Перспективы исследования космоса
О перспективах исследования космоса нельзя говорить однозначно. Во многом это зависит от материального обеспечения, выделенного на космические исследования в разных странах и от того, оправданы: ли эти громадные расходы. Например, американцы потратили огромные средства для того, чтобы осуществить знаменитую экспедицию на Луну. Однако большую часть работ, которые провели космонавты, могли бы выполнить и автоматические станции, что обошлось бы гораздо дешевле.
В 70-х годах XX века много говорили о возможности экспедиции к Марсу. Ученые не раз заявляли, что до конца XX века человек будет гулять го «красной планете». Однако этого до сих пор не произошло: расходы слишком велики. Тем не менее в будущем планируются интересные опыты в сфере астрономии и космических исследований.
Ученым все еще не дает покоя Марс: они продолжают верить, что там должна быть вода и растения. А если растений нет, значит, их нужно вырастить и превратить «красную планету» в зеленую.
Аэрокосмическое агентство США НАСА заявило о своем намерении провести необычайный эксперимент — отправить зерно растения и посалить его в марсианский грунт. Эту идею предложил Крис Мэккей, сотрудник Исследовательского центра имени Эймса и Института астробиологии, входящие в структуру НАСА. Крис полагает, что подобные действия приблизят тот день, когда Марс станет пригодным для жизни.
Этот эксперимент показал бы, насколько физические условия планеты — температура, освещение, состав почвы и т. д. — пригодны для поддержания жизнедеятельности людей. Однако многие ученые высказались против его проведения, так как НАСА придерживается строгой политики, в которую входит «приверженность освоению космического пространства при одновременном недопущении биологического заражения прочих тел Солнечной система, включая защиту Земли от возможного ущерба, нанесенного материалами космического происхождения».
Кроме того, выращивание растений на Марсе потребует огромных расходов, которое можно было использовать с большей пользой в других направлениях. Еще одним доводом стало заявление некоторых сотрудников НАСА, которые полагают, что необходимо «провести тщательный анализ состава марсианской поверхности, прежде чем проводить на ней биологический эксперимент».
В результате долгих дискуссий ученые неизбежно пришли к мнению, что после внимательного изучения природных условий Марса можно будет создать сходные условия на Земле, в специальной лаборатории. Такие опыты уже проводились, но раньше растения выращивались только в условиях марсианской атмосферы; остальные природные факторы не учитывались.
Заключительным стал вывод о том, что растения потребуются на Марсе в качестве продуктов питания только в том случае, если туда будут отправляться пилотируемое экспедиции. До тех пор ботанические эксперименты на «красней планете» не так уж необходима.
Тем не менее существует вероятность того, что подобный эксперимент будет проведен. Администратор НАСА Даниэль Голдин заявил, что Соединенные Штаты планируют отправить пилотируемую экспедицию на Мэре в 20-х годах XXI века, а может, и раньше, сказав, что человечество «давно застряло на околоземной орбите, и пришла, наконец, пора вырваться за ее пределы. Давайте запомним, как молитву, что уже при жизни нашего поколения мы расширим среду обитания человечества до прочих космических тел Солнечной системы».
Пилотируемый полет, согласно проекту, должен состоять из двух этапов. На первом этапе к Марсу должны направить автоматические аппараты. В программу их работы войдет изучение тех условий марсианской среды, которые имеют прямое отношение к обеспечению жизнедеятельности человека.
Седьмого апреля 2001 года к Марсу запущен первый автоматический аппарат «Марс Одиссей». Согласно расчетам, он должен достигнуть планеты 24 октября. В его задачу входит измерение уровня радиации.
В 2003 году к Марсу будут запущены два «марсохода», которое займутся поиском ресурсов, пригодных для экспедиции. Еще через четыре года один из аппаратов возьмет гробы грунта и доставит их на Землю, согласно программе в 2011 году.
На втором этапе должна начаться подготовка к самой экспедиции. Ученым предстоит подробно изучить влияние такого необычного полета на организм человека, во время которого могут возникнуть самые различные, непредвиденные ситуации. В течение нескольких ближайших лет ученые, по мнению специалистов НАСА, смогут рассмотреть их и решить все связанные с этим проблемы.
Несмотря на это, пока на первом месте по достижениям в области создания биологических систем обеспечения жизнедеятельности замкнутого типа для пилотируемых миссий к другим планетам Солнечной системы пока продолжает оставаться Россия.
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
Перспективы развития космоса кратко
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