Найти тему
Space girl

Как защитить Землю от марсиан? Орбитальная карантинная станция "Антей" (1978 год)

Здравствуйте мои уважаемые любители космоса. Многие из Вас, если не все, видели фильм "Живое", ну а если не видели, то хотя бы наверняка слышали сюжет. Кратко история такова:

Действие происходит в недалёком будущем. На борту МКС находится группа исследователей. Команда готовится к перехвату возвращающегося с Марса модуля с образцами пород. С помощью ручного манипулятора команда успевает захватить подлетающий к МКС модуль. При изучении образцов подтверждается, что марсоход не ошибся при первичном анализе пород, и в них действительно есть жизнь: исследователи обнаруживают предположительно одноклеточное существо. В конечном итоге существо сбегает и начинается полная жесть.

Фильм конечно занятный, однако не все показанное в фильме является плодом фантазии сценаристов и режиссера. Подобный сценарий действительно прорабатывался (конечно без сбежавшей марсианской многоножки), и серьезно рассматривался видными учеными и агентством НАСА. Но обо всем по порядку.

Летом 1978 года 16 университетских профессоров со всех концов Соединенных Штатов Америки собрались в Исследовательском центре Эймса НАСА, недалеко от Сан-Франциско, чтобы в течении 10 недель представить свои идеи в рамках проектирования орбитального карантинного объекта, для образцов грунта доставленных с Марса. Это было одно из серии подобных исследований, проводимых центром Эймса с 1960-х годов.

В то время НАСА активно рассматривало миссию по возвращению образцов с Марса - Mars Sample Return (MSR), как миссию после программы "Викинг". Интерес агентства ослаб, когда стало ясно, что такая миссия не получит финансирования, поэтому публикация проектного исследования 1978 года, под названием -
"Орбитальный карантинный объект: доклад Антея" (Orbiting Quarantine Facility: The Antaeus Report), была отложена до 1981 года.

Ученые отметили, что три биологических эксперимента на посадочных модулях "Викинг" не обнаружили ни органического углерода, ни явных доказательств метаболических процессов происходящих в грунте, который они исследовали на Марсе. Кроме того, камеры "Викингов" не зафиксировали никаких явных признаков жизни.

Тем не менее, ученые отметили что ограничения анализа грунта проведенные автоматизированными станциями, и тот факт, что посадочные модули отбирали лишь небольшую порцию грунта для исследования, не позволяют однозначно утверждать то, что Марс является безжизненной планетой. Это, по их мнению, означает, что в случае, если образцы марсианского грунта будут доставлены на Землю для изучения, следует принять особые меры предосторожности. Образцы должны рассматриваться как потенциально опасные для наземных организмов до тех пор, пока не будет окончательно доказано, что это не так.

В их докладе перечислены три варианта гарантии того, что марсианские организмы случайно не попадут на Землю. Во первых космический аппарат MSR может стерилизовать образец по пути с Марса на Землю, возможно, нагревая его. Во вторых, нестерилизованный образец может быть помещен в карантин в помещении на Земле. В третьих нестерилизованный образец может быть помещен в карантин на орбите Земли, за пределами биосферы нашей планеты.

Ученые отметили, что каждый из этих трех вариантов будет иметь преимущества и недостатки. Например стерилизация образца, может гарантировать, что марсианские организмы не смогут достичь Земли, но это вероятно, также повредит образец, уменьшив его научную пользу. Ученые объяснили, что в исследовании который они назвали Antaeus (Антей) был сделан акцент на третьем варианте, потому что ранее он не был детально изучен.

Ученый объяснили значение названия, которое они выбрали для своего проекта орбитального карантинного объекта (Orbiting Quarantine Facility - OQF). В греческой мифологии Антей был великаном, который заставлял проходящих мимо путешественников бороться с ним и убивал их, когда побеждал. Земля была источником силы Антея, поэтому Геракл смог победить кровожадного гиганта, удерживая его над землей. Как и Антей, - объясняли ученые, — марсианские организмы могут процветать при контакте с земной биосферой. Сохраняя их в изоляции и на расстоянии, разрабатываемый орбитальный карантинный объект (OQF), защитит Землю от возможного загрязнения.

Основой орбитальной карантинной станции "Антей" должны были стать пять цилиндрических модуля диаметром 4,1 метра, на базе модулей Spacelab которые разрабатывало Европейское космическое агентство (ЕКА). Ученые предполагали, что модули и многие другие компоненты, необходимые для сборки и эксплуатации карантинной станции, станут доступны в 1980-х годах, когда программа "Спейс шаттл" продолжиться программой по строительству космической станции.

Сборка орбитальной карантинной станции, на орбите высотой в 296 километра, должна была продлиться два года. Она должна была начаться с запуска стыковочного, и транспортного модулей в отсеке полезной нагрузки "Спейс Шаттла". 2,3-тонный стыковочный модуль длиной 4,3 метра, должен был стать ядром станции. Он должен был включать в себя шесть стыковочных портов диаметром 1,3 метра со стыковочными узлами.

Орбитальная карантинная станция "Антей". (Изображение НАСА).
Орбитальная карантинная станция "Антей". (Изображение НАСА).

В дополнение к транспортному модулю, энергетический, жилой и лабораторный модули будут соединены с портами стыковочного модуля. Когда постройка станции будет завершена, она будет иметь конструкцию "вертушки",- как ее назвали ученые. Оставшиеся два порта стыковочного модуля позволят шаттлам стыковаться со станцией, а также позволят астронавтам выходить в открытый космос.

Транспортный модуль длиной 4,3 метра должен был весить 4,5 тонны с запасом воздуха, воды, продовольствия и других припасов на один месяц. После того, как экипаж прибыл бы на борт станции, каждый месяц должен был стартовать орбитальный шаттл с новым транспортным модулем. С помощью двух роботизированных манипуляторов, установленных в отсеке полезной нагрузки шаттла, его экипаж должен был отстыковать отработанный транспортный модуль для возвращения на Землю, и пристыковать на его место новый модуль.

Во втором полете по сборке станции, экипаж шаттла должен был пристыковать 13,6-тонный энергетический модуль к кормовому порту стыковочного модуля. Затем энергетический модуль должен был развернуть солнечные батареи, способные вырабатывать от 25 до 35 киловатт электроэнергии. Гиродины обеспечивали бы контроль ориентации станции, а небольшие двигатели периодически включались бы для поддержания стабильной орбиты станции. Энергетический модуль также должен был обеспечить термоконтроль станции и ее связь с Землей.

Экипаж из пяти человек должен был жить в жилом модуле длиной 12,4 метра и весом 13,6 тонны, который должен был быть пристыкован во время третьего полета шаттла. В него входили пять спальных отсеков для экипажа, а также мастерская, лазарет, камбуз, тренажеры и отсек для гигиены. Жилой модуль должен был поддерживать жизнеобеспечение всех модулей станции, за исключением лабораторного модуля.

Лабораторный модуль, который должен был быть доставлен во время четвертого и последнего полета по сборке станции "Антей". Он должен был иметь длину 6,9 метра и, как жилой и энергетический модуль, должен был иметь массу 13,6 тонн. Лабораторный модуль карантинной станции станции, по проекту, имел центральную зону для проведения экспериментов, с проходами вдоль стен. Большая часть экспериментов должна будет проходить в боксах со стеклянными стенками для биологической защиты, аналогичные тем, что используются в различных биолабораториях по всему миру.

Лабораторный модуль станции "Антей" должен был включать в себя независимую систему жизнеобеспечения. Контейнер с образцами с зонда Mars Sample Return должен был попасть в центральную экспериментальную зону сверху. (Изображение НАСА).
Лабораторный модуль станции "Антей" должен был включать в себя независимую систему жизнеобеспечения. Контейнер с образцами с зонда Mars Sample Return должен был попасть в центральную экспериментальную зону сверху. (Изображение НАСА).

Аналитическое оборудование по проекту включало: холодильник, морозильную камеру, центрифугу, автоклав, газовый хроматограф, масс-спектрометр, инкубационные и метаболические камеры, сканирующие электронные и сложные световые микроскопы, а также планшеты для сложных культур. Экипаж должен будет управлять оборудованием внутри шкафов с помощью механических захватов.

Экспериментальная камера для проведения исследований образцов с Марса. (Изображение НАСА)
Экспериментальная камера для проведения исследований образцов с Марса. (Изображение НАСА)

Лабораторный модуль должен был включать в себя независимую систему жизнеобеспечения с фильтрами. Исследователи должны были входить и выходить из лабораторного модуля через зону обеззараживания, где они надевали и снимали респираторы и защитную одежду. Если вдруг произошедшая авария загрязнит лабораторный модуль, он мог быть отделен от станции и выведен на круговую орбиту высотой 8000 километров, с помощью комплекта для аварийного отключения лаборатории, который доставлял шаттл.

После двухлетнего периода сборки, первый экипаж должен была подняться на борт станции, чтобы протестировать ее системы и опробовать протокол анализа образцов с Марса, с использованием биологических образцов с Земли. На проведение тренировочных тестов ученые отводили до двух лет. Примерно в то же время, зонд по возвращению образцов, должен был покинуть Землю и отправиться в годичный полет на Марс.

Два года спустя, и через четыре года после начала сборки карантинной орбитальной станции "Антей", небольшой возвращаемый зонд, содержащий один килограмм материала марсианской поверхности и образцы атмосферы, должен был запустить ракетные двигатели, чтобы выйти на орбиту вокруг Земли. Образец должен будет находиться в контейнере.

В это время "Спейс Шаттл" должен будет доставить на станцию первый экипаж из пяти человек, для анализа образцов. Дистанционно управляемый космический буксир, запускаемый с шаттла, заберет контейнер с образцами с зонда, который будет находится на высокой околоземной орбите, и доставит его в специальный шлюз в верхней части лабораторного модуля. Затем контейнер должен был попасть в экспериментальную зону.

Профиль миссии по доставке образцов с Марса на орбитальную карантинную станцию (OQF) "Антей" (Изображение НАСА)
Профиль миссии по доставке образцов с Марса на орбитальную карантинную станцию (OQF) "Антей" (Изображение НАСА)

Исследовательская группа должна была вскрыть контейнер с образцами, а затем поместить 900 граммов образцов в специальное хранилище. В течение следующих 60 дней они выполняли анализ, 100 граммов образцов.

Если в течении 60-дней анализы не дадут положительного результата, "Спейс Шаттл" должен был доставить 900-граммов нетронутых образцов на Землю. Основываясь на весьма оптимистичных оценках стоимости станции и запусков шаттлов, ученые оценили общую стоимость проекта в 1,66 миллиарда долларов.

Если же, с другой стороны, ученые на станции обнаружат жизнь в образцах с Марса, то анализ на борту станции может быть продлен на срок до шести с половиной лет. В течение всего этого периода шаттлы продолжали бы ежемесячно доставлять транспортные модули, они также должны были менять экипажи. В общей сложности около 80 транспортных модулей должны были быть доставлены на станцию к моменту завершения миссии. Стоимость этого сценария составило бы 2,2 млрд миллиарда долларов.

К сожалению миссия по доставке образцов с Марса не состоялась до сих пор. Очередная планируемая миссия НАСА, также под вопросом, из-за слишком высокой стоимости проекта. Тем не менее Китай намеревается запустить миссию по возвращению марсианских образцов в 2030 году. Посмотрим чем окончатся эти проекты. А может все же марсиане существуют?

-5

Ну а на сегодня у меня все! Спасибо за внимание!