Чего добьется космонавтика через полвека: 5 предсказаний ученого из РАН
Глобальное потепление и угроза военных конфликтов заставляет задуматься о том, что однажды человечеству придется покинуть Землю. И хоть пока это кажется фантастикой, работы в данном направлении уже ведутся. «Афиша Daily» поговорила с ученым из Института космических исследований РАН, чтобы узнать, как изменится изучение космоса к 2070 году.
Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН
Чтобы предполагать, как будет развиваться космическая отрасль в ближайшие 30–50 лет, нужно, во-первых, понимать, какие направления исследований актуальны сейчас. А во-вторых, — оглянуться назад на тот же временной отрезок.
Еще 30–50 лет назад некоторые современные исследования даже не существовали как научные направления. Например, поиск и исследование экзопланет (экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг звезд и не входят в Солнечную систему. — Прим. ред.). 50 лет назад еще ни одна экзопланета не была открыта, а сейчас известно больше четырех тысяч. Мы стали участниками фантастического прогресса в этой области. Еще несколько лет назад никто не мог напрямую наблюдать и изучать экзопланеты. Ученые делали это косвенно, наблюдая звезды, которым принадлежат эти планеты. Теперь же, благодаря современным технологиям, прямое наблюдение стало возможным.
Именно в изучении экзопланет в ближайшие годы можно ожидать революционных открытий. Тем более скоро появятся новые сверхмощные средства наблюдения: сверхбольшой наземный оптический телескоп (он станет самым большим телескопом в мире. — Прим. ред.) и космический телескоп James Webb Space Telescope (ожидается, что он заменит «Хаббл». — Прим. ред.). Работа этих беспрецедентных по своим характеристикам инструментов в значительной мере определит то, какими будут космические исследования через 30–50 лет.
Усилия ученых будут также направлены на решение, пожалуй, самой фундаментальной проблемы современной физики — загадки темной материи и темной энергии На 95% Вселенная состоит из темной материи и темной энергии. Однако ученые до сих пор не знают, как они устроены и каким законам подчиняются. Изучение темной материи и темной энергии поможет лучше понять строение Вселенной. . Появление упомянутых инструментов и связанных с ними новых методов исследования позволяет надеяться, что этого времени будет достаточно для ее решения.
Если же говорить о новых областях деятельности, то можно указать на систему астероидной защиты, которая будет построена к этому времени или даже раньше. Она будет защищать Землю от падения метеоритов и других опасных небесных тел. Исследования в этом направлении уже ведутся. Одна из концепций предлагает использовать управляемый астероид, который будет перехватывать опасные небесные объекты, угрожающие Земле столкновением. Современные технологии уже позволяют это сделать.
К 2070 году мы также сможем возвращать образцы грунта не только с Марса и Венеры, но и с других тел Солнечной системы.
О жизни во Вселенной
Вероятно, через 30–50 лет наука наконец выяснит, есть или была ли когда‑либо жизнь на Марсе, а также есть ли жизнь на Венере. Исследования в этом направлении ведутся все активнее, и можно надеяться, что мы наконец получим ответ. Крайне желательно — положительный.
Список небесных тел, где предположительно есть жизнь, в последние годы расширяется. Кроме упомянутой Венеры в него теперь входят спутник Юпитера Европа, а также спутники Сатурна Энцелад и Титан. Не исключено, что появятся и другие кандидаты на звание «планеты, где есть жизнь» в Солнечной системе. Изучают в последнее время и вероятность наличия жизни на экзопланетах. Ждем ответов не позднее 2050–2070-х годов.
О колонизации Марса
Если не понимать слово «колонизация» слишком буквально, то можно предположить, что первые шаги будут сделаны [в ближайшие 30–50 лет]. А точнее, будет доказано, что автономная жизнь человека на Марсе возможна. Это необходимо для сохранения человечества как вида на случай глобальных катастроф на Земле.
Одна из наиболее часто называемых опасностей — глобальное потепление. Но главной угрозой остаются глобальные военные конфликты с применением оружия массового поражения. Поскольку в этом случае опасность исходит от человека, то вероятность такого сценария нельзя отрицать. Во всяком случае, она выше, чем риск катастроф из‑за естественных причин вроде столкновения с астероидом.
Направления экспансии человека за пределы Земли далеко не исчерпаны. И они не ограничиваются только Марсом или Луной. Есть предложения рассмотреть даже с первого взгляда малопригодные для колонизации места — спутники планет-гигантов Юпитера и Сатурна, хоть сейчас это и звучит как необузданная фантастика.
О проблемах, с которыми сталкиваются современные ученые
Главная проблема сферы — поддержание интереса простого человека к космическим исследованиям и космосу в целом. Не будет интереса — не будет финансирования. В США, например, мнение налогоплательщиков учитывается Конгрессом при формировании бюджета на космические исследования. Один из способов поддержания этого интереса — демонстрация результатов, которые будут понятны простым людям, например, миссии человека в космическом пространстве, особенно впечатляющим было бы путешествие на Марс. Именно этим Илон Маск и привлекает всех к поддержке своих фантастических замыслов.
Космическая деятельность также требует поддержания высокого уровня образования. Если он оказывается недостаточным, то в отрасли возникают проблемы с кадрами, и на их преодоление уходит не один год. Кроме того, исследование космоса является драйвером экономики страны в целом, потому что это одна из самых высокотехнологичных отраслей. Страна не может занимать передовые рубежи в мире без высокого уровня космической отрасли.
Здесь можно вспомнить знаменитую речь Джона Кеннеди, произнесенную в 1961 году в университете Райса и давшую старт лунной гонке. В ней президент США очень убедительно показал, почему важна космическая отрасль, и, говоря об экономическом развитии, поставил образование и науку на первое место.
«Новые знания о нашей вселенной и окружающей среде, новые методы обучения, картографии и наблюдений, новые инструменты и компьютеры для промышленности, медицины, дома и школы — все это будет стимулировать рост науки и образования. Технические институты, такие как Райс, пожнут плоды этих достижений.
И, наконец, сама космическая деятельность, которая сейчас хоть и находится в зачаточном состоянии, уже создала огромное количество новых компаний и десятки тысяч новых рабочих мест. Космос и связанные с ним отрасли создают новые потребности в инвестициях и квалифицированном персонале, и этот город, этот штат и этот регион будут в значительной степени участвовать в этом росте. В течение следующих пяти лет NASA планирует удвоить количество ученых и инженеров в этой области, увеличить траты на заработную плату и расходы до 60 млн долларов в год; инвестировать около 200 млн долларов в производственные и лабораторные помещения; и направить или заключить контракт на новые космические проекты на сумму более 1 млрд долларов в этом городе»
Об отношении к космонавтике через 50 лет
К 2070 году отрасль вернет себе тот уровень престижа в глазах населения, который был во времена начала космической эры. На это уже указывают данные многих опросов. Например, 30% россиян полетели бы в космос как туристы, если бы у них была такая возможность.
Возвращение былого уровня позволит сделать открытия, о которых мы пока не знаем, то есть находящиеся вне списка ожидаемых — как экзопланеты 50 лет назад.
О необходимости изучать космос
Необходимо продолжать изучение космоса, чтобы жить на Земле. Прекратив исследования, мы поставим под угрозу эту возможность. На этой планете мы встречаем все новые опасности по причинам, порожденным самим человечеством (болезни, конфликты), и из‑за природных явлений. Справиться с ними можно только постоянно расширяя наши знания об окружающем мире. Без результатов этих исследований современная цивилизация бы просто не существовала в том виде, в каком мы ее знаем.
Космос был и остается самой богатой исследовательской лабораторией с непрерывно ведущимися экспериментами. И этим нужно пользоваться.
Источник
Ближайшие планы освоения космоса человечеством. От 10 до 20 лет.
Ближайшие 10 лет: обустройство на лунной орбите
Прошлой осенью мы услышали о намерениях Bigelow Aerospace запустить на орбиту Луны надувной жилой модуль. А в конце лета жилой модуль будущей окололунной станции – его прототип – представила американская военно-промышленная корпорация Lockheed Martin. Это одна из шести компаний (Boeing, Sierra Nevada Corp.’s Space Systems, Orbital ATK, NanoRacks, Bigelow Aerospace), участвующих в программе NASA по разработке жилого модуля для космических экспедиций. Бюджет – $65 млн.
роботизированные рабочие станции» href=»https://blog.allo.ua/?attachment_id=158317″ style=»box-sizing: border-box; color: rgb(195, 16, 30); text-decoration: none; line-height: 1; background-color: transparent;»> Модуль от Lockheed Martin вмещает до четырех астронавтов. Здесь есть спальные места, отсеки для систем жизнеобеспечения и проведения научных работ, тренажеры и роботизированные рабочие станции
Предполагается, что жилой модуль от Lockheed Martin станет частью миссий по доставке астронавтов на Луну или Марс. Его финальная версия будет крепиться к планируемой окололунной станции Deep Space Gateway для изучения Луны и дальнего космоса. Та станет своего рода пересадочным пунктом для астронавтов, держащих путь на Красную планету.
Ближайшие планы NASA включают создание орбитальной платформы-шлюза и космической станции на орбите Луны.
Ближайшие 20 лет: колонизация Луны
Люди, в последний раз ступив на поверхность Луны в 1972 году, намерены вернуться на спутник Земли, рассматривая его как привлекательный объект для туризма, перевалочный пункт в ходе дальних путешествий к Марсу, научно-исследовательскую лабораторию и источник полезных ископаемых
1972 год. Именно тогда человек разумный – в ходе миссии «Аполлон-17» – последний раз ступил на поверхность Луны. Время пребывания на спутнике Земли шестого визита американских астронавтов составило 75 часов и 1 минуту. И это абсолютный рекорд.
Фото лунной поверхности, миссия «Аполлон-12»
С тех пор лунный грунт, на котором, напомним, Китай готовится возделывать грядки, бороздят только роботы. И они справляются с научными задачами не хуже homo sapiens.
Китай планирует выращивать на Луне растения и… червей
Если вы не увлечены космическим туризмом и удивляетесь, зачем вообще лететь на Луну (мол, и Земля большая), знайте, поводов много. Не зря в NASA снова заговорили об отправке на спутник людей – в 2023 году. Причем сразу после обнаружения на нем замерзшей воды.
Ученые обнаружили на Луне – под полюсами и в средних широтах – большие запасы замороженной воды. Одним из доказательств стал лунный метеорит, содержащий моганит. Это минерал, в образовании которого участвует вода
Эти запасы могут стать для людей источником питьевой и технической воды и быть использованы для производства кислорода и ракетного топлива с помощью электролиза. А еще на Луне планируют добывать полезные ископаемые.
Кроме того, если верить китайским и европейским исследователям, на спутнике Земли многогелия-3. А это – триллионы долларов! Его можно будет использовать как топливо для ракет.
В планах NASA — тестовый полет на Луну в 2020 году, без людей на борту. А старт полноценной миссии намечен на 2023 год.
А там – и до колонизации недалеко. Возможно, это позволит расширить понимание Солнечной системы и границы космических путешествий. Луна гораздо ближе Марса: до нее можно добраться за несколько дней, тогда как до Красной планеты – за девять месяцев. И шансов стать уникальным объектом туризма у спутника Земли очень много. А хардкорные космические туристы направятся на Марс…
Международная группа астронавтов обнаружила вокруг Земли еще несколько Лун. Результаты исследования астрофизиков, опубликованные во Frontiers in Astronomy and Space Sciences, говорят о том, что это маленькие астероиды, «захваченные» планетой на свою орбиту. Доктор Роберт Йедике из Института астрономии Университета Гавайев уверен, что они «пребывают к нам на Землю из основного пояса астероидов между Марсом и Юпитером через гравитационные взаимодействия с Солнцем и планетами». Мини-лунами называют временно захваченные орбитальные тела Temporarily-Captured Orbiters(TCO) и временно захваченные странники Temporarily-Captured Flybys (TCF). Первые вращаются вокруг Земли по круговой орбите, а вторые на короткое время появляются в поле зрения и улетают прочь
Есть мнение, что колонии помогут человечеству выжить. Известный канадский телережиссер Джеймс Хэд в одном из интервью передал пояснения астронавтов NASA: «Виды, населяющие только одну планету, не смогут выжить… Жить за счет планеты, пожалуй, неплохая стратегия выживания. Но рано или поздно выживание станет одной из причин построить колонии на Луне».
Частенько можно услышать, что проекты колонизации околоземного космического пространства – не что иное, как пустая трата ресурсов. Мол, энтузиасты лучше бы накормили голодающих детей в Африке. Но ученые уверены: если мы сегодня не займемся изучением возможностей строительства альтернативных мест поселения за пределами Земли, придет время, когда страдать будет не только голодающий народ Африки, но и весь человеческий вид
Другими словами, если речь пойдет о выживании человеческой расы, колония вне Земли сможет стать своего рода «золотым парашютом». В этом был уверен и гениальный физик-теоретик Стивен Хокинг: «Вы очень недальновидны, если думаете, что Земля сможет избежать катастрофы мирового масштаба в течение следующих сотен, не говоря уже о тысячах и миллионах, лет. Человечество не должно хранить все свои яйца только в одной корзине или на одной планете. Очень хотелось бы надеется, что мы успеем эти яйца куда-нибудь переложить до того момента, как корзина с ними упадет».
Пока что все хорошо. И о последнем заметном астероиде, пролетевшем 29 августа рядом с Землей на расстоянии около 5 млн километров, высотой с пирамиду Хеопса, которым обеспокоились в NASA, многие из нас даже не знали.
Но космические объекты перемещаются по Галактике постоянно. Угрозу для Земли представляют лишь те, что приближаются к нам на расстояние ближе, чем 7,5 млн километров (0,05 астрономических единиц). И кто знает, когда именно будет обнаружен такой нежелательный инопланетный гость. Хорошо, если к тому моменту у нас уже будут технологии, позволяющие отклонять космические объекты от Земли. Но даже в этом случае нельзя говорить о полной безопасности человечества.
Строит планы по колонизации планеты-спутника ESA, вместе с NASA работая над доставкой на Землю образцов марсианского грунта.
Сообщается, что воплощением идеи международной «Лунной деревни» сразу займутся роботы, которые должны возвести первые здания, печатая на 3D-принтере из местного грунта строительные блоки.
Роботы первыми отправятся на Луну и подготовят к прибытию людей базовую инфраструктуру
Американские разработчики уже продемонстрировали возможность этого: распечатали на 3D-принтере инструменты и детали из имитаторов лунного и марсианского грунта.
К началу 2030-х годов на базу обещают подтянуть первую десятку астронавтов, чтобы в течение полугода исследовать и обустраивать новое место.
Американцы рассматривают Луну как отправную точку для исследования космоса
Однако для работы лунных колоний важна экономическая основа. Сегодня уже существует экономика «низкой околоземной орбиты» для запускающих спутники американских компаний, которые также занимаются их обслуживанием и работают над постройкой жилищ для тех, кто будет на орбите Земли.
Майк Пенс, вице-президент США, во время выступления в Космическом центре Джонсона (Хьюстон) заявил, что Штаты снова собрались покорять Луну, уверенный в том, что мы «на пороге нового золотого века разведки»
Экономика растет. По данным Bryce Space and Technology, начиная с 2000-х годов, более 180 космических стартапов привлекли $18,4 млрд. Гигант индустрии коммерческих полетов в космос – компания SpaceX, возглавляемая Илоном Маском. В мае 2018 года она запустила мощнейшую модификацию Falcon 9.
Планы у компании просто грандиозные: целое созвездие спутников на орбите Земли, первый туристический полет вокруг Луны и, конечно, колония на Марсе.
Да, Маск не всегда в срок выполняет свои обещания, как, например, в случае с Tesla Model 3 и своими грандиозными космическими проектами.
Но главное то, что он может – благодаря передовым разработкам SpaceX в области многоразовых ракет – снизить стоимость их запуска. И скоро на орбите Земли либо Луны могут появиться своеобразные пит-стопы для замены ракет. Со временем они сменят МКС.
Джеффри Манбер, управляющий директор компании Nanoracks, имеющей лабораторию на космической станции и запускающей спутники для ученых с МКС, уверен в реальности перехода от «низкоорбитальной» к лунной экономике.
И Энди Вейер, автор научно-фантастического романа «Марсианин» (The Martian), по которому был снят популярный фильм с Мэттом Деймоном в главной роли, также считает, что важна правильная экономика, чтобы доставлять на Луну людей и грузы.
В 2017 году Вейер опубликовал книгу «Артемида» о лунной колонии. Автор искренне верит, что это – будущая реальность: «Чтобы наступило будущее в стиле фантастики Роберта Хайнлайна, надо, чтобы подешевела возможность преодолеть земную гравитацию. Затем все получится само собой».
Решив проблему высокой стоимости полета, можно будет воспользоваться природными ресурсами спутника Земли. По словам Энди Вейера, для постройки лунной колонии материалы там есть. Например – анортитовая порода, покрывающая обширную площадь поверхности Луны. Из нее планируют получать алюминий, кислород, кальций и кремний.
После глубокого исследования вопроса Вейер понял: проще заселить Сахару, полюса Земли, даже дно Мирового океана, чем колонизировать Луну. Но оно того стоит!
Основатель Amazon Джефф Безос, самый богатый человек на планете, неравнодушный ко всему, что связано с космосом, считает, что создать поселение людей на Луне можно в ближайшем будущем – до 2023 года. А в отдаленной перспективе на спутнике появится тяжелая промышленность. Об этом он заявил на майской конференции ISDC (International Space Development Conference) в Лос-Анджелесе.
Джефф Безос, самый богатый человек на планете, уверен: колонизация – единственный шанс человечества на выживание. «Пришло время вернуть Америку на Луну – на этот раз, чтобы остаться», – заявил он
В рамках мероприятия Джефф Безос также рассказал о том, как продвигается разработка Blue Origin автоматического посадочного лунного модуля Blue Moon. Его запуск ожидается в середине 2020-х годов. Безос отмечает, что реализацию проекта существенно ускорило бы государственное финансирование. Он открыт для сотрудничества с NASA и ESA. Однако готов и лично профинансировать свои амбиции: «Постоянное лунное поселение – сложная и достойная цель. Я чувствую, что многие люди будут в восторге от этого».
Уже есть сведения, что Blue Origin вошла в десятку компаний, получившей $10 млн финансирования NASA для исследования естественного спутника Земли. «Мы предложили NASA идею вернуться на Луну. Идея была одобрена. Мы хотим построить колонию на одном из полюсов Луны и остаться там надолго», – сообщил Безос.
И в этом – в привлечении к своему проекту других людей – заключается существенная разница между Джеффом Безосом и Илоном Маском, имеющем весьма амбициозные планы по колонизации Марса. SpaceX для этих целей строит ракету Big Falcon Rocket (BFR). Первый полет на Красную планету планируется в 2022 году.
Но сейчас о Луне. Для начала Джефф Безос предлагает найти на ней подходящие для обитания места, используя посадочные модули.
Джефф Безос уверен: пришло время колонизировать Луну, создать лунные колонии на полюсах, где почти нет солнечных лучей, а есть заполненные льдом кратеры, который можно превратить в воду. В 2023 году корабль Blue Origin должен сесть на поверхность спутника
В дальнейшем аппараты смогут перемещать на спутник не только людей, а и грузы. По его словам, сейчас изучаются способы доставки на поверхность Луны крупногабаритных тяжелых строительных элементов. Заглядывая далеко вперед, глава Amazon говорит о переносе на Луну тяжелой промышленности. Он уверен, что в космосе она сможет работать круглосуточно за счет солнечной энергии: «В будущем – я говорю о десятилетиях, может быть 100 лет – в космосе будет легче делать те вещи, которые мы привыкли делать на Земле, поскольку у нас будет много энергии… Рано или поздно мы покинем эту планету, а те, кто захочет остаться, останутся».
Источник