Зачем нам нужен этот космос?
К бдительной даме всего один вопрос, ну, от силы, — два. Сударыня, тех карасей, которые под ехидный смешок тещи ваш благоверный принес давеча, вы, на чем жарили? А та прошлогодняя «убойная» юбка, которая из 46-го никак почему-то не хочет сегодня превращаться в 52-й, она, как застегивается? Правильно, жарим на тефлоновой сковороде, а застегиваем при помощи замка «молния». Откуда все это? Опять, правильно. Из космоса. Точнее, для космоса. Тем не менее, обыватель-скептик не перестает задавать вопрос о пользе космических исследований.
Однако, если у него есть тефлоновая сковородка, снимает цифровой камерой, носит брюки на «молнии», а куртку на «липучках», в машине использует спутниковую навигацию GPS, то он достойный представитель космической эры.
Скептики, конечно, могут сказать, что тефлон, «молния» и «липучки» были придуманы и запатентованы во вполне земных условиях. Это действительно так, однако поначалу наиболее широко востребованными они оказались именно в космосе, и в широкий обиход попали лишь после того, как были обкатаны на орбите.
Тефлон, лучший друг домохозяек и кулинаров, был запатентован американской компанией DuPont и представляет собой изначально белое вещество, по внешнему виду напоминающее полиэтилен. Тефлон оказался очень полезен в космических условиях, поскольку обладает фантастической тепло- и морозоустойчивостью, а также сохраняет эластичность при температурах от -70 до 270 °C. Он не смачивается ни водой, ни органическими растворителями. Лучшего материала для обеспечения теплоизоляции на космических кораблях и не придумать. В широкую коммерческую эксплуатацию тефлон попал после того, как его широко применяли на американских кораблях Apollo, летавших к Луне.
«Молния» для одежды была запатентована еще в 1914 году американцем Гидеоном Сундебеком, но была по-настоящему востребована лишь после того, как ученые стали трудиться над экипировкой космонавтов. «Молния» оказалась намного практичнее, чем обыкновенные пуговицы и застежки. То же самое можно сказать и о «липучках» (в оригинале Velcro), запатентованных швейцарским инженером Жоржем де Местрелем в 1948 году. «Липучки» очень пригодились космонавтам, но лишь после того, как эта технология была опробована в космосе, она смогла получить широкое распространение на Земле.
Но космос отнюдь не только «служба быта». Сто лет назад на Земле случилась чудовищная катастрофа, о природе которой ученые спорят до сих пор. Некоторые утверждают, что это была кометы, другие говорят об астероиде. Как бы то ни было, важно, что чудовищный взрыв в 1908 году произошел над пустынной Сибирью, а не, скажем, над Европой или Северной Америкой.
Тунгусский метеорит — ярчайший пример того, какую опасность таит космос. В следующий раз человечеству может повезти гораздо меньше. Тут уместно вспомнить о Мексиканском заливе, который, по предположению некоторых ученых, является кратером от того самого метеорита, погубившего динозавров 70 млн. лет назад.
Чтобы уберечься от подобных катаклизмов, необходимо развивать космические технологии — как те, которые могут заранее обнаруживать опасные объекты, так и те, которые смогут воздействовать на них. У NASA уже сегодня есть несколько проектов, посвященных поиску небесных тел, имеющих хотя бы гипотетические шансы на столкновение с Землей. Среди проектов их уничтожения, которые обсуждаются сегодня, самыми перспективными считаются зонды с ядерными бомбами и орбитальные лазерные установки, могущие сжигать приближающиеся астероиды, производя лучи энергии с помощью зеркал, улавливающих солнечный свет.
С другой стороны, сами небесные тела могут служить неисчерпаемыми источниками энергии.
В научном мире хватает скептиков, которые не верят в то, что нефть заканчивается. Возможно, они правы, и волноваться о том, что в один прекрасный день бензин на заправках закончится, не стоит. И даже в этом случае термоядерная энергетика не теряет своей актуальности. Пожалуй, не найдется в научном мире человека, который отрицал бы, что с момента, когда мы овладеем термоядерной энергией, об энергетическом кризисе человечество может забыть.
Речь, в таком случае, идет о Луне, на поверхности которой благодаря отсутствию атмосферы, солнечное радиационное излучение в огромных количествах образовало вещество, известное, как изотоп гелия-3. Специалисты NASA считают, что на Луне есть не менее 10 млн. тонн этого вещества, в то время как на Земле не наберется и тонны.
Гелий-3 может использоваться в термоядерных реакторах, выделяя при этом просто фантастическое количество энергии. 1 кг изотопа может произвести не меньше 19 мегаватт-часов энергии. Этого хватит для того, чтобы несколько лет освещать крупный город. Таким образом нескольких десятков тонн изотопа хватит для обеспечения всех энергетических запросов планеты на протяжении года. Вот вам и польза от гипотетической промышленной базы на Луне.
В 1947 г. офицер британских ВВС Артур Кларк впервые высказал идею размещения на орбите планеты спутников, которые могли бы ретранслировать радио- и телевизионный сигнал, а также осуществлять наблюдения за погодой. Позже Кларку, который стал одним из классиков фантастической литературы, пришлось пожалеть о том, что он не запатентовал свою идею, которую без всяких преувеличений можно назвать гениальной.
Поначалу спутники были в основном военными, их предназначение — шпионаж за наземными войсками противника. СССР и США в свое время нашпиговали орбиту этими маленькими наблюдателями до такой степени, что они порой даже сталкивались друг с другом.
По мере того, как угасала холодная война, а себестоимость запуска в космос снижалась, на орбите стали все чаще появляться коммерческие спутники. Их предназначением были метеорология, трансляция телевизионного сигнала и геологическая разведка. Сегодня к этим функциям также добавились интернет и спутниковая навигация — тоже, между прочим, технология, некогда созданная военными для своих нужд. Каждый день миллионы автомобилистов выбирают путь благодаря космическим разработкам.
За последние полвека благодаря космической отрасли было запатентовано более 50000 различных изобретений. А, по оценкам независимых исследователей, рынок космических технологий ежегодно составляет около $170 млрд. В дальнейшем он будет только расти.
Не это ли ответ всем сомневающимся в пользе фундаментальных космических исследований?
Источник
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