Чего добьется космонавтика через полвека: 5 предсказаний ученого из РАН
Глобальное потепление и угроза военных конфликтов заставляет задуматься о том, что однажды человечеству придется покинуть Землю. И хоть пока это кажется фантастикой, работы в данном направлении уже ведутся. «Афиша Daily» поговорила с ученым из Института космических исследований РАН, чтобы узнать, как изменится изучение космоса к 2070 году.
Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН
Чтобы предполагать, как будет развиваться космическая отрасль в ближайшие 30–50 лет, нужно, во-первых, понимать, какие направления исследований актуальны сейчас. А во-вторых, — оглянуться назад на тот же временной отрезок.
Еще 30–50 лет назад некоторые современные исследования даже не существовали как научные направления. Например, поиск и исследование экзопланет (экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг звезд и не входят в Солнечную систему. — Прим. ред.). 50 лет назад еще ни одна экзопланета не была открыта, а сейчас известно больше четырех тысяч. Мы стали участниками фантастического прогресса в этой области. Еще несколько лет назад никто не мог напрямую наблюдать и изучать экзопланеты. Ученые делали это косвенно, наблюдая звезды, которым принадлежат эти планеты. Теперь же, благодаря современным технологиям, прямое наблюдение стало возможным.
Именно в изучении экзопланет в ближайшие годы можно ожидать революционных открытий. Тем более скоро появятся новые сверхмощные средства наблюдения: сверхбольшой наземный оптический телескоп (он станет самым большим телескопом в мире. — Прим. ред.) и космический телескоп James Webb Space Telescope (ожидается, что он заменит «Хаббл». — Прим. ред.). Работа этих беспрецедентных по своим характеристикам инструментов в значительной мере определит то, какими будут космические исследования через 30–50 лет.
Усилия ученых будут также направлены на решение, пожалуй, самой фундаментальной проблемы современной физики — загадки темной материи и темной энергии На 95% Вселенная состоит из темной материи и темной энергии. Однако ученые до сих пор не знают, как они устроены и каким законам подчиняются. Изучение темной материи и темной энергии поможет лучше понять строение Вселенной. . Появление упомянутых инструментов и связанных с ними новых методов исследования позволяет надеяться, что этого времени будет достаточно для ее решения.
Если же говорить о новых областях деятельности, то можно указать на систему астероидной защиты, которая будет построена к этому времени или даже раньше. Она будет защищать Землю от падения метеоритов и других опасных небесных тел. Исследования в этом направлении уже ведутся. Одна из концепций предлагает использовать управляемый астероид, который будет перехватывать опасные небесные объекты, угрожающие Земле столкновением. Современные технологии уже позволяют это сделать.
К 2070 году мы также сможем возвращать образцы грунта не только с Марса и Венеры, но и с других тел Солнечной системы.
О жизни во Вселенной
Вероятно, через 30–50 лет наука наконец выяснит, есть или была ли когда‑либо жизнь на Марсе, а также есть ли жизнь на Венере. Исследования в этом направлении ведутся все активнее, и можно надеяться, что мы наконец получим ответ. Крайне желательно — положительный.
Список небесных тел, где предположительно есть жизнь, в последние годы расширяется. Кроме упомянутой Венеры в него теперь входят спутник Юпитера Европа, а также спутники Сатурна Энцелад и Титан. Не исключено, что появятся и другие кандидаты на звание «планеты, где есть жизнь» в Солнечной системе. Изучают в последнее время и вероятность наличия жизни на экзопланетах. Ждем ответов не позднее 2050–2070-х годов.
О колонизации Марса
Если не понимать слово «колонизация» слишком буквально, то можно предположить, что первые шаги будут сделаны [в ближайшие 30–50 лет]. А точнее, будет доказано, что автономная жизнь человека на Марсе возможна. Это необходимо для сохранения человечества как вида на случай глобальных катастроф на Земле.
Одна из наиболее часто называемых опасностей — глобальное потепление. Но главной угрозой остаются глобальные военные конфликты с применением оружия массового поражения. Поскольку в этом случае опасность исходит от человека, то вероятность такого сценария нельзя отрицать. Во всяком случае, она выше, чем риск катастроф из‑за естественных причин вроде столкновения с астероидом.
Направления экспансии человека за пределы Земли далеко не исчерпаны. И они не ограничиваются только Марсом или Луной. Есть предложения рассмотреть даже с первого взгляда малопригодные для колонизации места — спутники планет-гигантов Юпитера и Сатурна, хоть сейчас это и звучит как необузданная фантастика.
О проблемах, с которыми сталкиваются современные ученые
Главная проблема сферы — поддержание интереса простого человека к космическим исследованиям и космосу в целом. Не будет интереса — не будет финансирования. В США, например, мнение налогоплательщиков учитывается Конгрессом при формировании бюджета на космические исследования. Один из способов поддержания этого интереса — демонстрация результатов, которые будут понятны простым людям, например, миссии человека в космическом пространстве, особенно впечатляющим было бы путешествие на Марс. Именно этим Илон Маск и привлекает всех к поддержке своих фантастических замыслов.
Космическая деятельность также требует поддержания высокого уровня образования. Если он оказывается недостаточным, то в отрасли возникают проблемы с кадрами, и на их преодоление уходит не один год. Кроме того, исследование космоса является драйвером экономики страны в целом, потому что это одна из самых высокотехнологичных отраслей. Страна не может занимать передовые рубежи в мире без высокого уровня космической отрасли.
Здесь можно вспомнить знаменитую речь Джона Кеннеди, произнесенную в 1961 году в университете Райса и давшую старт лунной гонке. В ней президент США очень убедительно показал, почему важна космическая отрасль, и, говоря об экономическом развитии, поставил образование и науку на первое место.
«Новые знания о нашей вселенной и окружающей среде, новые методы обучения, картографии и наблюдений, новые инструменты и компьютеры для промышленности, медицины, дома и школы — все это будет стимулировать рост науки и образования. Технические институты, такие как Райс, пожнут плоды этих достижений.
И, наконец, сама космическая деятельность, которая сейчас хоть и находится в зачаточном состоянии, уже создала огромное количество новых компаний и десятки тысяч новых рабочих мест. Космос и связанные с ним отрасли создают новые потребности в инвестициях и квалифицированном персонале, и этот город, этот штат и этот регион будут в значительной степени участвовать в этом росте. В течение следующих пяти лет NASA планирует удвоить количество ученых и инженеров в этой области, увеличить траты на заработную плату и расходы до 60 млн долларов в год; инвестировать около 200 млн долларов в производственные и лабораторные помещения; и направить или заключить контракт на новые космические проекты на сумму более 1 млрд долларов в этом городе»
Об отношении к космонавтике через 50 лет
К 2070 году отрасль вернет себе тот уровень престижа в глазах населения, который был во времена начала космической эры. На это уже указывают данные многих опросов. Например, 30% россиян полетели бы в космос как туристы, если бы у них была такая возможность.
Возвращение былого уровня позволит сделать открытия, о которых мы пока не знаем, то есть находящиеся вне списка ожидаемых — как экзопланеты 50 лет назад.
О необходимости изучать космос
Необходимо продолжать изучение космоса, чтобы жить на Земле. Прекратив исследования, мы поставим под угрозу эту возможность. На этой планете мы встречаем все новые опасности по причинам, порожденным самим человечеством (болезни, конфликты), и из‑за природных явлений. Справиться с ними можно только постоянно расширяя наши знания об окружающем мире. Без результатов этих исследований современная цивилизация бы просто не существовала в том виде, в каком мы ее знаем.
Космос был и остается самой богатой исследовательской лабораторией с непрерывно ведущимися экспериментами. И этим нужно пользоваться.
Источник
Космическая одиссея 2081: как земляне будут осваивать космос
Основные направления развития
По предварительным оценкам, к 2030 году мировой космический рынок будет составлять £400 млрд (примерно ₽40 трлн). На данный момент это самый дальний прогноз, и говорить о дальнейших вкладах в индустрию пока невозможно. Но предполагается, что к 2081 году цифра только продолжит расти. В космическую отрасль приходят государственные и частные компании, и все они смотрят в одном направлении развития. На ближайшие 60 лет участники космических исследований ставят себе шесть основных целей:
- Автоматизация и роботизация исследований космоса в пределах и за пределами Солнечной системы;
- Развитие мощных телескопов для изучения глубинного космоса;
- Открытие новых планет, в том числе пригодных для жизни;
- Разработка и создание инновационных космических аппаратов;
- Космический туризм;
- Полеты на соседние и дальние планеты и их последующая колонизация.
Прямо сейчас американский ровер Perseverance ищет признаки жизни на Марсе, беспилотный космический зонд New Horizons почти покинул пределы Солнечной системы, а в Чили строится чрезвычайно большой телескоп, аналогов которому нет в мире. Коммерческие компании двух самых богатых людей планеты, SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса, вкладывают миллиарды долларов в развитие космоса и разрабатывают технологии для космических полетов. Разбираемся, к чему могут привести все эти разработки.
Частные полеты в космос
Частные космические путешествия уже сейчас не кажутся сказкой. Первый космический турист Дэннис Тито отправился на МКС еще в 2001 году. С того момента путешественниками стали еще семь человек. Один из них — американец Чарльз Симони — побывал в космосе дважды.
В будущем ожидается полноценное развитие этой отрасли. NASA планирует открыть туристический сектор на МКС и отправлять на станцию до двух коротких миссий в год. Ведомство идет на сотрудничество с частными компаниями и совместно со SpaceX планирует коммерческие полеты на орбиту уже в 2021 году. Трое туристов в сопровождении профессионального астронавта проведут на МКС восемь дней.
Другие частные компании, такие как Blue Origin и Virgin Galactic, развивают суборбитальные космические полеты. Путешественники такого корабля облетят планету без выхода на орбиту искусственного спутника Земли и вернутся обратно. Один полет займет порядка десяти минут.
Корабли для космического туризма только начинают развиваться. Можно предположить, что к 2081 году полеты на ракете станут такой же обыденностью, как на самолете. Люди смогут летать вокруг Земли по выходным, отправляться на МКС в отпуск, парить в невесомости и наслаждаться видом сквозь окно иллюминатора.
Обратно на Луну
Первая экспедиция отправилась на Луну в 1969 году. Спустя 50 лет космические исследователи вновь смотрят в сторону этого направления. Луна находится относительно близко к Земле — ближе всех других космических объектов. На нее можно отправлять астронавтов и следить за тем, как длительное пребывание на спутнике влияет на состояние их здоровья. Это поможет тщательней спланировать полеты на отдаленные планеты.
На Луне могут быть смоделированы ситуации по нехватке земных ресурсов. Исследователи будут учиться пополнять топливо, кислород и продукты, используя только те материалы, которые есть на поверхности спутника. Это также пригодится для дальнейших путешествий на далекие планеты. Человек научится независимости в космосе: ему не понадобится постоянно привозить ресурсы с Земли, что особенно актуально при колонизации планет за пределами Солнечной системы.
К 2081 году Луна может стать пересадочным пунктом между планетами или функционировать как заправочная станция. Астронавт Скотт Келли считает, что на Луне откроется база для кораблей, летящих на Марс. А американский писатель Энди Вейер уверен, что Луну можно колонизировать. По его словам, города на Луне появятся раньше, чем на Марсе, и она станет первым покоренным космическим объектом.
Несмотря на то, что люди уже побывали на спутнике Земли, его поверхность еще хранит в себе научные загадки. Например, ученые заинтересованы водным льдом в районе южного полюса Луны. По их предположениям, он может содержать в себе следы жизни. Исследования поверхности Луны могут перерасти в масштабные археологические раскопки. Уже сейчас к ним подключаются компании из разных стран: от Израиля до Японии и Индии. Учитывая растущий интерес коммерческого сектора к космической отрасли в будущем можно ожидать и роста исследований от частных компаний.
Колонизация далеких планет
Профессор планетологии и астробиологии в Биркбеке Ян Кроуфорд считает колонизацию Марса вполне реальной, но добавляет, что сначала необходимо набраться компетенций и опыта на Луне. Открыть на ней новые технологии и только потом лететь на дальние планеты. Для успешного покорения других планет нужно изучить влияние невесомости и космической радиации на человека и найти решения для комфортной жизни в разных частях космоса.
Советница NASA Ариэль Вальдман считает, что человечество должно объединить свои усилия для переселения на Марс и другие планеты. Она надеется, что колонизация не вызовет большие политические дебаты и будет похожа на миграцию в другую страну. Якоб Ланге, партнер архитектурного бюро Bjarke Ingels Group думает, что для начала людям нужно ответить на вопрос: как они хотят жить на других планетах: чтобы окружающая реальность была похожа на фильм из научной фантастики или напоминала земную архитектуру?
Идея отправить людей на Марс и другие планеты существует давно, но Генри Херцфельд, директор Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона считает, что мы не можем говорить о ее осуществлении, пока не освоим новые технологии. Сложно говорить о дальнейшем видении картины, если мы не можем найти способ долгосрочного удержания человека в космосе. По его мнению, наше будущее пребывание в космическом пространстве зависит от того, какой бюджет будет уходить в отрасль и на какие цели будут его тратить. Чем больше будет вложений, тем быстрее мы освоим новые технологии и сможем переехать на другие планеты.
Ближайшие космические миссии
Продолжительный успех освоения космоса зависит от результатов, которые мы получим из ближайших миссий. Предлагаем список экспедиций, за результатами которых стоит следить.
- JOICE — 2022. Автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства отправится к Юпитеру и будет исследовать планету и ее спутники в течение трех лет.
- Psyche — 2022. Космическая миссия отправится к металлическому астероиду, который вращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером. Это железо-никелевое ядро, аналогичное тому, что находится в центре нашей планеты. Его изучение поможет узнать, как формируются планеты земного класса.
- Europa Clipper — 2025. Миссия изучит спутник Европа газового гиганта Юпитера. Ученые планируют выяснить, может ли ледяная луна поддерживать условия жизни.
- Plato — 2026. Космический телескоп Plato отправится исследовать экзопланеты и искать желтых и оранжевых карликов, подобных нашему Солнцу.
Источник