Всё, что нужно знать о современной космонавтике в вопросах и ответах
Миллиардеры запускают ракеты для межпланетных путешествий. Государства тратят огромные деньги на космические программы. Когда же мы уже полетим на Марс?
Много ли людей было в космосе?
Исследования космоса — достойнейшее занятие. Первый космонавт в мире Юрий Гагарин совершил полет вокруг земной орбиты 12 апреля 1961 года — когда Великобритания еще оставляла за собой право на колонии.
С тех пор в космическом пространстве побывали более 550 человек. Почему нет точного числа? Потому что нет единого мнения о том, на каком расстоянии от планеты находится «открытый космос». Из этих 550 человек — только 10 женщин (ответственность за это во многом лежит на плечах НАСА и Роскосмоса).
Где именно мы побывали?
Советский Союз стал пионером в покорении космоса, а Джон Ф. Кеннеди пообещал, что первые шаги на Луне сделает именно американский космонавт. 20 июля 1969 года на серый лунный грунт прилунился «Аполлон-11».
В следующие несколько лет на Луне побывали еще 12 человек, но с 1972 года нога человека не ступала ни на Луну, ни куда-либо еще за пределами Земли.
Наше воображение рисует отважных астронавтов среди лунных кратеров, однако почти все космонавты в истории космонавтики не выходят за пределы низкой околоземной орбиты (160–2000 км над поверхностью планеты).
Именно здесь находятся телекоммуникационные спутники и орбитальные станции.
Чем мы занимаемся в космосе?
И пусть мы не выходим в далекий космос, мы научились жить и работать за пределами земной атмосферы, добровольно совершая эксперименты над собственным телом, исследуя последствия невесомости.
В 1986 году СССР запустил орбитальную станцию «Мир». В 2001-м она была затоплена из-за физического износа оборудования. Вскоре после этого на орбиту выпущена Международная космическая станция. С нулевых годов этого века на орбите постоянно кто-то живет. Прямо сейчас на станции находятся три человека, каждые 90 минут совершая оборот вокруг Земли.
Что происходит с телом в космосе?
Много чего, и пока мы не узнаем точных последствий воздействия невесомости на человеческое тело, мы не можем послать людей в более отдаленные места (на Марс или на астероиды).
Бывший пилот и астронавт НАСА Скотт Келли провел год в капсулах МКС для экспериментального изучения воздействия невесомости на человеческий организм. Кстати, это не рекордно длинное пребывание в космосе: российский космонавт Геннадий Падалка суммарно провел в космосе 878 дней.
Но эксперимент Келли имеет больше веса по одной простой причине: у него есть брат-близнец. Сравнив состояние организмов брата-космонавта и брата-«землянина», ученые смогли оценить уровень ущерба, наносимого мышцам, костям и внутренним органам при пребывании в космосе. На МКС есть гимнастическое оборудование, чтобы держать мышцы в тонусе, но во время занятий необходимо надевать удерживающие устройства (хотя бы чтобы не свалиться с беговой дорожки).
Если коротко — Скотт оказался примерно в такой же физической форме, что и брат, не считая некоторых проблем со зрением. В целом это хорошие новости для будущих космических миссий.
В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?
Только в трех: Китай, Россия и США. Космические программы с участием человека — дорогое удовольствие, которое могут себе позволить далеко не все государства. Тем не менее в космосе смогли побывать не только космонавты, но и индивидуальные путешественники из 40 стран, в том числе член королевской семьи Саудовской Аравии (а некоторые из путешественников даже заплатили за полет, например южноафриканский молодой миллионер Марк Шаттлворт).
В какую сумму обходится запуск шаттла?
В астрономическую. МКС на сегодня является самым дорогим космическим проектом, стоимость которого составляет 150 млрд долларов. Стоимость начавшейся в 70-х годах программы НАСА Space Shuttle не должна была превысить нескольких десятков миллионов долларов за один запуск. Однако, по подсчетам, после завершения в 2011 году программа обошлась агентству в 209 млрд долларов (по 1,6 млрд долларов за полет).
После такого опыта США приостановило собственные запуски. Сегодня почти все астронавты запускаются Роскосмосом.
Для сведения: одно кругосветное путешествие на «Союзе» стоит от 21 до 82 млн долларов.
Стоит ли тратить такие деньги на полеты в космос?
Хороший вопрос. К сожалению, космические агентства не всегда как следует информируют общественность о своих достижениях, а ведь от полетов в космос выиграли очень многие индустрии.
Ученые разрабатывают новые системы жизнедеятельности. Бортовые компьютеры стали предвестниками микрочипов, которые сегодня есть в каждом смартфоне. Пожарные получили униформу с большей степенью огнеупорности. Отслеживание состояния здоровья космонавтов привело к популярности подобных систем и на Земле. Исследование возбудителей различных заболеваний в состоянии невесомости помогает ученым находить новые способы лечения.
Еще есть мнение, что космические полеты привлекают дополнительные вливания в экономику: побочные компании космической индустрии вместе с индустрией коммерческих космических полетов окупают стоимость миссий в 7–14 раз.
Да и НАСА сегодня тратит на них не так много денег, как раньше: 19 млрд долларов НАСА получила от правительства в этом году (это примерно 0,5 % федерального бюджета по сравнению с 4–5 % ранее).
Насколько плотно сотрудничают страны при освоении космоса?
Первая космическая гонка была частью холодной войны, но после ее окончания исследование космоса перестало быть соперничеством и превратилось в международное сотрудничество. МКС — яркий пример такого сотрудничества между пятью космическими агентствами (НАСА, Роскосмос, Японское агентство аэрокосмических исследований, Европейское космическое агентство и Канадское космическое агентство). Проект зрел 13 лет (начиная с 1998-го), в течение которых станция обрастала капсулами, как конструктор Lego.
Китай гнет свою линию в освоении космоса: на борту МКС не побывало ни одного китайского астронавта. В 2006 году Пекин испытывал лазеры к американским спутникам для нанесения им повреждений, после чего США наложили вето на сотрудничество между НАСА и Китайским космическим агентством.
Тем не менее будущее освоения космоса зависит от способности стран к сотрудничеству, а не к противодействию. С 2011 года национальные космические агентства 14 стран пытаются объединить свои взгляды и составить единый план действий для «освоения пространства Солнечной системы, в частности Марса».
Так мы уже почти на Марсе?
Пока нет. Перед Марсом хорошо бы вернуться на Луну.
Профессор планетарных наук и астробиологии Лондонского университета Ян Кроуфорд считает это «…вполне логичным шагом. Я обеими руками за освоение Марса, но нам всё еще не хватает технологий, компетенций и опыта».
В возвращении на Луну есть несколько преимуществ: до нее всего три дня пути (в отличие от путешествия до Марса длиной в несколько месяцев), и на ней можно основать научно-исследовательскую станцию по образу земных антарктических.
На лунной экспериментальной площадке можно изучить воздействие радиации и лунной гравитации на организм человека перед тем, как отправляться в дальнее путешествие.
И когда на Луну?
Не всё сразу. Дорожная карта космических исследований НАСА предполагает строительство орбитальной базы, с которой космонавты будут летать до Луны и обратно. База будет сконструирована по образу и подобию МКС, только находиться она будет не на земной, а на лунной орбите.
Каковы шансы попасть на Марс?
Скорее всего, это произойдет нескоро.
Генри Херцфелд, директор Института политики освоения космоса в Университете Джорджа Вашингтона, говорит: «Наш путь в космосе определяется не только желаниями человечества, но и ограничениями реального мира, и бюджетом. Мы уже очень давно хотим попасть на Марс, но в любом серьезном документе по стратегическому планированию космических программ освоению Марса отводятся крайне долгие и неконкретные сроки. Нам до сих пор не хватает технологий, которые позволили бы человеку долгое время находиться в далеком космосе».
Что нового происходит в космонавтике?
Традиционные лидеры космонавтики, США и Россия, уступают дорогу новым игрокам.
В 2003 году Китай стал третьей страной в мире, выпустившей на орбиту своего космонавта, а в 2022-м то же самое планирует сделать Индия.
Но главным двигателем изменений, безусловно, становится коммерческий сектор. Миллиардеры Илон Маск, Джефф Безос и Ричард Брэнсон работают над проектами по индивидуальным полетам в космос. Компании этих предпринимателей (SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic) нацелены на удешевление полетов и увеличение их доступности.
Такие организации встают в один ряд с другими коммерческими компаниями, которые уже работают в качестве подрядчиков на национальные космические агентства. Титаны аэрокосмической индустрии Boeing и Lockheed Martin посылают тяжелые ракеты-носители в космос, но это обходится им в 350 млн долларов за каждый запуск, в несколько раз дороже, чем система Falcon (запуск которой стоит 90 млн долларов).
В SpaceX уже забронированы запуски на общую сумму в 10 млрд долларов. Секрет удешевления полетов — многоразовый космический корабль, в котором даже стартовые реактивные двигатели могут использоваться повторно.
Что дальше?
Пока национальные агентства называют приоритетным направлением Луну, бизнес засматривается на Марс. Маск считает делом своей жизни создание колонии на Марсе, которая может спасти человечество от глобальной катастрофы на родной планете. Для этого SpaceX разрабатывает пилотируемую ракету Big Falcon Rocket (BFR), с помощью которой можно уже к середине 2020-х годов доставить на Марс первую команду астронавтов.
BFR станет самой большой ракетой в истории космонавтики: 40 отсеков, вместимость до 100 пассажиров (в зависимости от количества багажа).
SpaceX получает дополнительное финансирование от продажи билетов на полет на Луну на BFR.
Источник
10 последних открытий в космосе
(согласно списку Терезы Корнелиус)
Чем сильнее развиваются современные технологии, тем больше открывается возможностей для того, чтобы больше узнать о нашей Вселенной. В последнее время стало возможным подтвердить такие факты о Вселенной, о которых раньше мы могли только догадываться. Вот список некоторых из недавних открытий в космосе. Наслаждайтесь!
10. Открыт новый спутник Плутона (P4)
Теперь нам известно, что вокруг Плутона вращается четыре спутника.
Харон был открыт в 1978 году и является крупнейшим из спутников Плутона. Его диаметр, по современным оценкам, составляет 1205 км – чуть больше половины диаметра Плутона, а соотношение масс составляет 1:8. Для сравнения, соотношение масс Луны и Земли равняется 1:81. Из-за такого малого соотношения масс Харон и Плутон часто рассматриваются в качестве двойной карликовой планеты. В 2005 году с помощью космического телескопа Хаббл обнаружили еще 2 спутника Плутона – Никту и Гидру. Предположительно диаметр Никты – 46 км, а Гидры – 61 км.
Открытие спутника Плутона произошло в 2011 году, когда Хаббл сфотографировал небесное тело, которое временно называется P4. Его размеры составляют от 13 до 34 км. Как удивительно, что Хаббл сфотографировал такое крошечное тело, находящееся на расстоянии более 3 миллиардов километров от нас!
9. Гигантские космические магнитные пузыри
НАСА запустило в космос два зонда Voyager для изучения пограничной области гелиосферы, находящейся на расстоянии примерно 9 миллиардов километров от Земли. Вопреки сформировавшимся за пятьдесят лет гипотезам, наблюдатели столкнулись на границе Солнечной системы не с линейным и постепенно убывающим магнитным полем, а с кипящей пеной из локально намагниченных областей протяженностью сотни миллионов километров каждый – подвижной ячеистой структурой, внутри которой линии магнитного поля постоянно разрываются, рекомбинируются и образуют новые области – магнитные «пузыри».
8. Не только у кометы есть хвост
Специалисты NASA, работающие с научным спутником GALEX, в 2007 году сообщили об удивительном открытии. Звезда, носящая имя «Удивительная» – Мира, полностью оправдала свое название. Сделанные GALEX в ультрафиолетовом диапазоне снимки позволили установить, что звезда, находящаяся в созвездии Кита, не только летит сквозь пространство с огромной скоростью, но еще и оставляет за собой хвост, как у кометы, длиной 13 световых лет. До этого открытия считалось, что звезды не могут иметь хвосты.
7. На Луне найдена вода
9 октября 2009 LCROSS – космический аппарат НАСА для наблюдения и зондирования лунных кратеров, часть его упала в районе кратера Кабеус, который находится на темной стороне Луны, на южном ее полюсе. В результате падения выброшено облако из газа и пыли. LCROSS пролетел сквозь выброшенное облако, анализируя вещество, поднятое со дна кратера. Оказалось, облако частиц содержало не меньше 100 килограммов воды. Особенно неожиданным для учёных стало наличие на Луне большого количества ртути и серебра. Позже данные с трех космических аппаратов показали, что тонкая пленка воды в некоторых областях покрывает поверхность почвы Луны.
6. Эрис
В январе 2005 года на самом краю Солнечной системы была обнаружена маленькая планета Эрис, что вызвало дискуссии среди ученых о том, каково же на самом деле определение планеты. Названа открытая планета Эрис – в честь богини раздора в греческой мифологии. Эрис изначально считалась 10-й планетой Солнечной системы, но позднее она и другие объекты, расположенные в поясе Койпера, объединили в новый класс: карликовые планеты. Эрис находится за пределами орбиты Плутона и примерно такого же размера (диаметр планеты 2 326 километров) как Плутон.
Поверхность Эрис имеет необычайную яркость, ученые считат, что она покрыта ледовой поверхностью. Поверхностный слой льда должен постоянно обновляться. Если бы этого не происходило, то под воздействием солнечных лучей и ударов метеоритов, она бы давно потеряла свою яркость. По предположениям, Эрис имеет атмосферу, в которой повышенное содержание метана. Именно он периодически замерзая и оттаивая производит обновление поверхностного слоя льда. Эрис имеет один известный спутник, названный Дисномия (в греческой мифологии Дисномия – дочь богини Эрис). Период обращения планеты вокруг Солнца составляет 560 лет. Температура на поверхности около минус 250 градусов. Эрис и Дисномия наиболее удаленные из известных природных объектов в Солнечной системе.
5. Вода на Марсе
В 2011 году НАСА сделало заявление, приложив к нему фотографии, что на Марсе может быть «текущая вода». Была сделана покадровая съемка, чтобы показать, как жидкость бежала по склонам гор, расположенных в средних широтах южного полушария Красной планеты. Темные полосы увеличиваются в размерах в период весны и лета и вновь пропадают к зиме. Наиболее обоснованно предположение ученых, что это потоки соленой воды, которая достаточно сильно нагревается, когда на планете летние месяцы. Льды расплавляются и заливают поверхность. Предполагаемые ручьи шириной от полуметра до пяти метров достигают в длину нескольких сотен метров. Признаки того, что на Марсе когда-то была проточная вода, были обнаружены и раньше, но это первый случай, когда такое событие наблюдалось в течение короткого периода времени.
4. Энцелад и его вулканы
Энцелад – шестой по размерам спутник Сатурна. Был открыт в 1789 году. Благодаря наблюдениям с «Вояджеров» было установлено, что диаметр Энцелада составляет примерно 500 км и что поверхность Энцелада отражает почти весь падающий на неё солнечный свет. В 2005 году межпланетный зонд «Кассини» несколько раз прошёл вблизи Энцелада. Удалось рассмотреть своеобразный богатый водой шлейф, испаряющийся с южного полюса. Также оказалось, что Энцелад – один из трёх небесных тел во внешней Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера Иои спутником Нептуна Тритоном), на котором наблюдались активные извержения.
В 2011 году учёные NASA на «Enceladus Focus Group Conference» заявили, что Энцелад «наиболее жилое место в Солнечной системе за пределами Земли за все время её существования»
3. Темный поток
Темный поток открыт в 2008 году и таит в себе больше вопросов, чем ответов. Этот поток представляет собой скопление галактик, которые под воздействием неизвестной силы на огромной скорости, около 1 тыс. км в час, мчатся к границе видимой Вселенной. Эти скопления – часть потока, который растянулся приблизительно на 3 млрд. световых лет. Движение темного потока не может быть объяснено ни одной из известных гравитационных сил в наблюдаемой Вселенной. Одно из возможных объяснений открытого явления предполагает, что причина потока – притяжение огромного скопления материи. Но Лаура Мерсини-Хоутон из Университета штата Северная Каролина (США) выдвигает еще более сенсационное объяснение. С ее точки зрения, «темный поток» – признак присутствия другой вселенной, соседствующей с нашей.
Пока эти объяснения и даже само существование «темного потока» единогласного признания не получили, и вокруг них идут горячие научные дискуссии.
2. Планеты вне солнечной системы – экзопланеты
Первые экзопланеты, были обнаружены в 1992 году. Это планеты, обращающиеся вокруг звезды за пределами Солнечнойсистемы. Экзопланеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами. Поэтому долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд была неразрешимой. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам.
К 17 мая 2012 года подтверждено существование 770 экзопланет в 613 планетных системах. По проекту «Кеплер»на 21 декабря 2011 года числится ещё 2326 экзопланет. Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь по новым данным от 100 миллиардов, из которых приблизительно от 5 до 20 миллиардов возможно являются «землеподобными». Большинство известных экзопланет – газовые гиганты и более походят на Юпитер, чем на Землю.
1. Первая планета в обитаемой зоне
В декабре 2011 года, НАСА подтвердили обнаружение первой планеты, которая находятся в зоне жизни звезды почти идентичной Солнцу. Ученые назвали планету Кеплер-22b. Она расположена в «зоне Златовласки», в 600 световых лет от нас. Планета имеет радиус примерно в 2,5 раза больше радиуса Земли, и вращается в комфортной обитаемой зоне. Ученые не уверены в составе планеты: преобладают ли на ней скальные породы, жидкость или газ, но открытие оказалось огромным шагом в поиске «близнеца Земли».
Источник