👨‍🎓 🍭 ⛄️ Zu den Prioritäten der Raumerweiterung 🚘 🔎 👨🏻‍💼

Am 11. Juni wurde eine Spendenaktion zur Erstellung eines Missionsprojekts für einen bemannten Überflug von Mars und Venus erfolgreich abgeschlossen . Ich wollte einige Zeit darüber schreiben, wo und warum es besser ist zu fliegen, aber da ich Flugmissionen sehr kritisch gegenüberstehe, habe ich die Veröffentlichung verschoben, damit Kritik nicht versehentlich eine allgemein nützliche Idee beeinträchtigt. Nun, nachdem wir uns den Glückwünschen angeschlossen haben und dem Entwicklerteam des Projekts alles Gute wünschen, können wir ohne Störung spekulieren, welches Objekt für die bemannte Raumerweiterung am beliebtesten sein wird.

Wie Entdeckungen Ziele veränderten

Links - Mars, wie das Hubble-Teleskop es sieht, rechts - wie Astronomen des späten 19. Jahrhunderts den Mars sahen

Die Antwort auf die Frage „Wohin fliegen?“ War für Science-Fiction-Autoren des frühen bis mittleren 20. Jahrhunderts einfach - jedes Ziel war aufgrund mangelnden Wissens attraktiv. Die mysteriöse Rückseite des Mondes, bedeckt mit ewigen Wolken Venus, Mars mit seinen Kanälen - es war notwendig, überall hin zu fliegen. Aber wissenschaftliche Entdeckungen waren bitter. Es gab keine Atmosphäre, Eingeborene oder irgendetwas Interessantes auf dem Mond außer Regolith und Vulkangestein. Die Venus, die als die Vergangenheit der Erde dargestellt wurde, wurde nicht von prähistorischen Frauen bewohnt und unter den Wolken war eine echte Hölle mit einer Temperatur von 500 ° und einem Druck von 100 Atmosphären. Der Mars, der eine alte weise Zivilisation sein sollte, die mit einem Mangel an Wasser und Sauerstoff oder in extremen Fällen mit seinen Ruinen zu kämpfen hatte, erwies sich als tot, und selbst die Sphinx mit Pyramiden, die von Sonden in Kydonia entdeckt wurden, erwies sich wie Kanäle als optische Täuschung.Und es ist schwierig, der Person, die das Mondprogramm aufruft, etwas zu antworten, bei dem Menschen sechsmal mit dem beleidigenden Wort "Flaggenstock" auf einem anderen Himmelskörper gelandet sind. In der Tat haben die Menschen den Mond verlassen und sind seit vierzig Jahren nicht mehr motiviert, zurückzukehren.

Im einundzwanzigsten Jahrhundert ist die Situation nicht viel besser. Wir haben viel durch automatische Missionen gelernt, aber in der Welt derer, die in der Industrie arbeiten oder sich nur für den Weltraum interessieren, gibt es keinen Konsens über das Ziel des nächsten „riesigen Sprunges“ der Menschheit. In Streitigkeiten und Diskussionen werden einige der vielversprechendsten Ziele bestätigt:

Mond. Für die Mondbasis steht beispielsweise der neue Direktor der Europäischen Weltraumorganisation Johan-Dietrich Werner. Egal wie nützlich die ISS ist, sie ist nicht ewig, und auf der Mai-Konferenz schlug Werner die Idee einer Basis auf der anderen Seite des Mondes vor.
. NASA, . , , , Mars One ( )
. 2013 Inspiration Mars — 500 2018 . , 2015, , — , . .
Orbitalstationen. Tatsächlich ist das einzige Projekt, das jetzt erfolgreich funktioniert, die ISS, die seit 15 Jahren fliegt, und die Leute haben kontinuierlich daran gearbeitet und Expeditionen besucht, die nach China Tiangong fliegen. Zusätzlich zur Erdumlaufbahn wurden Stationsideen an den Punkten von Lagrange und in der Umlaufbahn des Mondes vorgeschlagen.

Lassen Sie uns versuchen, diese Optionen genauer zu betrachten.

Fluch der Mission

Die sogenannte Flugmission besteht darin, dass das Schiff ausgehend von einer niedrigen Erdumlaufbahn am Zielobjekt vorbei fliegt, ohne in dessen Umlaufbahn einzutreten. Manchmal können Sie mehrere Objekte besuchen und die Umlaufbahn durch Gravitationsmanöver auf den Zielplaneten ändern. Normalerweise werden die Planeten neben der Erde - Mars, Venus - als Ziele ausgewählt. Solche Projekte wurden in der UdSSR und in den USA ins Leben gerufen , 2013 machte Tito viel Lärm und jetzt wollen Kosmonautik-Enthusiasten aus Russland ein Projekt für eine solche Mission entwickeln.

Im Projekt der Flugmission von 2021 bis 2023 wird vorgeschlagen, ein Schiff zu verwenden, das auf dem europäischen ATV-LKW basiert

Aber jede Flugmission hat ein großes Problem, dessen Lösungsmittel vom Entwicklungsteam vorgestellt werden müssen. In einfachen Worten, eine Flugmission sitzt monatelang unter den schwierigen und gefährlichen Bedingungen eines kleinen Schiffes und fliegt mehrere Stunden am Zielplaneten vorbei. Was kann eine Person unter solchen Bedingungen tun? Machen Sie ein Bild vom Planeten aus der Umlaufbahn und drücken Sie ein paar Knöpfe, einschließlich wissenschaftlicher Instrumente? Aber automatische Maschinen, die weniger wiegen, keine Nahrung, Wasser, Sauerstoff und Hygieneprodukte benötigen, können jahrelang im Schlafmodus fliegen, sie haben buchstäblich eiserne Nerven und ihr Tod ist keine Tragödie.

Bei der Mission Inspiration Mars müsste ich auf die Nachtseite des Mars schauen, was noch trauriger ist

Warum überhaupt Leute schicken, wenn die Maschinen einfacher und billiger sind und die Arbeit besser machen? Das Entwicklerteam der Flugmission sollte sich eine hohe und wichtige Aufgabe einfallen lassen, für die Menschen benötigt werden, und ihr Risiko und ihre Unannehmlichkeiten werden in irgendeiner Weise gerechtfertigt sein. Gleichzeitig halten die vorgebrachten Ideen der Kritik nicht stand:

Neue wissenschaftliche Informationen erhalten . In wenigen Stunden, in denen Menschen an einem Ziel vorbeifliegen, können sie nicht mehr wissenschaftliche Informationen erhalten als ein Roboter. Darüber hinaus kann der Roboter in die Umlaufbahn des Planeten gebracht werden und wird dort jahrelang sein.
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Station "Salyut-7"

Orbitalstationen erschienen vor relativ langer Zeit - "Salyut-1" ging im Frühjahr 1971 ins All. Es wurde als asymmetrische Antwort auf das US-Mondprogramm entwickelt, aber die Idee überlebte den Konkurrenten und war sehr nützlich. Es waren Orbitalstationen, die es den Menschen ermöglichten, nicht tagelang, sondern monatelang im Weltraum zu sein. An Orbitalstationen werden viele physikalische, biologische, medizinische und andere Experimente durchgeführt. Vor kurzem sind private Orbitalstationsprojekte erschienen.. Unter dem Gesichtspunkt der Raumerweiterung ist die Orbitalstation jedoch ein Umschlagpunkt und nicht das ultimative Ziel. Der Weltraum ist leer und im Gegensatz zum Planeten kann die Orbitalstation keine lokalen Ressourcen nutzen. Daher können Enthusiasten von Orbitalstationen jetzt nicht die Frage beantworten, warum eine Orbitalstation jenseits der Erdumlaufbahn benötigt wird. Vielleicht gibt es deshalb keine hellen und sichtbaren Projekte neuer Orbitalstationen. Ja, manchmal sprechen sie über die Station an einem der Punkte von Lagrange, aber auch hier wird sie normalerweise als Umschlagpunkt auf dem Weg zum Mond angesehen.

Zwei Finalisten

Infolgedessen haben wir noch zwei Finalisten - Luna und Mars. In den letzten Monaten bin ich allmählich zu dem Schluss gekommen, dass der Mond das Ziel des 21. Jahrhunderts werden sollte. Lassen Sie Roboter auf dem Mars reisen, aber selbst dort zu landen ist meiner Meinung nach irrational. Aber es lohnt sich zu versuchen, eine zumindest besuchte Basis auf dem Mond aufzubauen, und ich werde versuchen, meine Meinung zu argumentieren.

Das erste Argument. Flugzeit

Entfernung zum Mond auf der Skala der Lichtgeschwindigkeit.

Der Mond kann in drei Tagen erreicht werden. Es dauert ungefähr sechs Monate, um zum Mars zu fliegen. Diese einfache Tatsache ist auf unserem derzeitigen Stand der Technik die wichtigste. Eine Notevakuierung ist vom Mond aus möglich, nicht jedoch vom Mars. Von den 9 bemannten Flügen zum Mond hatte einer ( Apollo 13 ) einen tödlichen Unfall, aber die Fähigkeiten des Mondmoduls reichten aus, um das Leben der Astronauten zum Zeitpunkt ihrer Rückkehr aufrechtzuerhalten. Ein ähnlicher Unfall auf dem Weg zum Mars ist der sichere Tod. Eine Technik ist niemals 100% zuverlässig.
Die Entfernung zum Mond beträgt ungefähr eine Lichtsekunde. Sie können ganz einfach in Echtzeit in Kontakt bleiben und den Betrieb wissenschaftlicher Instrumente synchronisieren. Die Entfernung zum Mars beträgt 3 bis 22 Lichtminuten. Wenn Sie Mars anrufen möchten, wird Ihr Gesprächspartner Ihnen im besten Fall nach 6 Minuten und im schlimmsten Fall nach 40 Minuten antworten. Die einzige Option für eine akzeptable Kommunikation ist E-Mail. Und etwa alle zwei Monate, wenn sich die Sonne zwischen Erde und Mars befindet, ist die Kommunikation im Allgemeinen alle 26 Monate unmöglich.
Neben der Kommunikation stellt die Flugdauer qualitativ unterschiedliche Anforderungen an Schiffe. Für zwei Wochen des Erd-Mond-Erde-Fluges gibt es genügend nicht erneuerbare Vorräte an Wasser, Nahrungsmitteln, Sauerstoff und Elektrizität. Ein Flug zum Mars kann nicht ohne ein geschlossenes Lebenserhaltungssystem auskommen, das viel komplizierter ist.

Das zweite Argument. Nichts passiert kostenlos

Schauen Sie sich die Karte der charakteristischen Geschwindigkeit (Delta-V) an, die Sie für die Bewegung zwischen den Körpern des Sonnensystems benötigen: Das

weiße Dreieck bedeutet die Möglichkeit eines Luftwiderstands für die Atmosphäre. Auf der Rennstrecke scheint alles einfach zu sein, und der Spielraum der charakteristischen Geschwindigkeit scheint für die Straße zum Mond und zum Mars vergleichbar zu sein. Das aerodynamische Bremsen ist jedoch nicht frei. Das aerodynamische Schild- und Landesystem hat eine Masse. Und nicht die Tatsache, dass das Landesystem für den Mars mit "freiem" Bremsen über die Atmosphäre einfacher ist als das Landesystem auf dem Mond. Zum Beispiel wog der Landeschritt für die sanfte Landung des 900 kg schweren Curiosity Rovers 2,4 Tonnen. Eine Mondlandestation mit der gleichen Anfangsmasse ermöglicht die Landung etwa 1,5 Tonnen an die Oberfläche, was für einen ähnlichen Rover und Landungssteg ausreicht.

Das dritte Argument. Kein Glück mit der Atmosphäre

Staub auf den Sonnenkollektoren des Spirit Rovers

Im Allgemeinen ist die Marsatmosphäre durch überraschend ungünstige Eigenschaften gekennzeichnet. Der Druck auf der Marsoberfläche ist vergleichbar mit dem Druck in einer Höhe von ~ 30 km über der Erde, und die Atmosphäre selbst besteht zu 95% aus Kohlendioxid. Einerseits ist die Atmosphäre zu dicht, um beim Starten oder Landen ignoriert zu werden, andererseits ist sie zu dünn, um überhaupt ohne Raumanzug auf der Oberfläche zu laufen. Es ist schwierig, etwas Nützliches zu verwenden. Ja, speziell entwickelte Geräte können darin fliegen, und Sie können beispielsweise versuchen, damit Pflanzen zu züchten und Sauerstoff zu produzieren. Dies ist jedoch schwierig. Die Atmosphäre ist nicht dicht genug, um Wärme zu speichern, und trotz der Tatsache, dass es auf dem Mars keine extreme Mondhitze gibt, sind die Bedingungen nicht viel besser. Der Bereich von -140 ° bis + 20 ° ist leider durchaus vergleichbar mit dem Mond -170 ° - + 110 °.Die Marsatmosphäre ermöglicht auch die Bildung von Staubstürmen im planetarischen Maßstab, die den Betrieb von Sonnenkollektoren stören und alle Geräte mit Staub füllen. Auf dem Mond ist Staub auch unangenehm, er ist abrasiv und erfordert erhöhte Aufmerksamkeit bei der Entwicklung der Reibteile von Mechanismen. Aber im Allgemeinen macht ihn die Marsatmosphäre nicht schöner als den Mond und möglicherweise auch umgekehrt.

Das vierte Argument. Über Wasser und Ressourcen

In den letzten Jahren wurde Wasser im gesamten Sonnensystem von Merkur bis zu Saturnmonden entdeckt. Leider spornen diese Entdeckungen die Kolonisationsbemühungen überhaupt nicht an - andere Bedingungen bleiben kritisch unpraktisch. Es gibt Wasser auf dem Mars und auf dem Mond, und dort und dort gibt es viel davon. Vielleicht ist es einfacher, es auf den Mars zu bringen, es hat zuverlässig Eis in großen und konzentrierten Mengen, aber niemand ist wirklich in Krater auf den Polen des Mondes hinabgestiegen, es kann nicht schwieriger sein, dort Wasser zu bekommen.

Blau - Wasser, Grün - Infrarot - Hell - Rot - Pyroxen - Mineral

In Bezug auf die Geologie ist der Mars reicher als der Mond. Es hatte eine lange und interessante Geschichte, es ist bereits fast zuverlässig bekannt, dass es einst buchstäblich Ozeane mit flüssigem Wasser gab. Die Geschichte des Mondes ist ärmer, es gab kein flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche und es wird nicht möglich sein, Sedimentgesteine zu finden, die auf dem Mars im Überfluss vorhanden sind. Unter dem Gesichtspunkt der Kolonialisierung wird jedoch die Frage der wirtschaftlichen Nutzung lokaler Ressourcen am wichtigsten sein. Und hier scheint der Mond nicht weit hinter dem Mars zu sein. Zum Beispiel in einer Studie von 2014Es wird vermutet, dass Pflanzen sowohl auf Mars- als auch auf Mondböden recht erfolgreich wachsen. Ja, natürlich haben wir in der Studie Bodensimulatoren verwendet, aber die Marsoberfläche ist uns dank Robotern bekannt, und wir haben ziemlich viel Boden vom Mond mitgebracht, damit wir hoffen können, dass die Simulatoren genau genug sind.

Karte der Verbreitung von Eisenoxid auf dem Mond.

Verschiedene Arten von Basalten auf dem Mond.

Das fünfte Argument. Über die Wissenschaft

Und auf dem Mond und auf dem Mars können Sie sehr interessante Forschungen durchführen. Auf dem Mars wird seine Geschichte äußerst interessant sein - wie hat er Wasser und Sauerstoff verloren, war Leben auf ihm und wurde es jetzt bewahrt? Auf dem Mond können Sie ein breiteres Spektrum von Studien durchführen. Neben der direkten Erkundung des Mondes können darauf auch Teleskope gebaut werden, die in Zusammenarbeit mit der Erde ein Interferometer mit einer riesigen Basis erzeugen können. Es wird möglich sein, die kleinen Planeten benachbarter Sterne leicht zu untersuchen und ihr Spektrum aufzunehmen. Wer weiß, vielleicht sind Steinplaneten mit viel Wasser und Sauerstoff so häufig wie die Gasriesen, die wir jetzt sehen können? Darüber hinaus kann der Mond zu einem Kolonisationspolygon werden. Wie baue ich eine Basis? Wie organisiert man die Lebenserhaltung darin? Wie nutze ich lokale Ressourcen? All dies kann effektiv auf dem Mond gelernt werden.Der Mars wird bereits erfolgreich von Robotern untersucht, und wenn wir lernen, wie man Kolonien auf anderen Himmelskörpern baut, ist er an der Reihe.

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Es wird angenommen, dass die Mission zum Mars viel prestigeträchtiger sein wird als das Mondprogramm. Ich bin nicht einverstanden. Tatsache ist, dass das Mondprogramm des 20. Jahrhunderts tatsächlich ein Sprung über seinen Kopf war. Ja, sechs Expeditionen landeten auf dem Mond, aber drei von ihnen verbrachten nur einen Tag an der Oberfläche und die restlichen drei - nur drei Tage. Dies ist eine sehr kurze Zeit. Es gab nur einen professionellen Geologen auf dem Mond. Sogar Maschinengewehre sind noch nicht an den Polen gelandet, und niemand hat tief in den Mondboden gebohrt. Ja, in der Tat ist die Wiederholung des amerikanischen Mondprogramms uninteressant und nicht prestigeträchtig. Aber für eine lange Zeit zu kommen, eine Basis aufzubauen, Wissenschaft in großem Stil zu betreiben - das wird wirklich ein riesiger Sprung nach vorne sein.

Über wo, was und wie man auf dem Mond macht - im nächsten Teil.
Mit dem Tag "Gedanken über die Zukunft der Astronautik" Reflexionen über Gegenwart und Zukunft der Astronautik.

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