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
Какие гаджеты используют космонавты на МКС
22 февраля с космодрома Байконур была запущена ракета-носитель «Союз-У», которая вывела на орбиту транспортный корабль «Прогресс МС-05» с грузом для Международной космической станции (МКС). Среди багажа — скафандр нового поколения «Оран-МКС» с «климат-контролем», а также видеокамера для съемки 360-градусного видео. Камера пополнит «парк» различных гаджетов, имеющихся на МКС: фотоаппаратов и «оптики», которым может позавидовать любой фотограф, современных планшетов и испытанных временем ноутбуков, а также собственную Wi—Fi-сеть с медиабиблиотекой.
Через двое суток корабль с грузами прибудет на станцию, где сейчас работают российские космонавты Андрей Борисенко и Сергей Рыжиков и Олег Новицкий, их американские коллеги Роберт Шейн Кимброу и Пегги Уитсон, а также европейский астронавт Тома Песке.
ТАСС рассказывает о различных технических устройствах и оборудовании, которым пользуются космонавты для проведения космических экспериментов и для развлечения на МКС.
ФОТОАППАРАТУРА
Российские космонавты пользуются фотоаппаратами фирмы Nikon еще со времен орбитальной станции «Мир», которая функционировала с 1986 по 2001 год. В настоящее время на МКС находится четыре профессиональные фотокамеры, позволяющие выполнять съемку земной поверхности и других объектов с высоким разрешением через иллюминаторы МКС. У одной из них специальный гермобокс, в котором камеру можно выносить в открытый космос для фотографирования работы на внешней поверхности станции.
К камерам также имеется 20 различных сменных автофокусных объективов марки Nikkor и фотовспышка — есть где поупражняться в фотомастерстве. К слову, американские астронавты также используют фотоаппараты этой марки, поэтому в случае необходимости у соседей по станции можно взять необходимый в данный момент объектив.
БИНОКЛЬ
Если хочется не фотографировать, а просто поближе рассмотреть Землю через иллюминатор, на борту МКС имеется бинокль БКСШ (бинокулярный со стабилизацией изображения, широкоугольный).
Это герметичный, полностью влагоустойчивый и ударопрочный бинокль, который создавался специально для наблюдений с вертолетов и катеров. В отличие от других «продвинутых» моделей, где стабилизация осуществляется на гироскопах, требующих питания, в БКСШ внутренняя часть прибора плавает в магнитном поле. Аналогов этому российскому биноклю в мире нет.
СВЯЗЬ С ЗЕМЛЕЙ
На данный момент на борту МКС, помимо профессиональной аппаратуры для общения с Центром управления полетами, имеется трансивер Kenwood для радиолюбительской связи, а также приставка этого же производителя для трансляции изображений с борта станции.
С радиолюбителями космонавты общаются раз в полгода, присылают им изображения станции. В частности, в рамках эксперимента «О Гагарине из космоса» экипаж МКС отправлял на Землю фотографии, посвященные жизни и деятельности первого космонавта Юрия Гагарина.
Ближайший сеанс радиолюбительской связи экипаж МКС проведет 26 февраля в 11:00 мск. Космонавты свяжутся с радиолюбителями Санкт-Петербурга. Сеанс будет посвящен празднованию Дня защитника Отечества.
ВИДЕОКАМЕРЫ
В состав видеоаппаратуры на борту МКС входит несколько видеокамер производства Sony. Это обычные, а не специально сконструированные для использования в космосе камеры, которые есть в широкой продаже.
Видеоаппаратура предназначена для проведения репортажей со станции, съемки экспериментов, записи через иллюминатор видео пристыковки кораблей и полета МКС над Землей. Изображение с этих камер может транслироваться на Землю как в онлайн-режиме, так и в режиме «сброса» уже снятых видеозаписей.
Отдельно нужно сказать о двух видеокамерах комплекса «Глиссер-М». Это известные экшен-камеры семейства GoPro, помещенные в специальные гермобоксы и устанавливаемые на скафандры космонавтов. Они предназначены для записи на флеш-карту до полутора часов видео.
Для трансляции «картинки» в Центр управления полетами (ЦУП) во время выхода в космос космонавты пользуются камерами своих американских коллег. В этом году на российском сегменте должны появиться свои камеры для съемки выходов в открытый космос, разработанные Научно-исследовательским институтом телевидения. Получившие название «Автономной системы видеонаблюдения», эти камеры представляет собой надеваемый поверх шлема обруч с двумя объективами по бокам.
ПЛАНШЕТЫ
Российские космонавты на МКС уже не первый год используют на борту станции и космического корабля планшеты. В электронном виде в них записана бортовая документация, баллистическая информация, распорядок дня, включая спортивные тренировки и научные эксперименты. Помимо этого, планшеты можно использовать для доступа к обширной медиатеке — для просмотра фильмов и прослушивания музыки.
С марта 2015 года российские космонавты начали пользоваться ими и во время полетов на МКС на корабле «Союз». Изначально космонавты использовали 8-дюймовые планшетные компьютеры с бортовой документацией в электронном виде вместо увесистых бумажных журналов, а затем перешли на 10-дюймовые планшеты. В обоих случаях использовалась продукция фирмы Samsung.
В том же году планшеты были испытаны в барокамере на устойчивость к условиям вакуума. Исследование проводилось с целью возможности дальнейшего использования планшетов космонавтами во время выходов в открытый космос.
Зарубежные коллеги предпочитают работать с iPad. Их на американском сегменте три штуки. В прошлом году началась замена старых устройств Apple на одну из последних моделей. Планшеты меняют по очереди, но уже решено оставить один старый на станции, чтобы он служил экипажу в качестве настенных часов.
НОУТБУКИ
Как российские космонавты, так и американские астронавты на МКС, помимо планшетов, продолжают активно пользоваться ноутбуками, причем одной и той же модели компании Lenovo. На российском сегменте установлено 11 российских и шесть американских лэптопов.
Ноутбуки используются для отображения текущего состояния бортовых систем станции, выдачи аварийной информации, управления системами станции в ручном режиме. А также применяются для проведения научных экспериментов, психологической поддержки экипажа и работы с фотоснимками.
МЕДИАСЕРВЕР
На российском сегменте станции имеется и свой «орбитальный кинотеатр» — комплекс психологической поддержки экипажа «Агат», который состоит из медиасервера для хранения книг, фильмов, музыки и фотографий, а также подключенного к нему 17-дюймового монитора с акустическими колонками. В выходные и праздничные дни экипаж станции собирается возле экрана, чтобы совместно посмотреть загруженные с Земли или доставленные грузовыми кораблями киноновинки. Так, седьмой эпизод киноэпопеи «Звездные войны» космонавты получили даже раньше, чем лента вышла в прокат в США.
Помимо этого, каждый космонавт может получить доступ к цифровой библиотеке медиасервера со своего планшета и плеера. Для этого на МКС развернута сеть Wi-Fi, которая покрывает все модули российского сегмента. И здесь главное — не забыть пароль…
СПУТНИКОВЫЙ ТЕЛЕФОН
Возвращение с орбиты всегда напряженный момент, связанный с угрозой безопасности экипажа. Еще бы — при входе в атмосферу у корабля «Союз» скорость полета достигает 7,6 км/с. При таких скоростях любая мелочь может повлиять на то, где приземлится спускаемая капсула с космонавтами. Иногда спасатели прибывали к месту приземления спустя какое-то время.
На такой случай в каждом корабле «Союз» имеется спутниковый телефон системы Iridium. С его помощью спасателям можно дозвониться из любого уголка планеты.
Информация подготовлена по материалам пресс-центра РКК «Энергия», сайта НАСА и радиолюбителя Дмитрия Пашкова.
Источник