Освоение человеком космоса с точки зрения науки и техники
Старт колонизации Марса в наши дни станет технически осуществим уже на рубеже 21 и 22 веков, имеется виду: создание полностью автономной от Земли долговременной колонии людей с возможностью продолжения рода. Однако Марс относиться к малопригодным для обитания людей планетам, значительно более благоприятные условия для жизни человека есть в самых суровых и недоступных местах Антарктиды нежели на Красной планете. Терраформировать Марс будет крайне затруднительно даже в самом далеком будущем, поэтому скорей всего на Марсе возможны создания только исследовательских или даже возможно промышленных центров для временного обитания человека.
К сожалению, Марс является единственной известной нам планетой условия обитания на поверхности, которой наиболее приближенные к Земным. Но что, если мы в ближайшее время сможем обнаружить планету практически идентичную Земле?! в том смысле, что она будет размером с нашу Землю, у нее будет теплая азотно-кислородная атмосфера, её океаны и реки будут наполнены привычной нам водой, в которой может быть уже давно обитает примитивная форма жизни. Естественно, данное открытие сделать в пределах нашей солнечной системы невозможно, однако за пределами нашей системы полно потенциальных мест в которых еще полно не открытых планет, в том числе более приветливых человеку чем Марс.
Освоение космоса
Предположим, что завтра группа астрономов опубликует самое важное заявление в своей карьере: “Мы обнаружили вторую Землю, это первая ближайшая планета, на которой может жить человек без использования систем жизнеобеспечения!” Данную, во всех смыслах великолепную новость, моментально омрачит осознания того что космические пространства столь велики, что новооткрытая “Экзо-Земля” останется на многие годы недоступной для того чтобы на её поверхность ступила нога человека. Даже если “Экзо-Земля” будет находиться в ближайшей к нам звездной системе, в окрестностях звезды Альфа-Центавры (прямо как в фильме “Аватар”), то еще многие столетия, ввиду отсталости и несовершенства наших технологий, эта планета будет нам абсолютно недоступна.
перелёт на корабле
Единственным нашим уделом будет постройка огромных наземных и орбитальных телескопов невиданной ранее величины лишь для того чтобы получить тусклое, несфокусированное изображение, состоящее из десятка пикселей. Однако подобный скромный результат посулил бы человечеству огромную пользу, т.к. даже из столь малого объема информации люди могли бы получить важнейшие характеристики “Экзо-Земли”: её массу, химический состав поверхности и атмосферы, соотношение воды и суши на поверхности, погодные условия и т.п. Подобная информация помогла бы ученым будущего тщательно подготовить первую межзвездную колонизационную экспедицию. И все же, огромный риск для человека на другой планете будет сохраняться и будет исходить от наличия мощной радиации, излучаемой недрами планеты, наличием агрессивной для человека жизни или даже целой цивилизации неприемлемой на своей территории пришельцев с Земли. Поэтому помимо визуального исследования “Экзо-Земли” необходимо будет провести разведку автоматическими аппаратами для чего и потребуется осуществить первый межзвездное путешествие.
Исследование космоса и первый межзвездный полет
Ко времени, когда человечество будет в состоянии сконструировать и отправить в космос космическое судно способное за относительно короткий срок (50-100 лет) совершить межзвездный полет и успешно передать собранные данные на Землю, робототехника и искусственный интеллект возможно достигнет значительных успехов в плане своего развития основанного на возможности сбора информации и работе во внеземных условиях.
Скорей всего первый межзвездный полет будет реализован именно автоматическими системами, это будет первая разведка местности перед прибытием землян на новую планету, точно так же как это происходит в наши дни на Марсе. Отправленные к “Экзо-Земле” машины станут нашими глазами и ушами. Им предстоит исследовать экзопланету с орбиты, с высоты птичьего полета, углубиться в почву, обнаружить полезные ископаемые, с той же целью проникнуть в глубины океанов, и возможно открыть новые формы жизни. Машины должны хорошенько потрудиться, чтобы мы люди Земли были уверены в том что новый мир будет пригоден для освоения колонии. Фактически для создания нового человечества, т.к. путешествия на столь огромные расстояния еще очень долго будут представляться человеку как билет в один конец в виду невероятно большой дороговизны подобных перелетов и затрат времени не сопоставимыми с продолжительностью жизни одного человека.
Основание колонии
Первыми колонизаторы экзопланет очевидно станут все те же разумные машины, но машины совершенно другого класса чем разведчики из первого межзвездного полета. Им предстоит наиболее важная задача: подготовить колонию, фактически с нуля построить инфраструктуру и объекты промышленности с нуля для принятия людей. Учитывая высокотехнологичность людей будущего, первые колониальные корабли экзопланет будут загружены огромным количеством различных машин и механизмов. Ведь по прибытию на экзопланету, нужно будет в первую очередь организовать такие важнейшие элементы человеческой колонии как: добыча и переработка планетарных ресурсов, производство средств производства, то есть машины должны уметь самостоятельно чинить самих себя и создавать себе подобные механизмы, необходимо на месте организовать производство пищи для людей, энергии и топлива для машин, из местных материалов создавать строительные материалы, организовать строительство промышленных предприятий и жилых объектов.
Всё вместе и даже по отдельности вышеперечисленное представляет из себя сложнейшую задачу, с которой в наши дни с легкостью справляться человек осваивая новые просторы нашей родной Земли, таким же легким занятием это должно стать и для разумных машин создающих колонии землян на далеких планетах.
Колонизаторские машины
Повсеместное использование машинного труда во всех сферах деятельности рабочего человека, тем самым направив человеческую деятельность на развитие науки, позволит людям освоить космическое пространство за пределами Солнечной системы. Однако для этого труд машин должен быть выгодней и практичней человеческого труда. Машина должна быть сильней и быстрей человеческого тела, потреблять однокомпонентные виды топлива (напр. электричество, смазывающие масла, вместо сложной органической пищи человека), иметь малый вес, высокую проходимость, возможность самостоятельно принимать сложные решения, воспроизводить и ремонтировать себе подобные машины с целью увеличения объемов производства.
rover concept
В противном случае, использование человеческого труда на строительстве колоний на экзопланетах представляет из себя крайне дорогим мероприятием. В виду необходимости доставлять на огромные космические расстояния армии рабочих людей вместе ресурсами. Которые в больших количествах возможно будут потрачены еще на пути от Земли к экзопланете, плюс ко всему возникнет необходимость в привлечении обслуживающего персонала для обслуживание нужд этих же рабочих.
Первые колонисты
Первый человек ступивший на гипотетическую “Экзо-Землю” скорей всего будет человеком созидающим, а не рабочим. Его главной задачей в жизни будет развитие и обогащение общечеловекческих познаний о мире и Вселенной, также он будет неким “запасным вариантом” для человечества на случай исчезновения людей на самой Земле по самым разным причинам. Используя опыт первых колонистов, люди смогут более разумно подходить к созданию новых колоний на других еще более отдаленных от Земли планетах.
Люди нового мира “Экзо-Земли” по началу будут крайне немногочисленны, скорей всего это будут от силы несколько десятков супружеских пар, разносторонних в своих специальностях и познаниях. Их тела будут иметь минимальное количество отклонений и дефектов, чтобы новый человеческий род не смог унаследовать земные проблемы, накопленные нашими генами за последние тысячелетия. Возможно они привезут с собой эмбрионы людей, которых будет необходимо вырастить уже “на месте” в колонии, опять же с целью облегчения груза межзвездного корабля.
колонист на другой планете
Цель создания межзвездных колоний не заключается в обретении какой либо финансовой выгоды ввиду огромных космических расстояний. Во Вселенной нет ничего такого, что было бы прибыльно доставить от одной звезды к другой, а значит отсутствует коммерческая выгода. Человек колонизирующий другие звезды преследует цели: приумножения человеческих знаний и сохранения людей как вида, т.к. это единственная выгода от подобного рода деятельности.
Проблема освоения космоса
В первой половине 21 века, на исследования освоения космоса человечество потратило менее 0.01% от всеобщих общеэкономических расходов. Большая часть наших ресурсов уходит буквально впустую: на содержание и создание оружия, изготовления вещей и предметов роскоши, и прочих продуктов без которых возможно нормальное и полноценное существование человека. Всё это формирует в человеке навязчивую идею потребления все большего количества ресурсов и траты энергии с целью еще больших затрат ресурсов и энергии в дальнейшем.
Подобный замкнутый круг взаимодействия человека и доступных ему ресурсов в наше время, еще очень долго не позволит первому межзвёздному колонисту посетить “Экзо-Землю”, вполне возможно это станет единственным камнем преткновения через который человек сможет переступить лишь осознав, что находиться на грани исчерпания всех запасов Земных ресурсов.
Источник
Освоение космического пространства
Освоение космоса человеком кратко описать практически невозможно. За каждым небольшим достижением стоит огромное количество научной и конструкторской работы. Вспомним стихотворение Бродского «Освоение космоса». Оно во многом отражает значимость и масштабность всех проектов:
« … донес, что в космос взвился человек.
А я лежал, не поднимая век,
и размышлял о мире многоликом.
Я рассуждал: зевай иль примечай,
но все равно о малом и великом
мы, если узнаем, то невзначай»
Космос и СССР
Освоение космоса СССР развивалось стремительными темпами. Считается, то правопреемником большинства технологий стала современная Россия. Как мы знаем, масштабные программы постоянно развиваются, они не стоят на месте. По этой причине, каждый новый полёт полон научных прорывов. Освоение космоса Россией немного замедлено. Но, определенно, мы должны гордиться, что наша страна способна заниматься такими развитыми проектами. Мы являемся одним из немногих государств, где мечта мальчиков и девочек стать космонавтом вполне реальна. Освоение космоса человеком только начинается, но этому следовала краткая и яркая предыстория. Рассмотрим всё в хронологическом порядке и интересных фактах.
Космос раскрывает свои тайны
Тезисы по теме освоения космического пространства сильно расходятся, в зависимости от характера подаваемой информации. Безусловно, происходит этот процесс постепенно. На самом деле, каждый этап, просто звучащий на словах, подразумевает годы кропотливой работы. Более того, это десятки миллиардов вложенных средств. С этой целью, в ход идёт всё, начиная от новейших материалов, заканчивая теориями и догадками. Пожалуй, профессия космонавтов является одной из наиболее рискованных в мире.
Несомненно, освоение космоса на фото восхищает и впечатляет. Но это делают лишь наиболее отважные люди, обладающие мощным запасом здоровья, способностью принимать сложные решения в экстренных ситуациях. К тому же, благодаря орбитальным телескопам, МКС и множеству других проектов, было получено множество систематизированных данных. Именно они составляют базу знаний человечества об этом неизведанном месте. В конце концов, даже у солидных ученых больше вопросов, чем ответов. Несмотря на то, что они занимаются раскрытием тайн. А освоение космоса, как глобальная проблема, рассматривается многими странами. Между тем, они не имеют даже собственных космодромов.
Зачем нужно покорение космоса человеком
В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:
- Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.
- Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах. Таким образом, это позволит решить множество проблем.
- Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.
Этапы освоения космического пространства
В данный момент люди смогли покорить лишь околоземные орбиты. А более дальние пространства открылись лишь необитаемым аппаратам. Завораживающие картинки освоения космоса лишь передаваемые радиотелескопами кодированные изображения. Процент изучения ничтожно мал, но уже это является весомым вкладом. Стоит отметить, что освоение космоса и мирового океана схоже. Ведь перед человечеством стоят действительно безграничные задачи.
Результаты и цели
В данный момент успехи были достигнуты лишь в исследованиях астероидов и комет, Солнца, а также близлежащих планет. Всё остальное строится на теориях, подтверждения которых придётся ждать ещё очень долго.
Следующий этап – это дальние планеты Солнечной системы. Затем выход из неё и переход в другие галактики. Но ни одна из современных земных технологий не в состоянии создать что-то пригодное для подобных путешествий. Следовательно, необходим революционный прорыв.
Выделять этапы строго нельзя. Потому что всё находится в стадии формирования, систематика дисциплин постоянно меняется. К тому же, довольно часто отдельные фрагменты предыдущих наработок полностью перечёркиваются новыми открытиями.
Наука и космос
Наука об освоении космического пространства называется космонавтикой. Пожалуй, это наиболее сложная дисциплина, требующая множество научно-исследовательской работы, больших вложений средств и высшего уровня подготовки учёных.
Первый искусственный спутник
Как известно, первым аппаратом на орбите Земли стал так называемый Спутник-1. Он был настолько популярен, что в Советском союзе в его форме делали даже ёлочные игрушки и значки. Освоение космического пространства СССР поставило точку на стараниях американцев 4 октября 1957 года. Потому как именно тогда первый шарообразный спутник вышел на орбиту, передав обратно сигнал об успешном старте. Единственной целью его запуска была проверка теорий. В конце концов, освоение космоса в 50-60 годы перестало казаться призрачной задачей. Также это спровоцировало всплеск огромного количества научной фантастики, наводнившей страницы книг и экраны телевизоров.
Устройство представляло собой две сваренные полусферы из магниевого сплава и четыре стабилизатора, параллельно играющие роль передающих антенн. Общая масса устройства не превышала 88.5 кг.
Первый запуск космического аппарата
Это гордое имя смог получить только проект Спутник-5. Действительно, ведь именно в нём летели специально обученные собаки Белка и Стрелка. Они благополучно вернулись на землю 19 августа 1960 года. На самом деле, это было генеральной репетицией освоения космоса Гагариным. Потому как эти животные теплокровны, что позволило переложить воздействие на их организмы применимо к людям. Разумеется, исследования на них после возвращения проводили очень аккуратно, а обе собаки благополучно дожили до глубокой старости.
Человек в космосе
12 апреля 1961 года корабль Восток-1 успешно вывел на орбиту Земли первого в мире человека. Им стал гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. Этому событию предшествовала атмосфера строжайшей секретности, и конечно тщательная подготовка. Несмотря на проигрыш в космической гонке, все государства встречали его, как героя. После успешной посадки началось настоящее мировое турне, награждение различными медалями, чествование, как героя.
Далее история освоения космоса не закончилась, а корабли Восток имели множественное продолжение. Данное имя до сих пор используется Россией для кодировки в своих программах. Как известно, 12 апреля было объявлено как международный день авиации и космонавтики.
Первая высадка на Луну
Освоение космоса американцами всегда шло по пятам за СССР. Уставшие отставать, они в 1969 году запустили миссию Апполон-11, совершившую высадку на Луну. Первым человеком, ступившим на поверхность спутника, стал Нил Армстронг. В дальнейшем получивший всемирную известность. Пребывание в этих условиях длилось 2.5 часа, после чего был осуществлён возврат на Землю.
Скептики до сих пор ставят эту миссию под сомнение, но для этого есть реальные основания. Для того чтобы стартовать с нашей планеты, нужно строить космодром и иметь огромные запасы топлива. Как это сделали США около 50 лет назад, до сих пор остаётся загадкой. И почему никто до сих пор не повторил это? Отметим, что доказательством считался пакет лунного грунта, привезенного обратно.
Орбитальные станции «Салют»
В феврале 1971 года, сразу после лунной миссии американцами, история освоения космического пространства ознаменовалась новым событием. В это время СССР запустил первую станцию на орбиту нашей планеты. Экипаж состоял из трёх космонавтов, а всего проект просуществовал 175 дней. Так что, это было более выгодно, чем делать краткосрочные запуски. Впоследствии, данная история освоения космического пространства в журналах часто приукрашалась. Естественно, что в условиях холодной войны и железного занавеса все считали, что всё это преследует только военные цели. Но атаки с большой высоты не последовало. В результате пройдут годы, а всё человечество будет пользоваться этими наработками для новых исследований.
Первая международная космическая станция
Освоение космического пространства приобрело совершенно другой смысл, когда люди стали подолгу проживать на орбите. Последний проект оказался настолько дорогим, что коллектив стран, во главе с США, принял Россию в 1990-м году. В настоящее время в космическом пространстве работает единственная станция, хотя у СССР был самостоятельный опыт подобных проектов ранее. В 1993 году Альберт Гор и Виктор Черномырдин подписали все документы, необходимые для сборки.
Изучение и разработки
Подлинное количество модулей неизвестно, но строительство продолжается. Прежде всего, здесь постоянно проводятся исследовании плюсов и минусов освоения космоса. А также разрабатываются инновационные материалы, способные выдерживать специфические условия. Изучаются радиационные условия работы электроники в космическом пространстве, функционирование человеческого организма и связанные с этим проблемы. Помимо этого, не обделены вниманием рост растений, поведение и размножение животных, колоний бактерий.
Несколько фактов о МКС
Перечислим наиболее интересные сведения, часто не входящие в многочисленные новости и космические отчёты:
— Космонавт – это учёный. У них есть специальная программа, требуемая к выполнению ежедневно. К тому же, отчёты регулярно отправляются в земные лаборатории. Научные исследования касаются, в основном, новых материалов.
— Корабль имеет множество продуманных до мелочей систем жизнеобеспечения. По этой причине они занимают львиную долю полезного пространства. В конце концов, кажущиеся здесь простые вещи на орбите обеспечить крайне сложно.
— Орбитальная станция является наиболее дорогим и долгосрочным международным проектом. На самом деле, по разным оценкам, в неё уже вложено 150-200 миллиардов долларов, не считая затрат на разработку и работу поддерживающих центров на Земле.
Уже в космосе
— После запуска всем участникам экспедиций предписаны физические тренировки. Доказано, что один месяц пользования невесомостью, когда отсутствует ходьба и прочие нагрузки, уже приведёт к атрофии мышц шеи, а голова просто перестанет держаться. Поэтому на борту действует специфичный тренажерный зал.
— Проблема стирки грязного белья решена интересным способом. Оно просто сбрасывается на нашу планету, а затем сгорает над океанами в атмосфере. Более того, этот же контейнер доставляет экипажу чистые вещи. Очевидно, что слишком дорого возить на орбиту воду, порошок и выводить стиральные машины.
Первая межконтинентальная баллистическая ракета
Интересно, что первенство в создании суборбитальных космических реактивных летательных аппаратах по праву принадлежит Германии. Известный конструктор Вернер Фон Браун успел в январе 1945 года провести опытные испытания, так называемого проекта А9 «Америка». Конечной целью данного гиганта весом в 100 тонн были индустриальные центры США, находящиеся на восточном побережье. Большую часть массы составляли две ступени и твердое топливо, а использование могло иметь, скорее всего, психологический эффект. Заявленная дальность полёта составляла 5000 км, а практический потолок не более 60 км. Но траектория была достаточна для выхода на орбиту при наличии первой космической скорости.
Влияние изучения космоса на политику
Неосторожно оброненные Черчиллем фразы на международных конференциях сделали из СССР международную угрозу, в результате весь мир стал на грань конфликта. Впоследствии началась гонка вооружений, где первенство взяли советские учёные. Они создали ракету Р7, дальностью почти 9000 км. Конечно, США последовали через год. На самом деле, в совокупности с ядерным оружием это полностью изменило военные докторины. Косвенно можно считать, эти разработки одним из толчков к освоению ближайшего космического пространства.
Так что, в современном мире стать первым в данной сфере можно двумя способами. Первый предусматривает полёты над уровнем земли, когда ракета сливается для радаров с рельефом. А второй, конечно, заключается в выходе на орбиту для нанесения удара строго сверху по заданной цели.
Космонавтика сегодня завтра и всегда
С уверенностью можно сказать, что в освоении ближайшего космического пространства реальной задачей для текущих 10-20 лет считается колонизация Марса. К тому же, учёные демонстрируют красивые ролики с трёхмерной анимацией, запускают беспилотные летательные аппараты. Кроме того, они высаживают исследовательские самоходные роботизированные машины, собирающие данные.
Несколько простых истин
- Здоровье астронавтов. Мы являемся сложной биологической структурой. Которая, в конце концов, привыкла миллионы лет функционировать в определенных условиях. К тому же, постоянный уровень магнитного поля и гравитации, этого достаточно. Если осанка человека нарушается, то в результате неправильно работают все внутренние органы. Однако, на красной планете искаженное притяжение заставит все системы работать в другом ключе. Другими словами, последствия этого не изучены. Также пагубно будут влиять магнитные поля, разность давлений. Скафандр и поселения в капсулах не являются панацеей. Получается, что Сатурн и Юпитер освоить не получится, ведь там на человека будет действовать чудовищное притяжение.
- Успешная посадка возможна, но что делать с обратным стартом? Пока на Земле человечество строит сложнейшие космодромы для запуска. Однако на Марсе сделать это физически невозможно. Получается, что любая миссия будет иметь билет в один конец.
- Энергия и материалы, еда и гигиена окажутся большой проблемой. Вероятно, можно топить марсианский лёд. Но нет гарантии, что полученная вода не убьёт первого человека, ступившего на эту планету.
Достижения в освоении космоса
В итоге можно сделать один вывод из всего сказанного выше. Достижения в освоении космического пространства необходимо постепенно накапливать, параллельно с развитием технологий. Здравый взгляд на проблематику позволяет сказать, что для безопасных путешествий по Солнечной системе нам понадобится не менее 100 лет. Текущим поколениям нужно лишь приумножать опыт и развивать космонавтику.
Источник