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几个世纪的愿景,而不是几十年的愿景

我们应该穿越外太空吗? 方便的答案是否定的。 然而,考虑到威胁我们人类和文明的一切,放弃太空探索、载人飞行并最终寻找地球以外的其他地方是不明智的。

几个月前,美国宇航局公布了一份详细的 国家太空探索计划以实现特朗普总统 2017 年 XNUMX 月太空政策指令中提出的崇高目标。这些雄心勃勃的计划包括:计划登月、在月球及其周围长期部署人员、加强美国在太空领域的领导地位以及加强私营航天公司并开发一种将美国宇航员安全降落在火星表面的方法。

然而,任何关于到 2030 年实施火星漫步的公告——正如美国宇航局的新报告中所公布的——都是相当灵活的,如果发生科学家目前没有注意到的事情,可能会发生变化。 因此,在优化载人任务的预算之前,计划例如考虑结果 火星任务 2020,其中另一辆火星车将收集和分析这颗红色星球表面的样本,

月球太空港

美国宇航局的日程安排必须经受住美国新任总统政府常见的资金挑战。 佛罗里达州肯尼迪航天中心的美国宇航局工程师目前正在组装一艘航天器,该航天器将在未来几年将人类带回月球,然后再到火星。 它被称为猎户座,看起来有点像近四年前阿波罗宇航员飞向月球的太空舱。

在 NASA 庆祝成立 60 周年之际,希望在 2020 年绕月飞行,并在 2023 年载有宇航员的情况下,再次将其送入我们的卫星轨道。

月亮再次流行。 虽然特朗普政府很久以前就确定了 NASA 的火星方向,但计划是首先建造 绕月运行的空间站,即所谓的大门或港口,一种类似于国际空间站的结构,但服务于飞往月球表面并最终飞往火星的航班。 这也在计划中 永久基地 在我们的天然卫星上。 美国国家航空航天局和总统府制定了一个目标,支持不迟于 2020 年建造无人机器人商业登月器。

猎户座飞船正在接近月球轨道上的空间站 - 可视化

 副总统迈克·彭斯于 XNUMX 月在休斯顿的约翰逊航天中心宣布了这一消息。 彭斯是新改组的主席 国家航天委员会. 美国宇航局在下一财年提出的 19,9 亿美元预算中,超过一半已分配给月球探索,国会似乎准备批准这些措施。

该机构已要求在绕月轨道上建立一个门户站的想法和设计。 这些假设涉及空间探测器的桥头堡、通信中继器和月球表面设备自动操作的基地。 Lockheed Martin、波音、空中客车、Bigelow Aerospace、Sierra Nevada Corporation、Orbital ATK、Northrop Grumman 和 Nanoracks 已经向 NASA 和 ESA 提交了他们的设计。

美国宇航局和欧空局预测他们将加入 月球太空港 宇航员将能够在那里呆上大约 XNUMX 天。 该设施必须配备通用气闸,允许机组人员进入外层空间并停靠参与采矿任务的私人航天器,包括商业航天器。

如果不是辐射,那么致命的失重

即使我们建立了这种基础设施,与人们在太空中长途旅行相关的同样问题也不会消失。 我们的物种继续与失重作斗争。 空间定位机制会导致所谓的大健康问题。 太空病。

离大气层和地球磁场的安全茧越远, 辐射问题 – 癌症风险 它每天都在那里增长。 除了癌症,它还可能导致白内障 БолезньАльцгеймера. 此外,当放射性粒子撞击船体中的铝原子时,这些粒子会被击落成二次辐射。

解决方案是 塑料. 它们又轻又强,充满了氢原子,其微小的原子核不会产生太多的二次辐射。 美国宇航局正在测试可以减少航天器或太空服中辐射的塑料。 另一个想法 防辐射屏,例如,磁性,创造了一个替代地球上保护我们的场。 欧洲空间辐射超导屏蔽的科学家们正在研究一种二硼化镁超导体,该超导体通过产生磁场,将带电粒子反射离开飞船。 防护罩在 -263°C 的温度下工作,这看起来并不多,因为它在太空中已经很冷了。

一项新的研究表明,太阳辐射水平的上升速度比以前想象的要快 10%,而且太空中的辐射环境会随着时间的推移而恶化。 最近对 LRO 月球轨道器上的 CRaTER 仪器的数据分析表明,地球和太阳之间的辐射情况随着时间的推移而恶化,未受保护的宇航员所接受的辐射剂量比以前认为的要多 20%。 科学家们认为,这种额外的风险大部分来自低能宇宙射线粒子。 然而,他们怀疑这额外的 10% 可能会对未来的太空探索造成严重限制。

失重会破坏身体。 除其他外,这导致一些免疫细胞无法发挥作用,红细胞死亡。 它还会导致肾结石并削弱心脏。 国际空间站上的宇航员每天都在与肌肉无力、心血管衰退和骨质流失作斗争,这些问题每天持续两到三个小时。 然而,他们在船上时仍然会失去骨量。

宇航员苏尼塔·威廉姆斯在国际空间站的演习中

解决方案是 人工重力. 在麻省理工学院,前宇航员劳伦斯·杨正在测试一种离心机,这种离心机有点让人联想到电影中的场景。 人们侧卧在平台上,推动旋转的惯性结构。 另一个有前途的解决方案是加拿大下半身负压 (LBNP) 项目。 该设备本身会在人的腰部周围产生镇流器,从而在下半身产生沉重感。

国际空间站上常见的健康风险是舱内漂浮的小物体。 它们会影响宇航员的眼睛并造成擦伤。 然而,对于外太空的眼睛来说,这还不是最严重的问题。 失重会改变眼球的形状并影响它 视力下降. 这是一个尚未解决的严重问题。

一般来说,健康成为宇宙飞船上的一个难题。 如果我们在地球上感冒了,我们会呆在家里,仅此而已。 在一个紧凑、封闭的环境中,充满了再循环的空气和许多难以正确清洗的共用表面,事情看起来非常不同。 此时,人体免疫系统无法正常工作,因此任务成员在出发前被隔离数周,以保护自己免受疾病侵害。 我们不知道确切原因,但细菌正变得越来越危险。 此外,如果你在太空中打喷嚏,所有的水滴都会飞出并继续飞得更远。 当有人感染流感时,船上的每个人都会感染。 而且去诊所或医院的路很长。

国际空间站上 48 名探险队的宇航员 - 航天器上的生活现实

太空旅行的下一个大问题解决了 没有安慰 生活. 从本质上讲,外星探险包括穿越一个加压容器中的无限真空,该容器由一组处理空气和水的机器保持活力。 空间很小,你生活在对辐射和微陨石的持续恐惧中。 如果我们远离任何星球,外面就看不到任何景色,只有太空的深邃黑暗。

科学家们正在寻找如何恢复这种可怕的单调的想法。 其中之一是 虚拟现实宇航员可以闲逛的地方。 与斯坦尼斯瓦夫·莱姆(Stanisław Lem)的小说不同的东西,尽管名称不同。

电梯便宜吗?

太空旅行是一系列无休止的极端情况,人员和设备都暴露在这些极端情况下。 一方面,对抗重力、过载、辐射、气体、毒素和腐蚀性物质。 另一方面,静电放电、灰尘、天平两侧的温度迅速变化。 此外,所有这些乐趣都非常昂贵。

今天我们需要大约20。 美元将一公斤质量送入近地轨道。 这些成本大部分与设计和运营有关。 引导系统. 频繁和长时间的任务需要大量的消耗品、燃料、备件和消耗品。 在太空中,系统维修和维护既昂贵又困难。

太空电梯——可视化

财政救济的想法至少部分是概念 太空电梯我们地球上的某个点与位于世界各地太空某处的目的地站的连接。 日本静冈大学的科学家们正在进行的实验是第一个在微尺度上进行的实验。 在项目的边界 空间系留自主机器人卫星 (STARS) 两颗小型 STARS-ME 卫星将通过一条 10 米长的电缆连接,该电缆将移动一个小型机器人设备。 这是太空起重机的初步迷你模型。 如果成功,他可能会进入太空电梯项目的下一阶段。 它的创建将大大降低往返太空的人员和物体运输成本。

您还必须记住,太空中没有GPS,而且空间很大,导航并不容易。 深空网络 - 加利福尼亚、澳大利亚和西班牙天线阵列的集合 - 到目前为止,这是我们拥有的唯一的外星导航工具。 事实上,从学生卫星到目前穿过柯伊伯带的新视野号航天器,几乎所有东西都依赖于这个系统。 该机已经超载,美国宇航局正在考虑将其可用性限制在不太重要的任务中。

当然,还有一些用于太空的替代 GPS 的想法。 导航专家约瑟夫·吉恩(Joseph Guinn)着手开发一种自主系统,该系统将收集目标和附近物体的图像,利用它们的相对位置对航天器的坐标进行三角测量——无需地面控制。 他将其简称为深空定位系统(DPS)。

尽管从唐纳德·特朗普到埃隆·马斯克等领导人和远见卓识者都持乐观态度,但许多专家仍然认为,火星殖民的真正前景不是几十年,而是几个世纪。 虽然有官方日期和计划,但许多现实主义者承认,对于一个人来说,在 2050 年之前踏上这颗红色星球是件好事。 进一步的载人探险纯粹是幻想。 毕竟,除了上述问题之外,还需要解决另一个根本问题—— 没有驱动器 真正快速的太空旅行。

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