста и почти не изисква допълнителен разход на гориво. Друго нещо е, че работата на екипажа в такива условия може да не е твърде удобна. Въпреки това, експерименталните данни всъщност няма експериментални данни. - прибл. на.

Тази популярна оценка на стойността на МКС е неправилна, тъй като изкуствено включва разходите за всички полети за периода на изграждането и експлоатацията. Проектирането и производството на компоненти на станцията, научното оборудване, както и управлението на полета се оценява на около 58 милиарда долара за почти 30 години (1984-2011). - прибл. на.

Космическият асансьор не може да завърши на височината на геостационарната орбита - така че да се окачи неподвижно и може да служи като подкрепа за движението на транспортните кабини, системата трябва да бъде оборудвана с противотежест на височина до 100 000 км. - прибл. на.

Второто копие на това KA, Nanosail-D2 стартира на 20 ноември 2010 г., заедно с Fastsat Satellite, отделен от него на 17 януари 2011 г. и успешно разгръща космическото платно от 10 м2. - прибл. на.

През май 2011 г. три експериментални "чипоз" на екипа на PEK бяха доставени на МКС за тестове за ресурси в открито пространство. - прибл. на.

Такъв трансфер е сложна задача. - прибл. на.