Tento článok sa bude dotýkať témy budúcich vesmírnych lodí: fotografie, popisy a technické charakteristiky. Skôr než prejdeme priamo k téme, ponúkame čitateľovi krátky exkurz do histórie, ktorý pomôže posúdiť súčasný stav kozmického priemyslu.

Počas studenej vojny bol vesmír jednou z arén, v ktorých prebiehala konfrontácia medzi USA a ZSSR. Hlavným stimulom pre rozvoj kozmického priemyslu v tých rokoch bola práve geopolitická konfrontácia medzi superveľmocami. Obrovské zdroje boli venované programom na prieskum vesmíru. Napríklad vláda Spojených štátov minula približne 25 miliárd dolárov na projekt s názvom Apollo, ktorého hlavným cieľom bolo pristáť ľudí na povrchu Mesiaca. Táto suma bola na 70. roky jednoducho gigantická. Lunárny program, ktorý nebol nikdy určený na realizáciu, stál rozpočet Sovietskeho zväzu 2,5 miliardy rubľov. Vývoj kozmickej lode Buran stál 16 miliónov rubľov. Bol však predurčený uskutočniť iba jeden vesmírny let.

Program raketoplánu

Oveľa viac šťastia mal jeho americký náprotivok. Raketoplán uskutočnil 135 štartov. Tento „kyvadlový“ presun však netrval večne. Jeho posledný štart sa uskutočnil 8. júla 2011. Američania počas programu vypustili 6 raketoplánov. Jedným z nich bol prototyp, ktorý nikdy neuskutočnil vesmírne lety. 2 ďalšie boli úplne katastrofálne.

Program Space Shuttle možno len ťažko považovať za úspech z ekonomického hľadiska. Jednorazové lode sa ukázali byť oveľa hospodárnejšie. Bezpečnosť letov raketoplánov navyše vyvolala pochybnosti. V dôsledku dvoch katastrof, ku ktorým došlo počas ich operácie, sa obeťami stalo 14 astronautov. Dôvodom takýchto zmiešaných výsledkov cestovania však nie je technická nedokonalosť lodí, ale zložitosť samotnej koncepcie kozmickej lode určenej na opakované použitie.

Význam kozmickej lode Sojuz dnes

V dôsledku toho sa Sojuz, spotrebná kozmická loď z Ruska, ktorá bola vyvinutá v 60. rokoch minulého storočia, stala jediným dopravným prostriedkom, ktorý dnes vykonáva lety s ľudskou posádkou na ISS. Treba poznamenať, že to neznamená, že sú lepšie ako raketoplán. Majú množstvo významných nevýhod. Obmedzená je napríklad ich nosnosť. Tiež použitie takýchto zariadení vedie k hromadeniu orbitálnych zvyškov, ktoré zostávajú po ich prevádzke. Už čoskoro sa vesmírne lety na Sojuze stanú históriou. Dnes neexistujú žiadne skutočné alternatívy. Kozmické lode budúcnosti sú stále vo vývoji, ktorých fotografie sú uvedené v tomto článku. Obrovský potenciál, ktorý je súčasťou koncepcie opakovane použiteľných lodí, zostáva často technicky nerealizovateľný aj v našej dobe.

Vyhlásenie Baracka Obamu

Barack Obama v júli 2011 oznámil, že hlavným cieľom amerických astronautov na najbližšie desaťročia je let na Mars. Vesmírny program Constellation sa stal jedným z programov, ktoré NASA realizuje v rámci letu na Mars a prieskumu Mesiaca. Na tieto účely samozrejme potrebujeme nové vesmírne lode budúcnosti. Ako je to s ich vývojom?

Kozmická loď Orion

Hlavné nádeje sa vkladajú do vytvorenia Orionu, novej kozmickej lode, ako aj do nosných rakiet Ares-5 a Ares-1 a lunárneho modulu Altair. V roku 2010 sa vláda Spojených štátov rozhodla ukončiť program Constellation, no napriek tomu NASA stále dostala príležitosť Orion ďalej rozvíjať. Prvý testovací bezpilotný let je naplánovaný v blízkej budúcnosti. Predpokladá sa, že zariadenie sa počas tohto letu presunie 6 tisíc km od Zeme. To je približne 15-krát viac ako vzdialenosť, v ktorej sa ISS nachádza od našej planéty. Po skúšobnom lete loď zamieri k Zemi. Nové zariadenie sa môže dostať do atmosféry rýchlosťou 32-tisíc km/h. V tomto ukazovateli Orion prekonáva legendárne Apollo o 1,5 tisíc km/h. Prvý pilotovaný štart je naplánovaný na rok 2021.

Podľa plánov NASA budú úlohou nosných rakiet pre túto loď Atlas-5 a Delta-4. Bolo rozhodnuté opustiť vývoj Ares. Okrem toho Američania na prieskum hlbokého vesmíru navrhujú SLS, novú nosnú raketu.

Koncept Orion

Orion je čiastočne opakovane použiteľná kozmická loď. Koncepčne má bližšie k Sojuzu ako k Shuttle. Väčšina budúcich kozmických lodí je čiastočne znovupoužiteľná. Tento koncept predpokladá, že tekutá kapsula lode môže byť znovu použitá po pristátí na Zemi. To umožní spojiť prevádzkovú efektivitu Apolla a Sojuzu s funkčnou praktickosťou opakovane použiteľných kozmických lodí. Toto rozhodnutie je prechodnou fázou. Zdá sa, že v ďalekej budúcnosti budú všetky vesmírne lode budúcnosti znovu použiteľné. Toto je trend vývoja vesmírneho priemyslu. Preto môžeme povedať, že sovietsky Buran je prototypom vesmírnej lode budúcnosti, rovnako ako americký Space Shuttle. Výrazne predbehli dobu.

CST-100

Zdá sa, že Američanov najlepšie vystihujú slová „obozretnosť“ a „praktickosť“. Vláda tejto krajiny sa rozhodla nepoložiť všetky vesmírne ambície na plecia Orionu. Dnes na žiadosť NASA viaceré súkromné ​​spoločnosti vyvíjajú vlastné vesmírne lode budúcnosti, ktoré majú nahradiť dnes používané zariadenia. Boeing napríklad vyvíja CST-100, čiastočne opakovane použiteľnú kozmickú loď s posádkou. Je určený na krátke výlety na obežnú dráhu Zeme. Jeho hlavnou úlohou bude dodanie nákladu a posádky na ISS.

Plánované štarty CST-100

Posádku lode môže tvoriť až sedem ľudí. Pri vývoji CST-100 bola venovaná zvláštna pozornosť pohodliu astronautov. Jeho životný priestor sa výrazne zväčšil v porovnaní s loďami predchádzajúcej generácie. Je pravdepodobné, že CST-100 bude vypustený pomocou nosných rakiet Falcon, Delta alebo Atlas. Atlas-5 je najvhodnejšou možnosťou. S loďou sa bude pristávať pomocou airbagov a padáku. Podľa plánov Boeingu čaká CST-100 v roku 2015 celá séria testovacích štartov. Prvé 2 lety budú bez posádky. Ich hlavnou úlohou je vyniesť zariadenie na obežnú dráhu a otestovať bezpečnostné systémy. Počas tretieho letu sa plánuje pilotované dokovanie s ISS. Ak budú úspešne testované, CST-100 veľmi skoro nahradí Progress a Sojuz, ruské kozmické lode, ktoré majú v súčasnosti monopol na pilotované lety na ISS.

Vývoj hry "Dragon"

Ďalšou súkromnou loďou určenou na prepravu posádky a nákladu na ISS bude zariadenie vyvinuté spoločnosťou SpaceX. Toto je "Drak" - monobloková loď, čiastočne opakovane použiteľná. Plánuje sa postaviť 3 modifikácie tohto zariadenia: autonómne, nákladné a s posádkou. Rovnako ako CST-100 môže mať posádku až sedem ľudí. Loď vo svojej nákladnej úprave unesie 4 osoby a 2,5 tony nákladu.

Dragon chcú v budúcnosti využiť aj na let na Mars. Na tento účel sa vytvára špeciálna verzia tejto lode s názvom „Red Dragon“. Bezpilotný let tohto zariadenia na Červenú planétu sa uskutoční podľa plánov vesmírneho vedenia USA v roku 2018.

Dizajnový prvok "Dragon" a prvé lety

Opätovná použiteľnosť je jednou z vlastností "Dragon". Palivové nádrže a časť energetických systémov po lete zostúpia spolu so živou kapsulou na Zem. Potom ich možno opäť použiť na vesmírne lety. Tento dizajnový prvok odlišuje Dragon od väčšiny ostatných sľubných vývojov. "Dragon" a CST-100 sa v blízkej budúcnosti budú navzájom dopĺňať a slúžiť ako "bezpečnostná sieť". Ak jeden z týchto typov lodí nemôže z nejakého dôvodu splniť úlohy, ktoré mu boli pridelené, časť jeho práce prevezme iný.

Dragon bol prvýkrát vypustený na obežnú dráhu v roku 2010. Skúšobný let bez posádky bol úspešne ukončený. A v roku 2012, 25. mája, sa toto zariadenie pripojilo k ISS. V tom čase loď nemala automatický dokovací systém a na jeho implementáciu bolo potrebné použiť manipulátor vesmírnej stanice.

"Prenasledovateľ snov"

"Dream Chaser" je iný názov pre vesmírne lode budúcnosti. Nemožno nespomenúť tento projekt spoločnosti SpaceDev. Na jeho vývoji sa podieľalo aj 12 firemných partnerov, 3 americké univerzity a 7 centier NASA. Táto loď sa výrazne líši od iných vesmírnych vývojov. Vyzerá ako miniatúrny raketoplán a dokáže pristáť rovnako ako bežné lietadlo. Jeho hlavné úlohy sú podobné tým, ktorým čelia CST-100 a Dragon. Zariadenie je navrhnuté tak, aby dopravilo posádku a náklad na nízku obežnú dráhu Zeme a tam bude vypustené pomocou Atlas-5.

čo máme?

Ako môže Rusko reagovať? Aké sú ruské vesmírne lode budúcnosti? V roku 2000 začala RSC Energia navrhovať vesmírny komplex Clipper, ktorý je viacúčelovým vesmírnym komplexom. Táto kozmická loď je opakovane použiteľná, vzhľadom trochu pripomínajúca raketoplán, zmenšenú veľkosť. Je určený na riešenie rôznych problémov, ako je doručovanie nákladu, vesmírna turistika, evakuácia posádky stanice, lety na iné planéty. Do tohto projektu boli vkladané určité nádeje.

Predpokladalo sa, že čoskoro budú skonštruované vesmírne lode budúcnosti Ruska. Pre nedostatok financií sa však od týchto nádejí muselo upustiť. Projekt bol ukončený v roku 2006. Technológie, ktoré boli vyvinuté v priebehu rokov, sa plánujú použiť pri navrhovaní PTS, známeho aj ako Project Rus.

Vlastnosti PTS

Najlepšie vesmírne lode budúcnosti, ako veria odborníci z Ruska, sú PPTS. Práve tento vesmírny systém bude predurčený stať sa novou generáciou vesmírnych lodí. Dokáže nahradiť Progress a Sojuz, ktoré rýchlo zastarávajú. Vývoj tejto lode, podobne ako v minulosti Clipper, dnes vyvíja spoločnosť RSC Energia. PTK NK sa stane základnou modifikáciou tohto komplexu. Jeho hlavnou úlohou bude opäť doručiť posádku a náklad na ISS. V ďalekej budúcnosti však existuje vývoj modifikácií, ktoré budú schopné letieť na Mesiac, ako aj vykonávať rôzne dlhodobé výskumné misie.

Samotná loď by sa mala stať čiastočne opätovne použiteľnou. Kapsula s kvapalinou bude po pristátí znovu použitá, ale pohonný priestor nie. Kurióznou vlastnosťou tejto lode je schopnosť pristáť bez padáka. Prúdový systém bude slúžiť na brzdenie a pristávanie na zemský povrch.

Nový kozmodróm

Na rozdiel od Sojuzu, ktorý štartuje z kozmodrómu Bajkonur nachádzajúceho sa v Kazachstane, plánujú štart novej kozmickej lode z kozmodrómu Vostočnyj, ktorý sa buduje v oblasti Amur. Posádku bude tvoriť 6 ľudí. Zariadenie unesie aj bremená s hmotnosťou do 500 kg. Bezpilotná verzia lode dokáže dopraviť náklad s hmotnosťou až 2 tony.

Výzvy, ktorým čelia vývojári PTS

Jedným z hlavných problémov, ktorým čelí projekt PTS, je nedostatok nosných rakiet s potrebnými charakteristikami. Hlavné technické aspekty kozmickej lode sú teraz rozpracované, ale nedostatok nosnej rakety stavia jej vývojárov do veľmi ťažkej pozície. Očakáva sa, že sa bude svojimi vlastnosťami blížiť Angare, ktorá bola vyvinutá v 90. rokoch.

Ďalším veľkým problémom, napodiv, je účel dizajnu PTS. Rusko si dnes len ťažko môže dovoliť realizovať ambiciózne programy na prieskum Marsu a Mesiaca, podobné tým, ktoré realizujú Spojené štáty. Aj keď sa vesmírny komplex úspešne rozvinie, jeho jedinou úlohou s najväčšou pravdepodobnosťou zostane dodanie posádky a nákladu na ISS. Začiatok testovania PTS bol odložený na rok 2018. V tomto čase už s najväčšou pravdepodobnosťou prevezmú funkcie, ktoré dnes vykonávajú ruské kozmické lode Progress a Sojuz, sľubné vesmírne lode zo Spojených štátov.

Nejasné vyhliadky na lety do vesmíru

Je fakt, že svetu dnes chýba romantika vesmírnych letov. To, samozrejme, nie je o vesmírnej turistike a štartoch satelitov. Týchto oblastí astronautiky sa netreba báť. Lety na ISS sú pre vesmírny priemysel veľmi dôležité, no dĺžka pobytu na obežnej dráhe samotnej ISS ​​je obmedzená. Táto stanica sa plánuje zlikvidovať v roku 2020. A kozmické lode budúcnosti s ľudskou posádkou sú neoddeliteľnou súčasťou špecifického programu. Je nemožné vyvinúť nové zariadenie, ak nemáte predstavu o úlohách, ktorým čelí. Nové vesmírne lode budúcnosti sa v Spojených štátoch navrhujú nielen na doručovanie posádok a nákladu na ISS, ale aj na lety na Mesiac a Mars. Tieto úlohy sú však natoľko vzdialené každodenným pozemským starostiam, že v najbližších rokoch by sme sotva mali očakávať výrazné prelomy v oblasti astronautiky. Vesmírne hrozby zostávajú fantáziou, takže nemá zmysel navrhovať bojové vesmírne lode budúcnosti. A samozrejme, mocnosti Zeme majú mnoho iných starostí okrem toho, že medzi sebou bojujú o miesto na obežnej dráhe a na iných planétach. Konštrukcia takých zariadení, akými sú vojenské vesmírne lode budúcnosti, je preto tiež nepraktická.

Čo sa stalo? Veľa vecí, vrátane vietnamskej vojny, škandálu Watergate atď. Ale ak sa pozriete na koreň a zbavíte sa všetkého dočasného a bezvýznamného, ​​ukáže sa, že v skutočnosti existuje jeden dôvod: peniaze.

Niekedy zabúdame, že vesmírne lety sú veľmi drahé. Umiestnenie len jednej libry čohokoľvek na obežnú dráhu Zeme stojí 10 000 dolárov. Predstavte si zlatú sochu Johna Glenna v životnej veľkosti a získate predstavu o nákladoch na takéto projekty. Cesta na Mesiac by si vyžadovala približne 100 000 dolárov za libru užitočného zaťaženia. Let na Mars by stál 1 milión dolárov za libru (približne váha diamantov).

Potom, v šesťdesiatych rokoch, sa otázka ceny prakticky nezohľadnila: všetko bolo pokryté všeobecným nadšením a rastom vesmírnych pretekov s Rusmi. Veľkolepé úspechy statočných astronautov kompenzovali náklady na vesmírny let, najmä preto, že obe strany boli ochotné ísť do veľkej miery, aby si udržali národnú česť. Ale ani superveľmoci neznesú takúto záťaž dlhé desaťročia.

Je to celé smutné! Odkedy Sir Isaac Newton prvýkrát spísal pohybové zákony, ubehlo už viac ako 300 rokov a stále nás uchvacujú jednoduché výpočty. Aby sa objekt dostal na nízku obežnú dráhu Zeme, musí sa zrýchliť na rýchlosť 7,9 km/s. Aby sme poslali objekt na medziplanetárnu cestu a posunuli ho za gravitačné pole Zeme, musíme mu dať rýchlosť 11,2 km/s (A na dosiahnutie tohto magického čísla – 11,2 km/s musíme použiť tretí Newtonov zákon dynamiky : každá akcia generuje rovnaký odpor To znamená, že raketa sa môže zrýchliť a vrhať horúce plyny opačným smerom, podobne ako balón letí po miestnosti, ak ho nafúknete a uvoľníte ventil.) Takže vypočítajte náklady. cestovanie vesmírom pomocou Newtonových zákonov nie je vôbec ťažké. Neexistuje jediný prírodný zákon (ani fyzikálny, ani inžiniersky), ktorý by nám zakazoval skúmať slnečnú sústavu; všetko je to o nákladoch.

Ale to nestačí. Raketa musí niesť palivo, čo výrazne zvyšuje jej náklad. Lietadlá môžu tento problém čiastočne obísť tým, že zachytávajú kyslík z atmosféry a privádzajú ho do motorov. Vo vesmíre však nie je vzduch a raketa musí niesť všetok kyslík a vodík so sebou.

Okrem toho, že tento fakt robí vesmírne cestovanie veľmi drahým potešením, je to hlavný dôvod, prečo nemáme raketové balíčky ani lietajúce autá. Spisovatelia sci-fi (ale nevedci) si radi predstavujú deň, keď si všetci pripevníme rakety a poletíme do práce – alebo pôjdeme na nedeľný piknik v rodinnom lietajúcom aute. Ľudia sú z futuristov často sklamaní, pretože ich predpovede sa nikdy nenaplnia. (To je dôvod, prečo existuje toľko článkov a kníh s cynickými názvami ako „Kde je môj Jetpack?“) Ale aby ste pochopili dôvod, všetko, čo musíte urobiť, je urobiť jednoduchý výpočet. Existujú raketové balíčky; v skutočnosti sa ich nacisti dokonca pokúšali použiť počas druhej svetovej vojny. Ale peroxid vodíka, v takýchto prípadoch bežné palivo, sa rýchlo míňa, takže priemerný let na rakete trvá len niekoľko minút. Rovnako lietajúce autá s rotormi helikoptér spaľujú strašne veľa paliva, vďaka čomu sú pre bežného človeka príliš drahé.

Za to, že budúcnosť vesmírneho prieskumu s ľudskou posádkou sa v súčasnosti javí taká neistá, môžu práve nebesky vysoké ceny za lety do vesmíru. George W. Bush ako prezident predstavil v roku 2004 jasný, ale dosť ambiciózny plán vesmírneho programu. Po prvé, raketoplán mal byť vyradený v roku 2010 a do roku 2015 nahradený novým raketovým systémom s názvom Constellation. Po druhé, do roku 2020 sa plánovalo vrátiť sa na Mesiac a prípadne zriadiť na satelite našej planéty trvalú obývanú základňu. Po tretie, toto všetko malo pripraviť cestu pre pilotovaný let na Mars.

Avšak aj od predloženia Bushovho plánu sa ekonomika vesmíru výrazne zmenila, najmä preto, že veľká recesia vyprázdnila peňaženku budúceho cestovania do vesmíru. V správe Augustínovej komisie z roku 2009 pre prezidenta Baracka Obamu sa zistilo, že pôvodný program bol pri dostupných úrovniach financovania neuskutočniteľný. V roku 2010 prezident Obama podnikol praktické kroky tým, že súčasne ukončil program Space Shuttle a vývoj náhradného raketoplánu, ktorý by pripravil cestu pre návrat na Mesiac. V blízkej budúcnosti bude NASA bez vlastných rakiet na posielanie našich astronautov do vesmíru nútená spoliehať sa na Rusov. Na druhej strane táto situácia stimuluje snahy súkromných spoločností o vytvorenie rakiet potrebných na pokračovanie vesmírneho programu s ľudskou posádkou. NASA, ktorá opustila svoju slávnu minulosť, už nikdy nebude vyrábať rakety pre program s ľudskou posádkou. Stúpenci Obamovho plánu tvrdia, že ide o začiatok novej éry vesmírneho prieskumu, v ktorej prevládne súkromná iniciatíva. Kritici tvrdia, že plán by premenil NASA na „agentúru bez účelu“.

Správa Augustinovej komisie navrhla takzvanú flexibilnú cestu, vrátane niekoľkých pomerne skromných cieľov, ktoré si nevyžadujú šialenú spotrebu raketového paliva: napríklad výlet k blízkemu asteroidu, ktorý náhodou preletí okolo Zeme, alebo výlet na mesiace Marsu. Správa naznačila, že cieľový asteroid jednoducho ešte nie je na našich mapách: možno je to neznáme putujúce teleso, ktoré má byť objavené v blízkej budúcnosti.

Správa Komisie poukázala na problém, že raketové palivo na pristátie na Mesiaci a najmä na Marse, ako aj na vzlet a návrat bude neúmerne drahé. Ale keďže gravitačné pole na asteroide a satelitoch Marsu je veľmi slabé, bude potrebné mnohonásobne menej paliva. Augustínova správa spomínala aj možnosť návštevy Lagrangeových bodov, teda miest vo vesmíre, kde sa gravitačná príťažlivosť Zeme a Mesiaca vzájomne kompenzujú. (Je dosť možné, že tieto body slúžia ako kozmická skládka, kde sa od pradávna hromadili všetky úlomky zozbierané slnečnou sústavou a končiace v blízkosti Zeme; astronauti by tam mohli nájsť zaujímavé kamene z čias vzniku systém Zem-Mesiac).

Pristátie na asteroide je skutočne lacná úloha, pretože asteroidy majú extrémne slabé gravitačné pole. (To je tiež dôvod, prečo asteroidy spravidla nie sú okrúhle, ale majú nepravidelný tvar. Všetky veľké objekty vo vesmíre - hviezdy, planéty a satelity - sú okrúhle, pretože sila gravitácie ich rovnomerne ťahá do stredu Akákoľvek nepravidelnosť v tvare planéty sa postupne vyhladzuje, ale gravitačná sila na asteroid je taká slabá, že nedokáže stlačiť asteroid do gule.)

Jedným z možných cieľov takéhoto letu je asteroid Apophis, ktorý by mal v roku 2029 preletieť nebezpečne blízko Zeme. Táto skala s priemerom asi 300 metrov a veľkosťou veľkého futbalového ihriska prejde tak blízko planéty, že ponechá niektoré naše umelé satelity vonku. Interakcia s našou planétou zmení obežnú dráhu asteroidu a ak nebudete mať šťastie, v roku 2036 sa môže opäť vrátiť na Zem; je dokonca malá šanca (1 ku 100 000), že po návrate skončí na Zemi. Ak by k tomu skutočne došlo, dopad by sa rovnal 100 000 hirošimským bombám; V rovnakom čase by ohnivé tornáda, rázové vlny a horúce trosky mohli úplne zdevastovať oblasť o veľkosti Francúzska. (Pre porovnanie: oveľa menší objekt, pravdepodobne veľkosti bytového domu, spadol v roku 1908 neďaleko sibírskej rieky Podkamennaja Tunguska a explodujúc silou tisícky hirošimských bômb vyrúbal 2 500 km 2 lesa. Rázová vlna z toho výbuch bol cítiť vo vzdialenosti niekoľkých tisíc kilometrov. Okrem toho pád vytvoril na oblohe nad Áziou a Európou nezvyčajnú žiaru, takže v Londýne ste si v noci mohli prečítať noviny na ulici.)

Návšteva Apophisu nebude pre rozpočet NASA príliš veľkou záťažou, keďže asteroid by mal aj tak preletieť veľmi blízko, no problémom môže byť pristátie na ňom. Kvôli slabému gravitačnému poľu asteroidu by na ňom loď nemusela pristáť v tradičnom slova zmysle, ale radšej zakotviť. Navyše sa nerovnomerne otáča, takže pred pristátím bude potrebné vykonať presné merania všetkých parametrov. Vo všeobecnosti by bolo zaujímavé vidieť, aký tvrdý je asteroid. Niektorí vedci sa domnievajú, že to môže byť jednoducho hromada skál, ktoré drží pohromade slabé gravitačné pole; iní to považujú za pevné. Jedného dňa sa znalosť hustoty asteroidov môže ukázať ako životne dôležitá pre ľudstvo; Je možné, že jedného dňa budeme musieť rozdrviť asteroid na kusy pomocou jadrových zbraní. Ak sa blok kameňa letiaceho vo vesmíre namiesto toho, aby sa rozpadol na prášok, rozdelí na niekoľko veľkých kusov, ich pád na Zem môže byť ešte nebezpečnejší ako pád celého asteroidu. Možno by bolo lepšie postrčiť asteroid, aby mierne zmenil svoju obežnú dráhu predtým, ako sa priblíži k Zemi.

Hoci Augustínova komisia neodporučila misiu na Mars s ľudskou posádkou, zostáva ešte jedna veľmi zaujímavá možnosť – vyslanie astronautov na marťanské mesiace Phobos a Deimos. Tieto satelity sú oveľa menšie ako Mesiac Zeme, a preto majú podobne ako asteroidy veľmi slabé gravitačné pole. Okrem relatívnej lacnosti má návšteva satelitu Marsu niekoľko ďalších výhod:

1. Po prvé, tieto satelity by sa mohli použiť ako dočasné vesmírne stanice. Z nich môžete analyzovať planétu bez veľkých nákladov, bez toho, aby ste zostúpili na jej povrch.

2. Po druhé, jedného dňa môžu byť užitočné ako medzistupeň expedície na Mars. Z Phobosu do centra Červenej planéty je to necelých 10 000 km, takže dole môžete letieť už za pár hodín.

3. V týchto satelitoch sú pravdepodobne jaskyne, ktoré by sa dali použiť na vytvorenie trvalej obývateľnej základne a na jej ochranu pred meteoritmi a kozmickým žiarením. Najmä na Phobose je obrovský kráter s názvom Stickney; Pravdepodobne ide o stopu po dopade obrovského meteoritu, ktorý takmer rozdelil satelit. Postupne však gravitácia spojila kúsky späť a satelit obnovila. Možno po tejto dávnej zrážke zostalo na Phobose veľa jaskýň a trhlín.

Augustinova správa hovorí aj o novej expedícii na Mesiac, ale len v prípade, ak sa zvýšia financie na vesmírne programy a ak sa na tento program v priebehu nasledujúcich desiatich rokov vyčlení minimálne 30 miliárd dolárov. Keďže je to vysoko nepravdepodobné, lunárny program možno v podstate považovať za uzavretý, aspoň na najbližšie roky.

Zrušený lunárny program s názvom Constellation obsahoval niekoľko hlavných komponentov. Po prvé, je tu nosná raketa Ares V, prvá americká superťažká nosná raketa od vyradenia Saturnu do dôchodku začiatkom 70. rokov 20. storočia. Po druhé, ťažká raketa Ares I a kozmická loď Orion, schopná prepraviť šiestich astronautov na blízkozemskú vesmírnu stanicu alebo štyroch na Mesiac. A nakoniec pristávací modul Altair, ktorý mal v skutočnosti zostúpiť na povrch Mesiaca.

Konštrukcia raketoplánu, kde bola loď namontovaná na boku, mala niekoľko významných nedostatkov, vrátane tendencie nosiča počas letu strácať kúsky izolačnej peny. Pre kozmickú loď Columbia to bola katastrofa: po návrate na Zem zhorela a vzala so sebou sedem statočných astronautov – a to všetko preto, že počas štartu zasiahol kúsok penovej izolácie odtrhnutý z vonkajšej palivovej nádrže. okraj krídla a urobil doň dieru . Po opätovnom vstupe sa do trupu Columbie vhnali horúce plyny, ktoré zabili všetkých vnútri a spôsobili zničenie lode. V projekte Constellation, kde mal byť obývateľný modul umiestnený priamo na vrchole rakety, by takýto problém nenastal.

Tlač nazvala projekt Constellation „program Apollo na steroidoch“ – veľmi to pripomínalo lunárny program zo 70. rokov 20. storočia. Dĺžka rakety Ares I mala byť takmer 100 m oproti 112,5 m pre Saturn V. Predpokladalo sa, že táto raketa vynesie do vesmíru pilotovanú kozmickú loď Orion a nahradí tak zastarané raketoplány. Na spustenie modulu Altair a dodávku paliva na let na Mesiac mala NASA v úmysle použiť raketu Ares V, vysokú 118 m, schopnú dopraviť na nízku obežnú dráhu Zeme 188 ton nákladu. Raketa Ares V mala byť základom každej misie na Mesiac či Mars. (Hoci sa vývoj Aresu zastavil, bolo by fajn aspoň niečo z programu uložiť pre budúce použitie; hovorí sa o tom.)

Ukončením programu Constellation nechal prezident Obama otvorených niekoľko možností. Vesmírna loď Orion, ktorá mala opäť dopraviť amerických astronautov na Mesiac a späť, sa začala považovať za záchranné vozidlo pre Medzinárodnú vesmírnu stanicu. Možno sa v budúcnosti, keď sa ekonomika po kríze zotaví, bude chcieť nejaká iná administratíva vrátiť k lunárnemu programu vrátane projektu vytvorenia lunárnej základne.

Zriadenie trvalej obývateľnej základne na Mesiaci bude nevyhnutne čeliť mnohým prekážkam. Prvým z nich sú mikrometeority. Keďže na Mesiaci nie je vzduch, kamene z oblohy padajú na jeho povrch bez prekážok. Dá sa to ľahko overiť jednoduchým pohľadom na povrch nášho satelitu, ktorý je úplne posiaty stopami dlhotrvajúcich zrážok s meteoritmi; niektoré z nich sú staré miliardy rokov.

Pred mnohými rokmi, keď som bol študentom Kalifornskej univerzity v Berkeley, som toto nebezpečenstvo videl na vlastné oči. Priniesli ho astronauti začiatkom 70. rokov 20. storočia. mesačná pôda vytvorila vo vedeckom svete skutočnú senzáciu. Pozvali ma do laboratória, kde pod mikroskopom analyzovali mesačnú pôdu. Najprv som uvidel kameň – ako sa mi zdalo, úplne obyčajný kameň (mesačné horniny sú veľmi podobné pozemským), no akonáhle som sa pozrel cez mikroskop... bol som šokovaný! Celá skala bola pokrytá malými meteoritovými krátermi, v ktorých bolo možné vidieť ešte menšie krátery. Nikdy predtým som nič také nevidel. Uvedomil som si, že vo svete bez atmosféry môže aj to najmenšie zrnko prachu, ktoré udrie rýchlosťou viac ako 60 000 km/h, ľahko zabiť – a ak nie zabiť, tak urobiť dieru do skafandru. (Vedci si predstavujú obrovské škody spôsobené mikrometeoritmi, pretože môžu simulovať zrážky s nimi. Laboratóriá špeciálne navrhnuté na štúdium povahy takýchto zrážok majú obrovské pištole schopné strieľať kovové gule obrovskou rýchlosťou.)

Jedným z možných riešení je vybudovanie lunárnej základne pod povrchom. Je známe, že v dávnych dobách bol Mesiac vulkanicky aktívny a astronauti môžu byť schopní nájsť lávovú trubicu, ktorá siaha hlboko pod zem. (Lávové trubice sú stopy pradávnych lávových prúdov, ktoré v hĺbkach žuvali jaskynné štruktúry a tunely.) V roku 2009 astronómovia skutočne objavili na Mesiaci lávovú trubicu veľkosti mrakodrapu, ktorá by mohla slúžiť ako základ pre trvalú lunárnu základňu.

Takáto prírodná jaskyňa by mohla poskytnúť astronautom lacnú ochranu pred kozmickým žiarením a slnečnými erupciami. Dokonca aj pri lete z jedného konca kontinentu na druhý (napríklad z New Yorku do Los Angeles) sme vystavení žiareniu na úrovni asi jeden milibar za hodinu (ekvivalent röntgenu u zubára). Na Mesiaci by žiarenie mohlo byť také silné, že obytné priestory základne by sa museli nachádzať hlboko pod povrchom. V prostredí bez atmosféry by smrteľný dážď slnečných erupcií a kozmického žiarenia vystavil astronautov priamemu riziku predčasného starnutia a dokonca aj rakoviny.

Problémom je aj stav beztiaže, najmä na dlhé obdobia. Vo výcvikovom stredisku NASA v Clevelande v štáte Ohio sa na astronautoch vykonávajú rôzne experimenty. Raz som videl objekt zavesený v horizontálnej polohe pomocou špeciálneho postroja bežať na vertikálne inštalovanom bežeckom páse. Vedci sa pokúsili určiť vytrvalosť subjektu v podmienkach nulovej gravitácie.

Po rozhovore s lekármi z NASA som si uvedomil, že stav beztiaže je oveľa menej neškodný, ako sa na prvý pohľad zdá. Jeden lekár mi vysvetlil, že počas niekoľkých desaťročí dlhodobé lety amerických astronautov a ruských kozmonautov v podmienkach beztiaže jasne ukázali: v nulovej gravitácii dochádza k výrazným zmenám v ľudskom tele, dochádza k degradácii svalového tkaniva, kostí a kardiovaskulárneho systému. Naše telo je výsledkom miliónov rokov vývoja v gravitačnom poli Zeme. V podmienkach dlhodobého pôsobenia slabšieho gravitačného poľa biologické procesy zlyhávajú.

Ruskí kozmonauti sa asi po roku vracajú na zem v nulovej gravitácii tak slabí, že sa ledva plazia. Vo vesmíre aj pri každodennom tréningu svaly atrofujú, kosti strácajú vápnik a srdcovo-cievny systém ochabuje. Po lete si niektoré vyžadujú niekoľko mesiacov na zotavenie a niektoré zmeny môžu byť nezvratné. Cesta na Mars môže trvať dva roky a astronauti priletia natoľko oslabení, že nebudú schopní pracovať. (Jedným z riešení tohto problému je roztočenie medziplanetárnej lode, čím sa v nej vytvorí umelá gravitácia. Mechanizmus je tu rovnaký ako pri otáčaní vedra na lane, keď sa z neho voda neleje ani v prevrátenej polohe. Je to však veľmi drahé, pretože na udržanie rotácie budú potrebné ťažké a objemné stroje a každá libra dodatočnej hmotnosti znamená zvýšenie nákladov na projekt o 10 000 USD.)

Jeden z nedávnych objavov by mohol vážne zmeniť podmienky lunárnej hry: na Mesiaci bol objavený staroveký ľad, ktorý pravdepodobne zostal po dávnych zrážkach s kométami. V roku 2009 sa lunárna sonda NASA LCROSS a jej horný stupeň Centaurus zrútili na Mesiac blízko jeho južného pólu. Nárazová rýchlosť bola takmer 2500 m/s; V dôsledku toho bol materiál z povrchu vyvrhnutý do výšky viac ako kilometer a objavil sa kráter s priemerom asi 20 m. Televízni diváci boli asi trochu sklamaní, že zrážka nepriniesla sľubovaný krásny výbuch, no vedcov potešilo: zrážka sa ukázala ako veľmi poučná. V látke vyvrhnutej z povrchu sa teda našlo asi 100 litrov vody. A v roku 2010 prišlo nové šokujúce vyhlásenie: v mesačnom materiáli tvorí voda viac ako 5 % hmotnosti, takže na Mesiaci je možno viac vlhkosti ako v niektorých oblastiach Sahary.

Tento objav by mohol mať obrovské dôsledky: je možné, že budúci astronauti by mohli využiť sublunárne usadeniny ľadu na výrobu raketového paliva (extrakciou vodíka z vody), na dýchanie (extrakciou kyslíka), na ochranu (keďže voda pohlcuje žiarenie) a na pitie ( prirodzene, v purifikovanej forme). Tento objav teda pomôže niekoľkokrát znížiť náklady na akýkoľvek lunárny program.

Získané výsledky môžu znamenať aj to, že pri výstavbe a v budúcnosti pri zásobovaní základne budú môcť astronauti využívať miestne zdroje – vodu a všetky druhy nerastov.

V roku 2010 prezident Obama na návšteve Floridy nielen oznámil zatvorenie lunárneho programu, ale tiež podporil namiesto toho misiu na Mars a financovanie zatiaľ nešpecifikovanej ťažkej nosnej rakety, ktorá by jedného dňa mohla dopraviť astronautov do hlbokého vesmíru. obežnej dráhe Mesiaca. Naznačil, že dúfa, že počká na deň – možno niekedy v polovici 30. rokov 20. storočia – keď americkí astronauti vkročia na povrch Marsu. Niektorí astronauti, ako napríklad Buzz Aldrin, vrelo podporili Obamov plán práve preto, že bolo navrhnuté minúť Mesiac. Aldrin mi raz povedal, že keďže Američania už boli na Mesiaci, teraz bude jediným skutočným úspechom let na Mars.

Zo všetkých planét slnečnej sústavy sa zdá, že iba Mars je natoľko podobný Zemi, že tam mohla vzniknúť nejaká forma života. (Ortuť, spálená Slnkom, je pravdepodobne príliš nepriateľská na to, aby podporovala život, ako ho poznáme. Plynní obri Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sú príliš chladní na to, aby podporili život. Venuša je v mnohých ohľadoch dvojča Zeme, ale divokejšia Skleníkový efekt spôsobilo, že tamojšie podmienky sú jednoducho pekelné: teploty dosahujú +500 °C, atmosféra pozostávajúca hlavne z oxidu uhličitého je 100-krát hustejšia ako na Zemi a z oblohy prší kyselina sírová, ktorá sa pri pokuse prejsť po povrchu Venuše zadusí a rozdrví smrti budú vaše pozostatky vyprážané a rozpustené v kyseline sírovej.)

Na druhej strane Mars bol kedysi dosť vlhkou planétou. Tam, podobne ako na Zemi, boli oceány a rieky, ktoré už dávno zmizli. Dnes je to zamrznutá púšť bez života. Je však možné, že kedysi – pred miliardami rokov – na Marse prekvital mikroživot; Je dokonca možné, že niekde v horúcich prameňoch ešte stále žijú baktérie.

Keď sa Spojené štáty pevne rozhodnú uskutočniť expedíciu na Mars s ľudskou posádkou, jej realizácia bude trvať ďalších 20 až 30 rokov. No treba si uvedomiť, že na Mars bude pre človeka oveľa ťažšie dostať sa ako na Mesiac. Mars je v porovnaní s Mesiacom kvalitatívnym skokom v zložitosti. Môžete letieť na Mesiac za tri dni, dostať sa na Mars bude trvať šesť mesiacov až rok.

V júli 2009 vedci z NASA odhadli, ako by mohla vyzerať skutočná expedícia na Mars. Astronauti poletia na Mars asi šesť mesiacov, potom strávia 18 mesiacov na Červenej planéte a potom ďalších šesť mesiacov, kým sa vrátia.

Celkovo bude treba na Mars poslať asi 700 ton zariadení – to je viac ako na Medzinárodnú vesmírnu stanicu za cenu 100 miliárd dolárov. Aby ušetrili na jedle a vode, počas cestovania a práce na Marse budú musieť astronauti čistiť svoje vlastné odpadové produkty a používať ich na hnojenie rastlín. Na Marse nie je žiadny kyslík, žiadna pôda, žiadna voda, žiadne zvieratá, žiadne rastliny, takže všetko bude potrebné priviesť zo Zeme. Nebude možné využívať miestne zdroje. Atmosféra Marsu pozostáva takmer výlučne z oxidu uhličitého a atmosférický tlak je len 1% zemského. Akákoľvek diera v obleku bude znamenať rýchly pokles tlaku a smrť.

Expedícia bude taká zložitá, že ju bude treba rozdeliť do niekoľkých etáp. Keďže prepravovať palivo na spiatočnú cestu zo Zeme by bolo príliš drahé, je možné, že na doplnenie paliva medziplanetárneho dopravného prostriedku bude treba poslať na Mars samostatnú raketu s palivom. (Alebo, ak sa z marťanského ľadu dá extrahovať dostatok kyslíka a vodíka, môžu sa použiť ako raketové palivo.)

Keď sa astronauti dostanú na Mars, pravdepodobne budú musieť stráviť niekoľko týždňov prispôsobovaním sa životu na inej planéte. Cyklus dňa a noci je tam približne rovnaký ako na Zemi (marťanský deň je o niečo dlhší a má 24,6 hodiny), ale rok na Marse je dvakrát dlhší ako na Zemi. Teplota takmer nikdy nevystúpi nad bod mrazu. Zúria tam prudké prachové búrky. Piesky na Marse sú jemné ako mastenec a prachové búrky často pokrývajú celú planétu.

Predpokladajme, že do polovice storočia navštívia astronauti Mars a zriadia si tam primitívnu základňu. Ale to nestačí. Všeobecne možno povedať, že ľudstvo bude pravdepodobne vážne uvažovať nad projektom terraformácie Marsu – premeny na planétu príjemnejšiu pre život. Práce na tomto projekte sa začnú prinajlepšom na samom konci 21. storočia, s najväčšou pravdepodobnosťou dokonca na začiatku toho budúceho.

Vedci už zvažovali niekoľko spôsobov, ako urobiť z Marsu pohostinnejšie miesto. Pravdepodobne najjednoduchším z nich je pridať do atmosféry Červenej planéty metán alebo iný skleníkový plyn. Metán je silnejší skleníkový plyn ako oxid uhličitý, takže metánová atmosféra bude zachytávať slnečné svetlo a postupne ohrieva povrch planéty. Teploty vystúpia nad bod mrazu. Okrem metánu sa ako možnosti zvažujú aj ďalšie skleníkové plyny ako amoniak a freón.

Ako teplota stúpa, permafrost sa začne topiť prvýkrát za miliardy rokov, čo umožní, aby sa riečne kanály opäť naplnili vodou. Postupom času, ako sa atmosféra stáva hustejšou, sa na Marse môžu opäť vytvárať jazerá a dokonca aj oceány. V dôsledku toho sa uvoľní ešte viac oxidu uhličitého - vznikne pozitívna spätná väzba.

V roku 2009 sa zistilo, že z povrchu Marsu sa prirodzene uvoľňuje metán. Zdroj tohto plynu je stále záhadou. Na Zemi metán vzniká najmä rozpadom organických materiálov, no na Marse môže byť vedľajším produktom niektorých geologických procesov. Ak sa vedcom podarí zistiť zdroj tohto plynu, možno sa im podarí zvýšiť jeho produkciu, a tým zmeniť atmosféru planéty.

Ďalšou možnosťou je poslať kométu do atmosféry Marsu. Ak je možné zachytiť kométu dostatočne ďaleko od Slnka, môže stačiť aj malý náraz - tlak špeciálneho raketového motora, kolízia v správnom uhle s kozmickou loďou alebo dokonca len gravitačná sila tohto aparátu. zmeniť obežnú dráhu vesmírneho vraku podľa potreby. Kométy sa skladajú predovšetkým z vody a v slnečnej sústave ich je veľa. (Napríklad jadro Halleyovej kométy má tvar arašidu, má priemer asi 30 km a pozostáva hlavne z ľadu a kameňa.) Keď sa kométa priblíži k Marsu, začne zažívať trenie s atmosférou a pomaly sa rozpadá, pričom sa uvoľní voda vo forme pary do atmosféry planéty .

Ak sa nenájde vhodná kométa, namiesto nej by sa dal použiť jeden z ľadových mesiacov Jupitera alebo povedzme asteroid obsahujúci ľad ako Ceres (vedci sa domnievajú, že pozostáva z 20 % vody). Samozrejme, bude ťažšie nasmerovať Mesiac alebo asteroid v smere, ktorý potrebujeme, pretože takéto nebeské telesá sú spravidla na stabilných obežných dráhach. A potom sú dve možnosti: danú kométu, mesiac alebo asteroid bude možné ponechať na obežnej dráhe Marsu a nechať ju pomaly kolabovať, čím sa uvoľní vodná para do atmosféry, alebo zniesť toto nebeské teleso dole na jednu z polárne čiapky Marsu. Polárne oblasti Červenej planéty sú zamrznutý oxid uhličitý, ktorý v letných mesiacoch mizne, a ľad, ktorý tvorí základ a nikdy sa neroztopí. Ak kométa, mesiac alebo asteroid narazí na ľadovú čiapku, uvoľní sa obrovské množstvo energie a suchý ľad sa vyparí. Skleníkový plyn sa dostane do atmosféry a urýchli proces globálneho otepľovania na Marse. Pri tejto možnosti môže dôjsť aj k pozitívnej spätnej väzbe. Čím viac oxidu uhličitého sa uvoľní z polárnych oblastí planéty, tým vyššie bude stúpať teplota, a preto sa uvoľní ešte viac oxidu uhličitého.

Ďalším návrhom je odpálenie niekoľkých jadrových bômb na polárnych ľadovcoch. Nevýhoda tejto metódy je zrejmá: je možné, že uvoľnená voda bude rádioaktívna. Alebo tam môžete skúsiť postaviť termonukleárny reaktor, ktorý roztopí ľad polárnych oblastí.

Hlavným palivom pre fúzny reaktor je voda a na Marse je veľa zamrznutej vody.

Keď teplota vystúpi nad bod mrazu, na povrchu sa vytvoria plytké vodné plochy, ktoré môžu kolonizovať niektoré formy rias, ktorým sa na Zemi darí v Antarktíde. Pravdepodobne sa im bude páčiť atmosféra Marsu, ktorá obsahuje 95 % oxidu uhličitého. Je tiež možné geneticky modifikovať riasy, aby sa zabezpečilo, že rastú čo najrýchlejšie. Jazierky s riasami urýchlia terraformáciu niekoľkými spôsobmi. Po prvé, riasy premenia oxid uhličitý na kyslík. Po druhé, zmenia farbu povrchu Marsu a podľa toho aj jeho odrazivosť. Tmavší povrch pohltí viac slnečného žiarenia. Po tretie, keďže riasy budú rásť samé, bez akejkoľvek vonkajšej pomoci, tento spôsob zmeny situácie na planéte bude relatívne lacný. Po štvrté, riasy môžu byť použité ako jedlo. V priebehu času tieto jazerá rias vytvoria ornicu a živiny; Rastliny to môžu využiť a produkciu kyslíka ešte urýchliť.

Vedci uvažujú aj o možnosti obkolesiť Mars satelitmi, ktoré by zbierali slnečné svetlo a smerovali ho na povrch planéty. Je možné, že takéto satelity, aj samy o sebe, dokážu zvýšiť teplotu na povrchu Marsu až k bodu mrazu a vyššie. Len čo sa to stane a permafrost sa začne topiť, planéta sa potom sama od seba zohreje, prirodzene.

Netreba si robiť ilúzie a myslieť si, že kolonizácia Mesiaca a Marsu okamžite prinesie ľudstvu nespočetné ekonomické výhody. Keď Kolumbus v roku 1492 priplával do Nového sveta, otvoril sa mu prístup k pokladom, ktoré v histórii nemali obdobu. Veľmi skoro začali conquistadori posielať zlato, ulúpené od miestnych Indiánov, v obrovských množstvách z novoobjavených miest do svojej domoviny a osadníkom - cenné suroviny a poľnohospodárske produkty. Náklady na expedície do Nového sveta boli viac ako kompenzované nespočetnými pokladmi, ktoré sa tam dali nájsť.

Ale kolónie na Mesiaci a Marse sú iná záležitosť. Nie je tu vzduch, tekutá voda ani úrodná pôda, takže všetko, čo potrebujete, budete musieť zo Zeme dopraviť raketami, čo je neskutočne drahé. Navyše kolonizácia Mesiaca nemá nijaký zvláštny vojenský zmysel, aspoň krátkodobo. Cesta zo Zeme na Mesiac alebo späť trvá v priemere tri dni a nukleárna vojna sa môže začať a skončiť len za hodinu a pol – od momentu odpálenia prvých medzikontinentálnych balistických rakiet až po posledné výbuchy. Vesmírna kavaléria z Mesiaca sa jednoducho nestihne nejako reálne zapojiť do diania na Zemi. V dôsledku toho Pentagon nefinancuje žiadne veľké programy na militarizáciu Mesiaca.

To znamená, že akékoľvek rozsiahle operácie na preskúmanie iných svetov nebudú zamerané na prospech Zeme, ale nových vesmírnych kolónií. Kolonisti budú musieť ťažiť kovy a iné nerasty pre svoje potreby, pretože ich preprava zo Zeme (a tiež na Zem) je príliš drahá. Ťažba v pásme asteroidov sa stane ekonomicky životaschopnou len vtedy, ak budú existovať sebestačné kolónie, ktoré budú môcť využívať vyťažené materiály samy, a to sa stane prinajlepšom na samom konci tohto storočia, alebo čo je pravdepodobnejšie, neskôr.

Kedy však bude môcť obyčajný civilista letieť do vesmíru? Niektorí vedci, ako napríklad Gerard O'Neill z Princetonskej univerzity, snívali o vesmírnej kolónii v podobe obrovského kolesa, v ktorom by boli obývateľné priestory, továrne na čistenie vody, priestory na regeneráciu vzduchu atď. Význam takýchto staníc - pri riešení problému preľudnenia. V 21. storočí však predstava, že by vesmírne kolónie mohli vyriešiť alebo aspoň zmierniť tento problém, zostane stále len fantáziou. Pre väčšinu ľudstva bude Zem ich jediným domovom najmenej ďalších 100 – 200 rokov.

Stále však existuje spôsob, ako môže priemerný človek skutočne letieť do vesmíru: ako turista. Existujú podnikatelia, ktorí kritizujú NASA za jej hroznú neefektívnosť a byrokraciu a sú pripravení sami investovať peniaze do vesmírnych technológií, pričom veria, že trhové mechanizmy pomôžu súkromným investorom znížiť náklady na vesmírne lety. Burt Rutan a jeho investori už 4. októbra 2004 vyhrali cenu Ansari X v hodnote 10 miliónov dolárov tým, že vypustili svoju SpaceShipOne dvakrát v priebehu dvoch týždňov do výšky niečo vyše 100 km nad zemským povrchom. SpaceShipOne je prvou raketovou loďou, ktorá úspešne cestovala do vesmíru pomocou súkromných prostriedkov. Jeho vývoj stál približne 25 miliónov dolárov. Ručiteľom za pôžičky bol miliardár Microsoftu Paul Allen.

V súčasnosti je vesmírna loď SpaceShipTwo takmer pripravená. Rutan verí, že už čoskoro bude možné začať s testovaním, po ktorom sa komerčná kozmická loď stane realitou. Miliardár Richard Branson z Virgin Atlantic vytvoril Virgin Galactic s kozmodrómom v Novom Mexiku a dlhým zoznamom ľudí ochotných minúť 200 000 dolárov na uskutočnenie svojho celoživotného sna ísť do vesmíru. Virgin Galactic, ktorá bude pravdepodobne prvou veľkou spoločnosťou, ktorá ponúka komerčné lety do vesmíru, si už objednala päť lodí SpaceShipTwo. Ak všetko pôjde podľa plánu, náklady na lety do vesmíru klesnú desaťnásobne.

SpaceShipTwo ponúka niekoľko spôsobov, ako ušetriť peniaze. Namiesto použitia obrovských nosných rakiet určených na vypúšťanie nákladu do vesmíru priamo zo Zeme, Rutan umiestni svoju kozmickú loď do lietadla a poháňa ho pomocou konvenčných atmosférických prúdových motorov. V tomto prípade sa kyslík používa v atmosfére. Potom sa vo výške asi 16 km nad zemou loď oddelí od lietadla a zapne vlastné prúdové motory. Loď nemôže vstúpiť na nízku obežnú dráhu Zeme, ale palivová rezerva na nej stačí na to, aby vystúpila viac ako 100 kilometrov nad zemský povrch - tam, kde nie je takmer žiadna atmosféra a kde cestujúci môžu vidieť, ako obloha postupne černie. Motory sú schopné zrýchliť loď na rýchlosť zodpovedajúcu M=3, teda až trojnásobok rýchlosti zvuku (asi 3500 km/h). To, samozrejme, nestačí na jeho uvedenie na obežnú dráhu (tu je, ako už bolo spomenuté, potrebná rýchlosť aspoň 28 500 km/h, čo zodpovedá 7,9 km/s), ale bude stačiť na doručenie cestujúcich do okraj zemskej atmosféry a kozmického priestoru . Je celkom možné, že vo veľmi blízkej budúcnosti nebude turistický let do vesmíru stáť viac ako safari v Afrike.

(Aby ste však mohli obletieť Zem, budete musieť zaplatiť oveľa viac a ísť na palubu vesmírnej stanice. Raz som sa spýtal miliardára Microsoftu Charlesa Simonyiho, koľko ho stála letenka na ISS. Tlačové správy zmenili číslo na 20 miliónov dolárov Odpovedal, že nerád by menoval presnú sumu, ale že sa v novinách veľmi nemýlil, tak sa mu vo vesmíre páčilo, že o niečo neskôr opäť letel na stanicu vesmírna turistika zostane výsadou veľmi bohatých ľudí.)

V septembri 2010 dostal vesmírny turizmus dodatočnú podporu od spoločnosti Boeing Corporation, ktorá oznámila svoj vstup na tento trh a prvé lety pre vesmírnych turistov naplánovala už v roku 2015. To by bolo celkom v súlade s plánmi prezidenta Obamu presunúť pilotované lety do vesmíru na súkromné ruky. Plán Boeingu počíta s vypustením kapsuly so štyrmi členmi posádky a tromi prázdnymi sedadlami pre vesmírnych turistov na Medzinárodnú vesmírnu stanicu z Mysu Canaveral. Boeing sa však pri financovaní súkromných vesmírnych projektov vyjadril celkom priamo: väčšinu peňazí budú musieť zaplatiť daňoví poplatníci. „Je to neistý trh,“ hovorí John Elbon, riaditeľ programu komerčného štartu do vesmíru. "Ak by sme sa vzhľadom na všetky rizikové faktory museli spoliehať iba na prostriedky Boeingu, nedokázali by sme prípad úspešne dokončiť."

Extrémne vysoké náklady na vesmírne cesty brzdia komerčný aj vedecký pokrok, takže ľudstvo teraz potrebuje úplne novú, revolučnú technológiu. Do polovice storočia musia vedci a inžinieri zdokonaliť nové nosné rakety, aby znížili náklady na štart.

Fyzik Freeman Dyson identifikoval medzi mnohými návrhmi niekoľko technológií, ktoré sú v súčasnosti v experimentálnej fáze, ale jedného dňa môžu sprístupniť priestor aj bežnému človeku. Žiadny z týchto návrhov nezaručuje úspech, no ak by bol úspešný, náklady na dopravu nákladu do vesmíru by prudko klesli. Prvým z týchto návrhov sú laserové pohonné systémy: silný laserový lúč z externého zdroja (napríklad zo Zeme) je nasmerovaný na základňu rakety, kde spôsobí minivýbuch, ktorého rázová vlna nastaví raketa v pohybe. Stabilný prúd laserových impulzov odparuje vodu a výsledná para poháňa raketu do vesmíru. Hlavnou výhodou laserového prúdového motora je, že energia pre neho pochádza z externého zdroja - zo stacionárneho lasera. Laserová raketa v podstate nenesie žiadne palivo. (Naproti tomu chemické rakety vynakladajú značnú časť svojej energie na zdvíhanie a prepravu paliva pre ich vlastné motory.)

Technológia laserového pohonu už bola demonštrovaná v laboratóriu, kde bol model úspešne testovaný v roku 1997. Leik Mirabo z Rensselaer Polytechnic Institute v New Yorku vytvoril funkčný prototyp takejto rakety a nazval ju demonštrátorom technológie ľahkých lodí. Jeden z jeho prvých lietajúcich modelov vážil 50 gramov a bol to „doska“ s priemerom asi 15 cm. 10 kW laser generoval sériu laserových výbuchov na základni rakety. vzduchové rázové vlny ho zrýchlili so zrýchlením 2 g (čo je dvojnásobok zrýchlenia voľného pádu na Zemi a je približne 19,6 m/s 2) a zvuky pripomínajúce streľbu z guľometu. Svetlice Mirabeau vyleteli viac ako 30 m do vzduchu (približne ekvivalentné prvým raketám Roberta Goddarda na kvapalné palivo v 30. rokoch 20. storočia).

Dyson sníva o dni, keď laserové pohonné systémy dokážu vyniesť na obežnú dráhu Zeme ťažký náklad len za päť dolárov za libru, čo by určite znamenalo revolúciu vo vesmírnom priemysle. Predstavuje si gigantický 1000-megawattový (výkon štandardnej jadrovej elektrárne) laser schopný vyniesť na obežnú dráhu dvojtonovú raketu, ktorá sa skladá z nákladu a vodnej nádrže na základni. Voda pomaly presakuje cez drobné póry v spodnej stene nádrže. Užitočné zaťaženie aj nádrž vážia tonu. Keď laserový lúč zasiahne spodnú časť rakety, voda sa okamžite vyparí a vytvorí sériu rázových vĺn, ktoré poháňajú raketu do vesmíru. Raketa dosiahne zrýchlenie 3 g a o šesť minút neskôr vstúpi na nízku obežnú dráhu Zeme.

Keďže samotná raketa palivo nenesie, katastrofálny výbuch nosiča nehrozí. U chemických rakiet je aj dnes, 50 rokov po Sputniku 1, pravdepodobnosť zlyhania asi 1 %. A tieto zlyhania spravidla vyzerajú veľmi pôsobivo - kyslík a vodík explodujú do obrovských ohnivých gúľ a na odpaľovaciu rampu prší trosky. Laserový systém je naopak jednoduchý, bezpečný a možno ho použiť viackrát vo veľmi krátkych intervaloch; Všetko, čo potrebujete, aby fungoval, je voda a laser.

Navyše sa tento systém časom vyplatí. Ak sa použije na vypustenie pol milióna kozmických lodí ročne, štartovací poplatok bez problémov pokryje prevádzkové náklady aj náklady na vývoj a výstavbu. Dyson však chápe, že kým sa tento sen zrealizuje, potrvá ešte desaťročie. Základný výskum v oblasti vysokovýkonných laserov si bude vyžadovať oveľa viac peňazí, ako môže ktorákoľvek univerzita prideliť. Pokiaľ vláda alebo nejaká veľká korporácia nezafinancuje vývoj, laserové pohonné systémy sa nikdy nepostavia.

Tu by mohla byť cena nadácie veľmi užitočná. Raz som sa rozprával s Petrom Diamandisom, ktorý ju založil v roku 1996, a zistil som, že si je dobre vedomý obmedzení chemických rakiet. Dokonca aj so SpaceShipTwo, priznal sa mi, sme čelili skutočnosti, že chemické rakety sú veľmi drahým spôsobom, ako uniknúť účinkom gravitácie. Výsledkom je, že ďalšiu cenu X dostane osoba, ktorá dokáže vytvoriť raketu poháňanú lúčom energie. (Ale namiesto laserového lúča má využívať iný lúč elektromagnetickej energie podobný laseru – mikrovlnný lúč.)

Rozruch okolo ceny a samotného multimiliónového ocenenia môže byť dostatočným lákadlom na to, aby vzbudil záujem o problém nechemických rakiet, ako je mikrovlnná raketa, medzi podnikateľmi a vynálezcami.

Existujú aj iné experimentálne raketové konštrukcie, ale ich vývoj predstavuje iné riziká. Jednou z možností je plynové delo, ktoré vystreľuje nejaký druh projektilov z obrovskej hlavne, niečo ako projektil v románe Julesa Verna „Zo Zeme na Mesiac“. Verneov projektil by však na Mesiac nedoletel, pretože pušný prach ho nedokázal zrýchliť na rýchlosť 11 km/s potrebnú na únik z gravitačného poľa Zeme. V plynovej zbrani budú namiesto pušného prachu projektily veľkou rýchlosťou vytláčané plynom, stlačeným pod vysokým tlakom v dlhej trubici. Zosnulý Abraham Hertzberg z Washingtonskej univerzity v Seattli zostrojil prototyp takejto pištole s priemerom asi 10 cm a dĺžkou asi 10 m Plyn vo vnútri pištole je zmes metánu a vzduchu, stlačená na 25 atmosfér. Plyn sa zapáli a strela sa v hlavni zrýchli na 30 000 g, čím sa väčšina kovových predmetov sploští.

Herzberg dokázal, že plynová zbraň môže fungovať. Ale na to, aby vyhodil projektil do vesmíru, jeho hlaveň musí byť oveľa dlhšia, asi 230 m; Okrem toho musia rôzne plyny pracovať pozdĺž trajektórie zrýchlenia v hlavni zbrane. Aby náklad dosiahol svoju prvú únikovú rýchlosť, je potrebné zorganizovať v hlavni päť sekcií s rôznymi pracovnými plynmi.

Náklady na spustenie z plynovej pištole môžu byť dokonca nižšie ako pri použití laserového systému. Vypúšťať pilotované vozidlá do vesmíru týmto spôsobom je však príliš nebezpečné: intenzívnemu zrýchleniu v hlavni vydrží iba pevná záťaž.

Tretím experimentálnym dizajnom je „slingatron“, ktorý by mal podobne ako prak roztočiť náklad a potom ho vyhodiť do vzduchu.

Prototyp tohto zariadenia zostrojil Derek Tidman; jeho stolný model je schopný roztočiť predmet za pár sekúnd a vrhnúť ho rýchlosťou až 100 m/s. Prototyp slingatronu je rúrka v tvare šišky s priemerom asi meter. Samotná trubica má priemer cca 2,5 cm a obsahuje malú oceľovú guľôčku. Guľa sa kotúľa po prstencovej trubici a malé motory ju tlačia a nútia zrýchľovať.

Skutočný slingatron, ktorého úlohou bude vyhadzovať náklad na nízku obežnú dráhu Zeme, by mal byť rozmerovo oveľa väčší – približne sto kilometrov v priemere; okrem toho musí do lopty pumpovať energiu, kým nezrýchli na 11,2 km/s. Lopta vyletí zo slingatronu so zrýchlením 1000 g, čo je tiež veľa. Nie každý náklad vydrží takéto zrýchlenie. Pred zostrojením skutočného slingatronu sa musí vyriešiť veľa technických problémov, z ktorých najdôležitejším je minimalizácia trenia medzi guľôčkou a trubicou.

Finalizácia každého z troch menovaných projektov bude aj v tom najlepšom prípade trvať viac ako tucet rokov, a to len v prípade, že financovanie prevezme vláda alebo súkromný podnik. V opačnom prípade zostanú tieto prototypy navždy na stoloch ich vynálezcov.

Je možné, že do konca tohto storočia rozvoj nanotechnológií umožní aj slávny vesmírny výťah. Človek, ako Jack na fazuľovej stopke, ju dokáže vyšplhať do oblakov a ešte ďalej. Vstúpime do výťahu, stlačíme tlačidlo „hore“ a vyšplháme sa po vlákne, ktorým je uhlíková nanorúrka dlhá tisíce kilometrov. Je jasné, že takýto nový produkt by mohol spôsobiť revolúciu v ekonomike cestovania do vesmíru a všetko postaviť na hlavu.

V roku 1895 si ruský fyzik Konstantin Ciolkovskij, inšpirovaný stavbou Eiffelovej veže, v tom čase najvyššej stavby sveta, položil jednoduchú otázku: prečo nemôže byť taká veža vysoká ako vesmír? Ak je dostatočne vysoká, vypočítal, podľa fyzikálnych zákonov nikdy nespadne. Túto stavbu nazval „nebeským palácom“.

Predstavte si loptu. Ak ju začnete točiť na šnúrke, odstredivá sila bude celkom dostatočná na to, aby loptička nespadla. Podobne, ak je kábel dostatočne dlhý, odstredivá sila udrží závažie pripevnené na konci, aby nespadlo na zem. Na udržanie kábla na oblohe bude stačiť rotácia Zeme. Akonáhle sa kábel vesmírneho výťahu natiahne do nebies, každé vozidlo schopné pohybovať sa po ňom bude môcť bezpečne cestovať do vesmíru.

Na papieri sa zdá, že tento trik funguje. Ale, bohužiaľ, ak sa pokúsite aplikovať Newtonove zákony pohybu a vypočítať napätie v kábli, ukáže sa, že toto napätie presahuje pevnosť ocele: akýkoľvek kábel sa jednoducho zlomí, čo znemožňuje vesmírny výťah.

V priebehu mnohých rokov a dokonca desaťročí bola myšlienka vesmírneho výťahu buď zabudnutá alebo znovu diskutovaná, aby bola z rovnakého dôvodu opäť zamietnutá. V roku 1957 ruský vedec Jurij Artsutanov navrhol vlastnú verziu projektu, podľa ktorej sa mal postaviť výťah nie zdola nahor, ale naopak zhora nadol. Navrhlo sa vyslať na obežnú dráhu kozmickú loď, ktorá by odtiaľ spustila popruh; Zostáva len opraviť ho na zemi. Na popularizácii tohto projektu sa podieľali aj spisovatelia sci-fi. Arthur C. Clarke si predstavil vesmírny výťah vo svojom románe The Fountains of Heaven z roku 1979 a Robert Heinlein vo svojom románe Frida z roku 1982.

Uhlíkové nanorúrky oživili túto myšlienku. Ako sme už videli, majú najväčšiu pevnosť zo všetkých známych materiálov. Sú pevnejšie ako oceľ a potenciálna sila nanorúriek by mohla vydržať zaťaženie, ktoré vzniká pri návrhu vesmírneho výťahu.

Problémom je však vytvorenie lana z čistých uhlíkových nanorúrok dlhých 80 000 km. Ide o neskutočne náročnú úlohu, pretože doteraz sa vedcom podarilo v laboratóriu získať len niekoľko centimetrov čisté uhlíkové nanorúrky. Môžete samozrejme skrútiť miliardy nanovlákien, ale tieto vlákna nebudú pevné. Cieľom je vytvoriť dlhú nanorúrku, v ktorej bude každý atóm uhlíka presne na svojom mieste.

V roku 2009 oznámili vedci z Rice University dôležitý objav: výsledné vlákna nie sú čisté, ale kompozitné, no vyvinuli technológiu, ktorá je dostatočne flexibilná na vytvorenie uhlíkových nanorúriek akejkoľvek dĺžky. Pokusom a omylom vedci zistili, že uhlíkové nanorúrky možno rozpustiť v kyseline chlórsulfónovej a potom vytlačiť z dýzy ako injekčnú striekačku. Touto metódou je možné vyrobiť vlákno z uhlíkových nanorúrok ľubovoľnej dĺžky a jeho hrúbka je 50 mikrónov.

Jednou z komerčných aplikácií uhlíkových nanorúrových vlákien sú elektrické vedenia, pretože nanorúrky vedú elektrinu lepšie ako meď, sú ľahšie a pevnejšie. Profesor inžinierstva z Rice University Matteo Pasquali hovorí: „Na elektrické vedenie potrebujete tony tohto vlákna a zatiaľ neexistuje spôsob, ako ho vyrobiť. Stačí prísť na jeden zázrak."

Hoci výsledné vlákna nie sú dostatočne čisté na to, aby sa zmestili do vesmírneho výťahu, tieto štúdie poskytujú nádej, že jedného dňa budeme schopní vypestovať čisté uhlíkové nanorúrky dostatočne silné na to, aby nás zdvihli do neba.

Ale aj keď predpokladáme, že problém výroby dlhých nanorúrok je vyriešený, vedci budú čeliť ďalším praktickým problémom. Napríklad kábel vesmírneho výťahu by musel stúpať vysoko nad obežnú dráhu väčšiny satelitov. To znamená, že dráha nejakého satelitu sa jedného dňa určite pretne s trasou vesmírneho výťahu a spôsobí nehodu. Keďže nízke satelity lietajú rýchlosťou 7–8 km/s, kolízia môže byť katastrofálna. Z toho vyplýva, že výťah bude musieť byť vybavený špeciálnymi raketovými motormi, ktoré posunú výťahový kábel z cesty lietajúcim satelitom a vesmírnemu odpadu.

Ďalším problémom je počasie, teda hurikány, búrky a silný vietor. Vesmírny výťah musí byť ukotvený k zemi, možno na lietadlovej lodi alebo ropnej plošine v Tichomorí, ale musí byť flexibilný, aby prežil živly.

Okrem toho musí mať kabína núdzové tlačidlo a únikovú kapsulu pre prípad pretrhnutia kábla. Ak sa s káblom čokoľvek stane, kabína výťahu sa musí zošmyknúť alebo zoskočiť na padáku, aby zachránila cestujúcich.

Na urýchlenie štartu výskumu vesmírnych výťahov NASA vyhlásila niekoľko súťaží. Preteky Space Elevator Race, ktoré sponzoruje NASA, ponúkajú ceny v celkovej výške 2 milióny dolárov. Podľa pravidiel, aby ste vyhrali súťaž o výťahy fungujúce pomocou energie prenášanej pozdĺž lúča, musíte postaviť zariadenie s hmotnosťou nie väčšou ako 50 kg, schopné vyšplhať sa po lane do výšky 1 km rýchlosťou 2 m. /s Problém je v tom, že toto zariadenie by nemalo mať palivo, batérie ani elektrický kábel. Energia na jeho pohyb musí byť prenášaná zo Zeme pozdĺž lúča.

Na vlastné oči som videl vášeň a energiu inžinierov pracujúcich na vesmírnom výťahu a snívajúcich o tom, že získajú cenu. Dokonca som letel do Seattlu, aby som sa stretol s mladými, podnikavými inžiniermi zo skupiny s názvom LaserMotive. Keď počuli „pieseň sirén“ - volanie NASA, začali vyvíjať prototypy zariadenia, ktoré sa pravdepodobne stane srdcom vesmírneho výťahu.

Vošiel som do veľkého hangáru, ktorý si prenajali mladí ľudia na testovanie. Na jednom konci hangáru som videl veľký laser schopný vyžarovať silný energetický lúč. V druhej bol umiestnený samotný vesmírny výťah. Bola to asi meter široká krabica s veľkým zrkadlom. Zrkadlo odrážalo laserový lúč, ktorý ho zasiahol, na celú batériu solárnych článkov, ktoré premieňali jeho energiu na elektrinu. Elektrina bola privedená do motora a kabína výťahu sa pomaly plazila po krátkom kábli. Pri tomto usporiadaní kabína s elektromotorom nemusí ťahať so sebou elektrický kábel. Stačí naň zo zeme nasmerovať laserový lúč a výťah sa po kábli plazí sám.

Laser v hangári bol taký silný, že si ľudia pri jeho práci museli chrániť oči špeciálnymi okuliarmi. Po mnohých pokusoch sa mladým ľuďom konečne podarilo dostať ich auto nahor. Jeden aspekt problému vesmírneho výťahu bol vyriešený, aspoň teoreticky.

Spočiatku bola úloha taká náročná, že ju nikto z účastníkov nedokázal splniť a vyhrať sľúbenú cenu. V roku 2009 však LaserMotive dostal cenu. Súťaž sa konala na leteckej základni Edwards v kalifornskej púšti Mojave. Nad púšťou visel vrtuľník s dlhým káblom a prístroje účastníkov sa pokúšali liezť po tomto kábli. Výťah tímu LaserMotive to dokázal štyrikrát za dva dni; jeho najlepší čas bol 228 sekúnd. Takže práca mladých inžinierov, ktorých som pozoroval v tom hangári, priniesla svoje ovocie.

Do konca tohto storočia sa výskumné stanice s najväčšou pravdepodobnosťou objavia na Marse a možno aj niekde v páse asteroidov, a to aj napriek súčasnej kríze vo financovaní výskumu vesmíru s ľudskou posádkou. Ďalším v poradí bude skutočná hviezda. Dnes by bola medzihviezdna sonda úplne beznádejným počinom, no o sto rokov sa situácia môže zmeniť.

Aby sa myšlienka medzihviezdneho cestovania stala realitou, treba vyriešiť niekoľko zásadných problémov. Prvým z nich je hľadanie nového princípu pohybu. Tradičnej chemickej rakete by trvalo približne 70 000 rokov, kým by dosiahla najbližšiu hviezdu. Napríklad dva Voyagery vypustené v roku 1977 vytvorili rekord v najväčšej vzdialenosti od Zeme. V súčasnosti (máj 2011) je prvý z nich vzdialený od Slnka 17,5 miliardy km, no vzdialenosť, ktorú prekonal, je len nepatrný zlomok cesty ku hviezdam.

Bolo navrhnutých niekoľko návrhov a princípov pohybu medzihviezdnych dopravných prostriedkov. toto:

Solárna plachta;

jadrová raketa;

Raketa s náporovým termonukleárnym motorom;

Nanolode.

Pri návšteve stanice Plum Brook v NASA v Clevelande v štáte Ohio som stretol jedného z vizionárov a horlivých zástancov myšlienky solárnej plachty. Na tomto mieste bola postavená najväčšia vákuová komora na testovanie satelitov. Rozmery tohto fotoaparátu sú úžasné; toto je skutočná jaskyňa s priemerom asi 30 m a výškou 38 m, v ktorej by sa ľahko mohlo nachádzať niekoľko viacposchodových obytných budov. Je tiež dostatočne veľký na testovanie satelitov a častí rakiet vo vesmírnom vákuu. Rozsah projektu je úžasný. Cítil som sa obzvlášť poctený byť práve na mieste, kde sa testovalo mnoho najdôležitejších amerických satelitov, medziplanetárnych sond a rakiet.

Tak som sa stretol s jedným z popredných zástancov solárnych plachiet, vedcom z NASA Les Johnsonom. Povedal mi, že od detstva, keď čítal sci-fi, sníval o stavbe rakiet, ktoré by mohli dosiahnuť hviezdy. Johnson dokonca napísal základný kurz o tom, ako postaviť solárne plachty. Verí, že tento princíp bude možné implementovať v najbližších desaťročiach, ale je pripravený na to, že skutočná hviezdna loď bude postavená s najväčšou pravdepodobnosťou až mnoho rokov po jeho smrti. Rovnako ako murári, ktorí stavali veľké katedrály v stredoveku, aj Johnson chápe, že postaviť vozidlo na dosiahnutie hviezd môže trvať niekoľko ľudských životov.

Princíp činnosti solárnej plachty je založený na skutočnosti, že svetlo, hoci nemá pokojovú hmotnosť, má hybnosť, čo znamená, že môže vyvíjať tlak. Tlak, ktorý slnečné svetlo vyvíja na všetky objekty, s ktorými sa stretávame, je extrémne malý, jednoducho ho necítime, ale ak je slnečná plachta dostatočne veľká a sme ochotní dostatočne dlho čakať, potom tento tlak môže medzihviezdnu loď urýchliť (vo vesmíre napr. priemerná intenzita slnečného žiarenia je osemkrát vyššia ako na Zemi).

Johnson mi povedal, že jeho cieľom je vytvoriť obrovskú solárnu plachtu z veľmi tenkého, ale pružného a odolného plastu. Táto plachta by mala mať niekoľko kilometrov a mala by byť postavená vo vesmíre. Po zložení sa bude pomaly otáčať okolo Slnka a postupne naberať väčšiu rýchlosť. Počas niekoľkých rokov zrýchľovania sa plachta špirálovito vynorí zo slnečnej sústavy a ponáhľa sa ku hviezdam. Vo všeobecnosti je slnečná plachta, ako mi povedal Johnson, schopná zrýchliť medzihviezdnu sondu na 0,1 % rýchlosti svetla; Preto za takýchto podmienok dosiahne najbližšiu hviezdu za 400 rokov.

Johnson sa snaží prísť s niečím, čo by solárnej plachte dodalo extra zrýchlenie a skrátilo čas letu. Jedným z možných spôsobov je umiestniť na Mesiac batériu výkonných laserov. Laserové lúče dopadajúce na plachtu prenesú do plachty dodatočnú energiu a tým aj ďalšiu rýchlosť pri lete k hviezdam.

Jedným z problémov hviezdnej lode pod slnečnou plachtou je, že je mimoriadne ťažké ju ovládať a je takmer nemožné zastaviť a riadiť opačným smerom, pretože slnečné svetlo sa šíri iba jedným smerom - preč od Slnka. Jedným z riešení tohto problému je rozvinúť plachtu a použiť svetlo z cieľovej hviezdy na jej spomalenie. Ďalšou možnosťou je vykonať gravitačný manéver v blízkosti tejto vzdialenej hviezdy a pomocou efektu praku zrýchliť na spiatočnú cestu. Treťou možnosťou je pristáť na nejakom mesiaci toho hviezdneho systému, postaviť na ňom batériu laserov a vydať sa na spiatočnú cestu pomocou svetla hviezdy a laserových lúčov.

Johnson sníva o hviezdach, no chápe, že realita momentálne vyzerá oveľa skromnejšie ako jeho sny. V roku 1993 Rusi nasadili na loď odpojenú od stanice Mir 25-bodový reflektor vyrobený z lavsanu, ale účelom experimentu bolo len demonštrovať systém rozmiestnenia. Druhý pokus skončil neúspešne. V roku 2004 Japonci úspešne spustili dva prototypy solárnych plachiet, ale opäť bolo cieľom otestovať systém nasadenia, nie pohon. V roku 2005 došlo k ambicióznemu pokusu o nasadenie skutočnej solárnej plachty s názvom Cosmos 1, ktorú zorganizovala Planetárna spoločnosť, verejná organizácia Cosmos Studios a Ruská akadémia vied. Plachta bola vypustená z ruskej ponorky, ale štart rakety Volna bol neúspešný a slnečná plachta sa nedostala na obežnú dráhu.

A v roku 2008, keď sa tím z NASA pokúsil spustiť solárnu plachtu NanoSail-D, to isté sa stalo aj s raketou Falcon 1.

Napokon v máji 2010 Japonská agentúra pre výskum vesmíru úspešne vypustila IKAROS, prvú kozmickú loď, ktorá využíva technológiu solárnych plachiet v medziplanetárnom priestore. Zariadenie bolo umiestnené na dráhu letu k Venuši, úspešne nasadilo štvorcovú plachtu s uhlopriečkou 20 m a preukázalo schopnosť kontrolovať svoju orientáciu a meniť rýchlosť letu. V budúcnosti plánujú Japonci vypustiť ďalšiu medziplanetárnu sondu so slnečnou plachtou k Jupiteru.

Vedci zvažujú aj možnosť využitia jadrovej energie na medzihviezdne cestovanie. V roku 1953 začala americká komisia pre atómovú energiu seriózny vývoj rakiet s jadrovými reaktormi, ktorý začal projektom Rover. V 50. a 60. rokoch 20. storočia. pokusy s jadrovými raketami skončili väčšinou neúspešne. Jadrové motory sa správali nestabilne a vo všeobecnosti sa ukázali ako príliš zložité pre riadiace systémy tej doby. Navyše je ľahké preukázať, že energetický výstup konvenčného atómového štiepneho reaktora je pre medzihviezdnu kozmickú loď úplne nedostatočný. Priemerný priemyselný jadrový reaktor produkuje približne 1000 megawattov energie, čo nestačí na dosiahnutie hviezd.

Avšak ešte v 50. rokoch 20. storočia. vedci navrhli použitie atómových a vodíkových bômb namiesto reaktorov pre medzihviezdne kozmické lode. Projekt Orion mal napríklad urýchliť raketu výbuchovými vlnami z atómových bômb. Hviezdna loď mala za seba zhodiť sériu atómových bômb, ktorých výbuchy by generovali silné výbuchy röntgenového žiarenia. Rázová vlna z týchto výbuchov mala hviezdnu loď urýchliť.

V roku 1959 fyzici z General Atomics odhadli, že pokročilá verzia Orionu s priemerom 400 m bude vážiť 8 miliónov ton a bude poháňaná 1000 vodíkovými bombami.

Fyzik Freeman Dyson bol horlivým zástancom projektu Orion. „Pre mňa Orion znamenal dostupnosť celej slnečnej sústavy pre šírenie života. Mohol by zmeniť chod dejín, hovorí Dyson. Okrem toho by to bol pohodlný spôsob, ako sa zbaviť atómových bômb. "Za jeden let by sme sa zbavili 2000 bômb."

Koniec projektu Orion však predstavovala Zmluva o obmedzení jadrových skúšok uzavretá v roku 1963, ktorá zakazovala pozemné výbuchy. Bez testovania nebolo možné doviesť dizajn Orion do konca a projekt bol uzavretý.

Ďalší projekt jadrovej strely predložil v roku 1960 Robert W. Bussard; navrhol vybaviť raketu termonukleárnym motorom, podobným bežnému leteckému prúdovému motoru. Vo všeobecnosti náporový motor zachytáva vzduch počas letu a mieša ho s palivom vo vnútri. Zmes paliva a vzduchu sa potom zapáli, čím vznikne chemická explózia, ktorá vytvorí pohon. Bussard navrhol použiť rovnaký princíp na fúzny motor. Namiesto čerpania vzduchu z atmosféry, ako to robí letecký motor, náporový fúzny motor bude zbierať vodík z medzihviezdneho priestoru. Zhromaždený plyn sa má stlačiť a zohriať pomocou elektrických a magnetických polí predtým, ako začne termonukleárna fúzna reakcia hélia, ktorá uvoľní obrovské množstvo energie. Nastane výbuch a raketa dostane impulz. A keďže zásoby vodíka v medzihviezdnom priestore sú nevyčerpateľné, náporový jadrový motor by mohol podľa všetkého fungovať navždy.

Dizajn lode s náporovým fúznym motorom pripomína kornútok zmrzliny. Lievik zachytáva plynný vodík, ktorý potom vstupuje do motora, zahrieva sa a podlieha fúznej reakcii s inými atómami vodíka. Bussard vypočítal, že náporový jadrový motor s hmotnosťou asi 1000 ton je schopný udržiavať konštantné zrýchlenie asi 10 m/s 2 (t. j. približne rovnaké ako gravitačné zrýchlenie na Zemi); v tomto prípade sa kozmická loď do roka zrýchli na približne 77 % rýchlosti svetla. Keďže náporový jadrový motor nie je obmedzený zásobami paliva, hviezdna loď s takýmto motorom by teoreticky mohla prekročiť hranice našej Galaxie a len za 23 rokov, podľa lodných hodín, dosiahnuť hmlovinu Andromeda, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 2 miliónov svetelných rokov od nás. (Podľa Einsteinovej teórie relativity sa čas v zrýchľujúcej sa lodi spomaľuje, takže astronauti v hviezdnej lodi zostarnú len o 23 rokov, aj keď za tento čas na Zemi prešli milióny rokov.)

Aj tu sú však vážne problémy. Po prvé, medzihviezdne médium obsahuje väčšinou jednotlivé protóny, takže fúzny motor by musel spaľovať čistý vodík, hoci táto reakcia neprodukuje veľa energie. (Vodíková fúzia môže prebiehať rôznymi spôsobmi. V súčasnosti na Zemi vedci uprednostňujú možnosť vplyvu deutéria a trícia, ktoré uvoľňuje podstatne viac energie. V medzihviezdnom prostredí je však vodík vo forme jednotlivých protónov, takže v r. náporové jadrové motory iba protón-protónová fúzia môže byť použitá fúzna reakcia, pri ktorej sa uvoľní oveľa menej energie ako pri reakcii deutérium-trícium.) Bussard však ukázal, že ak upravíte palivovú zmes pridaním nejakého uhlíka, potom uhlík funguje ako katalyzátor, vyrobí obrovské množstvo energie, úplne postačujúce pre hviezdnu loď.

Po druhé, lievik pred vesmírnou loďou, aby sa nazbieralo dostatok vodíka, musí byť obrovský – asi 160 km v priemere, takže ho bude treba zbierať vo vesmíre.

Je tu ďalší nevyriešený problém. V roku 1985 inžinieri Robert Zubrin a Dana Andrews ukázali, že odpor prostredia by zabránil hviezdnej lodi poháňanej náporom zrýchliť na rýchlosť takmer svetla. Tento odpor je spôsobený pohybom lode a lievika v poli atómov vodíka. Ich výpočty sú však založené na niektorých predpokladoch, ktoré v budúcnosti nemusia byť použiteľné pre lode s náporovými motormi.

Zatiaľ čo v súčasnosti nemáme jasné predstavy o procese protón-protónovej fúzie (ako aj o odolnosti vodíkových iónov v medzihviezdnom prostredí), vyhliadky na náporový jadrový motor zostávajú neisté. Ak sa však tieto technické problémy podarí vyriešiť, tento dizajn bude pravdepodobne jedným z najlepších.

Ďalšou možnosťou je použiť antihmotu, najväčší zdroj energie vo vesmíre, pre hviezdnu loď. Antihmota je opakom hmoty v tom zmysle, že všetky zložky atómu tam majú opačné náboje. Napríklad elektrón má záporný náboj, ale antielektrón (pozitrón) má kladný náboj. Pri kontakte s hmotou antihmota anihiluje. Tým sa uvoľní toľko energie, že na zničenie celého New Yorku by stačila lyžička antihmoty.

Antihmota je taká mocná, že ju darebáci v Anjeli a démoni od Dana Browna používajú na výrobu bomby a plánujú vyhodiť do vzduchu Vatikán; V príbehu kradnú antihmotu z najväčšieho európskeho jadrového výskumného centra CERN, ktoré sa nachádza vo Švajčiarsku neďaleko Ženevy. Na rozdiel od vodíkovej bomby, ktorá má len 1% účinnosť, antihmotová bomba by bola 100% účinná. Počas anihilácie hmoty a antihmoty sa energia uvoľňuje úplne v súlade s Einsteinovou rovnicou: E=mc 2.

Antihmota je v zásade ideálnym raketovým palivom. Podľa Geralda Smitha z Pennsylvania State University by na let na Mars stačili 4 miligramy antihmoty a sto gramov by loď dopravilo k najbližším hviezdam. Anihilácia antihmoty uvoľňuje miliardu krát viac energie, než sa dá získať z rovnakého množstva moderného raketového paliva. Motor antihmoty by vyzeral celkom jednoducho. Častice antihmoty môžete jednoducho vstreknúť jednu po druhej do špeciálnej raketovej komory. Tam anihilujú s bežnou hmotou, čo spôsobí titánsku explóziu. Zahriate plyny sú potom vytlačené z jedného konca komory a vytvárajú prúdový ťah.

K uskutočneniu tohto sna sme ešte veľmi ďaleko. Vedcom sa podarilo získať antielektróny a antiprotóny, ako aj atómy antivodíka, v ktorých antielektrón cirkuluje okolo antiprotónu. Urobili tak v CERN-e aj vo Fermiho národnom urýchľovacom laboratóriu (častejšie nazývanom Fermilab) neďaleko Chicaga v Tevatrone, druhom najväčšom urýchľovači častíc na svete (iba väčší ako Veľký hadrónový urýchľovač v CERN-e). V oboch laboratóriách fyzici nasmerovali prúd vysokoenergetických častíc na cieľ a získali prúd fragmentov vrátane antiprotónov. Pomocou silných magnetov bola antihmota oddelená od bežnej hmoty. Výsledné antiprotóny sa potom spomalili a nechali sa zmiešať s antielektrónmi, čo viedlo k atómom antivodíka.

Dave McGinnis, jeden z fyzikov Fermilabu, dlho premýšľal o praktickom využití antihmoty. On a ja sme stáli vedľa Tevatronu a Dave mi vysvetlil znepokojujúcu ekonomiku antihmoty. Jediným známym spôsobom, ako získať akékoľvek významné množstvo antihmoty, povedal, bolo použiť silný urýchľovač ako Tevatron; ale tieto stroje sú extrémne drahé a dokážu produkovať antihmotu len vo veľmi malých množstvách. Napríklad v roku 2004 dal zrážač v CERN-e vedcom niekoľko biliónov gramu antihmoty a toto potešenie stálo vedcov 20 miliónov dolárov. Za túto cenu by svetová ekonomika skrachovala skôr, než by sa podarilo vyrobiť dostatok antihmoty na jednu hviezdnu výpravu. Samotné antihmotové motory, zdôraznil McGinnis, nie sú nijak zvlášť zložité a rozhodne nie sú v rozpore s prírodnými zákonmi. Náklady na takýto motor však neumožnia jeho skutočnú výrobu v blízkej budúcnosti.

Jedným z dôvodov, prečo je antihmota taká neuveriteľne drahá, sú obrovské sumy, ktoré je potrebné vynaložiť na stavbu urýchľovačov a urýchľovačov. Samotné urýchľovače sú však univerzálne stroje a používajú sa najmä nie na výrobu antihmoty, ale na výrobu všemožných exotických elementárnych častíc. Toto je fyzikálny výskumný nástroj, nie priemyselné zariadenie.

Dá sa predpokladať, že vývoj nového typu urýchľovača, určeného špeciálne na výrobu antihmoty, by mohol výrazne znížiť jeho cenu. Masová výroba takýchto strojov by potom produkovala značné množstvo antihmoty. Harold Gerrish z NASA je presvedčený, že cena antihmoty by mohla nakoniec klesnúť na 5000 dolárov za mikrogram.

Ďalšou možnosťou využitia antihmoty ako raketového paliva je nájsť meteorit antihmoty vo vesmíre. Ak by sa takýto objekt našiel, jeho energia by s najväčšou pravdepodobnosťou stačila na pohon viac ako jednej vesmírnej lode. Treba povedať, že v roku 2006 bol v rámci ruskej družice Resurs-DK vypustený európsky prístroj PAMELA, ktorého účelom je hľadanie prirodzenej antihmoty vo vesmíre.

Ak sa vo vesmíre objaví antihmota, ľudstvo bude musieť vymyslieť niečo ako elektromagnetickú sieť, aby ju zhromaždilo.

Hoci sú teda medzihviezdne kozmické lode s antihmotou veľmi reálnou myšlienkou a nie sú v rozpore s prírodnými zákonmi, s najväčšou pravdepodobnosťou sa neobjavia v 21. storočí, pokiaľ vedci na samom konci storočia nebudú schopní znížiť náklady na antihmotu. nejaké rozumné množstvo. Ale ak sa to podarí, projekt antihmotovej hviezdnej lode bude určite jedným z prvých, o ktorých sa bude uvažovať.

Už dlho sme si zvykli na špeciálne efekty vo filmoch ako Star Wars a Star Trek; Pri pomyslení na hviezdne lode sa vynárajú obrazy obrovských futuristických strojov, ktoré zo všetkých strán hýria najnovšími vynálezmi v oblasti špičkových zariadení. Medzitým existuje ďalšia možnosť: pomocou nanotechnológie vytvoriť malé hviezdne lode, nie väčšie ako náprstok alebo ihla, alebo dokonca menšie. Už teraz sme si istí, že hviezdne lode budú musieť byť obrovské, ako Enterprise, a niesť celú posádku astronautov. Ale pomocou nanotechnológie môžu byť hlavné funkcie hviezdnej lode obsiahnuté v minimálnom objeme a potom sa ku hviezdam nedostane jedna obrovská loď, v ktorej bude musieť posádka žiť mnoho rokov, ale milióny malých nanolode. Možno len malá časť z nich dorazí do cieľa, ale to hlavné sa spraví: po dosiahnutí jedného zo satelitov cieľového systému tieto lode postavia továreň a zabezpečia výrobu neobmedzeného počtu vlastných kópií.

Vint Cerf verí, že nanolode môžu byť použité ako na štúdium slnečnej sústavy, tak časom aj na lety ku hviezdam. Hovorí: „Ak dokážeme navrhnúť malé, ale výkonné nanozariadenia, ktoré možno ľahko prepraviť a dopraviť na povrch, pod povrch a do atmosféry našich susedných planét a mesiacov, prieskum slnečnej sústavy bude oveľa efektívnejší... Tieto isté schopnosti možno rozšíriť na medzihviezdny prieskum “

Je známe, že v prírode sa cicavcom rodí len niekoľko potomkov a starajú sa o to, aby všetci prežili. Hmyz na druhej strane produkuje obrovské množstvo mláďat, no len malý počet z nich prežije. Obe stratégie sú dostatočne úspešné na to, aby umožnili druhom existencie na planéte mnoho miliónov rokov. Rovnakým spôsobom môžeme poslať do vesmíru jednu veľmi drahú hviezdnu loď - alebo milióny malých hviezdnych lodí, z ktorých každá bude stáť cent a spotrebuje veľmi málo paliva.

Samotný koncept nanolodí je založený na veľmi úspešnej stratégii, ktorá je v prírode široko používaná: stratégia roja. Vtáky, včely a podobne často lietajú v kŕdľoch alebo rojoch. Nejde len o to, že veľký počet príbuzných zaručuje bezpečnosť; Okrem toho kŕdeľ funguje ako systém včasného varovania. Ak sa na jednom konci kŕdľa stane niečo nebezpečné – napríklad útok predátora, celý kŕdeľ o tom okamžite dostane informáciu. Kŕdeľ je veľmi efektívny a energický. Vtáky, lietajúce v charakteristickom tvare písmena V - klin, využívajú turbulentné prúdenie z krídla suseda vpredu a tým si uľahčujú let.

Vedci hovoria o roji, roji či rodine mravcov ako o „superorganizme“, ktorý má v niektorých prípadoch vlastnú inteligenciu, nezávislú od schopností jednotlivých jedincov, ktorí ju tvoria. Nervový systém mravca je napríklad veľmi jednoduchý a mozog je veľmi malý, ale spoločne si mravčia rodina dokáže vybudovať veľmi zložitú stavbu – mravenisko. Vedci dúfajú, že využijú lekcie z prírody pri vývoji „rojových“ robotov, ktorí sa jedného dňa môžu vydať na dlhé cesty na iné planéty a hviezdy.

V niektorých ohľadoch to všetko pripomína koncept „inteligentného prachu“, ktorý vyvíja Pentagon: miliardy častíc vybavených malými senzormi sú rozptýlené vo vzduchu a vykonávajú prieskum. Každý senzor sám o sebe nemá žiadnu inteligenciu a poskytuje len nepatrné zrnko informácií, no spolu môžu svojim majiteľom poskytnúť hory najrôznejších dát. DARPA sponzorovala výskum v tejto oblasti s ohľadom na budúce vojenské aplikácie – napríklad pomocou inteligentného prachu na monitorovanie nepriateľských pozícií na bojisku. V rokoch 2007 a 2009 Americké letectvo zverejnilo podrobné plány zbraní na niekoľko nasledujúcich desaťročí; je tu všetko od pokročilých verzií bezpilotného lietadla Predator (dnes stojace 4,5 milióna dolárov) až po obrovské húfy malých, lacných senzorov veľkosti špendlíkovej hlavičky.

Tento koncept zaujíma aj vedcov. Roje inteligentného prachu by boli užitočné na monitorovanie hurikánu v reálnom čase z tisícok rôznych miest; rovnakým spôsobom sa dali pozorovať búrky, sopečné erupcie, zemetrasenia, záplavy, lesné požiare a iné prírodné javy. Vo filme Twister napríklad sledujeme tím odvážnych lovcov hurikánov, ktorí riskujú životy a končatiny umiestnením senzorov okolo tornád. Nielenže je to veľmi riskantné, ale nie je to ani veľmi efektívne. Namiesto toho, aby ste riskovali svoj život umiestnením niekoľkých senzorov okolo sopečného krátera počas erupcie alebo okolo tornáda kráčajúceho po stepi a prijímali od nich informácie o teplote, vlhkosti a rýchlosti vetra, bolo by oveľa efektívnejšie rozptýliť inteligentný prach do vzduchu. a súčasne získavať údaje z tisícok rôznych bodov roztrúsených na ploche stoviek štvorcových kilometrov. V počítači budú tieto údaje zostavené do trojrozmerného obrázku, ktorý vám v reálnom čase ukáže vývoj hurikánu alebo rôzne fázy erupcie. Komerčné podniky už pracujú na príkladoch týchto malých senzorov a niektoré z nich sú v skutočnosti menšie ako hlavička špendlíka.

Ďalšou výhodou nanolodí je, že potrebujú veľmi málo paliva, aby sa dostali do vesmíru. Zatiaľ čo obrovské nosné rakety dokážu zrýchliť len na rýchlosť 11 km/s, drobné objekty, ako sú nanolode, sa dajú pomerne ľahko vypustiť do vesmíru neuveriteľne vysokou rýchlosťou. Napríklad elementárne častice môžu byť urýchlené na subsvetelné rýchlosti pomocou konvenčného elektrického poľa. Ak dáte nanočasticiam malý elektrický náboj, dajú sa ľahko urýchliť aj elektrickým poľom.

Namiesto míňania obrovských peňazí na posielanie medziplanetárnych sond je možné dať každej nanolodi schopnosť replikovať sa; teda aj jeden nanobot by mohol postaviť továreň na nanoboty alebo dokonca lunárnu základňu. Potom sa nové samoreplikujúce sondy vydajú na prieskum iných svetov. (Problémom je vytvoriť prvého nanobota schopného samokopírovania, a to je ešte záležitosť veľmi vzdialenej budúcnosti.)

V roku 1980 vzala NASA myšlienku samoreprodukujúceho sa robota natoľko vážne, že si na Univerzite Santa Clara objednala špeciálnu štúdiu s názvom „Pokročilá automatizácia pre vesmírne úlohy“ a podrobne preskúmala niekoľko možných možností. Jeden zo scenárov, ktorý vedci z NASA zvažovali, zahŕňal vyslanie malých samoreprodukujúcich sa robotov na Mesiac. Tam museli roboty organizovať výrobu vlastného druhu z odpadových materiálov.

Správa o tomto programe bola venovaná najmä vytvoreniu chemického závodu na spracovanie lunárnej pôdy (regolit). Predpokladalo sa napríklad, že robot pristane na Mesiaci, rozdelí sa na jednotlivé časti a potom z nich zostaví novú konfiguráciu – presne ako transformujúci sa hračkársky robot. Robot tak mohol zostaviť veľké parabolické zrkadlá na zaostrenie slnečného svetla a začať taviť regolit. Potom by použil kyselinu fluorovodíkovú na extrakciu použiteľných kovov a iných látok z taveniny regolitu. Kovy by sa dali použiť na stavbu lunárnej základne. Postupom času by robot postavil aj malú lunárnu továreň na výrobu vlastných kópií.

Na základe údajov z tejto správy spustil Inštitút pre pokročilé koncepty NASA sériu projektov založených na použití samoreprodukujúcich sa robotov. Mason Peck z Cornell University bol jedným z tých, ktorí brali myšlienku malých hviezdnych lodí vážne.

Navštívil som Peckovo laboratórium a na vlastné oči som videl pracovný stôl posiaty všemožnými súčiastkami, ktoré môžu byť jedného dňa predurčené na cestu do vesmíru. Vedľa pracovného stola bola aj malá čistá miestnosť s plastovými stenami, kde sa montovali tenké komponenty budúcich satelitov.

Peckova vízia prieskumu vesmíru je veľmi odlišná od všetkého, čo vidíme v hollywoodskych filmoch. Navrhuje možnosť vytvorenia čipu s rozmermi jeden centimeter po centimetri a hmotnosťou jeden gram, ktorý je možné zrýchliť na 1 % rýchlosti svetla. Dokáže napríklad využiť efekt praku, ktorým NASA urýchľuje svoje medziplanetárne stanice na obrovské rýchlosti. Tento gravitačný manéver zahŕňa obiehanie planéty; približne rovnakým spôsobom kameň v závese, držaný gravitačným pásom, zrýchľuje, letí v kruhu a je vystrelený v požadovanom smere. Tu gravitácia planéty pomáha poskytnúť kozmickej lodi dodatočnú rýchlosť.

Peck však chce namiesto gravitácie použiť magnetické sily. Dúfa, že prinúti mikrohviezdnu loď opísať slučku v magnetickom poli Jupitera, ktorá je 20 000-krát intenzívnejšia ako magnetické pole Zeme a celkom porovnateľná s poľami v urýchľovačoch Zeme schopných urýchliť elementárne častice na energie biliónov elektrónvoltov.

Ukázal mi vzorku – mikroobvod, ktorý by sa podľa jeho plánu raz mohol vydať na dlhú cestu okolo Jupitera. Bol to malý štvorec, menší ako špička prsta, doslova naplnený najrôznejšími vedeckými vecami. Vo všeobecnosti bude Peckov medzihviezdny aparát veľmi jednoduchý. Čip má na jednej strane solárnu batériu, ktorá by mu mala zabezpečiť energiu na komunikáciu a na druhej rádiový vysielač, videokameru a ďalšie senzory. Toto zariadenie nemá motor a Jupiterovo magnetické pole ho bude musieť urýchliť. (Bohužiaľ, v roku 2007 bol inštitút Advanced Concepts Institute NASA, ktorý od roku 1998 financoval tento a ďalšie inovatívne projekty vesmírneho programu, zatvorený z dôvodu škrtov v rozpočte.)

Vidíme, že Peckova myšlienka hviezdnych lodí je veľmi odlišná od tej, ktorú akceptuje sci-fi, kde sa obrovské hviezdne lode potulujú po rozľahlosti vesmíru pod kontrolou tímu odvážnych astronautov. Ak by sa napríklad na jednom z mesiacov Jupitera objavila vedecká základňa, na obežnú dráhu okolo plynného obra by mohli byť vypustené desiatky takýchto malých lodí. Ak by sa na tomto mesiaci objavila okrem iného aj batéria laserových kanónov, maličké lode by mohli byť zrýchlené na znateľný zlomok rýchlosti svetla, čo by im umožnilo zrýchlenie pomocou laserového lúča.

O niečo neskôr som Pecka položil jednoduchú otázku: dokázal by pomocou nanotechnológie zmenšiť svoj čip na veľkosť molekuly? Potom ani magnetické pole Jupitera nebude potrebné – dajú sa urýchliť na podsvetelné rýchlosti v klasickom urýchľovači postavenom na Mesiaci. Povedal, že je to možné, no detaily ešte nedopracoval.

Tak sme si zobrali papier a začali sme naň písať rovnice a zisťovať, čo z toho vznikne. (Takto sa my vedci medzi sebou dorozumievame – ideme s kriedou k tabuli alebo si vezmeme papier a snažíme sa vyriešiť problém pomocou rôznych vzorcov.) Napísali sme rovnicu pre Lorentzovu silu, ktorú Peck navrhuje použiť aby urýchlil svoje lode v blízkosti Jupitera. Potom sme mentálne zmenšili lode na veľkosť molekúl a mentálne ich umiestnili do hypotetického urýchľovača, akým je Veľký hadrónový urýchľovač. Rýchlo sme pochopili, že pomocou konvenčného urýchľovača umiestneného na Mesiaci sa dajú naše nanostarlode bez problémov zrýchliť na rýchlosti blízke rýchlosti svetla. Zmenšením veľkosti hviezdnej lode z centimetrovej platne na molekulu sme dokázali zmenšiť urýchľovač potrebný na ich zrýchlenie; Teraz by sme namiesto Jupitera mohli použiť tradičný urýchľovač častíc. Nápad sa nám zdal celkom realistický.

Po opätovnom rozbore rovníc sme však dospeli k všeobecnému záveru: jediným problémom je tu stabilita a sila nanohviezd. Roztrhne urýchľovač naše molekuly? Ako loptička na strune, aj tieto nanolode budú pri zrýchlení na rýchlosti blízke svetlu vystavené odstredivým silám. Navyše budú elektricky nabité, takže aj elektrické sily budú ohrozovať ich celistvosť. Celkový záver: áno, nanolode sú reálnou možnosťou, ale bude trvať desaťročia výskumu, kým sa Peckov čip podarí zmenšiť na molekulárnu veľkosť a dostatočne zosilniť, že priblíženie sa rýchlosti svetla mu žiadnym spôsobom neuškodí.

Mason Peck medzitým sníva o tom, že pošle roj nanohviezdnych lodí k najbližšej hviezde v nádeji, že aspoň niektoré z nich prekonajú medzihviezdny priestor, ktorý nás oddeľuje. Čo však urobia, keď dorazia na miesto určenia?

Tu vstupuje do hry projekt Pei Zhang z Carnegie Mellon University v Silicon Valley. Vytvoril celú flotilu minivrtuľníkov, ktorým možno raz bude súdené letieť do atmosféry cudzej planéty. Hrdo mi ukázal svoj roj minibotov, ktorí pripomínali hračkárske helikoptéry. Vonkajšia jednoduchosť však klame. Jasne som videl, že každý z nich má čip naplnený najzložitejšou elektronikou. Jedným stlačením tlačidla zdvihol Zhang do vzduchu štyroch minibotov, ktorí sa okamžite rozpŕchli rôznymi smermi a začali nám prenášať informácie. Veľmi skoro ma zo všetkých strán obklopili miniboti.

Takéto helikoptéry, povedal mi Zhang, majú poskytovať pomoc v kritických situáciách, ako je požiar alebo výbuch; ich úlohou je zber informácií a prieskum. Postupom času môžu byť miniboty vybavené televíznymi kamerami a snímačmi teploty, tlaku, smeru vetra atď.; V prípade prírodnej katastrofy alebo katastrofy spôsobenej človekom môžu byť takéto informácie životne dôležité. Tisíce minibotov by mohli byť vypustené nad bojiskom, lesným požiarom alebo (prečo nie?) nad nepreskúmanou mimozemskou krajinou. Všetci spolu neustále komunikujú. Ak jeden minibot narazí na prekážku, ostatní sa o tom okamžite dozvedia.

Takže jedným zo scenárov medzihviezdneho cestovania je vystreliť tisíce lacných jednorazových čipov, podobných čipu Masona Pecka, smerom k najbližšej hviezde, letiacej rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Ak sa čo i len malá časť z nich dostane do cieľa, minihviezdne lode uvoľnia svoje krídla alebo vrtule a podobne ako Pei Zhangov mechanický roj preletia nad bezprecedentnou mimozemskou krajinou. Informácie budú posielať prostredníctvom rádia priamo na Zem. Keď budú objavené sľubné planéty, druhá generácia minihviezdnych lodí vyrazí; ich úlohou bude postaviť továrne v blízkosti vzdialenej hviezdy na výrobu rovnakých minihviezdnych lodí, ktoré potom pôjdu k ďalšej hviezde. Proces sa bude nekonečne rozvíjať.

Do roku 2100 pravdepodobne vyšleme astronautov na Mars a do pásu asteroidov, budeme skúmať mesiace Jupitera a budeme sa vážne zaoberať posielaním sond ku hviezdam.

Ale čo ľudstvo? Budeme mať vesmírne kolónie a budú schopné vyriešiť problém preľudnenia? Nájdeme nový domov vo vesmíre? Začne ľudská rasa opúšťať Zem do roku 2100?

Nie Vzhľadom na náklady na cestovanie do vesmíru väčšina ľudí nenastúpi na palubu kozmickej lode a neuvidí vzdialené planéty v roku 2100 alebo dokonca oveľa neskôr. Možno sa hŕstke astronautov do tejto doby podarí vytvoriť niekoľko malých základní ľudstva na iných planétach a satelitoch, ale ľudstvo ako celok zostane obmedzené na Zem.

Keďže Zem bude domovom ľudstva ešte mnoho storočí, položme si otázku: ako sa bude vyvíjať ľudská civilizácia? Aký vplyv bude mať veda na životný štýl, prácu a spoločnosť? Veda je motorom blahobytu, preto stojí za to zamyslieť sa nad tým, ako v budúcnosti zmení ľudskú civilizáciu a naše blaho.

Poznámky:

Základom pre určenie súradníc používateľa nie je meranie frekvenčných posunov, ale iba čas cesty signálov z niekoľkých satelitov umiestnených v rôznych (ale v každom okamihu známych) vzdialenostiach od neho. Na určenie troch priestorových súradníc v zásade stačí spracovať signály zo štyroch satelitov, aj keď prijímač zvyčajne „berie do úvahy“ všetky fungujúce satelity, ktoré práve počuje. Existuje aj presnejšia (ale aj náročnejšia na realizáciu) metóda založená na meraní fázy prijímaného signálu. - Približne. pruh

Alebo v inom pozemskom jazyku, podľa toho, kde sa film natáčal. - Približne. pruh

Projekt TPF bol skutočne zahrnutý do dlhodobých plánov NASA na dlhú dobu, ale vždy zostal „papierovým projektom“, ďaleko od štádia praktickej implementácie. Ani on, ani druhý projekt z rovnakej tematickej oblasti, Terrestrial Planet Photographer (TPI), nie sú zahrnuté v návrhu rozpočtu na fiškálny rok 2012. Možno sa ich nástupcom stane misia New Worlds pre zobrazovanie a spektroskopiu planét podobných Zemi, ale o načasovaní jej štartu sa nedá nič povedať. - Približne. pruh

V skutočnosti nešlo o citlivosť, ale o kvalitu zrkadlového povrchu. - Približne. pruh

Tento projekt bol vybraný vo februári 2009 na spoločnú realizáciu NASA a Európskej vesmírnej agentúry. Začiatkom roku 2011 Američania od projektu odstúpili pre nedostatok financií a Európa odložila svoje rozhodnutie zúčastniť sa ho na február 2012. Nižšie spomínaný projekt Ice Clipper bol navrhnutý do súťaže NASA už v roku 1997 a nebol prijatý . - Približne. pruh

Žiaľ, aj v tomto je text zastaraný. Rovnako ako EJSM, aj tento spoločný projekt stratil podporu USA na začiatku roka 2011 a je predmetom revízie, pričom si v rozpočte EKA vyžaduje rovnaké prostriedky ako EJSM a Medzinárodné röntgenové observatórium IXO. Len jeden z týchto troch projektov v redukovanej podobe môže byť schválený na realizáciu v roku 2012 a spustenie môže prebehnúť po roku 2020 – pozn. pruh

A niektorí z nich sú vypočúvaní. - Približne. pruh

Presne povedané, toto bol názov programu NASA určeného na splnenie Bushových požiadaviek, ktorého hlavné ustanovenia popisuje autor nižšie. - Približne. pruh

USA majú rakety a netreba ich vymýšľať od nuly: kozmickú loď Orion možno vypustiť ťažkým variantom – nosičom Delta IV a ľahšími súkromnými loďami – na raketách Atlas V alebo Falcon-9. Neexistuje však ani jedna hotová kozmická loď s ľudskou posádkou a ani v najbližších troch až štyroch rokoch nebude. - Približne. pruh

Pointou samozrejme nie je vzdialenosť, ale zvyšovanie a znižovanie rýchlosti potrebné na lety. Taktiež je vhodné obmedziť trvanie expedície, aby sa minimalizovala radiačná záťaž posádky. Celkovo môžu tieto obmedzenia viesť k letovému vzoru s veľmi vysokou spotrebou paliva, a teda aj vysokou hmotnosťou expedičného komplexu a jeho nákladmi. - Približne. pruh

To nie je pravda. Horúce plyny prenikli dovnútra ľavého krídla Columbie a po dlhšom zahrievaní ho pripravili o silu. Krídlo bolo zdeformované, loď pri brzdení vo vyšších vrstvách atmosféry stratila jedinú správnu orientáciu a bola zničená aerodynamickými silami. Astronautov zabilo odtlakovanie a neznesiteľné šokové preťaženie. - Približne. pruh

Vo februári 2010 Obamova administratíva oznámila úplné uzavretie programu Constellation, vrátane kozmickej lode Orion, ale už v apríli súhlasila s jej údržbou ako záchranného vozidla pre ISS. V roku 2011 sa dosiahol konsenzus ohľadom okamžitého začiatku financovania superťažkej nosnej rakety SLS založenej na prvkoch raketoplánu a pokračovania prác na Orione bez formálneho oznámenia cieľov sľubného pilotovaného programu. - Približne. pruh

Nič také! Po prvé, Rusi a Američania, ktorí teraz spolu letia šesť mesiacov v kuse, pristávajú v dobrom zdraví a v deň pristátia sú schopní chodiť, aj keď opatrne. Po druhé, stav sovietskych a ruských kozmonautov bol rovnaký po rekordných letoch v trvaní 366 a 438 dní, keďže prostriedky, ktoré sme vyvinuli na boj proti účinkom faktorov kozmických letov, sú na takéto obdobia dostatočné. Po tretie, Andriyan Nikolaev a Vitaly Sevastyanov sa sotva plazili po rekordnom 18-dňovom lete na Sojuz-9 v roku 1970, keď ešte neboli aplikované prakticky žiadne preventívne opatrenia. - Približne. pruh

Otočiť loď alebo jej časť okolo svojej osi je celkom jednoduché a nevyžaduje si takmer žiadnu dodatočnú spotrebu paliva. Ďalšia vec je, že pre posádku nemusí byť veľmi výhodné pracovať v takýchto podmienkach. V tejto veci však prakticky neexistujú žiadne experimentálne údaje. - Približne. pruh

Tento populárny odhad nákladov na ISS je nesprávny, pretože umelo zahŕňa náklady na všetky lety raketoplánov počas jej výstavby a prevádzky. Návrh a výroba komponentov staníc, vedeckého prístrojového vybavenia a riadenia misií sú v súčasnosti ocenené na približne 58 miliárd USD za takmer 30 rokov (1984 – 2011). - Približne. pruh

Vesmírny výťah nemôže končiť vo výške geostacionárnej obežnej dráhy - aby mohol nehybne visieť a mohol slúžiť ako podpora pre pohyb prepravných kabín, musí byť systém vybavený protizávažím vo výške až 100 000 km . - Približne. pruh

Druhá kópia tejto kozmickej lode NanoSail-D2 bola vypustená 20. novembra 2010 spolu so satelitom Fastsat, oddelila sa od nej 17. januára 2011 a úspešne nasadila vesmírnu plachtu s plochou 10 m2. - Približne. pruh

V máji 2011 boli na ISS doručené tri experimentálne „čipové satelity“ Peckovho tímu na testovanie odolnosti v podmienkach kozmického priestoru. - Približne. pruh

Takýto presun je sám o sebe náročná úloha. - Približne. pruh

Interstellar je však len sci-fi a doktor White zasa pracuje vo veľmi skutočnej oblasti vývoja pokročilých technológií pre vesmírne lety v laboratóriu NASA. Pre sci-fi tu už nie je miesto. Je tu skutočná veda. A ak dáme bokom všetky problémy spojené so zníženým rozpočtom leteckej agentúry, potom nasledujúce Whiteove slová vyzerajú celkom sľubne:

"Možno, že zážitok zo Star Treku v našej dobe nie je takou vzdialenou možnosťou."

Inými slovami, Dr. White chce povedať, že on a jeho kolegovia nie sú zaneprázdnení tvorbou nejakého hypotetického filmu alebo jednoduchých 3D náčrtov a nápadov súvisiacich s warp pohonom. Nemyslia si len, že budovanie warp pohonu v reálnom živote je teoreticky možné. V skutočnosti vyvíjajú prvý warp pohon:

„Pracujúc v laboratóriu Eagleworks hlboko v Johnsonovom vesmírnom stredisku NASA sa Dr. White a jeho tím vedcov snažia nájsť medzery, vďaka ktorým by sa sen stal skutočnosťou. Tím už „vytvoril simulačný stojan na testovanie špeciálneho interferometra, prostredníctvom ktorého sa vedci pokúsia vytvoriť a odhaliť mikroskopické warp bubliny. Zariadenie sa nazýva interferometer warpového poľa White-Judy.

Teraz sa to môže zdať ako malý úspech, ale objavy tohto vynálezu by sa mohli ukázať ako nekonečne užitočné v budúcom výskume.

„Napriek tomu, že ide len o malý pokrok v tomto smere, už to môže byť dôkazom existencie samotnej možnosti warp pohonu, ako sa svojho času ukázal Chicago Woodpile (prvý umelý jadrový reaktor). V decembri 1942 sa uskutočnila vôbec prvá demonštrácia riadenej, sebestačnej jadrovej reťazovej reakcie, pri ktorej sa vyrobilo až pol wattu elektrickej energie. Čoskoro po demonštrácii, v novembri 1943, bol spustený reaktor s kapacitou asi štyri megawatty. Poskytnutie dôkazu o existencii je kritickým momentom pre vedeckú myšlienku a môže byť východiskovým bodom pre rozvoj technológie.“

Ak bude práca vedcov nakoniec úspešná, potom podľa doktora Whitea vznikne motor, ktorý nás môže dopraviť na Alpha Centauri „do dvoch týždňov pozemského času“. V tomto prípade bude plynutie času na lodi rovnaké ako na Zemi.

„Slapové sily vo vnútri warp bubliny nespôsobia človeku problémy a celú cestu bude vnímať, ako keby bol v podmienkach nulového zrýchlenia. Keď sa zapne warpové pole, nikto nebude pritiahnutý obrovskou silou k trupu lode, nie, v tomto prípade by cesta bola veľmi krátka a tragická."

Mnohé technologicky vyspelé krajiny, najmä krajiny Európskej únie (vrátane Francúzska, Nemecka, Veľkej Británie), ako aj Japonsko, Čína, Ukrajina, India, uskutočnili a vykonávajú výskum zameraný na vytvorenie vlastných vzoriek opakovane použiteľných vesmírnych systémov. (Hermes, HOPE, "Zenger-2", HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, "Shenlong", "Sura" atď. Bohužiaľ, ekonomické ťažkosti sa na tieto projekty, často po významných projekčných prácach) obrátili uskutočnené.

Hermes -vyvinuté Európskou vesmírnou agentúrou projekt vesmírnej lode. Vývoj sa oficiálne začal v novembri 1987, hoci projekt schválila francúzska vláda ešte v roku 1978. Projekt mal spustiť prvú loď už v roku 1995, no meniace sa politické situácie a ťažkosti s financovaním viedli v roku 1993 k uzavretiu projektu. Takto nebola postavená ani jedna loď.

Európska kozmická loď Hermes

HORE - Japonský raketoplán. Navrhnuté od začiatku 80-tych rokov. Bolo plánované ako opakovane použiteľné štvormiestne vesmírne lietadlo s vertikálnym štartom na jednorazovej nosnej rakete N-2. Bol považovaný za hlavný príspevok Japonska k ISS.

Japonská kozmická loď HOPE
Japonské letecké spoločnosti začali v roku 1986 implementovať program výskumných a vývojových prác v oblasti hypersonických technológií. Jedným z hlavných smerov programu bolo vytvorenie bezpilotného okrídleného leteckého lietadla „Hope“ (HOPE – v preklade „Nádej“), vypusteného na obežnú dráhu pomocou nosnej rakety H-2 (H-2), ktorá mala byť uvedený do prevádzky v roku 1996
Hlavným účelom lode je periodicky zásobovať japonské viacúčelové laboratórium JEM (JEM) ako súčasť americkej vesmírnej stanice (dnes modul ISS Kibo).
Vedúcim vývojárom je Národný vesmírny úrad (NASDA) Výskum dizajnu pokročilej kozmickej lode s ľudskou posádkou uskutočnilo Národné letecké laboratórium (NAL) spolu s priemyselnými firmami Kawasaki, Fuji a Mitsubishi. Možnosť navrhovaná laboratóriom NAL bola predtým akceptovaná ako základná.
Do roku 2003 bol postavený štartovací komplex, makety plnej veľkosti so všetkými prístrojmi, boli vybraní kozmonauti a testované prototypy kozmickej lode HIMES na orbitálnom lete. Ale v roku 2003 bol japonský vesmírny program úplne revidovaný a projekt bol uzavretý.

X-30 National Aero-Space Plane (NASP) - projekt sľubnej opakovane použiteľnej kozmickej lode- jednostupňová vesmírna vesmírna loď (AKS) novej generácie s horizontálnym štartom a pristátím, vyvinutá Spojenými štátmi na vytvorenie spoľahlivého a jednoduchého prostriedku hromadného vypúšťania ľudí a nákladu do vesmíru. Projekt bol pozastavený a v súčasnosti prebieha výskum nadzvukových bezpilotných experimentálnych vzdušných prostriedkov (Boeing X-43) na vytvorenie náporového hypersonického motora.
Vývoj NASP sa začal v roku 1986. Vo svojom prejave v roku 1986 americký prezident Ronald Reagan vyhlásil:
...Orient Express, ktorý bude postavený v nasledujúcom desaťročí, bude schopný vzlietnuť z letiska Dulles a zrýchlením na rýchlosť 25-násobku rýchlosti zvuku vstúpiť na obežnú dráhu alebo letieť do Tokia za 2 hodiny.
Program NASP, financovaný NASA a ministerstvom obrany USA, sa uskutočnil za účasti spoločností McDonnell Douglas a Rockwell International, ktoré pracovali na vytvorení draku lietadla a vybavenia pre nadzvukové jednostupňové vesmírne lietadlo. Rocketdyne a Pratt & Whitney pracovali na vytvorení hypersonických náporových motorov.

Opätovne použiteľná kozmická loď X-30
Podľa požiadaviek ministerstva obrany USA mal mať X-30 posádku 2 ľudí a niesť ľahký náklad. Kozmické lietadlo s ľudskou posádkou s pridruženými systémami riadenia a podpory života sa ukázalo byť príliš veľké, ťažké a drahé pre skúseného technologického demonštrátora. V dôsledku toho bol program X-30 zastavený, ale výskum v oblasti jednostupňových nosných rakiet s horizontálnym štartom a hypersonickými náporovými motormi v Spojených štátoch sa nezastavil. V súčasnosti sa pracuje na malom bezpilotnom vozidle Boeing X-43 „Hyper-X“ na testovanie náporového motora.
X-33 - prototyp opakovane použiteľného jednostupňového leteckého dopravného prostriedku, postavený na základe zmluvy NASA spoločnosťou Lockheed Martin v rámci programu Venture Star. Práce na programe prebiehali v rokoch 1995-2001. V rámci tohto programu sa plánovalo vyvinúť a otestovať hypersonický model budúceho jednostupňového systému a v budúcnosti na základe tohto technického konceptu vytvoriť plnohodnotný dopravný systém.

Opätovne použiteľná jednostupňová kozmická loď X-33

Program na vytvorenie experimentálneho prístroja X-33 bol spustený v júli 1996. Kontraktorom NASA bola vývojová divízia Skunk Works spoločnosti Lockheed Martin Corporation. Získala kontrakt na vytvorenie zásadne nového raketoplánu s názvom Venture Star. Následne bol testovaný jeho vylepšený model s názvom „X-33“ a obklopený hustým závojom tajomstva. Známych je len niekoľko charakteristík zariadenia. Vzletová hmotnosť -123 ton, dĺžka -20 metrov, šírka - 21,5 metra. Dva motory zásadne novej konštrukcie umožňujú X-33 prekročiť rýchlosť zvuku 1,5-krát. Zariadenie je krížencom medzi vesmírnou loďou a stratosférickým lietadlom. Vývoj prebiehal pod hlavičkou znižovania nákladov na vypustenie užitočného nákladu do vesmíru desaťnásobne, zo súčasných 20-tisíc dolárov za kilogram na niečo vyše dvetisíc. Program bol však v roku 2001 uzavretý, stavba experimentálneho prototypu nebola dokončená.

Pre Venture Star (X-33) bol vyvinutý takzvaný klinový vzduchový raketový motor.
Klinový vzduchový raketový motor(angl. Aerospike engine, Aerospike, KVRD) - typ raketového motora s klinovitou dýzou, ktorá udržuje aerodynamickú účinnosť v širokom rozsahu nadmorských výšok nad zemským povrchom s rôznym atmosférickým tlakom. CVRD patrí do triedy raketových motorov, ktorých dýzy sú schopné meniť tlak vytekajúceho prúdu plynu v závislosti od zmien atmosférického tlaku so zvyšujúcou sa výškou letu (dýza kompenzujúca výšku). Motor s týmto typom trysky spotrebuje o 25 – 30 % menej paliva v nízkych nadmorských výškach, kde sa zvyčajne vyžaduje najväčší ťah. Klinové vzduchové motory sa dlho skúmali ako hlavná možnosť pre jednostupňové vesmírne systémy (SSTO), teda raketové systémy, ktoré používajú iba jeden stupeň na dodanie užitočného zaťaženia na obežnú dráhu. Motory tohto typu boli vážnym uchádzačom o použitie ako hlavné motory na raketopláne počas jeho vzniku (pozri: SSME). Od roku 2012 sa však nepoužíva ani nevyrába ani jeden motor tohto typu. Najúspešnejšie možnosti sú vo fáze vývoja.

Vľavo je konvenčný raketový motor, vpravo klinový vzduchový raketový motor.

Skylon je názov projektu anglickej spoločnosti Reaction Engines Limited, podľa ktorého v budúcnosti môže vzniknúť opakovane použiteľná kozmická loď bez posádky, ktorá, ako jej vývojári predpokladajú, umožní lacný a spoľahlivý prístup do vesmíru. Pri predbežnom preskúmaní tohto projektu sa zistilo, že v ňom neboli žiadne technické ani konštrukčné chyby. Podľa odhadov Skylon zníži náklady na odstránenie nákladu 15-50 krát. Spoločnosť momentálne hľadá financie.
Podľa projektu Skylon bude schopný dopraviť do vesmíru približne 12 ton nákladu (pre nízku rovníkovú dráhu)
Skylon bude môcť vzlietnuť ako bežné lietadlo a po dosiahnutí nadzvukovej rýchlosti 5,5 M a nadmorskej výške 26 kilometrov prejsť na kyslík z vlastných nádrží, aby sa dostal na obežnú dráhu. Tiež pristane ako lietadlo. Britská kozmická loď teda nielenže musí ísť do vesmíru bez použitia pomocných stupňov, externých posilňovačov alebo odhoditeľných palivových nádrží, ale musí tiež vykonať celý tento let s použitím rovnakých motorov (v počte dva) vo všetkých fázach, počnúc rolovaním pozdĺž letiska. a končiac orbitálnou sekciou.
Kľúčovou súčasťou projektu je unikátna elektráreň – viacrežimový prúdový motor(angl. hypersonický predchladený hybridný vzduchový dýchací raketový motor - hypersonický kombinovaný vzduchový dýchací/raketový motor s predchladením).
Napriek tomu, že projekt má už viac ako 10 rokov, zatiaľ nevznikol ani jeden plnohodnotný funkčný prototyp motora budúceho zariadenia a v súčasnosti projekt „existuje“ len vo forme konceptu, pretože vývojári nedokázali nájsť potrebné financovanie na začatie fázy vývoja a výstavby v roku 1992, výška projektu bola stanovená na približne 10 miliárd dolárov; Podľa vývojárov sa Skylonu vrátia náklady na jeho výrobu, údržbu a používanie a v budúcnosti bude môcť dosahovať zisk.

"Skylon" je sľubná anglická opakovane použiteľná kozmická loď.
Viacúčelový letecký systém (MAKS)- projekt dvojstupňového vesmírneho komplexu metódou leteckého štartu, ktorý pozostáva z nosného lietadla (An-225 Mriya) a orbitálneho kozmického raketoplánu (kozmoplánu), nazývaného orbitálne lietadlo. Orbitálne raketové lietadlo môže byť buď s posádkou alebo bez posádky. V prvom prípade sa inštaluje spolu s jednorazovou externou palivovou nádržou. V druhej sú vo vnútri raketového lietadla umiestnené nádrže s palivom a okysličovadlami. Verzia systému tiež umožňuje inštaláciu, namiesto opakovane použiteľného orbitálneho lietadla, jednorazového nákladného raketového stupňa s komponentmi kryogénneho paliva a oxidačného činidla.
Vývoj projektu prebieha v NPO Molniya od začiatku 80. rokov 20. storočia pod vedením G. E. Lozino-Lozinského. Projekt bol predstavený širokej verejnosti koncom 80. rokov 20. storočia. Pri plnom rozvoji prác mohol byť projekt realizovaný pred začatím letových skúšok už v roku 1988.

V rámci iniciatívnej práce NPO Molniya boli v rámci projektu vytvorené menšie a plnohodnotné rozmerové a hmotnostné modely vonkajšej palivovej nádrže, rozmery a hmotnosť a technologické modely kozmického lietadla. K dnešnému dňu sa na projekt minulo približne 14 miliónov dolárov. Projekt je stále možný, ak sa nájdu investori.
"Clipper" - viacúčelová vesmírna loď s ľudskou posádkou na opakované použitie, navrhnutý v RSC Energia od roku 2000 ako náhrada za kozmickú loď série Sojuz.

Model Clipper na leteckej výstave v Le Bourget.
V druhej polovici deväťdesiatych rokov bola navrhnutá nová loď podľa konštrukcie „nosného trupu“ - prechodná možnosť medzi okrídleným raketoplánom a balistickou kapsulou Sojuz. Bola vypočítaná aerodynamika lode a jej model bol testovaný vo veternom tuneli. V rokoch 2000 – 2002 prebiehal ďalší vývoj lode, no zložitá situácia v odvetví nezanechávala nádej na realizáciu. Nakoniec sa v roku 2003 projekt rozbehol.
V roku 2004 sa začala propagácia Clippera. Vzhľadom na nedostatočné rozpočtové prostriedky sa hlavný dôraz kládol na spoluprácu s inými vesmírnymi agentúrami. V tom istom roku ESA prejavila záujem o Clipper, ale požadovala radikálne prepracovanie konceptu, aby vyhovoval jej potrebám - loď mala pristávať na letiskách ako lietadlo. O necelý rok neskôr bola v spolupráci so Sukhoi Design Bureau a TsAGI vyvinutá okrídlená verzia Clipper. V tom istom čase RKK vytvorila model lode v plnom rozsahu a začali sa práce na montáži zariadenia.
V roku 2006 bol projekt na základe výsledkov súťaže oficiálne zaslaný Roskosmosom na prepracovanie a následne zastavený z dôvodu ukončenia súťaže. Začiatkom roku 2009 vyhrala RSC Energia súťaž na vývoj všestrannejšej kozmickej lode PPTS-PTKNP („Rus“).
"Parom" - medziorbitálny remorkér na opakované použitie, projektovaný v RSC Energia od roku 2000, a ktorý má nahradiť jednorazové transportné kozmické lode typu Progress.
„Trajekt“ sa musí zdvihnúť z nízkej referenčnej obežnej dráhy (200 km) na obežnú dráhu ISS (350,3 km) kontajnery – relatívne jednoduché, s minimálnym vybavením, vypustené do vesmíru pomocou Sojuzu alebo protónov a nesúce ich zo 4. do 13 ton nákladu. „Trajekt“ má dva kotviace body: jeden pre kontajner, druhý pre kotvenie k ISS. Po vypustení kontajnera na obežnú dráhu k nemu trajekt pomocou svojho pohonného systému zostúpi, zakotví s ním a vynesie ho na ISS. A po vyložení kontajnera ho “Parom” spustí na nižšiu obežnú dráhu, kde sa sám odstaví a pribrzdí (má aj malé motory), aby zhorel v atmosfére. Remorkér si bude musieť počkať na nový kontajner na následné odtiahnutie na ISS. A toľkokrát. Parom je natankovaný z kontajnerov a keď je v službe ako súčasť ISS, podľa potreby sa podrobuje preventívnym opravám. Kontajner môže vyniesť na obežnú dráhu takmer každý domáci alebo zahraničný dopravca.

Ruská vesmírna korporácia Energia plánovala vypustiť prvý medziorbitálny remorkér typu Parom do vesmíru v roku 2009, avšak od roku 2006 neexistujú žiadne oficiálne oznámenia ani publikácie venované vývoju tohto projektu.

Zarya - opakovane použiteľná viacúčelová kozmická loď, vyvinutý RSC Energia v rokoch 1986-1989, ktorého výroba nebola nikdy spustená z dôvodu zníženia financií na vesmírne programy.
Celkové usporiadanie lode je podobné lodiam série Sojuz.
Hlavným rozdielom od existujúcich kozmických lodí je spôsob vertikálneho pristátia využívajúci prúdové motory na petrolej ako palivo a peroxid vodíka ako okysličovadlo (táto kombinácia bola zvolená z dôvodu nízkej toxicity komponentov a produktov spaľovania). Po obvode modulu bolo umiestnených 24 pristávacích motorov, trysky smerovali šikmo k bočnej stene lode.
V počiatočnej fáze klesania sa plánovalo brzdenie kvôli aerodynamickému brzdeniu na rýchlosť približne 50-100 m/s, potom sa zapli pristávacie motory, zvyšok rýchlosti sa plánoval utlmiť kvôli deformovateľné tlmiče nárazov lode a sedadiel posádky.
Štart na obežnú dráhu sa plánoval uskutočniť pomocou modernizovanej nosnej rakety Zenit.

Vesmírna loď Zarya.
Priemer lode mal byť 4,1 m, dĺžka 5 m Štartovacia hmotnosť lode bola 15 ton, hmotnosť nákladu vyneseného na obežnú dráhu bola 3 tony alebo posádka 8 ľudí, hmotnosť nákladu vráteného na Zem bola. 2,5 tony Dĺžka letu spolu s orbitálnou stanicou bola 195 -270 dní.

Zdieľal som s vami informácie, ktoré som „vykopal“ a systematizoval. Zároveň nie je vôbec ochudobnený a je pripravený deliť sa ďalej, aspoň dvakrát do týždňa. Ak v článku nájdete chyby alebo nepresnosti, dajte nám vedieť. Budem veľmi vďačný.

Žiadne súvisiace príspevky.

Komentáre

Recenzie (10) o vývoji sľubných kozmických lodí sa zastavili v polovici.“

Email: [chránený e-mailom]
Kolpakov Anatolij Petrovič
Cesta na MARS
Obsah
1. Abstrakt
2. Levitátor pre vesmírnu loď
3. SE – statický energoid pre elektráreň
4. Lety na Mars
5. Zostaňte na Marse

anotácia
Tryskové vesmírne lode (RSV) sú nevhodné na dlhé cesty do hlbokého vesmíru. Vyžadujú veľké množstvo paliva, ktoré predstavuje väčšinu hmotnosti RSC. RSC majú veľmi malý akceleračný úsek s prekonávaním nadmerného preťaženia a veľmi veľký pohybový úsek v nulovej gravitácii. Zrýchľujú len na 3 kozmické rýchlosti 14,3 km/s. To zjavne nestačí. Touto rýchlosťou môžete letieť na Mars (150 miliónov km), ako hodený kameň, len za 120 dní. Okrem toho musí mať RKK aj elektráreň na výrobu elektriny potrebnej na uspokojenie všetkých potrieb tejto lode. Táto elektráreň tiež vyžaduje palivo a okysličovadlo, ale iného typu. Prvýkrát na svete ponúkam dva dôležité prístroje: polylevitátor a SE - statický energyoid. Polylevitátor je beznosné hnacie zariadenie a SE je elektráreň. Obe tieto zariadenia využívajú nové, predtým neznáme princípy fungovania. Nepotrebujú palivo, pretože používajú Zdroj sily, ktorý som objavil. Zdrojom síl je éter Vesmíru. Polylevitátor (ďalej len levitátor) je schopný dlhodobo vytvárať voľnú silu akejkoľvek veľkosti. Je určený na pohon kozmickej lode a energoid je určený na pohon generátora elektrickej energie pre potreby kozmickej lode. Mars levitátorová kozmická loď (MLK) schopná dosiahnuť Mars za 2,86 dňa. Zároveň počas celej cesty vykonáva iba aktívny let. V prvej polovici dráhy zrýchľuje so zrýchlením + 9,8 m/s2 a v druhej polovici dráhy spomaľuje so spomalením – 9,8 m/s2. Cesta na Mars sa tak pre posádku MLK ukazuje ako krátka a pohodlná (bez preťaženia a stavu beztiaže). MLK má veľkú kapacitu, takže je vybavený všetkým potrebným. Na zabezpečenie elektrickej energie je dodávaný s EPS - energoidnou elektrárňou, ktorej súčasťou je energoid a generátor elektrickej energie. MLK budú posielané na Mars na rôzne účely: vedecké, nákladné a turistické. Vedci budú vybavení potrebnými prístrojmi a vybavením na štúdium tejto planéty. Prepravia tam aj vedcov. Cargo MLK dodá na Mars rôzne stroje a mechanizmy potrebné na vytváranie stavebných štruktúr na rôzne účely, ako aj na ťažbu zdrojov užitočných pre pozemskú civilizáciu. Turistické MLK doručia turistov a preletia Mars, aby sa zoznámili s pamiatkami tejto planéty. Okrem využitia MLK na rôzne účely sa počíta s využitím DRAV – dvojmiestneho levitačného lietadla, ktoré bude slúžiť na: mapovanie povrchu Marsu, inštaláciu stavebných konštrukcií, odoberanie vzoriek marťanskej pôdy, ovládanie vrtných súprav a iné. . Poslúžia aj na diaľkové ovládanie marťanských vozidiel, škrabákov, buldozérov, bagrov pri stavbe stavebných konštrukcií na Marse a na mnohé iné účely. Vesmír predstavuje veľké nebezpečenstvo pre ľudí, ktorí v ňom cestujú na kozmických lodiach. Toto nebezpečenstvo vo forme gama a röntgenových lúčov pochádza zo Slnka. Škodlivé žiarenie prichádza aj z vesmíru. Do určitej výšky nad Zemou ochranu zabezpečuje magnetické pole Zeme, no ďalší pohyb sa stáva nebezpečným. Ak však využijete magnetický tieň Zeme, môžete sa tomuto nebezpečenstvu vyhnúť. Mars má veľmi malú atmosféru a vôbec nemá magnetické pole, ktoré by ľudí, ktorí sa tam zdržiavajú, mohlo spoľahlivo ochrániť pred škodlivými účinkami gama a röntgenových lúčov vyžarujúcich zo Slnka, ako aj pred škodlivým žiarením z vesmíru. Na obnovenie magnetického poľa Marsu navrhujem najprv ho vybaviť atmosférou. To sa dá dosiahnuť premenou pevných materiálov na ňom na plyny. To bude vyžadovať veľké množstvo energie, ale to nie je veľký problém. Môže byť vyrobený pomocou EPS, vopred vyrobený v továrňach na Zemi a potom dodaný na Mars nákladnými MLK. Ak je tam atmosféra, musí byť taká, aby mohla vytvárať a akumulovať statickú elektrinu, ktorá by po dosiahnutí určitej hranice mala produkovať samovybíjanie vo forme blesku. Blesk zmagnetizuje jadro Marsu a ten vytvorí magnetické pole planéty, ktoré ochráni všetok život na nej pred škodlivým žiarením.

Levitátor pre vesmírnu turistiku
Pre vesmírnu turistiku je dostupné takmer všetko. Chýba len nepodporované pohonné zariadenie. Práve takéto jednoduché, lacné a absolútne bezpečné vysokoúčinné nepodporované pohonné zariadenie pre kozmickú loď som vymyslel a už som experimentálne vyskúšal princíp jeho fungovania. Dal som tomu názov levitátor. Prvýkrát na svete je levitátor schopný vytvoriť silu (ťah) akejkoľvek veľkosti bez použitia paliva. Na zabezpečenie pohybu používa levitátor predtým neznáme princípy. Nevyžaduje energiu, namiesto zdroja energie používa levitátor zdroj sily, ktorý som objavil, všadeprítomný na Zemi a vo vesmíre. Takýmto zdrojom sily je éter Vesmíru, ktorý veda nepozná. Urobil som 60 aplikovaných vedeckých objavov vlastností éteru Vesmíru, ktoré ešte nie sú chránené bezpečnostnými dokumentmi. Všetko, čo je potrebné vedieť o éteri Vesmíru, je teraz plne známe, ale zatiaľ len mne. Éter vôbec nie je taký, ako si ho veda predstavuje. Kozmická loď vybavená levitátorom je schopná lietať vo vesmíre akoukoľvek rýchlosťou v akejkoľvek výške a na akúkoľvek vzdialenosť bez znateľného preťaženia a stavu beztiaže. Navyše sa dokáže vznášať nad akýmkoľvek vesmírnym objektom: Zemou, Mesiacom, Marsom, ohnivou guľou, kométou ako dlho chce a pristáť na ich povrchu na vhodných miestach. Kozmická loď levitátora môže ísť do otvoreného priestoru státisíckrát a vrátiť sa späť bez viditeľného preťaženia a stavu beztiaže. Môže vykonávať aktívny let tak dlho, ako si želáte, to znamená pohybovať sa vo vesmíre s konštantným ťahom. Je schopný vytvoriť zrýchlenie pre kozmickú loď, zvyčajne rovnaké ako na Zemi, t.j. 10 m/s2, s ľuďmi na palube a dosahujú rýchlosť mnohonásobne vyššiu ako rýchlosť svetla. „Zákazy“ STR – Einsteinovej špeciálnej teórie relativity – sa nevzťahujú na nepodporovaný pohyb. Prvou vesmírnou turistickou trasou bude zrejme let okolo Zeme levitátorovou kozmickou loďou s niekoľkými desiatkami turistov na palube v blízkom vesmíre vo výške 50 – 100 km, kde nie sú žiadne vesmírne „odpadky“.
Stručne: čo je podstatou? Podľa klasickej mechaniky sa v otvorených mechanických systémoch výsledná sila zo všetkých pôsobiacich síl nerovná nule. Na vytvorenie tejto sily sa paradoxne nespotrebuje energia žiadneho nosiča energie. Levitátor predstavuje takýto otvorený mechanický systém. Levitátor vytvára výslednú silu, ktorou je ťah levitátora. Neplatí v ňom zákon zachovania energie. Mechanika otvorených mechanických systémov sa teda ukazuje ako bez nákladov – zadarmo, a to je mimoriadne dôležité. Levitátor je jednoduché zariadenie - viacčlánok. Jeho články sú vystavené silám vyvolaným deformačnou silou tanierových pružín alebo páru skrutiek. Ich výsledná sila je ťah. Levitátor môže vytvoriť ťah ľubovoľnej veľkosti, napríklad 250 kN.

Zároveň by sa malo uskutočniť aj pristátie perspektívnych kozmických lodí na území Ruska, v súčasnosti štartujú z Bajkonuru kozmické lode Sojuz a pristávajú aj na území Kazachstanu.

SE – statický energoid pre elektráreň
Vynašiel som motor, ktorému som dal meno – energoid. Okrem toho sa takýto energoid, v ktorom články navzájom nevykonávajú pravidelný pohyb, preto sa nazýva statický. A keďže články nemajú relatívny pohyb, nemajú opotrebenie v kinematických pároch. Inými slovami, môžu pracovať, ako dlho chcú – navždy. Statický energoid (SE) je len viacčlánkový. Keďže ide o zariadenie uzavreté vo vnútri rotora, je to mechanický rotačný motor. Takže bol konečne vynájdený statický Energyoid, mechanický rotačný motor. Sila je nastavená na jeden z jeho článkov pomocou vysoko pevných deformovaných tanierových pružín alebo páru skrutiek. Je dôležité venovať osobitnú pozornosť skutočnosti, že deformácia týchto pružín zostáva nezmenená, to znamená, že jej malá energia sa nevynakladá na výkon. práce SE. Sily sa šíria všetkými spojmi SE. Sily pôsobia na všetky články, ich moduly prechádzajú transformáciou z článku na článok a vytvárajú momenty s výsledným vypočítaným krútiacim momentom. Statický energoid (SE) je multifunkčné zariadenie. Súčasne plní úlohy vysoko efektívneho: 1 – zdroja voľnej mechanickej energie; 2 - mechanický motor; 3 – automatická bezstupňová prevodovka s ľubovoľne veľkým rozsahom zmien prevodových pomerov; 4 – bez opotrebovania dynamickej brzdy (rekuperátor energie). SE môže napájať akékoľvek mobilné a akékoľvek stacionárne stroje. Solárny článok môže byť navrhnutý pre akýkoľvek výkon do 150 tisíc kW. SE má otáčky vývodového hriadeľa (rotora) do 10 tisíc za minútu, optimálny transformačný pomer je 4-5 (rozsah zmeny prevodových pomerov). SE má zdroj nepretržitej prevádzky rovný nekonečnu. Pretože SE časti nepodliehajú relatívnemu pohybu s veľkými alebo malými lineárnymi alebo uhlovými rýchlosťami, a preto sa neopotrebúvajú v kinematických pároch. Činnosť statického energoidu na rozdiel od všetkých existujúcich tepelných motorov nesprevádza žiadny pracovný proces (spaľovanie uhľovodíkov, štiepenie alebo syntéza rádioaktívnych látok a pod.). Pre nastavenie a ovládanie výkonu je SE vybavený jednoduchým zariadením - dorazom, ktorý vytvára dva rovnako veľké, ale opačné momenty. Keď je v jeho zariadení špecifikovaný doraz (otvorený mechanický systém), vzniká výsledný moment. Podľa vety o pohybe stredu zotrvačnosti klasickej mechaniky môže mať tento moment inú hodnotu ako nula. Predstavuje krútiaci moment SE. Okrem dorazu je SE vybavený jednoduchou konštrukciou ARC-KM - automatickým regulátorom frekvencie a krútiaceho momentu, ktorý automaticky zosúlaďuje krútiaci moment SE s momentom odporu záťaže. Počas prevádzky SE nevyžaduje žiadnu údržbu. Náklady na jeho prevádzku sú znížené na nulu. Pri použití SE na pohon mobilných alebo stacionárnych strojov nahrádza: motor a automatickú prevodovku. SE nevyžaduje palivo, a preto nemá žiadne škodlivé plyny. Okrem toho má SE najlepšie vlastnosti pre spoluprácu s akýmkoľvek mobilným alebo stacionárnym strojom. Okrem toho má SE jednoduchú štruktúru a princíp fungovania.
Už som urobil výpočty energetickej účinnosti celého štandardného rozsahu kapacít: od 3,75 kW do 150 tisíc kW. Takže napríklad pri výkone 3,75 kW má solárny článok priemer 0,24 m a dĺžku 0,12 m a pri maximálnom výkone 150 tisíc kW má solárny článok priemer 1,75 m a dĺžku 0,85 m To znamená, že solárny článok má najmenšie rozmery spomedzi všetkých v súčasnosti známych elektrární. Preto je jeho merný výkon veľkou hodnotou, dosahuje 100 kW na kilogram vlastnej hmotnosti. SE je najbezpečnejšia a najefektívnejšia elektráreň. SE budú zrejme najviac využívané v energetike. Na jeho základe vzniknú EPS - energyoidné elektrárne, ktorých súčasťou budú solárne články a akýkoľvek generátor elektrickej energie. EPS bude môcť zachrániť ľudstvo pred strachom z bezprostrednej smrti z rastúceho nedostatku energie. Systém úspory energie umožní úplne a navždy vyriešiť energetický problém, bez ohľadu na to, ako rýchlo rastie potreba energie nielen v Ruskej federácii, ale aj v celom ľudstve, a s tým spojený environmentálny problém – zbavenie sa škodlivých emisií pri získavanie energie. Mám tiež: „Základy teórie solárnych článkov“ a „Teória ideálnych vonkajších rýchlostných charakteristík solárnych článkov“, ktoré nám umožňujú vypočítať optimálne parametre solárnych článkov pre akýkoľvek menovitý výkon a rýchlostné charakteristiky jeho spoločnú prevádzku s akýmkoľvek strojom, ktorý je s ním agregovaný. Princíp fungovania SE som už experimentálne vyskúšal. Získané výsledky plne potvrdzujú „Základy teórie statického energoidu (SE)“. Mám know-how (zatiaľ nepatentované vynálezy hlavne kvôli nedostatku financií) v oblasti solárnej energie a elektrických systémov. SE vychádzajú z môjho zásadného vedeckého objavu nového dovtedy neznámeho zdroja energie, ktorým je málo prebádaný éter Vesmíru, a 60 aj mojich aplikovaných vedeckých objavov jeho fyzikálnych vlastností, ktoré spolu určujú princíp fungovania statickej energie. energyoid a následne aj EES. Presne povedané, éter vesmíru nie je zdrojom energie. On je zdrojom sily. Jeho sily uvádzajú do pohybu všetku hmotu Vesmíru a tým ho obdarujú mechanickou energiou. Preto možno tento zdroj nazvať podmienečne všadeprítomným zdrojom voľnej mechanickej energie na Zemi a vo vesmíre len s výhradou. Keďže v ňom však nie je žiadna energia, ukazuje sa teda ako nevyčerpateľný zdroj energie. Mimochodom, podľa mojich objavov sa ukazuje, že všetka hmota vesmíru je ponorená do tohto éteru (akademická veda to stále nepozná). Preto je to éter vesmíru, ktorý je všadeprítomným zdrojom síl (podmienečný zdroj energie). Je potrebné venovať osobitnú pozornosť tomu, aby štát smeroval všetko úsilie a spravodlivý podiel financií na hľadanie nevyčerpateľného zdroja energie. Teraz som však už takýto zdroj, možno na jeho veľké prekvapenie, našiel. Ukázalo sa, že takýto zdroj, ako je uvedené vyššie, nie je zdrojom energie, ale zdrojom síl - éterom vesmíru. Éter Vesmíru je jediným podmieneným všadeprítomným zdrojom voľnej mechanickej energie, ktorý je najvhodnejší na praktické využitie a existuje v prírode (vo Vesmíre). Všetky známe zdroje energie sú len sprostredkovatelia pri získavaní energie z éteru Vesmíru, od ktorej sa možno zaobísť. Štáty preto musia okamžite zastaviť financovanie výskumu nových zdrojov energie, aby sa vyhli plytvaniu peniazmi.
Stručne: čo je podstatou mojich vedeckých objavov? Základom mechaniky všetkých známych technológií sú takzvané uzavreté mechanické systémy, v ktorých je výsledný moment rovný nule. Aby to bolo iné od nuly, museli sme byť sofistikovaní vo vytváraní špeciálnych zariadení (motory, turbíny, reaktory) a zároveň spotrebovať nejakú energiu. Iba v takýchto prípadoch v uzavretých mechanických systémoch bolo možné získať výsledný (krútiaci moment) moment odlišný od nuly. Preto sa mechanika uzavretých mechanických systémov ukazuje ako drahá. To sa však, ako je dobre známe, ukázalo ako spojené s veľkými finančnými nákladmi na získavanie energie všetkými v súčasnosti existujúcimi metódami. Princíp činnosti statického energoidu (SE) je založený na inej mechanike - málo známej časti klasickej mechaniky, takzvaných neuzavretých (otvorených) mechanických sústavách. V týchto špeciálnych systémoch sa výsledný moment zo všetkých pôsobiacich síl nerovná nule. Na vytvorenie tohto momentu sa však paradoxne nespotrebuje energia žiadneho nosiča energie. SE predstavuje takýto otvorený mechanický systém. Dá sa to pochopiť z nasledujúceho príkladu. SE vytvára výsledný moment, ktorým je krútiaci moment. Preto sa z tohto dôvodu najmä SE ukazuje ako večný mechanický rotačný motor. Z toho tiež vyplýva, že v otvorených (nie uzavretých) mechanických systémoch nie je dodržaný zákon zachovania energie. Mechanika otvorených mechanických systémov sa teda ukazuje ako bez nákladov – zadarmo, a to je mimoriadne dôležité. Vysvetľuje sa to predovšetkým tým, že v SE vzhľadom na jeho špecifickosť pôsobia iba sily, ktoré sú určené zdrojom síl, a nie zdrojom energie.
SE je jednoduché zariadenie. Na jeho spoje pôsobia, ako je uvedené vyššie, sily a momenty vyvolané deformačnou silou tanierových pružín alebo páru skrutiek. Ich výsledný moment sa ukáže ako krútiaci moment a najmä SE sa zmení na rotačný motor. Najúžasnejšie je, že toto jednoduché zariadenie nemohli vynájsť státisíce vynálezcov počas takmer troch storočí. Len preto, že vynálezcovia vytvorili svoje vynálezy spravidla bez teoretického opodstatnenia. Toto trvá dodnes. Príkladom toho sú početné pokusy vynájsť takzvaný „perpetum mobile machine“. SE je stroj na večný pohyb, ale má výrazné rozdiely od notoricky známeho „stroja na večný pohyb“ a je oveľa lepší. SE má jednoduchú štruktúru a princíp fungovania. Nemá žiadny pracovný postup. Má zdroj nepretržitej prevádzky rovný nekonečnu. Nevyužíva zdroj energie, ale využíva zdroj sily. Zároveň ide o automatickú bezstupňovú prevodovku. Má extrémne vysokú hustotu výkonu, ktorá dosahuje 100 kW na kilogram vlastnej hmotnosti. A tak ďalej, ako už bolo uvedené vyššie. Tak sa ukazuje, že solárny energetický systém je vo všetkých ohľadoch lepší ako všetky existujúce elektrárne: motory, turbíny a jadrové reaktory, t.j. Ukazuje sa, že solárny energetický systém v podstate nie je motor, ale ideálna elektráreň. Princíp fungovania SE som už experimentálne vyskúšal. Bol získaný pozitívny výsledok, ktorý je plne v súlade so „Základmi teórie SE“. V prípade potreby doložím ukážku fungujúceho príkladu EPS - energyoidnej elektrárne a následne ESS, ktorý bude mnou vyvinutý podľa technických požiadaviek dohodnutých s vesmírnou agentúrou. V prípade záujmu Kozmickej agentúry o získanie Know-how SE a EPS poskytnem Postup predaja Know-how. Okrem toho bude kozmickej agentúre vydané: 1 – know-how SE; 2 – Základy teórie SE; 3 – Teória ideálnych vonkajších rýchlostných charakteristík solárnych článkov; 4 – pracovný príklad EPS – energetickej elektrárne; 5 – výkresy k tomu.

Lety na Mars
Vesmír predstavuje veľké nebezpečenstvo pre ľudí, ktorí v ňom cestujú na kozmických lodiach. Toto nebezpečenstvo vo forme gama a röntgenových lúčov pochádza zo Slnka. Škodlivé žiarenie prichádza aj z vesmíru. Do určitej výšky nad Zemou (do 24 000 kilometrov) ochranu zabezpečuje magnetické pole Zeme, no ďalší pohyb sa stáva nebezpečným. Ak však využijete magnetický tieň Zeme, môžete sa tomuto nebezpečenstvu vyhnúť. Magnetický tieň zo Zeme nie vždy pokrýva Mars. Objavuje sa iba vtedy, keď existuje veľmi určitá relatívna poloha týchto planét vo vesmíre, ale keďže sa Mars a Zem neustále pohybujú po rôznych obežných dráhach, ide o mimoriadne zriedkavý prípad. Aby sa predišlo tejto závislosti, je potrebné použiť iné prostriedky. Môžete použiť „vesmírny plast“, celokovový plášť vesmírnej lode, ale aj magnetickú ochranu v podobe toroidného magnetu a ďalšie ochranné prostriedky, ktoré možno časom úspešne vymysleli.
Mars má veľmi malú atmosféru a zdá sa, že vôbec nemá magnetické pole, ktoré by ľudí, ktorí sa tam zdržiavajú, mohlo spoľahlivo ochrániť pred škodlivými účinkami gama a röntgenových lúčov vyžarujúcich zo Slnka, ako aj pred škodlivým žiarením z vesmíru. Na obnovenie magnetického poľa Marsu navrhujem najprv ho vybaviť atmosférou. To sa dá dosiahnuť premenou príslušných pevných materiálov prítomných na ňom na plyny. To bude vyžadovať veľké množstvo energie, ale to nepredstavuje problém. Môže byť vyrobený z EPS vyrábaného v továrňach na Zemi a potom dodaný na Mars pomocou MLK. Ak existuje atmosféra, musí byť taká, aby mohla vytvárať a akumulovať statickú elektrinu, ktorá by po dosiahnutí určitej hranice mala produkovať samovybíjanie vo forme blesku. Tento proces musí byť nepretržitý. Blesky počas dlhého obdobia zmagnetizujú jadro Marsu a vytvoria magnetické pole planéty, ktoré ju ochráni pred škodlivým žiarením. Prítomnosť jadra je indikovaná dôkazom, že na tejto planéte kedysi existovala atmosféra a rozvinutá civilizácia podobná tej na Zemi.
Ak chcete letieť na Mars a späť, musíte mať kozmickú loď levitátora s ochranou pred škodlivým žiarením vychádzajúcim z vesmíru. Už vyššie bolo naznačené, že takáto kozmická loď, keď je plne naložená, bude mať hmotnosť 100 ton. Plne naložená kozmická loď Mars Levitator (MLS) by mala obsahovať: 1 – kozmickú loď levitátora; 2 – hlavné a záložné polylevitátory vrátane 60 levitátorov, z ktorých každý je samostatne schopný vytvoriť ťažnú silu maximálne 20 ton; 3 – tri elektrárne EPS – energyoid (jedna prevádzková a dve rezervné), z ktorých každá má menovitý výkon 100 kW a menovité trojfázové napätie 400 V vrátane EZS a asynchrónneho trojfázového generátora; 4 – tri systémy (jeden pracovný a dva záložné) na zabezpečenie štandardnej atmosféry: v oddelení riadenia letu MLK, v oddelení odpočinku, v oddelení voľného času, v oddelení kaviareň-reštaurácia, v oddelení riadenia všetkých systémov MLK; 5 – sklad potravín s rezervou na zabezpečenie stravy pre 12 osôb na 3-4 mesiace; 6 – sklad nádob s pitnou vodou na 25 metrov kubických; 7 – sklad pre dve dvojité levitátorové lietadlá (DLLA); 8 – laboratórium na určovanie fyzikálnych vlastností a chemického zloženia marťanskej pôdy, minerálov a všetkých druhov kvapalín, ktoré možno na Marse pravdepodobne nájsť; 9 – dve vrtné súpravy; 10 – dva teleskopy na sledovanie Marsu pri pohybe k nemu alebo sledovanie Zeme pri pohybe k nemu. Všetky oddiely MLK sú vybavené rádiovým zariadením, video zariadením a počítačmi.
Je samozrejmé, že riadenie letu MLK by malo byť vykonávané automaticky pomocou špeciálne navrhnutého programu - autopilota a úlohou pilotov by malo byť iba jeho presné vykonávanie. Manuálne riadenie letu MLK musia piloti prevziať len v prípade porúch v programe autopilota, ako aj pri štarte, preletoch nad planétami Mars a Zem a pri pristávaní na ich povrchu, t.j. rovnakým spôsobom, ako sú lietadlá riadené vo vzdušnom priestore Zeme. Posádku MLK tvoria: 2 piloti, ktorí súčasne riadia jeho let a 10 špecialistov. Medzi špecialistami by mali byť dvaja záložní piloti a zvyšok by mali byť inžinieri údržby pre všetky zariadenia, ako pre MLK, tak aj pre ostatné zariadenia uvedené vyššie. Okrem toho musí mať každý člen posádky aspoň 2 špecializácie. Je to potrebné na to, aby spoločne mohli vyriešiť všetky problémy spojené so získavaním zdrojov v prípade objavenia nerastov alebo niečoho iného na Marse a extrahovať vodu, kyslík, oxid uhličitý, iné užitočné kvapaliny a plyny, ako aj kovy. , ak budú nájdené viazané na Marse. Sami sa tak budú môcť do určitej miery, aspoň čiastočne, zbaviť závislosti od pozemských zdrojov.
Pri lete na Mars vo vesmíre vzniká problém určenia rýchlosti pohybu. Informácie o nej sú veľmi dôležité. Bez nej nebude možné presne vypočítať príchod do konečného cieľa trasy. Prístroje, ktoré sa používajú na lietadlách lietajúcich vo vzdušnom priestore Zeme, sú úplne nevhodné pre lietadlá pohybujúce sa vo vesmíre. Pretože vo vesmíre nie je nič, čo by mohlo určiť túto rýchlosť. Avšak vzhľadom na to, že rýchlosť v konečnom dôsledku závisí od zrýchlenia pohybu MLK, táto závislosť by sa mala použiť na vytvorenie rýchlomera kozmickej lode. Rýchlomer musí byť integrálnym zariadením, ktoré musí zohľadňovať tak veľkosť zrýchlení MLK, ako aj ich trvanie počas celého letu kozmickej lode a na ich základe v ľubovoľnom čase vytvárať konečnú rýchlosť pohybu.
Polylevitátor je schopný vytvárať potrebnú ťažnú silu MLK, takže bude neustále vykonávať aktívny let, to znamená zrýchlený alebo pomalý pohyb, a tak odbremení všetok personál od škodlivého stavu beztiaže a nadmerného preťaženia. Prvá polovica cesty vo vesmíre na Mars bude zrýchlený pohyb a druhá polovica cesty bude spomalená. Teoreticky to umožní doraziť na Mars nulovou rýchlosťou. V praxi sa priblíženie k jeho povrchu bude uskutočňovať nejakou veľmi určitou, no nízkou rýchlosťou. Ale v každom prípade to umožní bezpečné pristátie na jeho povrchu na vhodnom mieste.
Keď poznáme vzdialenosť k Marsu a zrýchlenie pohybu MLK, je ľahké vypočítať trvanie pohybu na pokrytie cesty zo Zeme na Mars (alebo naopak z Marsu na Zem) a maximálnu rýchlosť pohybu. V závislosti od relatívnej polohy Zeme a Marsu vo vesmíre sa vzdialenosť medzi nimi mení. Ak sa ocitnú na jednej strane Slnka, vzdialenosť bude minimálna a rovná sa 150 miliónom kilometrov, a ak sa ocitnú na opačných stranách, vzdialenosť sa stane najväčšou a rovná sa 450 miliónom kilometrov. Ale to sú len špeciálne prípady, ktoré sa stávajú veľmi zriedka. Pri každom lete na Mars bude potrebné objasniť vzdialenosť k nemu – vyžiadať si od príslušných kompetentných orgánov.
Pri rovnomerne zrýchlenom pohybe v prvej polovici dráhy a rovnomerne spomalenom pohybe v druhej polovici dráhy MLK sa trvanie cesty na Mars ukazuje ako iné. Výpočty vo vzdialenosti 150 miliónov kilometrov od Marsu sa rovná iba 2,86 dňa a vo vzdialenosti 450 miliónov kilometrov sa rovná 4,96 dňa. V prvej polovici cesty MLK zrýchľuje s bezpečným zrýchlením rovným zemskému a v druhej polovici cesty spomaľuje s bezpečným spomalením rovným zemskému zrýchleniu pri lete zo Zeme na Mars alebo naopak. z Marsu na Zem. Takéto dlhé zrýchlenia a spomalenia umožňujú eliminovať nadmerné preťaženie posádky a cestovať zo Zeme na Mars alebo opačným smerom v komfortných podmienkach.
Pri minimálnej vzdialenosti medzi Zemou a Marsom 150 miliónov kilometrov ju teda MLK prekoná za 2,86 pozemského dňa. Zrýchlenie v strede na rýchlosť 4,36 milióna kilometrov za hodinu (1212,44 km/s). S maximálnou vzdialenosťou medzi Zemou a Marsom 450 miliónov kilometrov ju MLK prekoná za 4,96 pozemského dňa. Zrýchlenie v strede na rýchlosť 7,56 milióna kilometrov za hodinu (2100 km/s). Osobitná pozornosť by sa mala venovať skutočnosti, že takéto grandiózne výsledky nemožno dosiahnuť pomocou moderných prúdových kozmických lodí. Je príznačné, že s pomocou prúdových kozmických lodí sa počíta s cestou na Mars v minimálnej vzdialenosti od neho do 120 pozemských dní. V tomto prípade bude potrebné zažiť nepríjemný stav beztiaže. S pomocou MLK bude cesta trvať len 2,86 dňa, teda 42-krát rýchlejšie, no bude sprevádzaná komfortnými podmienkami ekvivalentnými tým na Zemi (bez preťaženia a beztiaže), keďže so zrýchlením rovným pozemskému na MLK a následne na jeho posádku bude pôsobiť zotrvačná sila rovnajúca sa gravitačnej sile Zeme. To znamená, že každý člen posádky zažije naňho pôsobiacu zotrvačnú silu rovnajúcu sa sile hmotnosti na Zemi.
Treba si uvedomiť, že v momente, keď MLK opúšťa Zem a pohybuje sa smerom k Marsu, sa môže zdať iluzórne, že Zem bude dole a Mars hore. Tento dojem je podobný tomu, keď sa človek pohybuje vo výťahu viacposchodovej budovy. Navyše bude nepríjemné pozerať sa na Mars so vztýčenou hlavou. Preto bude potrebné zabezpečiť systém zrkadiel umiestnených pod uhlom 450 v oddeleniach, z ktorých sa bude Mars pozorovať. Všetky tieto opatrenia budú rovnako vhodné aj na pozorovanie Zeme na ceste späť – z Marsu na Zem. Preto, aby sme sa nepomýlili pri výbere smeru pohybu k nemu, je potrebné štartovať k Marsu len v noci, keď je viditeľný na oblohe. V tomto prípade je potrebné použiť taký nočný čas, kedy bude pozorovaný v blízkosti zenitového miesta. Kabína pilota by mala byť umiestnená pred MLK a jej základňa (podlaha) by sa mala dať otáčať o 90 stupňov. Je to nevyhnutné, aby pri prelete nad povrchmi nebeských telies zaujímal horizontálnu polohu a pri pohybe vo vesmíre bol kolmý na pozdĺžnu os MLK, to znamená, že bol otočený o 90 stupňov vzhľadom na túto os.

Zostaňte na Marse
Prvý MLK, ktorý príde na Mars, nepristane okamžite na jeho povrchu. Spočiatku vykoná niekoľko prieskumných letov Marsu vo výške vhodnej na pozorovanie jeho povrchu, aby sa vybralo najvhodnejšie miesto na pristátie. MLK nevyžaduje dosiahnutie prvej marťanskej únikovej rýchlosti na eliptickú obežnú dráhu okolo Marsu. Takáto obežnica nie je potrebná. MLK sa môže vznášať v akejkoľvek výške alebo obiehať Mars v tejto výške toľkokrát, koľkokrát chce. Všetko je určené iba stanovením ťažnej sily polylevitátora, ktorá sa v tomto prípade ukazuje ako zdvíhacia sila s dobre definovanou zložkou sily horizontálneho pohybu pri akejkoľvek rýchlosti. Tieto sily sa dajú ľahko nastaviť nastavením polylevitátora. Po určení vhodnej lokality nakoniec MLK pristane na povrchu Marsu. Od tohto momentu sa MLK stáva obytným domom a kanceláriou pre svojich zamestnancov, ktorí boli jeho posádkou počas letu MLK.
Na výskum a štúdium reliéfu Marsu, ako aj na prieskum užitočných zdrojov sú určené DLLA, vopred vytvorené a plne vybavené všetkým potrebným na Zemi - dvojmiestne levitačné lietadlá. Pomocou DLLA bude možné v čo najkratšom čase vytvoriť najmä podrobnú fyzickú mapu Marsu. Čo bude zrejme prvoradé pre prvý tím, ktorý príde. Za týmto účelom budú podľa harmonogramu pravidelne lietať 2 DLLA na určených trasách a vykonávať túto prácu. V každej knižnici DLL bude mapa zobrazená podľa programu vyvinutého predtým na Zemi. Na tento účel bude mať DLLA potrebné vybavenie. DLLA sa dokáže pohybovať rôznymi rýchlosťami, vrátane vysokých rýchlostí, čo umožní študovať Mars vysokou rýchlosťou a v čo najkratšom čase. Posádky DLLA musia pracovať v skafandroch vybavených nádobami s potrebnou zásobou vzduchu (kyslíka) na dýchanie dvoch osôb minimálne 4-5 hodín. Z dôvodu nedostatočne komfortných podmienok bude pracovný deň posádky DLL s najväčšou pravdepodobnosťou približne 1-2 hodiny. Potom sa s prihliadnutím na nahromadené skúsenosti spresní pracovný čas operátorov.
Keďže Mars má miernu atmosféru a zdá sa, že vôbec nemá magnetické pole, pobyt na ňom je rovnako nebezpečný ako pobyt v otvorenom vesmíre. Preto je potrebné v prvom rade zabezpečiť jej atmosféru, najlepšie podobnú tej zemskej, a ozdraviť magnetické pole. Na to je však potrebné mať na tejto planéte veľké množstvo ľudí a vybavenia. Pre nich. Je potrebné používať individuálne ochranné prostriedky aj kolektívne ochranné prostriedky. To je nemožné dosiahnuť dostatočne 100% výsledok, takže pobyt každého človeka na Marse by mal byť krátkodobý. V prvom rade je potrebné vybrať ľudí, ktorí sú úplne odolní voči žiareniu. Havária jadrovej elektrárne v Černobyle odhalila u niektorých ľudí takéto schopnosti. Je však veľmi málo ľudí s takýmito schopnosťami a neexistujú spôsoby, ako ich otestovať. Pre veľké skupiny špecialistov môžu prostriedky ochrany zahŕňať základne so štítmi proti elektrostatickému žiareniu a podzemné úkryty. Ako osobné ochranné prostriedky možno použiť bioobleky (Bio-Suit), tenké hliníkové fólie, ako aj špeciálne odolné fólie nastriekané na telo. Oči, ruky a nohy však musia mať samostatnú ochranu. Pohyb na Marse by sa mal vo väčšine prípadov vykonávať pomocou DLLA vybaveného toroidnými magnetmi, ktoré chránia posádku pred škodlivým žiarením. Tým, že sa posádka nachádza v toroidnom magnete DLLA, môže na diaľku ovládať rôzne stroje a mechanizmy fungujúce vonku. To úplne zabraňuje tomu, aby posádka opustila DLLA a aby bola posádka vystavená žiareniu. Po dokončení práce sa DLLA vráti do útulku.
Operátori MLT a DLLA budú na diaľku ovládať inštaláciu stavebných konštrukcií, vrtných súprav a iných marťanských strojov: autá, škrabky, buldozéry, bagre. Tieto vozidlá budú podľa potreby dodávané na Mars nákladnými MLT. MLT a DLLA môžu byť použité ako žeriavy. Navyše, prvé z nich majú veľkú nosnosť - až 100 ton (keď je zapnutý druhý záložný polylevitátor) a druhé majú nízku nosnosť - až 5 ton (keď je zapnutý aj záložný polylevitátor). .
Všetky práce na Marse budú zrejme organizované na rotačnom princípe. Bude to vhodné z rôznych uhlov pohľadu. Po prvé, veľa problémov, ktoré vzniknú, bude musieť vyriešiť veľký tím. Tento tím môže zahŕňať niekoľko stoviek a neskôr niekoľko tisíc ľudí. Preto bude potrebné prilákať ďalší kontingent chýbajúcich odborníkov. Po druhé, bude potrebné dodatočne doručiť chýbajúce vybavenie na Mars, na čo vznikne potreba, ktorú je ťažké predvídať na prvýkrát. Po tretie, špecialisti, ktorí pracovali na Marse, potrebujú odpočinok. Po štvrté, časť práce bude vykonávať veľké množstvo špecialistov na Zemi, takže táto práca musí byť koordinovaná so špecialistami pracujúcimi na Marse. Po piate, zdroje vyťažené na Marse budú musieť byť doručené na Zem. Po šieste, je potrebné posielať na Mars stále viac MLK s ľuďmi, aby osídlili rozvinuté územia a s ich pomocou rozvinuli ďalšie územia. Po siedme, niet pochýb o tom, že zdroje užitočné pre Zem budú objavené predovšetkým na Marse, budú to vzácne nerasty, ktoré bude potrebné vyvinúť a na Mars dopraviť potrebné vybavenie. V tejto súvislosti bude potrebné vytvoriť nákladné MLK vybavené zdvíhacími zariadeniami schopnými prevádzky v podmienkach Marsu, ktoré, podobne ako osobné MLK, môžu cestovať na Mars v určených oblastiach a naložené nerastmi alebo inými zdrojmi užitočnými pre pozemšťanov dopravovať ich na Zem.
Mars je po celom svojom povrchu v podstate nezaujímavá púšť bez života, ktorá čoskoro omrzí každého človeka, ktorý sem zavíta. Po oboznámení sa s niekoľkými atrakciami by preto všetci ľudia, ktorí sem dorazia, mali mať po pracovnom dni dôstojný oddych a oddych na bezpečných miestach. Najbezpečnejšími miestami, najmä spočiatku, môžu byť rôzne typy dungeonov. V horských oblastiach by mali pod zemou postupne vzniknúť celé mestá. S rôznymi dobre riešenými zábavnými centrami, športoviskami, obytnými budovami tvoriacimi celé ulice s obchodmi, úradmi, rôznymi inštitúciami, kultúrnymi ustanovizňami a zdravotníckymi zariadeniami – zdravotné strediská, polikliniky, nemocnice a iné. Pretože toto je prípad na Zemi. Tak ako na Zemi s kinami, knižnicami, záhonmi, okrasnými a ovocnými zakrpatenými stromami, fontánami, alejami, chodníkmi, obojsmernými cestami, po ktorých sa bude pohybovať levitovaná doprava, čo je niečo podobné ako pozemské autá. Ak na Marse nie je pôda, možno si ju požičať zo Zeme. Podzemné mestá by mali zahŕňať nielen obytné, ale aj priemyselné oblasti na obraz a podobu tých pozemských. Musí byť zabezpečený dostatočný priestor, aby bezkrídlové jednomiestne a viacmiestne levitačné lietadlá mohli lietať v malých výškach. Podzemné mestá musia byť vybavené zásobovaním vodou, vzduchovými kanálmi a kanalizáciou. Tlak vzduchu by mal byť blízky atmosférickému, zloženie vzduchu je podobné ako na Zemi. Početné vchody do podzemných miest musia mať špeciálne vzduchové uzávery, aby sa zabránilo úniku vzduchu z týchto miest, keď ľudia oblečení v ochranných oblekoch vstupujú a vychádzajú von. Musí sa vytvoriť potrebná mestská infraštruktúra, aby mohli Marťania pracovať na povrchu a tráviť voľný čas a rekreáciu pod zemou. Teda väčšinou život v podzemí bez skafandrov. Zrejme, ak na Marse existuje alebo bola civilizácia, bude čoskoro objavená alebo budú objavené jej stopy. Podľa všetkého bude väčšina týchto stôp v podzemí. To znamená v určitej hĺbke planéty Mars. Musíme predpokladať, že jeden zo vstupov do podzemného mesta, ak tam, samozrejme, existuje, je označený „Marťanskou sfingou“.
MLK má širokú škálu možností. Okrem letov na akúkoľvek vzdialenosť, úlohy domova a kancelárie, môže byť použitý ako vesmírna stanica, ktorá je v akejkoľvek vysokej alebo nízkej nadmorskej výške od povrchu planéty v režime vznášania. Predovšetkým sa dá použiť aj, ako už bolo spomenuté vyššie, ako žeriav na stavbu výškových konštrukcií akejkoľvek výšky, ako na Marse, tak aj na akejkoľvek inej planéte, napríklad na Zemi, alebo jej prirodzenej družici, napr. mesiac. Okrem toho je potrebné poznamenať, že to nevyžaduje, aby planéta mala vzduch alebo iný plyn, pretože polylevitátor MLK nepotrebuje žiadnu podporu. Mimochodom, aby bola zaručená stabilná rádiová komunikácia so Zemou, realizácia televízie a prenos veľkého množstva informácií, bude potrebné ako medzi prvými postaviť na Marse prelamovanú ľahkú kovovú (oceľovú) anténu s výškou niekoľko stoviek a možno tisíce metrov. S pomocou MLK to bude celkom možné. Okrem toho môže byť takáto anténa vyrobená v závode zemného inžinierstva a vo forme prefabrikovaných sekcií. Potom bol dodaný nákladným MLK na Mars a tam namontovaný. Do spodnej časti tejto antény je potom možné vložiť blok vrátane častí miestností s rôznym vybavením podobným tým na zemi. Jediný rozdiel bude v tom, že doplnková výbava bude obsahovať: EPS požadovaného výkonu; systém, ktorý vytvára štandardnú atmosféru; modernizovaný klimatizačný systém; chladnička na zásoby potravín. Nachádza sa tu aj sklad potravinárskych výrobkov, ktorý si vyžaduje špeciálne opatrenia na ich dlhodobé uchovanie. Rovnako ako sklady na uskladnenie špeciálneho vybavenia a možno aj niečoho iného, ​​čo sa vyjasní neskôr.
Na Mars bude prichádzať čoraz viac MLK, čím sa zvýši populácia tejto planéty. V podstate sa budú zaoberať ťažbou nerastov, kovov, vzácnych na Zemi a možno aj niečoho iného. Marťanský turizmus bude navyše široko rozvinutý, pretože mnohí pozemšťania snívajú o návšteve tejto planéty. Navyše, takáto cesta na MLK bude lacnejšia ako cestovanie na prúdových kozmických lodiach o niekoľko rádov (približne 3-4 rády). Na Marse boli objavené dve sochy, o ktorých sa predpokladá, že ich vytvorili inteligentné tvory. Jedna socha bola objavená už dávno, takzvané „Marťanské prasa“, a druhá, tiež nedávno, je tiež sochou hlavy humanoidného tvora. Na Marse sú hory a údolia a na póloch sú snehové čiapky pokryté prachom. To všetko bude pre turistov zaujímavé. Postupom času sa zrejme na Marse objavia nové atrakcie, ktoré budú pre turistov zaujímavé. Je samozrejmé, že budú umiestnené vo veľkých vzdialenostiach od seba. Pre turistov to však nebude robiť problém ich navštíviť. Turistické MLK sa dokážu pohybovať veľmi rýchlo. Preto lety na veľké vzdialenosti zaberú málo času.
Osobitná pozornosť by sa mala venovať skutočnosti, že vzhľadom na početné využitie rôznych typov MLK: osobné, nákladné a turistické lety na Mars a späť budú veľmi časté, najmä ak je táto planéta vybavená atmosférou, magnetickým poľom a podzemné mestá. Teda vtedy, keď je spoľahlivo chránený pred slnečným žiarením a škodlivým žiarením z Vesmíru. Zrejme aspoň jeden let kozmickej lode týždenne. A keďže počet obyvateľov tejto planéty každým rokom pokračuje, lety na Mars budú ešte častejšie.

Vo februári Space X vypustil nosnú raketu Falcon Heavy. Šéf spoločnosti Elon Musk je považovaný za génia a „vizionára“, ale aj jeho fantázie o kolonizácii Marsu blednú v porovnaní s projektmi, ktoré sú už v plnom prúde.

Baníci na meteorite

Zarábanie peňazí vo vesmíre je relatívne nová myšlienka. Ťažko očakávať, že veľký biznis bude mať záujem o čisto vedecký výskum, takže budúcnosť kozmického priemyslu spočíva práve v náraste komerčných projektov – napokon, prieskum obrovských priestorov Ameriky bol tiež diktovaný nie až tak smäd po poznaní ako smäd po zisku.

Ťažba zdrojov na asteroide je najodvážnejší a najambicióznejší zo všetkých možných nápadov, ako zbohatnúť na úkor mimozemských zdrojov. Najvýraznejším príkladom vzniku nového odvetvia sú americké spoločnosti Deep Space Industries a Planetary Resources, na projekty ktorých luxemburská vláda vyčlenila 200 miliónov dolárov.

Podľa existujúcich projektov bude ťažba na asteroidoch prebiehať v niekoľkých fázach: detekcia potenciálne „zaujímavých“ nebeských telies, diaľkové snímanie/vzorkovanie a ak sa asteroid považuje za „hodný“, ťažba nerastov na ňom.

Ťažba zdrojov na meteorite nie je len fantázia: sonda Planetary Resources, Arkyd-6, úspešne vstúpila na obežnú dráhu Zeme začiatkom tohto roka. Ide o akýsi modul, ktorý vyvinie technológiu na detekciu nebeských telies potenciálne vhodných na vývoj. Ďalej spoločnosť plánuje vypustiť na obežnú dráhu zariadenie Arkyd-100 - plnohodnotný satelit, plne vybavený na detekciu meteoritov, po ktorom budú Arkyd-200 a Arkyd-300 odoslané priamo k nebeskému telesu, ktorého účelom bude byť prieskum v tesnej blízkosti nebeského telesa.

Po týchto predbežných prípravách sa plánuje poslať k nebeskému telesu banské lode pracujúce v automatickom režime. Podľa Planetary Resources sa ľudstvo bude môcť do roku 2030 pochváliť prvou skúsenosťou s vesmírnym vŕtaním.

Aké sú výhody priemyselnej ťažby asteroidov? Po prvé, môžu byť použité na ťažbu vody a látok s obsahom vody - nevyhnutných surovín na výrobu raketového paliva priamo vo vesmíre.

A po druhé, takéto nebeské telesá môžu obsahovať množstvo prvkov, ktoré sú na Zemi mimoriadne zriedkavé. Napríklad asteroid 2011 UW158, ktorý preletel okolo našej planéty v roku 2015, obsahoval 5 biliónov dolárov v platine.

Lunárny pohreb

Človek nie je večný a jeho cesta po živote musí byť prehodnotená vo vesmírnom veku. V každom prípade tomu verí spoločnosť Elysium Space, ktorá plánuje ponúknuť službu odoslania popola zosnulých na Mesiac.

Namiesto toho, aby sme sa pozerali na svoje nohy, spomínali na svojich blízkych a priateľov, môžeme vzhliadať k večným zázrakom nočnej oblohy s vedomím, že ľudia, na ktorých nám záleží, sú stále s nami, uvádza web spoločnosti.

Aby bolo možné využiť túto nezvyčajnú službu, spoločnosť vyvinula špeciálne miniurny, do ktorých sa ukladá časť popola, ktorý sa následne vypúšťa do vesmíru.

Elysium Space ponúka dve možnosti „vesmírneho pohrebu“: prvá s cenou 2 500 dolárov s názvom „Shooting Star“ zahŕňa vypustenie popola na obežnú dráhu Zeme, kde strávi asi dva roky a dá sa sledovať v reálnom čase pomocou smartfónu. aplikácie. Druhým je doručenie popola na Mesiac, kde bude odpočívať „celú večnosť“.

Dátum štartu kozmickej lode Star II, ktorá miniurny vypustí na obežnú dráhu, nebol špecifikovaný, zatiaľ čo sonda Lunar I by sa mala k satelitu Zeme ponáhľať v roku 2019.

Dron a ponorka na Saturnovom mesiaci

Na rozdiel od vyššie diskutovaných projektov a spoločností sa americká letecká agentúra NASA zameriava skôr na výskumné misie, ktoré si, ako sa ukazuje, vyžadujú čoraz viac fantázie a odvahy. Medzi takéto projekty patrí vyslanie dronu a ponorky na Saturnov mesiac Titan, nebeské teleso, na ktorom vedci s najväčšou pravdepodobnosťou majú život.

Projekt Dragonfly bol vyvinutý v laboratóriu aplikovanej fyziky Univerzity Johnsa Hopkinsa a je jedným z dvoch finalistov súťaže programu prieskumu slnečnej sústavy New Frontiers o najlepší návrh vesmírnej misie.

Na rozdiel od štandardných roverov, ktoré sa pohybujú pomocou kolies, Dragonfly je lietajúca sonda, ktorá sa pohybuje v hustej atmosfére Titanu pomocou vrtúľ, ktoré zdvíhajú zariadenie nad povrch satelitu.

Ďalšou charakteristickou črtou projektu je, že sonda bude fungovať v jadrovej elektrárni.

Na povrchu Titanu sú rieky, jazerá a celé oceány vyrobené z uhľovodíkov. Skúmanie tajomstiev satelitu Saturnu je nemysliteľné bez ponorenia sa do tejto priepasti.

To je dôvod, prečo NASA plánuje vytvoriť a vybaviť „vesmírnu ponorku“. Projekt vedú špecialisti z Washingtonskej univerzity, ktorí znovu vytvorili podmienky, s ktorými sa kozmická loď na Titane stretne, aby mohli študovať možný vplyv málo prebádaného prostredia satelitu na zariadenie.

Vedcom sa už podarilo zistiť, že „uhľovodíkové nádrže“ zamŕzajú pri teplote –198 °C, čo znamená, že šanca, že sa ponorka zrazí s niečím ako ľadovec, je minimálna – to výrazne zjednodušuje projektovanie ponorka, ktorej spustenie je naplánované pre Titan v blízkej budúcnosti.

Prvý medzihviezdny let

Hľadanie života alebo jeho znakov v slnečnej sústave je jednou z primárnych úloh modernej vedy, to však neznamená, že ľudstvo navždy zanechá lety ku hviezdam.

Iniciatíva Breakthrough Starshot, vedená ruským miliardárom Jurijom Milnerom a slávnym britským astrofyzikom Stephenom Hawkingom, zahŕňa vyslanie nanosatelitov na laserových plachtách do Alpha Centauri, hviezdneho systému najbližšieho k Slnku.

Alpha Centauri je od nás vzdialená asi 4,37 svetelných rokov. Nanosatelity, na rozdiel od veľkých lodí, budú schopné vďaka svojej ultranízkej hmotnosti prekonávať obrovské medzihviezdne vzdialenosti oveľa vyššou rýchlosťou – asi 20 % rýchlosti svetla.

Aby sa projekt stal realitou, Milner vyčlenil 100 miliónov dolárov. Potrebné technológie zatiaľ neexistujú, no podľa vedcov má ľudstvo každú príležitosť dostať sa do Alfa Centauri pred koncom 21. storočia.

Vesmírny výťah

Jedným z najambicióznejších projektov budúcnosti, ktorý radikálne a navždy zmení osud a prístup ľudstva k videniu samého seba, je vesmírny výťah.

Myšlienku vesmírneho výťahu prvýkrát sformuloval ruský vedec Konstantin Tsiolkovsky. Vesmírny výťah je konvenčne konštrukcia, v ktorej je kábel držaný na jednom konci na povrchu planéty a na druhom v bode na obežnej dráhe, ktorý je vzhľadom k Zemi nehybný.

Ťažisko takéhoto výťahu by malo byť v nadmorskej výške asi 36-tisíc kilometrov. Kábel výťahu musí byť vyrobený z materiálu, ktorý má extrémne vysoký pomer pevnosti v ťahu k špecifickej hustote – najvhodnejším materiálom na stavbu vesmírneho výťahu sú uhlíkové nanorúrky, často nazývané materiálom 21. storočia.

Technológia výroby nanorúrok v priemyselných množstvách a ich následného tkania do káblov sa však len začína vyvíjať.

Prečo bol vesmírny výťah na zozname ambicióznych, no stále viac-menej blízko realizačných projektov?

Obayashi sľubuje, že do roku 2050 vytvorí vesmírny výťah.