Перспективы освоения космоса астрономия
Освоение космоса давно шагнуло за рамки воображения:
– каждый год космонавты отправляются за пределы Земли;
– люди запускают спутники, часть которых уже сейчас преодолела Солнечную систему;
– огромные телескопы наблюдают за звездами с орбиты нашей планеты.
Кто был первым первопроходцем в небе? Какие невероятные теории стоят за нашими космическими достижениями? Что нас ждет в будущем? Эта книга кратко и понятно расскажет о самых важных открытиях в области астрономии, о людях, которые их сделали.
Будьте в курсе научных открытий – всего за час!
Книга: Астрономия за 1 час
2.9. Что будет дальше? Перспективы современной космонавтики
2.9. Что будет дальше? Перспективы современной космонавтики
Научный прорыв, позволивший осуществить полеты в космос, произошел в XX в.: была открыта теория относительности, создана квантовая механика, освоено управление ядерной энергией, достигнут прогресс в развитии авиационной техники. Большая часть этих открытий относится к физике. На рубеже XX и XXI вв., по мнению многих ученых, был совершен подобный прорыв в области астрономии. Не последнюю роль в «астрономической революции», на порядок увеличившей знания человечества о космосе, сыграли современные технические средства: телескопы, вынесенные за пределы орбиты Земли, научная аппаратура, установленная на межпланетных станциях.
Ресурсы и открытия, вызвавшие этот прорыв, далеко не исчерпаны, в ближайшем будущем ученые собираются продолжать исследования в самых разных областях. Прежде всего, физиков и астрономов волнуют глобальные проблемы: структура Вселенной, ее происхождение, протекающие в ней процессы. Чтобы разобраться в тайнах мироздания, ученые исследуют гамма– и рентгеновские лучи, приходящие из далеких галактик, изучают космические частицы, их состав, излучение и т. д. Полученные данные могут привести к новому прорыву в фундаментальной науке – в ядерной и квантовой физике, в теории относительности и единой теории поля.
К космическим программам, связанным с данной областью, относятся разнообразные астрофизические лаборатории, установленные на автоматических станциях, отправляемых в открытый космос. Они предназначены для изучения темной материи и энергии, космических лучей и антивещества.
Немаловажное значение имеет исследование Солнца как ближайшей к нам типичной звезды. Для наблюдения за светилом разрабатываются специальные космические комплексы, запускаемые на солнечную орбиту. Один из таких комплексов, «Коронас-Фотон», был запущен с российского космодрома в 2009 г., через год американцы запустили солнечную обсерваторию SDO. В планах – вывести космическую станцию на низкую орбиту для проведения исследований и экспериментов с максимально возможного близкого расстояния.
Понимание процессов, происходящих на Солнце, важно не только с точки зрения теории. Светило оказывает мощное влияние на земную жизнь, в том числе и на организм человека. Чем больше мы будем об этом знать, тем легче будет предотвратить отрицательные последствия этого влияния. Об использовании Луны как перевалочной базы и заселении Луны и Марса мечтал еще Циолковский. Ученый был уверен, что это произойдет в конце XX – начале XXI вв. К сожалению, материальные, научные и технические проблемы не позволили осуществить этот радужный прогноз. Тем не менее многие футурологи считают, что индустриальное освоение Солнечной системы и расселение человечества на другие планеты неизбежно. Правда, прогнозы по поводу того, когда именно это произойдет, сильно разнятся.
К размещению на Луне собственных баз в настоящее время готовятся несколько крупных держав: Россия, США, Китай, Япония, объединенная Европа. Автоматические станции и искусственные спутники, изучающие Луну, запускаются с определенной периодичностью. Посадочные модули с луноходами доставляют на Землю лунный грунт, над изучением которого работают исследовательские лаборатории.
Ученые надеются найти новые полезные ископаемые на Луне и думают над тем, как использовать уже обнаруженные.
После того как на Луне появятся полноценные космические базы, планируется осуществить пилотируемый полет на Марс. Россия, США и Европейское космическое агентство объявили это своей целью на XXI в. По существующим на сегодняшний день планам, это произойдет в 2030–2040-х гг.
Разработка космических кораблей для марсианской миссии велась в СССР с начала 1960-х гг., конструкторы предложили разные варианты, от модульного аппарата, собираемого на орбите, до тяжелой трехместной ракеты. Во всех случаях планировался вывод на околоземную орбиту, корректировка траектории, и только после этого – разгон при помощи электрореактивного двигателя и полет к Марсу.
В XXI в. планы несколько изменились. Теперь конструкторы собираются использовать новый тип двигателя – ядерную электродвигательную установку, в состав которой входит ядерный реактор и электрический ракетный двигатель. Над ним сейчас работают инженеры Росатома, проект должен быть завершен к 2018 г.
Один из американских проектов по освоению Марса предполагает отправку на красную планету космонавтов-добровольцев без возвращения на Землю. Они станут первыми жителями Марса и начнут его колонизацию. Полет на другую планету – чрезвычайно дорогостоящее мероприятие, а если не придется возвращать экспедицию, его стоимость сократится более чем в два раза. Для обеспечения жизнедеятельности у новых жителей Марса будет все необходимое, включая ядерный реактор и аппаратуру, созданную по новейшим технологиям. Каждые два года, когда Земля будет на минимальном удалении от Марса, колонистам будут переправлять новые запасы и новых желающих переселиться на красную планету.
Значимость планируемого полета на Марс трудно переоценить – то, что человек впервые ступит на поверхность другой планеты, а тем более сможет на ней существовать, продвинет цивилизацию на новый уровень. Многие ученые считают, что марсианская миссия станет стимулом для быстрого развития новых технологий, как это было с первым полетом в космос в прошлом веке. Колонизация Марса и, вслед за ним, других планет может решить многие проблемы человечества. В первую очередь, у нас появится убежище на случай глобальной катастрофы. Кроме того, на Марсе, его спутниках, ближайших планетах или астероидах могут быть полезные ископаемые и другие ресурсы, нужные землянам. Марс может стать полигоном для исследования удаленной части Солнечной системы и даже области за ее пределами. Сейчас все это кажется фантастикой: слишком большие затраты потребуются для отправки даже одной экспедиции. Но в будущем возможен прорыв в области космических технологий, который позволит удешевить полеты. К такому развитию событий нужно быть готовыми заранее, поэтому ученые уже сейчас разрабатывают планы и проекты по колонизации Марса и освоению всей Солнечной системы.
Параллельно космонавтике возникли и существуют такие науки, как космическая биология и медицина, изучающие влияние условий невесомости и других воздействий на живые организмы; космическая геофизика, исследующая Землю и происходящие на ней процессы из космоса. В физике и химии появились разделы, занимающиеся экспериментами с веществами и процессами за пределами земных условий. Каждая из этих наук вносит свой вклад в изучение космоса и получает от этих исследований импульс для собственного развития.
История частной космонавтики началась в 2004 г., когда свой первый полет совершил суборбитальный пилотируемый космический аппарат SpaceShipOne, построенный американской частной компанией. Раньше считалось, что осваивать космос могут только сверхдержавы, способные вкладывать в это огромные суммы, но в XXI в. ситуация меняется, появляются частные инвесторы, способные развивать перспективную отрасль.
Самым успешным частным производителем ракет на сегодняшний день считается SpaceX, компания из США, создавшая и запустившая несколько космических кораблей, в том числе грузовой Dragon, доставляющий грузы на МКС. В России тоже появляется частная космонавтика, созданы и функционируют несколько небольших компаний, занимающихся инновационными разработками в космической сфере. Одна из задач частной космонавтики – развитие космического туризма, создание специальной туристической орбитальной станции, космических отелей и кораблей, на которых непрофессиональные космонавты могли бы отправиться в полет.
Источник
Перспективы развития российской космонавтики
Отечественных космонавтов стоит готовить не для работы на МКС, а для экспедиций на Луну и Марс. Так считает заместитель начальника Центра подготовки космонавтики (ЦПК) по научной работе Борис Крючков. По его словам, существующая сегодня в России система отбора и подготовки космонавтов не в состоянии обеспечить должного уровня развития пилотируемой космонавтики. Главными задачами развития российской пилотируемой космонавтики до 2020 года являются эксперименты и исследования, проводимые на отечественном сегменте МКС, а также разработка новой системы транспортно-технического обеспечения на основе космического пилотируемого корабля нового поколения.
В то же время наша страна должна эффективно осваивать околоземное пространство и заниматься реализацией программы по освоению естественного спутника Земли и отрабатывать основные технологии для подготовки пилотируемого полета к Марсу и другим планетам нашей Солнечной системы. Очевидно, что развитие российской пилотируемой космонавтики в данном направлении не может являться полноценным без изменения существующей в РФ системы подготовки и отбора космонавтов, так как она предъявляет новые требования к задачам, используемым техническим средствам и условиям проведения подготовки и отбора.
Развитие пилотируемой космонавтики должно вестись именно в ключе стоящих перед нами перспективных задач. Одним из основных элементов развития и модернизации ЦПК должно стать создание современного научно-технического комплекса подготовки космонавтов, а также создание необходимой инфраструктуры, организация и проведение опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для развития пилотируемых полетов. Также очень большое значение будет иметь и подготовка квалифицированного персонала самого ЦПК, полагает Борис Крючков.
Перспективы развития российской космонавтики стали предметом встречи российского вице-премьера Дмитрия Рогозина, курирующего вопросы развития ОПК, и руководства Роскосмоса, состоявшейся 23 сентября 2014 года. После того, как в нашей стране решили возобновить программу, направленную на освоение Луны, российские власти определились с началом ее активной фазы. По словам Олега Остапенко, занимающего пост главы Роскосмоса, полномасштабное освоение Луны Россией начнется в конце 20-х начале 30-х годов. В целом же на изучение космоса правительство готово предоставить 321 миллиард рублей до 2025 года, сообщил вице-премьер Дмитрий Рогозин.
В оформленном виде, по словам Остапенко, новый проект российской Федеральной космической программы на 2016-2025 годы будет в ближайшее время согласован с правительством. По его словам, программа практически полностью закончила процесс согласования. Об этом он рассказал журналистам на совещании в Центре подготовки космонавтов. Новая российская программа предусматривает, в частности, разработку ракеты-носителя сверхтяжелого класса, активное освоение естественного спутника Земли, создание робота-космонавта, который будет оказывать помощь экипажу МКС во время совершения выходов в открытый космос.
По информации РИА «Новости», часть из названной суммы будет направлена на разработку новых модулей для МКС, а также на развитие нового российского автоматического космического аппарата под названием «ОКА-Т». «ОКА-Т» — это автономный технологический модуль, планируемая многоцелевая космическая лаборатория, которая войдет в состав российского сегмента МКС. При этом модуль сможет работать в космосе отдельно от станции. Время от времени он будет осуществлять стыковку с МКС, экипаж которой возьмет на себя функции по заправке, обслуживанию находящейся на борту научной аппаратуры и другим операциям.
По словам заместителя председателя правительства, аппарат «ОКА-Т» предназначен для решения научных задач в условиях голубого вакуума. На данный момент времени все космические эксперименты на борту МКС осуществляются в соответствии с долгосрочной российской программой научно-прикладных исследований. Среди данных экспериментов — исследования химических и физических процессов, а также материалов в условиях их нахождения в космосе. Также, как отметил Рогозин, реализуются и запланированы исследования нашей планеты из космоса, биотехнологии, космическая биология, технологии освоения космоса. Много всего запланировано и реализуется, отметил Рогозин, подчеркнув, что сегодня государство выделяет на космические исследования значительные средства.
Также на совещании по развитию российской космонавтики Рогозин поставил вопрос о целесообразности развития пилотируемой космонавтики в аспекте Международной космической станции. Российский вице-премьер обратил внимание на текущую геополитическую ситуацию, отметив, что РФ должна быть максимально прагматичной в текущих реалиях. Ранее Дмитрий Рогозин уже говорил о том, что после 2020 года Россия может сосредоточить свои усилия на более перспективных космических проектах, чем МКС, обратив свое внимание на создание сугубо национальных проектов.
Возможное прекращение международного сотрудничества в рамках проекта МКС может произойти между 2020 и 2028 годами. Отечественная космическая промышленность готовится к такому развитию ситуации. РКК «Энергия» ранее уже выступала с предложением по разработке самостоятельного российского проекта орбитальной базы, расположенной на низкой околоземной орбите с применением трех российских модулей из состава МКС — двух научно-энергетических и одного узлового. Такая база может понадобиться в рамках создания на орбите космического порта. Без наличия такого порта трудно думать об освоении Солнечной системы и имеющихся в ней ресурсов. В перспективе на такой базе может быть налажен процесс сборки и обслуживания различных межпланетных космических комплексов. Кто-то скажет, что это дела далекого будущего, но специалисты РКК «Энергия» просто обязаны смотреть на десятилетия вперед, для того чтобы точнее определять вектор развития российской космонавтики.
В этом плане важное значение приобретает корабль-модуль «ОКА-Т», который должен появиться в составе инфраструктуры МКС в недалеком будущем. Этот свободно летающий на некотором удалении от станции технологический корабль планируется отправить в космос в 2018 году. «ОКА-Т» станет прообразом первого промышленного цеха, размещенного на орбите Земли. На борту корабля планируется осуществлять разнообразные научные исследования и получать новые материалы (в том числе и лекарственные средства), обладающие такими свойствами, добиться которых на Земле невозможно. На самой МКС наладить такое производство не представляется возможным по причине постоянных вибраций и наличия микрогравитации. В то же время на свободно летающем беспилотном корабле-модуле «ОКА-Т» условия для этого будут идеальными. Раз в 6 месяцев такой корабль будет осуществлять стыковку с МКС для проведения технического обслуживания и погрузки/выгрузки сырья и готовой продукции.
Источник