Взрывной прорыв 60-70-х ХХ века сменился затишьем, длящимся десятилетиями. Так почему мы так и не полетели к красной планете и дальше? Есть 3 основные проблемы: радиация, гравитация и конечно скорость. Эти проблемы не разрешены и сегодня, однако учёные в разных частях света работают над поиском решений.
Почтовая марка от 1991 года, выпущенная в СССР тиражом 2, 6 млн. Художник: М. Осколков. Иллюстрация: USSR Post, Public domain, через Викисклад
С 60-х годов прошлого столетия человек летает в космос. Успешно покорена орбита планеты, где находится МКС и вскоре появятся другие орбитальные станции. На Луне и сейчас сохранились следы Нила Армстронга и Базза Олдрина, однако нога человека так и не ступила на столь вожделенный Марс.
Радиация
Не решив данной проблемы, человек вряд ли улетит далеко от родной Земли. Здесь на планете люди надёжно защищены атмосферой и магнитосферой, но в космосе такой защиты нет. Все знают о пагубном действии радиации на организм человека, а потому опускаем этот момент.
Спектр излучения Солнца, наблюдаемый выше атмосферы Земли и на уровне моря. Изображение: Википедия, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Учёные работают чтобы защитить человека от данной опасности, но все исследования пока имеют незаконченный вид. Нам нужны принципиально новые материалы для нашей космической техники, которые смогли бы, если не обеспечить полную защиту от комического и солнечного излучения, то хотя бы кратно его снизить до приемлемого уровня.
К слову, слетавший на Марс человек получит дозу радиации 80 бэр, когда норма для космонавтов, работающих на МКС — 10 бэр.
Гравитация
Наша планета вращается, как и мы вместе с ней. Тут присутствуют притяжение и сила тяжести, которых нет в космосе. В невесомости мышцы человека деформируются и ослабевают, разрушается костная ткань и страдает весь организм. Многие наверное знают о ослабших космонавтах, что возвращаются из экспедиций на МКС.
Измерение кривизны пространства на орбите Земли, художественное изображение. Авторство: Общественное достояние, Оригинал тут
Чтобы решить эту проблему, нужно заставить корабль или его жилую часть вращаться. Исследования в данной области также ведутся, но сейчас пока похвастать нечем — ни одного космического корабля с искусственной гравитацией не построено.
В последнее время к космической деятельности подключаются новые участники. Уже Индия активно занимается в этом направлении. Неплохих успехов достигли китайцы в беспилотных экспедициях на Луну и к Марсу. Нельзя не упомянуть частные организации, как SpaceX и другие. А, как известно: одна голова — хорошо, а две лучше.
Скорость
Эта часть, думаю, будет самой интересной. Химические реактивные двигали — это тупик и это понимают абсолютно все. Есть формула Циолковского, которая описывает пределы скорости подобных двигателей. Используя их в своих космических кораблях человек точно не улетит далеко.
Сверхсветовой прыжок звездолёта. Автор: Les Bossinas (Cortez III Service Corp.), Public domain, via Wikimedia Commons
Если это не подходит для дальних перелётов, то логично, что нужно что-то иное. В данном направлении также ведутся разработки, основанные на разных принципах. Среди вариантов есть и весьма экзотические, как двигатель на тёмной материи. Однако есть и реалистичные предложения, как например: ядерные и другие двигатели. Но, как всегда всё упирается в детали, и при том весьма серьёзные.
Как говорит известный астроном и популяризатор космоса Владимир Сурдин: Ракеты на этапе испытаний часто падают на Землю. Если подобный образец упадёт, мы получим второй Чернобыль — это крайне опасно и игра не стоит свеч. Идеальным местом испытаний мог бы стать космос, где ядерный взрыв никому бы не повредил.
Другие проекты для дальних перелётов
Кроме ядерных двигателей существуют проекты электрических двигателей. Электричество в них будет вырабатывать тот же ядерный реактор, что говорит о том, что данный вариант немного безопаснее и практичнее предыдущего.
Проект ядерного ракетного двигателя «ЯРД NERVA». Общественное достояние, через Викисклад
Еще ведутся разработки двигателя на солнечной энергии, которую планируется собирать при помощи большого «солнечного паруса». Такой вариант неплохо подошёл бы для беспилотных исследовательских миссий, но для дальних перелётов человека он не подходит. Солнечный парус разгоняет корабль, понемногу увеличивая скорость и для того чтобы получить приличное ускорение потребуется много времени.
В заключение
Но проблема скорости заключается не только в разгоне, но и в том, как разогнавшись до предела, затормозить и не пролететь мимо цели. Если остановиться невозможно быстро, то значит нужно начинать тормозить заблаговременно? Если так, то это тоже стоит немалого кол-ва времени полёта и тоже должно быть учтено.
Солнечный парус шириной 20 метров, разработанный в НАСА. Автор: NASA/Marshall Space Flight Center, Public domain, через Викисклад
Спасибо, что дочитали до конца. В статье поверхностно и в общих чертах описаны важнейшие вопросы космических перелётов, но проблем на самом деле конечно больше, с дюжину по крайней мере. Но надо же нам о чем-то пообщаться в комментариях ;)? А если комментариев будет не так много, то у автора останется пару тем для новых статей о космических пилотируемых миссиях.
Читайте ещё в Космоблоге:
Понравилась статья? Отметьте это лайком — это очень важно для автора. Нравится канал? Подпишитесь. Поделитесь с друзьями в соцсетях публикацией, пусть тоже узнают, каково это, улетать далеко от дома. Да пребудет с вами Сила! :)
Посмотрите одну из свежих актуальных передач с В. Сурдиным. Это не BBC или Discovery, но тоже очень интересно.