数十年ではなく数世紀にわたるビジョン
宇宙空間を旅すべきでしょうか？ 都合の良い答えは「ノー」です。 しかし、人類と文明として私たちを脅かすすべてのことを考えると、宇宙探査や有人飛行を放棄し、最終的には地球以外に住む場所を探すのは賢明ではありません。
数か月前、NASAは詳細を発表しました 国家宇宙探査計画トランプ大統領の2017年XNUMX月の宇宙政策指令で定められた野心的な目標を達成するためのもので、これらの大胆な計画には、月面着陸の計画、月面およびその周囲での人類の長期展開、宇宙における米国のリーダーシップの強化、民間宇宙企業の強化などが含まれる。そしてアメリカの宇宙飛行士を火星の表面に安全に着陸させる方法を開発しています。
ただし、NASAの新しい報告書で発表された2030年までの火星探査の実施に関する発表は非常に柔軟であり、科学者が現時点で気づいていない何かが起こった場合は変更される可能性があります。 したがって、有人ミッションの予算を指定する前に、たとえば、その結果を考慮することが計画されています。 マーズミッション2020別の探査機が火星の表面からサンプルを収集して分析します。
月宇宙港
NASAのスケジュールは、米国の新大統領政権にありがちな資金調達の課題を乗り切る必要がある。 フロリダ州ケネディ宇宙センターのNASAの技術者たちは現在、人類を月に帰還させ、数年以内に火星に帰還させる宇宙船を組み立てている。 それはオリオンと呼ばれ、約XNUMX年前にアポロ宇宙飛行士が月に持って行ったカプセルに少し似ています。
NASAは創立60周年を迎え、2020年に再び月の周回軌道を周回し、2023年には再び宇宙飛行士を乗せて月周回軌道を周回したいと考えている。
月は再び一般的に人気があります。 トランプ政権は長い間NASAの火星への道を定めてきたが、計画はまず火星を建設することである。 月を周回する宇宙ステーション、ゲートウェイまたはポートとしても知られる、国際宇宙ステーションに似た構造ですが、月の表面、そして最終的には火星へのミッションを提供します。 これも計画内です 永久基地 私たちの自然衛星上で。 NASAと大統領府は、遅くとも2020年までに月面での無人商業ロボット着陸船の建設を支援するという目標を設定した。
オリオン宇宙船が月の軌道上のステーションに接近 - 視覚化
マイク・ペンス副大統領はXNUMX月、ヒューストンのジョンソン宇宙センターでこれを発表した。 ペンス氏は新たに刷新された法案の議長に就任 国家宇宙評議会。 NASAが提案している来年度予算19,9億ドルの半分以上が月探査に割り当てられており、議会もこの取り組みを承認する構えのようだ。
同庁は、月周回軌道上のゲートウェイステーションのアイデアと設計を要請した。 この仮定は、宇宙探査機や通信中継器の橋頭堡、さらには月面上の機器の自動操作の基地についても語っています。 Lockheed Martin、Boeing、Airbus、Bigelow Aerospace、Sierra Nevada Corporation、Orbital ATK、Northrop Grumman、Nanoracks はすでに NASA と ESA にプロジェクトを提出しています。
NASAとESAは彼らが搭乗すると予測している 月宇宙港 宇宙飛行士は最長約XNUMX日間そこに滞在できるようになる。 この施設には、乗組員の船外活動と、商業ミッションを含む採掘ミッションに参加する民間宇宙船のドッキングの両方を可能にするユニバーサルエアロックが装備されていなければなりません。
放射線じゃないなら致命的な無重力状態
このインフラを構築したとしても、人々の宇宙への長距離移動に伴う問題自体はまだ解消されません。 私たちの種は依然として微重力条件にうまく対処できません。 空間認識メカニズムは、重大な健康上の問題などを引き起こす可能性があります。 宇宙酔い。
大気圏や地球磁場の安全な繭から遠ざかるほど、その繭は大きくなります。 放射線問題 – がんのリスク それは日ごとにそこで成長します。 がん以外にも白内障を引き起こす可能性もあり、 アルツハイマー病。 さらに、放射性粒子が船体のアルミニウム原子に衝突すると、粒子は二次放射線として放出されます。
解決策は次のとおりです。 プラスチック。 それらは軽くて強く、水素原子で満たされており、その小さな原子核は二次放射線をほとんど生成しません。 NASAは宇宙船や宇宙服の放射線を低減できる種類のプラスチックを試験している。 別のアイデア 放射線防止スクリーンたとえば、地球上で私たちを保護するフィールドの代替物を作成する磁気。 欧州宇宙放射線超電導シールドの科学者らは、二ホウ化マグネシウムをベースにした超電導体の開発に取り組んでおり、磁場を生成することで船からの荷電粒子を反射する。 シールドは -263°C で動作しますが、宇宙がすでに非常に寒いことを考えると、これはそれほど特別なことではないようです。
新しい研究では、太陽放射線レベルがこれまで考えられていたよりも10％速く上昇しており、宇宙の放射線環境は時間の経過とともに悪化することが示されています。 月周回船LROのCRaTER機器からのデータの最近の分析では、地球と太陽の間の放射線環境が時間の経過とともに悪化しており、保護されていない宇宙飛行士が受ける放射線量は、これまで考えられていたよりも20％多い可能性があることが示された。 科学者たちは、このさらなるリスクの多くは低エネルギーの宇宙線粒子に起因すると疑っています。 しかし、この追加の 10% が将来の宇宙探査に重大な制限を課す可能性があると彼らは疑っています。
無重力状態では身体が破壊されます。 とりわけ、これにより一部の免疫細胞がその役割を果たせなくなり、赤血球が死滅します。 また、腎臓結石を引き起こし、心臓を弱らせます。 ISS の宇宙飛行士は、XNUMX 日 XNUMX ～ XNUMX 時間続く筋力低下、心血管機能の低下、骨量減少に悩まされています。 しかし、船に乗っている間も骨量は減少します。
ISSでの訓練中のスニタ・ウィリアムズ宇宙飛行士
解決策は次のとおりです。 人工重力。 MIT では、元宇宙飛行士のローレンス・ヤングが、映画のビジョンに似た遠心分離機をテストしています。 人々は台の上に横向きに寝て、回転する慣性構造物を押します。 もう XNUMX つの有望な解決策は、カナダ下半身陰圧 (LBNP) プロジェクトです。 装置自体が人の腰の周りにバラストを生成し、下半身に重さの感覚を生み出します。
ISS における一般的な健康リスクは、客室内に浮遊する小さな物体です。 それらは宇宙飛行士の目に影響を与え、擦り傷を引き起こします。 しかし、これは宇宙空間における目にとって最悪の問題ではありません。 無重力状態は眼球の形状を変化させ影響を与える 視力低下。 これはまだ解決されていない深刻な問題です。
宇宙船では健康は一般的に複雑な問題になります。 地球上で風邪を引いたら、家にいるだけで終わりです。 空気が再循環され、接触する共有面が多く、適切に掃除するのが難しい、密集した密閉された環境では、状況は大きく異なって見えます。 この期間中は人間の免疫システムがうまく機能しないため、ミッション参加者は病気から身を守るために出発の数週間前に隔離されます。 正確な理由はわかりませんが、細菌はますます危険になっています。 また、宇宙でくしゃみをすると飛沫はすべて飛び散り、さらに飛び続けます。 誰かがインフルエンザに罹患すると、乗客全員がインフルエンザに罹患することになります。 そして診療所や病院までの道は長いです。
ISS に乗船した 48 人の乗組員 - 宇宙船に乗った生活の現実
宇宙旅行の次なる大きな問題が解決される 快適ではない 生活。 基本的に、地球外探検は、空気処理機械と水処理機械の乗組員によって生かされている密閉容器内の無限真空を横断することから構成されます。 そこにはスペースはほとんどなく、放射線と微小隕石の絶え間ない恐怖にさらされて暮らしています。 私たちがどの惑星からも遠く離れている場合、外の景色はなく、宇宙の深い暗闇だけが見えます。
科学者たちは、この不気味な単調さを復活させる方法についてのアイデアを探しています。 そのうちの XNUMX つは、 バーチャルリアリティ宇宙飛行士がたむろできる場所。 別の名前ではあるが、スタニスワフ・レムの小説からの「それ以外の場合に知られているもの」。
エレベーターを使えばもっと安くなりますか？
宇宙旅行では、人々と機器が極限状況にさらされることが無限に続きます。 一方では、重力、過負荷、放射線、ガス、毒素、攻撃的な物質との戦いです。 一方で、静電気放電、塵埃、急激な温度変化は両面に影響を及ぼします。 さらに、この楽しみはすべて非常に高価です。
今日は約20万人が必要です。 XNUMXキログラムの質量を地球低軌道に送るのにXNUMXドル。 これらのコストのほとんどは設計と運用に関連しています。 ブートシステム。 頻繁かつ長期にわたるミッションでは、大量の消耗品、燃料、スペアパーツ、消耗品が必要になります。 宇宙では、システムの修理とメンテナンスは費用がかかり、困難です。
宇宙エレベーター - 可視化
経済的救済という考えは、少なくとも部分的には概念である 宇宙エレベーター地球上の特定の地点と、世界中の宇宙のどこかにある目的地の駅を結びます。 日本の静岡県立大学の科学者らによって進行中の実験は、この種のマイクロスケールでは初めてのものである。 プロジェクトの境界内で 宇宙テザー自律ロボット衛星 (STARS) 10 つの小型 STARS-ME 衛星が XNUMX メートルのケーブルで接続され、それに沿って小型ロボット装置が移動します。 スペースクレーンの先行ミニモデルです。 成功すれば、宇宙エレベーター計画の次の段階に進むことができます。 これが誕生すれば、人や物の宇宙への往復輸送コストが大幅に削減されることになる。
また、宇宙には GPS がなく、宇宙は広大で移動が難しいことも覚えておく必要があります。 ディープスペースネットワーク - カリフォルニア、オーストラリア、スペインのアンテナ アレイのコレクション - これまでのところ、地球外ナビゲーション ツールはこれだけです。 学生衛星から現在カイパーベルトを突き破っているニューホライズンズ宇宙船まで、事実上すべてがこのシステムに依存しています. これは過負荷であり、NASA は利用可能性を重要度の低いミッションに限定することを検討しています。
もちろん、宇宙用の代替 GPS のアイデアもあります。 ナビゲーションの専門家であるジョセフ・ギンは、地上制御を必要とせずに、ターゲットと近くの物体の画像を収集し、それらの相対位置を使用して宇宙船の座標を三角測量する自律システムの開発に着手しました。 略して、彼はこれを深宇宙測位システム (DPS) と呼んでいます。
ドナルド・トランプからイーロン・マスクまで、指導者や先見の明のある人々の楽観主義にもかかわらず、多くの専門家は、火星の植民地化の本当の見通しは数十年ではなく、数世紀であると信じています. 正式な日付と計画はありますが、多くの現実主義者は、2050 年まで火星に足を踏み入れるのは良いことだと認めています。 そして、さらなる有人探検は純粋なファンタジーです。 結局のところ、上記の問題に加えて、別の根本的な問題を解決する必要があります- ドライブがありません 真に高速な宇宙旅行のために。
