Говорить о будущем космонавтики невероятно сложно. Это очень быстро эволюционирующая отрасль. Сравним первую советскую ракету "ГИРД-Х", созданную в 1933 году, которая была больше похожа на макет ракеты, и первую в мире баллистическую ракету «Фау-2», разработанную в 1942 году немецким конструктором, которая уже смогла пересечь границу космоса (100 км над Землей). Прошло всего 9 лет, но сразу предсказать такое развитие было невозможно.
Туризм
Одно из направлений современной космонавтики - космический туризм. Он становится все более доступным: конечно, не каждый человек, но уже многие смогут себе позволить пересечь границу земной атмосферы. Частную, коммерческую космонавтику, существующую не на бюджетные деньги, еще недавно сложно было представить. Космос развивался прежде всего для обеспечения обороноспособности государства. Сейчас же это становится развлечением.
Межпланетные полеты
Луна
Нам здорово повезло с Луной - рядом с нами есть маленькая полноценная планета. Видимое полушарие Луны, которое всегда обращено к Земле, исследовано достаточно хорошо. С обратной стороной дело обстоит иначе. Мы знаем, как выглядит обратная сторона Луны, она совершенно не похожа на видимую сторону. Это до сих пор научная загадка: почему Луна такая асимметричная. Хотя и наша планета тоже достаточно асимметричная: Одна половина планеты - это Тихий океан, вторая половина Земли - это континенты.
Сейчас за дело взялись китайцы. На обратную сторону Луны они посадили аппарат и начинают исследования. Надо отметить, это была непростая задача, потому что прямая радиосвязь с Землей с этой стороны Луны невозможна, и сначала необходимо было вывести спутник-ретранслятор, который видит и Луну, и Землю.
Люди летали на Луну с 1969 по 1972 год. Сейчас снова ведутся разговоры о возвращении человека на Луну. Но есть ли в этом необходимость? Если говорить об исследованиях, то на сегодняшний день роботы эффективнее человека, что, к примеру, мы видим на Марсе. Однако полет человека на Луну можно считать репетицией полета на Марс. С этой точки зрения, необходимость полета человека на Луну есть.
Прилетев на Луну, люди будут там какое-то время жить. В прошлые экспедиции использовался лунный модуль размером с большой платяной шкаф. Сегодня для космонавтов делают современный лунный модуль, где 4 человека вполне комфортно смогут жить около месяца. Более полугода на Луне оставаться нельзя из-за радиации.
Готовый лунный проект, который уже финансируется, это американская программа создания окололунной базы Gateway. Эта программа по сути является психологическим экспериментом: космонавты будут летать вокруг Луны, но на ее поверхности работы вести не будут. Сейчас космонавты на МКС летают на расстоянии 400 км от Земли. Их всегда можно спасти или снабдить чем-то необходимым, они и сами могут легко вернуться. Лететь до Луны трое суток, то есть в случае опасности сразу их спасти не удастся. Это психологический тренинг, смогут ли они жить на самообеспечении и решать все проблемы самостоятельно.
Марс
Окололунная программа - репетиция дальнего полета на Марс. Но кроме психологической в полете на Марс есть проблема радиации. Радиация, которую в течение года получает человек, измеряется в бэрах. Биологический эквивалент рентгена. 5 Бэр в год допускается для работников атомных станций, космонавтам - до 10 бэр. Расчеты показывают, что полет на Марс и возвращение на Землю даст человеку облучение в 80 бэр. И эту проблему решить пока не удается.
На Марсе ситуация такая же как на Луне, там существует та же проблема радиации. На Марсе есть атмосфера, но она слишком разреженная и не поглощает радиацию. Условия здесь такие же как в открытом космосе. Прилетевшие сюда космонавты вынуждены будут окапываться (в прямом смысле рыть котлованы, чтобы защититься от радиации). Могут выручить пещеры, которые уже обнаружены на Марсе.
На чем лететь на Марс? Современные ракеты очень расточительны в плане топлива. На химическом топливе (керосин, кислород) получается большое соотношение стартовой массы ракеты к тому, что вылетает в космос. До совершенства этот вид топлива невозможно, ресурса развития у него нет.
С начала 60-х годов 20 века над этой проблемой начали думать - прорабатывалась мысль о том, что двигатель должен быть ядерным. Были сделаны опытные двигатели на ядерной энергии. Единственная проблема - их радиоактивность. Иногда ракеты не взлетают и падают на Землю. Это ведет к катастрофе. Решения этой проблемы не найдено до сих пор. Как буксир в межпланетных перемещениях такой двигатель можно использовать, но для взлета с Земли - нет.
Еще одно направление - реактивные двигатели, где разгон топлива осуществляется электричеством. Рабочим веществом являются благородные газы: аргон, ксенон, йод. Мы ионизуем газ, ионы разгоняем электрическим полем и выстреливаем их из ракеты. Этот вид двигателя очень эффективен, но требует большого запаса электричества. Где его взять? Либо снабдить космический аппарат солнечными батареями (что уже применяется), либо ядерными реакторами. Это пока перспективный вариант, еще не реализованный на практике.
