Нужно ли тратить колоссальные средства на освоение космоса или тратить данные средства на земные проблемы (голод, болезни и т.д.)? За решением — в космос Проблемы которые можно решить с помощью космоса

Говоря об освоении Большого космоса и об осуществлении полетов на другие планеты, причем не только нашей Солнечной системы, но и за пределами ее, человек забывает о том, что он, по сути, неотъемлемая частичка Земли. И как поведет наш организм за пределами родной голубой планеты, и какие воообще возникнут проблемы в освоении космоса - еще неизвестно. (сайт)

Хотя можно даже догадаться - как. Не случайно российские космонавты в свое время шутили, что на орбите карандаш намного полезнее памяти, поскольку заметили, что последняя там начинает давать сбои в своей работе. И это еще на орбите Земли, а что говорить о полетах на другие планеты…

Проблемы освоения космоса человеком

В настоящее время НАСА проводит долгосрочный эксперимент, в котором участвуют астронавты - одноклеточные братья-близнецы . Первый провел на МКС целый год, а второй в это время спокойно жил на Земле. Обратите внимание, что сотрудники NASA, не смотря на возвращение Скотта с международной космической станции, не спешат с выводами, заявив, что окончательные результаты можно ожидать только в 2017 году.

Однако исследователи многих стран давно уже изучают эту проблему, поскольку от решения ее во многом будет зависеть развитие космонавтики на Земле. И наука до сих пор не может дать ответ даже на такой вопрос, как долго человек может находиться вдали от Земли, не говоря уже о многих других.

Во-первых, человек не может долго существовать без привычной для него , и пока эта проблема в освоении космоса не решена. Во-вторых, современные технологии не могут защитить астронавта от воздействия радиации и прочих космических излучений, которые буквально пронизывают все и вся. Космонавты на МКС, например, даже с закрытыми глазами «видят яркие вспышки», когда эти лучи воздействуют на их оптические нервы. А ведь такие излучения пронизывают весь организм человека, находящегося в космосе, могут влиять на иммунную систему и даже на ДНК. При этом любая защита астронавта автоматически сама становится источником вторичного излучения.

Влияние космоса на здоровье человека

Исследователи из Университета Колорадо недавно обследовали мышей, которые провели две недели на орбите (на борту шаттла «Атлантис»). Всего две недели! И за это короткое время в организме грызунов произошли неприятные перемены, все они вернулись на Землю с признаками поражения печени. До этого, замечает профессор Карен Йоншер, исследователи космоса даже не предполагали, что он так губителен для внутренних органов всего живущего на Земле, в том числе и для человека. Не случайно астронавты часто возвращаются с орбиты с симптомами, похожими на диабет. Конечно, на Земле их тут же подлечивают, однако что будет с человеком при длительном пребывании в космосе, да еще вдали от родной планеты? Будет ли полноценно решена проблема влияния космоса на человека?

Кстати, ученых постоянно интересует и такой вопрос - зачатие и размножение в космосе, коли уж в планах людей долгосрочные, а то и пожизненные полеты на другие планеты. Оказывается, в условиях невесомости икринки, например, делятся совсем по другому, то есть не на две, четыре, восемь и так далее, а на две, три, пять… Для человека это равносильно отсутствию зачатия или прерыванию беременности на самых ранних стадиях.

Правда, на днях китайские ученые выступили с «сенсационным заявлением», что им удалось добиться развития эмбриона млекопитающих в условиях микрогравитации. И хотя статья журналиста Cheng Yingqi звучит амбициозно - «Гигантский скачок в науке - эмбрионы растут в космосе», многие исследователи отнеслись к этой информации весьма скептически.

Неутешительные итоги, касающиеся освоения Большого космоса человеком

Итак, если подвести итоги, даже не дожидаясь результатов эксперимента НАСА с астронавтами-близнецами, можно сделать неутешительный вывод: человечество еще не готово к полетам в дальний космос, и еще неизвестно, когда это произойдет. Некоторые исследователи даже утверждают, что мы не готовы даже к полетам на Луну (отсюда можно сделать вывод, что американцы туда никогда не летали), не говоря уже о Марсе и прочих грандиозных космических замыслах.

Уфологи, в свою очередь, настаивают на не менее авторитетном мнении других ученых о том, что преодоление космического пространства, как это собираемся делать мы сейчас, - тупиковый путь. По их твердому убеждению, развитые путешествуют во Вселенной совсем иначе, например, используя кротовые норы - временно-пространственные дыры, позволяющие мгновенно перемещаться в любую точку Божественного мироздания. Возможно, есть и более совершенные способы, не доступные нашему пониманию. Земные космические ракеты пока претендуют лишь на освоение околоземной орбиты, причем исключительно по всем показателям, начиная от черепашьей (по меркам Большого космоса) скорости перемещения и кончая полной незащищенностью астронавтов в этих примитивных аппаратах…

«Валентина Терешкова» - Небесная сестра. Терешкова Валентина Владимировна. Терешкова перед стартом. Полёт составил около 3-х суток. Первая женщина-космонавт Валентина Терешкова с первым космонавтом мира Юрием Гагариным. 48 раз облетел корабль вокруг планеты. Валентина Владимировна на родине в городе Ярославле. Свадьба Валентины Терешковой с Андрияном Николаевым.

«Полёты» - Кто из женщин-космонавтов в 1963 году впервые побывала в космосе? Игра «Россыпи звезд». Нашей страной сейчас решается и ряд амбициозных проектов. В октябре 1964 года состоялся первый групповой полет в космос. Космос: 10. Цели игры-путешествия: Кто побывал в космосе из живых существ до человека? 20. Всего в космосе побывали более 100 российских /советских/ космонавтов.

«Орбитальная станция» - Идея создания орбитальных станций. Орбитальные станции. 2 экипаж: В.Горбатко и Ю.Глазков (16 суток). Канадский «Канадарм». Российские «Заря», «Звезда» . Орбитальная станция «Мир». Международная космическая станция. Работа в открытом космосе. Пилотируемый полёт продолжался 13 суток. «Салют 5». Запуск - 29.09.1977 Завершение работы - 29.07.1982.

«Женщина-космонавт» - Кондакова Елена Владимировна. Первая женщина, вышедшая в открытый космос. В семье было трое детей. С 1999 г. - депутат Государственной Думы РФ от партии «Единая Россия». Поступила в Московский авиационный институт, который окончила в 1972 году. В 1970 году выиграла первенство мира по пилотажному спорту на поршневых самолётах в Великобритании.

«Полёты космонавтов» - Первый групповой экипаж -. Полёт Гагарина. Первые животные в космосе. Завод и летающие дома на Марсе. Жизнь на Марсе! В будущем люди будут строить города и фабрики на других планетах и спутниках. Фонарёв Георгий 5 класс. Космос – история и будущее. Первая в мире стыковка двух пилотируемых людьми космических кораблей.

«Космический человек» - Но каждая новая ракета Королева получалась лучше предыдущей. Затем наступит невесомость. Первый отечественный спутник связи и телевещания «Молния-1». Циолковский в своей библиотеке 1930г. Королев делал все новые и новые летательные аппараты. Немногие из заключенных сумели выжить. Однако нет возможности устранить сложные неполадки, мгновенно среагировать на неожиданности.

Всего в теме 38 презентаций

«Завоевание нами космоса — это замечательная веха в развитии человечества. В этой победе - новое торжество ленинских идей, подтверждение правильности марксистско-ленинского учения».

Н. С. Хрущев


Статья печатается в сокращении.

Отмечая славный праздник - День космонавтики, мы пригласили на наши страницы один из самых молодых журналов - «Авиация и космонавтика», родившийся вместе с появлением новой профессии во многовековой истории человечества - профессии космонавтов.

На протяжении тысячелетий пытливая мысль лучших умов человечества упорно стремилась познать строение Вселенной и роль Земли в мироздании. Полеты к звездам - это неистребимая мечта человека, яркий свет которой светит нам из глубины веков со страниц индусской поэмы «Рамаяна», восточных и греческих преданий и мифов. На крыльях Икара человек стремился к Солнцу. Проходили века мучительных раздумий об окружающем мире и Вселенной. И нередко могучий свет истины вспыхивал вместе с чудовищными кострами инквизиции, на которых сжигались безыменные следопыты. На пути развития науки о Вселенной стояли мрачные силы средневековья, и только гений Коперника и Галилея положил начало подлинному ее изучению. Исследование правильно понятых движений планет привело сначала к открытию все еще описательных законов Кеплера, а затем и знаменитого закона тяготения Ньютона.

В борьбе с природой человек стал находить все новые источники энергии. Мускульная сила уступила место энергии пара, электричества и в наши дни - гигантской энергии расщепления атома. Человек смело шел в неизведанное, открывая на Земле новые материки, моря и океаны, а в космосе - новые планеты солнечной системы, созвездия, туманности, проникая все глубже в тайны мироздания. И от наивных мечтаний, окутанных преданиями, люди, вооруженные могучими законами жизни, пришли к реальному осознанию возможности полетов в космос.

Но чтобы понять, почему так упорно, несмотря ни на какие трудности и даже жертвы, человек стремился к проникновению в космос, необходимо рассмотреть, какую роль играет изучение космического пространства в развитии науки и какие практические возможности оно открывает перед нами.

Роль изучения космоса не ограничилась тем первым толчком, который оно дало естествознанию в период его возникновения. Наши «земные» представления часто оказываются совершенно недостаточными для правильного понимания окружающего мира.

В космосе протекают процессы, огромные по своим масштабам и времени, начиная от рождения целых миров до термоядерных реакции, создающих энергию звезд. Физики находят там все новые и новые лаборатории природы, где можно наблюдать и исследовать процессы, еще не воспроизведенные на Земле. В недрах некоторых звезд вещество имеет плотность в миллионы раз большую, чем самое плотное из встречающихся на Земле, а в межпланетном пространстве плотность газа в миллиард раз меньше, чем в условиях самого лучшего лабораторного вакуума. Только в глубинах космоса способны рождаться частицы, обладающие энергией, в сотни раз превышающей ту, которую может сообщить самый мощный в мире ускоритель, и достигающие скорости света.

Открытие и изучение так называемых античастиц привело ученых к мысли о возможности существования во Вселенной антимиров, то есть совершенно новой формы образования материи, целиком построенной из античастиц. В космосе впервые были обнаружены особые формы взаимодействия заряженных частиц с магнитными полями, что послужило основанием для развития новой области физики - магнитной гидродинамики. Сложные совместные движения материи и магнитного поля, наличие у Земли своеобразной «магнитной ловушки», собирающей и удерживающей заряженные частицы, движение в пространстве сгустков плазмы, неразрывно связанных с магнитным полем, как бы «вмороженным» в сгусток, особые магнитно-гидродинамические волны - все эти явления могут дать богатый материал как для познания окружающего нас мира, так и для решения различных прикладных задач науки и техники.

Науке еще предстоит изучить те, пока что малоизвестные состояния вещества, которые наблюдаются в космосе. В этой связи заманчивые перспективы открываются в изучении физики нейтрино и его роли в астрофизике, что, в свою очередь, может привести к совершенно новому методу познания процессов, протекающих внутри звезд и в космосе вообще.

Сверхплотное вещество некоторых звезд, могучие термоядерные взрывы и сложные вихревые процессы на Солнце, радиоизлучения звезд и туманностей - все эти явления содержат множество загадок, раскрытие которых окажет огромное влияние на развитие науки и техники. Даже поверхность ближайшего к нам небесного тела - Луны, подвергавшейся в течение миллионов веков воздействию космических, ультрафиолетовых и рентгеновых лучей, находится в состоянии, не имеющем аналогии среди земных минералов и земных пород. Поверхность Луны, ее породы представляют значительную ценность для изучения поведения материалов в условиях космического пространства, для конструирования межпланетных кораблей.

Изучение биологических форм материи в космосе, ее распространения, а также возможности установления связи с обитателями других планет делает изучение космического пространства одной из самых волнующих проблем современности.

До сих пор мы говорили о научных аспектах космонавтики. Однако ее значение не только в этом. Многие процессы на Земле требуют глобального охвата, и их изучение возможно только путем создания средств, с помощью которых будут проводиться исследования по всему земному шару одновременно. Для решения практических задач метеорологии, в частности прогноза погоды, необходимо знать распределение облачных систем и ледовитости по всему земному шару, а также изучать тепловой баланс в системе Земля - атмосфера. Изучение динамики атмосферы, общих закономерностей в циркуляции воздушных масс - все это важные этапы в практическом решении задачи управления погодой.

С созданием постоянной системы метеорологических искусственных спутников Земли появится самая надежная служба прогноза погоды.

Среди многих современных задач важное место занимает установление радиосвязи между различными континентами. Запуск одного-двух стационарных неподвижных спутников, то есть спутников, выведенных на так называемую стационарную орбиту, период вращения которых равен периоду обращения Земли вокруг своей оси, позволил бы решить многие проблемы современной радиосвязи.

Запуски навигационных спутников, по которым можно определять свое местоположение в море и в воздухе, во многом облегчат вождение кораблей и самолетов.

Знание законов распространения радиоволн имеет огромное народнохозяйственное значение. Однако распространение радиоволн в большой мере зависит от состояния ионосферы. Поэтому изучение ионосферы с помощью искусственных спутников Земли также представляет задачу, важную для практических целей.

Наконец, постоянная служба Солнца. Известно, какую роль играет Солнце в жизни нашей планеты, и в первую очередь в изменении атмосферы. Вспышки космического излучения на Солнце достигают грандиозных размеров, способных убить все живое, не защищенное атмосферой Земли. Поэтому для полетов в космическое пространство человека совершенно необходимо знать «погоду» на Солнце. И здесь помогут нам искусственные спутники Земли. Изучение верхней атмосферы и космического пространства благодаря бурному развитию ракетной техники становится одним из основных направлений современной науки.

В течение последних лет в Советском Союзе проводились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по подготовке полета человека в космос. Создав мощные ракеты-носители и искусственные спутники Земли больших весов и размеров, советские ученые и конструкторы приступили к созданию и испытаниям космического корабля-спутника для полетов человека.

Полет человека в космос имеет огромное не только научное, но и практическое значение. Открываются перспективы непосредственного изучения космического пространства. Эта проблема настолько грандиозна в научно-техническом отношении, что она, по существу, отражает национальные возможности государства: его экономику, технический и научный уровень, культурный прогресс страны в целом.

Как одна из категорий познания проблема космического полета неотделима от развития общей культуры человечества, его борьбы за расширение границ окружающего мира. Жизнь, как наивысшая форма развития материи, всегда стремилась к выживанию и расширению сферы своего существования. Зародившись в глубинах океанов, жизнь покорила сушу и воздушное пространство. И там, где она остановилась в своем распространении, очевидно, сказались условия, с которыми жизнь продолжает борьбу по настоящее время. К этим условиям прежде всего следует отнести пустоту, холод и излучения космического пространства.

В космическом пространстве человек встретится с целым рядом необычных факторов, которые приближенно можно разбить на три группы. Первые зависят от физических условий космоса: крайне низкая степень барометрического давления, отсутствие молекулярного кислорода, необходимого для дыхания, различные излучения (космическая, ультрафиолетовая, корпускулярная радиация и т. д.), низкая температура, метеорные потоки. Наиболее существенна радиационная опасность.

Ко второй группе факторов следует отнести те, которые обусловлены самим космическим полетом: шум, вибрации, перегрузки на активном участке спуска, невесомость при полете на орбите.

И, наконец, третья группа - искусственная атмосфера корабля, особенности питания в полете, режим труда и отдыха, резкое сокращение раздражителей, ограничение движения, эмоциональное напряжение и пребывание в защитных средствах, затрудняющих личную гигиену.

Помимо всего перечисленного, важнейшим условием полета человека в космическое пространство является безопасность спуска при возвращении на Землю. Для этого потребовалось решить ряд принципиальных задач, связанных с выполнением заданного маневра космического корабля на орбите, его ориентацией, созданием тормозных двигательных установок, обеспечением катапультирования космонавта из корабля во время спуска на землю.

Запуск первого советского корабля-спутника, общий вес которого после отделения от последней ступени ракеты-носителя составил 4 540 килограммов, стал началом большой и сложной работы по созданию надежных космических летательных аппаратов, предназначенных для полета человека.

По этой программе прошли полеты еще пяти кораблей. Она предусматривала проведение медико-биологических экспериментов и научных исследований космического пространства. В ходе экспериментов было установлено, что такие важные задачи, как управление полетом корабля и спуск его в заданный район, обеспечение условий для нормальной жизнедеятельности живых существ в космическом полете, надежная радио- и телевизионная связь с космическим кораблем и другие, успешно разрешены.

12 апреля 1961 года по праву называют утром космической эры. В этот день в Советском Союзе впервые в истории человечества был совершен полет человека в космическое пространство. Космический корабль «Восток» с летчиком-космонавтом Ю. А. Гагариным на борту был выведен на орбиту спутника Земли. 108. минут космического полета Ю. А. Гагарина потрясли мир. Этот полет знаменовал событие эпохального значения. Триумф науки и техники, дерзновение человеческого разума, величие духа и смелости человека - все соединилось в осуществлении грандиозного эксперимента, ставшего величайшим памятником прогресса человеческой культуры.

Военный летчик коммунист Ю. А. Гагарин стал первым человеком, открывшим дорогу к звездам. В его подвиге сконцентрировано все прекрасное, чем богата человеческая жизнь: идеалы гуманизма великая любовь к Родине, вдохновение творчества, неистребимая вера в безграничные возможности человека в покорении сил природы. Полет Ю. А. Гагарина был первым аккордом в величественной симфонии покорения космоса.

6 августа 1961 года на орбиту вышел космический корабль «Восток-2», пилотируемый летчиком-космонавтом Г. С. Титовым. Это было продолжение подвига. Суточный полет Г. С. Титова дал науке неопровержимые доказательства возможности длительного пребывания человека в космосе.

После завершения полетов Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова советские ученые и инженеры приступили к подготовке групповых полетов человека в космическое пространство. 11 и 12 августа 1962 года на орбиту вокруг Земли были выведены космические корабли «Восток-3» и «Восток-4», которые пилотировали А. Г. Николаев и П. Р. Попович. Начался новый этап в освоении космического пространства.

Групповой полет А. Г. Николаева и П. Р. Поповича является преддверием посылки в космос целых научных экспедиций. В этом полете проверялась возможность расчетного сближения двух космических кораблей, установления между ними двухсторонней радиосвязи, а также одновременного приземления с высокой точностью в заданном районе.

14 июня и 16 июня 1963 года начались исторические полеты космических кораблей «Восток-5» и «Восток-6», пилотируемых В. Ф. Быковским и первой в мире женщиной летчиком-космонавтом В. В. Терешковой. Трехсуточный полет В. В. Терешковой и пятисуточный полет В. Ф. Быковского завершили первый этап грандиозной программы научных исследований влияния условий космического пространства на организм человека. Наука получила в свое распоряжение огромный экспериментальный материал.

Выводы, которые сейчас сделаны на его основе, с убедительностью доказывают фундаментальное научное положение: человек может жить в условиях космического полета, сохраняя свою работоспособность. Это положение делает космонавтику не только наукой о Вселенной, но и областью практической деятельности человека, ибо человек сможет проникнуть в самые ее удаленные уголки, неся с собой Жизнь.

Полет советских космических кораблей - это беспримерная победа человека над силами природы, воплощение в жизнь идей новой науки - космонавтики. Пришло время для претворения казавшихся ранее фантастическими проектов - время создания внеземных научных станций, космических путешествий человека к Луне, Марсу и Венере, к другим планетам солнечной системы, а затем и за ее пределы.

Можно полагать, что в ближайшие годы продолжительность полетов к Марсу и Венере и возвращение обратно на Землю при оптимальных условиях составит около 2-3 лет. Такой же полет, например, к планете Юпитер потребует около 6 лет, а более дальние маршруты будут достигнуты по мере принципиального совершенствования энергетики и роста скоростей полета.

Поставлена на повестку дня космонавтики и проблема встречи и соединения космических кораблей, или так называемой стыковки. Ее решение дает очень многое. Прежде всего появится возможность сборки на орбите крупных космических станций, которые будут служить как для исследовательских целей, так и в качестве промежуточных станций или своеобразных пристаней для межпланетных кораблей, где будут пополняться запасы топлива, продовольствия, снаряжения и т. д. Появится возможность использования более высоких орбит, раздвинутся границы космоплавания.

Новым большим вкладом в исследование космоса явился запуск маневрирующего космического аппарата «Полет-1». Запуск «Полета-1» является первым шагом на пути создания управляемых космических кораблей для полета на Луну и к планетам солнечной системы. Маневрирующие космические корабли позволят осуществлять посадку с любой орбиты на заданный космодром, встречи в космосе кораблей, летающих по разным орбитам, а также выбирать подходящее место посадки.

Сборка тяжелых орбитальных станций, смена обслуживающего персонала, оборудования возможны только с помощью маневрирующих космических аппаратов.

Способность летательных космических аппаратов совершать широкие маневры значительно расширяет наши возможности по исследованию космического пространства и дальних космических полетов.

Уже сейчас ученые принимают радиоизлучения, приходящие к нам из далекого космоса. Появились возможности и другого плана - послать с Земли радиосигналы на расстояние до 30 световых лет. Человечество попытается связаться с помощью радиосигналов с обитателями других миров Вселенной.

Если в любой отрасли знания открываются возможности проникнуть в новую, девственную область исследования, то это надо обязательно сделать, так как история науки учит, что проникновение в новые области, как правило, и ведет к открытию тех важнейших явлений природы, которые наиболее значительно расширяют пути развития человеческой культуры.

Не подлежит сомнению, что эту мысль с полным правом можно отнести и к космонавтике.

Г. Скуридин, доктор физико-математических наук

5 732

Человечество зародилось в Африке. Но не все мы остались там, более чем тысячи лет наши предки распространялись по всему континенту и затем покинули его. Когда они добрались до моря, они построили лодки и пересекли под парусом огромные расстояния до островов, о существовании которых они возможно и не знали. Почему?

Вероятно, по той же самой причине, почему мы и звезды и говорим: “Что происходит там? Мы могли туда добраться? Возможно, мы могли бы туда полететь”.

Космос, конечно, более враждебен к человеческой жизни, чем поверхность моря; возможность избежать силы тяжести Земли влечет за собой намного больше работы и расходов, чем отчаливать на лодке от берега. Но тогда лодки были передовой технологией своего времени. Путешественники тщательно планировали свои опасные поездки, и многие из них умерли, пытаясь узнать то, что было за горизонтом. Покорение космоса с целью поиска новой среды обитания – это грандиозный, опасный, и, быть может, невозможный проект. Но это никогда не останавливало людей от попытки.

1. Взлет

Сопротивление гравитации

Мощные силы сговорились против вас - в частности, гравитация. Если объект над поверхностью Земли хочет летать свободно, он должен буквально выстрелить вверх со скоростью, превышающей 25 000 миль в час. Это влечет большие денежные затраты.

Например, чтобы запустить марсоход “Любопытство” на Марс, потребовалось почти $200 миллионов. А если говорить о миссии с членами экипажа, то сумма значительно увеличится.

Сэкономить деньги поможет многоразовое использование летающих кораблей. Ракеты например, разрабатывались для многоразового использования. и как нам известно, уже есть попытки удачного приземления.

2. Полет

Наши корабли слишком медленные

Лететь сквозь космос легко. Это – вакуум, в конце концов; ничто не замедляет вас. Но при старте ракеты возникают сложности. Чем больше масса объекта, тем больше силы нужно, чтобы переместить его, и ракеты имеют огромную массу. Химическое ракетное топливо отлично подходит для первоначального ускорения, но драгоценный керосин сгорает за считанные минуты. Импульсное ускорение позволит долететь до Юпитера за 5-7 лет. Это чертовски много фильмов в полете. Нам нужен радикальный новый метод для развития скорости полета.

Поздравлем! Вы успешно запустили ракету на орбиту. Но прежде чем вы вырветесь в космос, откуда не возьмись появится обломок старого спутника и врежется в ваш топливный бак. Все, ракеты больше нет.

Это проблема космического мусора, и это очень реально. “Американская Сеть Наблюдения” за космическим пространством обнаружила 17,000 объектов - каждый, размером с мяч - мчащийся вокруг Земли на скоростях больше чем 17,500 миль в час; и еще почти 500,000 обломков размером менее 10 см. Адаптеры запуска, крышки для объективов, даже пятно краски могут пробить воронку в критических системах.

Щиты Уиппла - слои металла и кевлара - могут защитить от крохотных частей, но ничто не может спасти вас от целого спутника. Их насчитывается около 4000 на орбите Земли, большинство погибших в воздухе. Управление полетом помогает избежать опасных путей, но не идеально.

Вытолкнуть их из орбиты не реалистично - это займет целую миссию, чтобы избавиться лишь от одного мертвого спутника. Так что теперь все спутники будут падать с орбиты самостоятельно. Они будут выбрасывать за борт дополнительное топливо, а затем использовать ракетные ускорители или солнечный парус, чтобы направиться вниз к Земле и сгореть в атмосфере.

4. Навигация

Нет никакого GPS для космоса

“Сеть Открытого космоса”, антенны в Калифорнии, Австралии, и Испании, являются единственным навигационным инструментом для космоса. Все, что запускается в космос – от спутников студенческих проектов до зонда “Новые горизонты”, блуждающего через Пояс Копейра, зависит от них.

Но с большим количеством миссий, сеть становится переполненной. Коммутатор часто занят. Так что в ближайшем будущем, НАСА работает над тем, чтобы облегчить нагрузку. Атомные часы на самих кораблях сократят время передачи в половину, позволяя вычислять расстояния с единственной передачей информации из космоса. И увеличение пропускной способности лазеров будет обрабатывать большие пакеты данных, таких как фотографии или видео-сообщения.

Но чем дальше ракеты отдаляются от Земли, тем менее надежным становится этот метод. Конечно, радиоволны путешествуют со скоростью света, но передачи в глубокий космос по-прежнему занимают несколько часов. И звезды могут указать вам направление, но они слишком далеко, чтобы указать вам, где вы находитесь.

Эксперт по навигации открытого космоса Джозеф Гинн хочет проектировать автономную систему для будущих миссий, которая собрала бы изображения целей и соседних объектов и использовала бы их относительное местоположение, чтобы разбить на треугольники координат космического корабля, не требующее никакого наземного управления.

Это будет как GPS на Земле. Вы ставите GPS приемник на свое авто и проблема решена.

5. Радиация

Космос превратит вас в мешок с раком

Вне безопасного кокона атмосферы Земли и магнитного поля, вас ждет космическая радиация, и это смертельно. Кроме рака, это может также вызвать катаракту и возможно болезнь Альцгеймера.

Когда субатомные частицы стучат в атомы алюминия, из которого сделан корпус космического корабля, их ядра взрываются, испуская еще больше сверхбыстрых частиц, называемых вторичной радиацией.

Решение проблемы? Одно слово: пластик. Он легкий и крепкий, и он полон водородных атомов, маленькие ядра которых не производят много вторичной радиации. НАСА тестирует пластик, который сможет смягчить радиацию в космических кораблях или космических скафандрах.

Или как насчет этого слова: магниты. Ученые на космическом радиационном проекте “Щит Сверхпроводимости” работают над диборидом магния – сверхпроводник, который отклонил бы заряженные частицы далеко от судна.

6. Еда и вода

На Марсе нет супермаркетов

В августе прошлого года астронавты на ISS съели несколько листьев салата, который они вырастили в космосе, впервые. Но крупномасштабное озеленение в нулевой гравитации – это сложно. Вода плавает вокруг в пузырях вместо того, чтобы сочиться через почву, поэтому, инженеры изобрели керамические трубы, чтобы направлять воду вниз к корням растений.

Некоторые овощи уже довольно космически-эффективны, но ученые работают над генетически модифицированной карликовой сливой, высотой меньше метра. Белки, жиры и углеводы могут восполнятся за счет более разнообразного урожая - как картофель и арахис.

Но все это будет зря, если вы исчерпаете всю воду. (На ISS системе переработки мочи и воды необходим периодический ремонт, и межпланетные экипажи не смогут рассчитывать на доукомплектование новых частей.) ГМО здесь тоже могут помочь. Майкл Флинн, инженер научно-исследовательского центра НАСА, работает над водным фильтром, сделанным из генетически модифицированных бактерий. Он сравнил это с тем, как тонкий кишечник перерабатывает то, что вы пьете. В основном вы – система рециркуляции воды, со сроком полезного использования 75 или 80 лет.

7. Мышцы и кости

Невесомость преобразует вас в месиво

Невесомость разрушает тело: определенные иммунные клетки не в состоянии выполнять свою работу, а эритроциты взрываются. Это способствует появлению камней в почках и делает ваше сердце ленивым.

Астронавты на ISS тренируются, чтобы бороться с атрофией мышц и потерей костной массы, но они все еще теряют массу кости в космосе, и те циклы вращения невесомости не помогают другим проблемам. Искусственная гравитация исправила бы все это.

В своей лаборатории в массачусетском технологическом институте, бывший астронавт Лоуренс Янг проводит испытания на центрифуге: испытуемые лежат на боку на платформе и вращают ногами педали на стационарном колесе, а вся конструкция постепенно раскручивается вокруг своей оси. Результирующая сила воздействует на ноги космонавтов, отдалённо напоминая гравитационное воздействие.

Тренажёр Янга слишком ограничен, его можно использовать использовать больше часа или два в день, для постоянной гравитации, целый космический корабль должен будет стать центрифугой.

8. Психическое здоровье

Межпланетные путешествия - прямой путь к безумию

Когда у человека случается инсульт или сердечный приступ, врачи иногда понижают температуру пациента, замедляя их метаболизм, чтобы уменьшить повреждение от отсутствия кислорода. Это – уловка, которая могла бы работать и для астронавтов. Межпланетное путешествие в течение года (как минимум) , проживание в тесном космическом корабле с плохой едой и нулевой частной жизнью - рецепт для космического безумия.

Вот почему Джон Брэдфорд говорит, что мы должны спать во время космического путешествия. Президент проектной фирмы SpaceWorks и соавтор отчета для НАСА на длинных миссиях, Брэдфорд считает, что криогенная заморозка экипажа сократит расходы еды, воды, и сохранит команду от психического расстройства.

9. Посадка

Вероятность аварии

Планета, привет! Вы были в космосе в течение многих месяцев или даже несколько лет. Далекий мир наконец виднеется через ваш иллюминатор. Все, что вы должны сделать – приземлиться. Но вы кренитесь через лишенное трения пространство со скоростью 200,000 миль в час. О, да, и еще есть гравитация планеты.

Проблема приземления все еще одна из самых актуальных, которую предстоит решить инженерам. Вспомните неудачную на Марс.

10. Ресурсы

Вы не можете взять гору алюминиевой руды с собой

Когда космические корабли отправятся в долгое путешествие, они возьмут с собой запасы с Земли. Но вы не можете взять с собой все. Семена, кислородные генераторы, возможно несколько машин для строительства инфраструктуры. Но поселенцы должны будут сделать все остальное сами.

К счастью космос не совсем бесплоден. “У каждой планеты есть все химические элементы, хотя концентрации отличаются”, говорит Иэн Кроуфорд, планетарный ученый из Биркбека, Лондонского университета. У луны есть много алюминия. У Марса есть кварц и окись железа. Соседние астероиды – большой источник углеродных и платиновых руд - и воды, как только первопроходцы выяснят, как взорвать материю в космосе. Если взрыватели и бурильщики слишком тяжелы, чтоб взять их на корабль, они должны будут извлечь ископаемые другими методами: таяние, магниты или переваривающие металл микробы. И НАСА изучает процесс 3D печати, чтобы напечатать целые здания - и не будет никакой потребности импортировать специальное оборудование.

11. Исследование

Мы не можем сделать все сами

Собаки помогли людям колонизировать Землю, но они не выжили бы на . Чтобы распространиться в новом мире, нам будет нужен новый лучший друг: робот.

Колонизация планеты требует много трудной работы, и роботы могут весь день рыть, не имея необходимость есть или дышать. Текущие прототипы - большие и громоздкие, они с трудом передвигаются по земле. Таким образом, роботы должны быть не похожи на нас, это может быть лёгкий управляемый бот с клешнями в форме экскаваторного ковша, разработанный НАСА, чтобы вырыть лед на Марсе.

Однако, если работа требует ловкости и точности, то тут не обойтись без человеческих пальцев. Сегодняшний космический скафандр разработан для невесомости, а не для пеших прогулок по экзопланете. У прототипа НАСА Z-2 есть гибкие суставы и шлем, который дает четкое представление о любой тонкой фиксации потребностей проводки.

12. Космос огромен

Варп-двигатели все еще не существуют

Самой быстрой вещью, которую когда-либо строили люди, является зонд по имени Гелиос 2. Он уже не функционирует, но если бы в космосе был звук, то вы услышали бы его крик, поскольку он до сих пор вращается вокруг солнца на скоростях больше чем 157,000 миль в час. Это почти в 100 раз быстрее, чем пуля, но даже в при такой скорости потребовалось бы приблизительно 19,000 лет, чтобы достигнуть ближайшую к нам звезду – Альфа Центавра. Во время такого длительного полета сменилось бы тысячи поколений. И вряд ли кто-то мечтает умереть от старости в космическом корабле.

Чтобы победить время нам нужна энергия – очень много энергии. Возможно вы могли бы добыть на Юпитере достаточное количества гелия 3 для термоядерного синтеза (после того, как изобретем термоядерные двигатели, конечно же). Теоретически, околосветовых скоростей можно добиться с помощью энергии аннигиляции материи и антивещества, но заниматься подобным на Земле – опасно.

“Вы никогда не хотели бы делать это на Земле”, говорит Ле Джонсон, техник НАСА, который работает над сумасшедшими идеями звездолета. “Если вы сделаете это в открытом космосе, и что-то пойдет не так, вы не разрушаете континент”. Слишком сильно? Как насчет солнечной энергии? Все, что вам потребуется – это парус, размером с Техас.

Намного более изящное решение взломать исходный код вселенной - с помощью физики. Теоретический двигатель Мигеля Алькубьерре сжал бы пространство-время перед вашим кораблем и расширил бы позади него, так вы могли бы перемещаться скоростью, превышающую скорость света.

Человечеству будут нужны еще несколько Эйнштейнов, работающих в местах как Большой Адронный Коллайдер, чтобы распутать все теоретические узлы. Вполне возможно, что мы сделаем некоторое открытие, которое изменит все, но этот прорыв вряд ли спасет сложившуюся ситуацию. Если вы хотите больше открытий, вы должны вкладывать в них большие деньги.

13. Есть только одна Земля

Мы должны иметь смелость остаться

Пара десятилетий назад, научно-фантастический автор Ким Стэнли Робинсон изобразил схематически будущую утопию на Марсе, построенном учеными из перенаселенной, перенапрягшей Земли. Его “Марсианская трилогия” сделала мощный толчок для колонизации . Но, на самом деле, кроме науки, почему мы стремимся в космос?

Потребность исследовать заложена в наши гены, это единственный аргумент - первопроходческий дух и желание узнать свое предназначение. “Несколько лет назад мечты о покорении космоса занимали наше воображение, - вспоминает сотрудник NASA, астроном Хайди Хаммел. - Мы говорили на языке отважных покорителей космоса, но всё изменилось после того, как станция «Новые горизонты» в июле 2015 года. Перед нами открылось всё многообразие миров Солнечной системы».

А что же с судьбой и предназначением человечества? Историки знают лучше. Расширение Запада было захватом земли, и великие исследователи были главным образом в нем ради ресурсов или сокровищ. Человеческая охота к перемене мест выражается только в обслуживании политического или экономического желания.

Конечно, нависшее разрушение Земли может быть стимулом. Исчерпайте ресурсы планеты, измените климат, и космос станет единственной надеждой на выживание.

Но это опасный ход мыслей. Это создает моральную опасность. Люди думают, что если мы , то можем начать с чистого листа где-нибудь на Марсе. Это неправильное суждение.

Насколько нам известно, Земля – единственное пригодное для жилья место в известной нам Вселенной. И если мы собираемся покинуть эту планету, то это должно быть нашим желанием, а не следствием безвыходного положения.

Изучение и освоение космического пространства необходимо не только для раскрытия связей, которые существуют между космическими процессами и различными явлениями, происходящими на поверхности нашей планеты.

Именно в космосе человек может получить ответ на многие волнующие вопросы, которые трудно разрешить, оставаясь в земных рамках. Задач и проблем подобного рода множество.

Немало трудов и даже человеческих жизней было положено на то, чтобы выяснить, обосновать и утвердить представления о шарообразной форме Земли и ее суточном вращении вокруг своей оси. Задачи эти и в самом деле были далеко не простыми.

Радиус нашей планеты столь велик, что кривизна земной поверхности практически неощутима. Тем более, что человек может охватить взглядом лишь сравнительно небольшой район, а возможности передвижения у наших предков были весьма ограничены. Еще сложнее обнаружить вращение планеты. Согласно так называемому «принципу относительности Галилея» не существует таких опытов, с помощью которых наблюдатель мог бы обнаружить равномерное и прямолинейное движение системы, внутри которой он находится. Отсюда следует, что человек не может ощущать скорости движения, он ощущает только ее изменения, т. е. ускорения. Между тем движение точек земной поверхности, которое они совершают, участвуя в суточном вращении, практически весьма мало отличается от равномерного и прямолинейного. Центробежное ускорение в этом движении невелико и непосредственно неощутимо.

Разумеется, земные наблюдения, — такие, как исчезновение корабля за линией горизонта или возможность осуществления кругосветных путешествий, наводили на мысль о шарообразности Земли. Однако окончательное решение этого вопроса стало возможно только тогда, когда научные наблюдения вышли за земные рамки — в космос.

Как известно, наш естественный спутник Луна светит отраженным светом Солнца. Но иногда в своем движении вокруг Земли Луна попадает в ту тень, которую Земля отбрасывает в мировое пространство. Происходит лунное затмение. При этом на поверхности Луны, как па огромном экране, можно увидеть очертания земной тени. Было замечено, что по всех случаях эта тень имеет форму круга. По только шар в любом положении всегда отбрасывает круглую тень. Так наблюдение явления, происходящего за пределами Земли, в космическом пространстве, помогло разрешению вопроса о форме нашей планеты.

А если бы человек имел возможность подняться над поверхностью Земли, в космос, на большую высоту, то он сразу увидел бы шарообразность планеты, как увидели ее наши космонавты, а затем и все мы на телевизионных экранах «глазами» телекамер, установленных на советском космическом корабле «Восход 2» вовремя первой космической «прогулки» А. Леонова.

Что касается вращения Земли, то для того, чтобы его обнаружить, были придуманы специальные эксперименты, например, маятник Фуко. Однако наилучшее решение задачи дают наблюдения за движением тел, выведенных человеком в космос, па околоземные орбиты— искусственных спутников Земли. Если бы наша планета не вращалась вокруг своей оси, то спутник, движущийся по полярной орбите, при каждом обороте проходил бы вдоль одних и тех же меридианов. Однако и действительности наблюдается смещение трассы спутников к западу. Это — прямое следствие вращения Земли.

Решение земных задач, о которых идет речь, «через» космос отнюдь не является простой случайностью. Чтобы изучить те или иные природные закономерности, необходимо охватить нашими исследованиями все более и более широкие области, в которых эти закономерности себя проявляют. Отсюда непосредственно вытекает необходимость изучения не только земных, но и космических процессов.

И поэтому не случайно, что астрономическими наблюдениями человек занимался с глубокой древности. Уже тогда люди понимали, что решение таких задач, как определение местоположения наблюдателя на поверхности Земли, измерение времени, нахождение правильного курса корабля в открытом море, может быть получено наиболее просто при помощи космических наблюдении.

По мере развития науки увеличивалось число различных земных проблем, на которые можно было получить ответ только у космоса. А сами эти проблемы становились все более и более глубокими. В качестве примера можно привести такую актуальную научную задачу, как изучение внутреннего строения и геологической истории Земли. При исследовании этого вопроса ученые сталкиваются с немалыми трудностями. Они связаны, с одной стороны, с весьма большой длительностью эволюции нашей планеты, с другой, — с тем обстоятельством, что в распоряжении науки имеются далеко неполные данные, относящиеся к различным геологическим эпохам. Все эти трудности могут быть, однако, успешно преодолены путем сравнительного изучения Земли и других подобных ей небесных тел — членов солнечной системы. Эти небесные тела имеют единую природу с нашей планетой, связаны с ней общностью происхождения.

Остановимся хотя бы на такой проблеме, как исследование природы земного магнетизма. Как известно, ученые давно бьются над решением этой удивительной загадки.

Создано немало различных теорий, но какая из них ближе всего к истине — все еще не ясно. Некоторые исследователи полагают, что магнитные свойства Земли связаны с ее вращением вокруг оси, другие считают, что источником земного магнетизма служит внутреннее ядро нашей планеты. Как проверить, кто из них прав? Вот тут-то на помощь и должна прийти Луна. У нее заведомо нет внутреннего ядра, так как они бывают лишь у достаточно массивных небесных тел; и вращается Луна гораздо медленнее, чем Земля. Если, несмотря на это, у Луны все же были бы обнаружены магнитные свойства, то для природы земного магнетизма пришлось бы искать другие объяснения.

Еще в 1959 г. во время полета к Луне советской космической станции «Луна 2» магнитометр, установленный на ее борту, магнитного поля у Луны не обнаружил, хотя чувствительность прибора была весьма велика. Если бы даже магии гное поле Луны было в тысячи раз слабее земного, оно было бы зарегистрировано; поэтому объяснение земного магнетизма электрическими токами во внутреннем ядре Земли приобретает немалую убедительность.

Кстати сказать, магнитное поле не было зарегистрировано американской станцией «Маринер 4» и у планеты Марс, масса которой тоже меньше массы Земли.

В свое время Д. И. Менделеев высказал смелую и многообещающую гипотезу о глубинном и, следовательно, неорганическом происхождении части нефтяных запасов, гипотезу, в наши дни получающую все больше и больше подтверждений. Во всяком случае, газ и нефть обнаруживаются на таких глубинах и в таких слоях, где отсутствуют вещества животного или растительного происхождения.

Между тем специалисты считают, что все разведанные нефтяные запасы будут полностью исчерпаны уже через несколько десятков лет. Но если в принципе возможно образование «неорганической» нефти, то не исключено, что нефтяные ресурсы нашей планеты вовсе не ограничиваются теми ее запасами, которые расположены в непосредственной близости от поверхности Земли. В недрах планеты могут быть заключены огромные количества неорганической нефти.

Для практического решения этой проблемы необходимо осуществить бурение на глубину в десятки, a может быть, и в сотни километров, что также относится еще к области проектов. Между тем астрономические наблюдения показывают, что на Луне имеются выходы горючих газов, в частности, углерода, присутствие которого характерно для районов нефтяных месторождений. Это обстоятельство наводит на предположение, что на Луне, быть может, имеется нефть. Но маловероятно, чтобы лунная нефть могла иметь органическое происхождение. Поэтому если на нашем естественном спутнике удастся обнаружить нефтяные запасы, это будет означать, что в недрах Земли должны существовать колоссальные запасы неорганической нефти.

Как известно, сейчас среди ученых всего мира общим признанием пользуется теория «холодного» происхождения Земли и других планет. Согласно этой теории наша планетная система образовалась из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Сначала частицы пыли и газа образовали ряд сгущений на разных расстояниях от Солнца, а затем из этих сгущений, постепенно увеличивающихся в размерах, сформировались планеты. Таким образом, на ранних стадиях своего существования Земля, по-видимому, была совершенно лишена атмосферы. Ее воздушная и водная оболочки образовались несколько позже за счет выделения газов сквозь «поры» земной коры, которое продолжается и в наши дни.

Сторонники «поровой» теории утверждают, что нефть возникла на самой заре существования нашей планеты в ее недрах, где и находится до сих пор. Используемые же человеком месторождения составляют лишь совершенно ничтожную долю общих запасов нефти, которых должно хватить на многие тысячелетия. Выяснить обоснованность подобных предсказаний поможет изучение Луны.

Не только «нефтяная», но и такие проблемы, как распределение других полезных ископаемых, вулканизм, прогнозирование землетрясений, природа источник ков внутренней энергии Земли и т. д., могут быть решены благодаря изучению планет солнечной системы и их спутников.

И вообще сравнение земных явлений с материалами космических исследований может значительно расширить наши знания и представления о различных формах движения материи, о самых разнообразных природных процессах. Например, современная биология достигла такой ступени развития, когда открывается реальная возможность достичь качественного прогресса в развитии этой науки на основе достижений смежных наук — физики, математики, астрономии, химии, кибернетики.

Одним из важнейших путей решения этой задачи является изучение форм жизни в космосе. Почему же для исследования биологических процессов недостаточно изучения земных организмов, мир которых так разнообразен? И чего именно можно ожидать от знакомства с внеземными формами жизни?

Дело в том, что строение и структуры живых организмов находятся в тесном соответствии с внешними условиями. Живые организмы как бы отражают условия среды. Поэтому можно надеяться, что па тех планетах, где физические условия существенно отличаются от земных, мы обнаружим живые организмы, совершенно не похожие на земные. Их изучение и сравнение с известными человеку формами позволит глубже проникнуть в закономерности биологических явлений.

С другой стороны, изучение внеземных живых организмов может оказаться также чрезвычайно полезным для развития бионики. Эта наука ставит своей целью техническое воплощение различных биологических механизмов, выработанных живой природой в процессе приспособления к внешним условиям и борьбы за существование. Расширение диапазона изучения живых форм за счет организмов, обитающих на иных планетах, без сомнения, внесет в бионику новые плодотворные идеи.

Выход в космос не только позволяет нам глубже понять происходящее на Земле, но и в ряде случаев дает возможность открыть такие процессы, проявления которых мы в земных условиях вообще не замечаем. В то же время в космосе они протекают в форме, доступной современным средствам наблюдения. Характерным примером подобного рода может служить история открытия атомной энергии. В свое время при изучении звезд астрономы обнаружили, что эти небесные Чела являются мощными источниками теплового излучения. Стало очевидно, что мы столкнулись с принципиально новым видом энергии, поскольку ни один из источников, известных до этого, не мог бы обеспечить такого колоссального энергетического выхода, какой наблюдается у Солнца и звезд.

Открытие этого факта явилось могучим стимулом для проведения соответствующих исследований нашего дневного светила и других звезд. Развернулись интенсивные работы в области изучения строения вещества. Все это вместе взятое и привело в конечном итоге к овладению энергией атомного ядра.

Можно ожидать, что по мере дальнейшего проникновения человека в тайны Вселенной познание космических закономерностей все чаще и чаще будет служить земным наукам, служить отправной точкой исследований, способных дать практический выход.

Космос, Вселенную с полным правом можно назвать гигантской, бесконечно разнообразной природной лабораторией «строения и движения материи». Здесь мы встречаем такие состояния вещества, такие формы движения, которые пока не можем ни воспроизвести, ни исследовать в земных лабораториях. Огромные давления, колоссальные температуры, процессы, сопровождающиеся выделением гигантских количеств энергии, абсолютный вакуум, мощные магнитные поля, элементарные частицы, обладающие сверхвысокими энергиями — вот далеко не полный перечень условий и явлений, с которыми можно встретиться в пространстве Вселенной.

В качестве одной из перспективных проблем, которые могут быть решены в лаборатории Вселенной, можно указать чрезвычайно интересную проблему формирования космических тел из дозвездной материи — проблему, которая на наших глазах превращается в одну из самых актуальных задач современной астрономии. Значение ее огромно. Оно состоит не только в том, что решив эту проблему, мы будем знать, как и при каких обстоятельствах формируются те или иные небесные тела. Дело прежде всего в том, что мы можем открыть новые, неизвестные еще на Земле состояния вещества, новые процессы превращения материи, ее переходы из одного качественного состояния в другое. А это может указать человеку реальный путь к овладению новыми силами природы и новыми источниками энергии. Все это вместе взятое говорит в том, что изучение космоса, неотъемлемой частью которого является наша планета Земля — необходимая и притом важнейшая ступень в познании окружающего нас мира.

Статьи по теме: