Космос в деталях

Современный мир всё больше нуждается в чистых и эффективных источниках энергии. Наряду с солнечными панелями, водородными установками и термоядерными реакторами, особое внимание исследователей привлекают роторные двигатели с магнитным импульсом — устройства, в которых движение создаётся за счёт взаимодействия магнитных полей. Звучит почти как «вечный двигатель», но давайте разберёмся, что скрывается за этим термином и где проходит грань между реальной наукой и фантазией. В основе магнитно-импульсного роторного двигателя лежит взаимодействие постоянных магнитов и электромагнитных импульсов...

Пока химические ракеты сжигают тонны топлива, чтобы доставить несколько тонн груза за пределы Земли, в лабораториях по всему миру рождается технология, которая может навсегда изменить космические путешествия. Речь идёт о ядерных термоядерных реакторах, или Fusion Drive — системах, использующих энергию слияния атомных ядер для движения кораблей между планетами. Современные ракеты ограничены физикой химических реакций. Импульс, который они могут развить, невелик: чтобы достичь Марса, приходится тратить месяцы полёта и миллионы литров топлива...

Скорость света — это не просто цифра. Это фундаментальная константа, определяющая саму структуру Вселенной. 299 792 458 метров в секунду — не просто быстро, а максимально возможно быстро для всего, что несёт информацию, энергию или массу. Но почему именно эта скорость стала предельной? И что происходит с временем, когда приближаешься к ней? Представим двух наблюдателей: Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, время — не универсальный поток, а величина, зависящая от скорости движения...

Построить такое чудо техники на Земле и запустить в космос — задача практически невозможная. Современные ракеты, даже самые мощные, имеют ограничения по грузоподъёмности и размеру полезной нагрузки. Поэтому будущее космических гигантов напрямую связано с их сборкой прямо на орбите Земли. Наиболее мощные носители сегодня способны выводить на орбиту около 100–150 тонн груза, и то в ограниченном объёме ракеты. А для создания межпланетного или межзвёздного корабля потребуется тысячи тонн материалов...

Одна из главных проблем длительных космических полётов — отсутствие привычной нам гравитации. В невесомости организм человека постепенно перестраивается: мышцы атрофируются, кости теряют кальций, сердечно-сосудистая система слабеет. Современные космонавты компенсируют это ежедневными тренировками, но при межпланетных экспедициях такой подход может оказаться недостаточным. Поэтому инженеры и учёные всё чаще обсуждают внедрение систем искусственной гравитации. Искусственную гравитацию создают за счёт...

В последние десятилетия человечество всё активнее задумывается о практических способах межзвёздных полётов. Если традиционные космические аппараты слишком медленны — им потребуются десятки тысяч лет, чтобы достичь ближайших звёзд, — то новые технологии открывают путь к значительно более быстрым экспедициям. Одной из самых амбициозных инициатив в этой области стал проект Breakthrough Starshot, объявленный в 2016 году при поддержке физика Стивена Хокинга, миллиардера Юрия Мильнера и группы ведущих учёных...

В последние годы российская космическая программа переживает важный этап модернизации ракетно-космической техники. Одним из ключевых проектов является ракета-носитель «Ангара-А5В», которая станет наиболее грузоподъёмной и технологически совершенной в семействе «Ангара». Её главная особенность — использование кислород-водородного разгонного блока (РБ), что выводит российскую космонавтику на новый уровень. Базовая тяжёлая версия ракеты, «Ангара-А5», рассчитана на выведение до 24,5 тонн полезной нагрузки на низкую опорную орбиту...

Идея создания постоянных лунных поселений в последние годы из области научной фантастики всё заметнее перемещается в сферу инженерных проектов. Однако одним из ключевых вызовов остаётся защита людей и оборудования от космической радиации. На поверхности Луны нет плотной атмосферы и магнитного поля, поэтому солнечные вспышки и космические лучи достигают грунта практически без препятствий. Одним из самых элегантных решений этой проблемы учёные называют использование естественного рельефа — прежде всего, кратеров...

Когда речь заходит о покорении дальнего космоса, традиционные химические ракеты оказываются непрактичными. Они обеспечивают мощный старт, но слишком быстро расходуют топливо и не позволяют развивать устойчивое ускорение на протяжении месяцев или лет полёта. Именно поэтому внимание инженеров всё чаще обращено к электрическим ионным и плазменным двигателям. Среди них особое место занимает VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) — переменно-импульсный магнитоплазменный двигатель, разрабатываемый компанией Ad Astra Rocket Company...

Представьте утро на орбитальной верфи: грузовые контейнеры бесшумно скользят по магнитным направляющим, а затем — вспышка, и они уходят в гладкий, почти бесшумный бросок в сторону Марса. Никаких химических тягучих колонн дыма, ни долгих выжиданий на старте — только контролируемая, мощная энергия, превращённая в кинетическую. Это не фантастика, а направление инженерной мысли, которое всё активнее обсуждают как один из путей снижения стоимости и повышения надёжности межпланетных перевозок: магнитные ускорители...

Освоение дальнего космоса — будь то пилотируемые полёты на Марс или исследования астероидов — ставит перед человечеством множество задач. Одной из самых серьёзных угроз для космонавтов остаётся космическая радиация. За пределами магнитосферы Земли экипажи подвергаются воздействию галактических космических лучей и вспышек солнечной активности, что несёт риски для здоровья и сокращает возможную продолжительность миссий. Сегодня учёные работают над целым спектром новых технологий защиты, которые могут изменить подход к космическим путешествиям...

Ещё несколько десятилетий назад мечты о полёте на Марс выглядели как фантастика. Сегодня же обсуждение сроков и деталей миссии стало частью серьёзных научных и политических дискуссий. Одни уверены, что первые шаги человека на Красной планете мы увидим уже в 2030-х, другие — что это красивая, но слишком амбициозная иллюзия. Так что же ближе к правде? Марс — ближайший к нам «обитаемый» кандидат. На нём есть тонкая атмосфера, следы воды и условия, которые теоретически позволяют создать базу для жизни...