Kas inimkond suudab päikesesüsteemi valitseda?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Kuhu ja miks me veel lennata saame, mida see meile praktilises mõttes annab ja kas mehitatud ekspeditsioonid tuleks alati seada prioriteetseks ülesandeks. Põhimõtteliselt on maalastele huvi pakkuvate kosmoseobjektide loetelu lihtne ette kujutada.

Esiteks peame jätkama lendamist kohta, kus oleme juba lennanud, kuid me ei teadnud tegelikult midagi. Tänapäeval on Kuu uurimisel kõik tehnilised eeldused olemas ja takistusi pole – välja arvatud rahalised. Kuu on lähedal, kuid meil on vähe aimu, mida kasulikku sealt leida võiks.

Jah, see on juba teada, et meie satelliidil on vesijää ja see on hea Kuu baaside korraldamiseks tulevikus. Seal on heelium-3 - aine, mis Maal peaaegu puudub. Tõsi, selle vajaduse määrab termotuumaenergia valdkonna edusammud. Kuid me ei tea üldse, mis toimub Kuu sisikonnas sügavamal kui kolm meetrit.

Kuid on teada, et maapealsete mikroorganismide ellujäämiseks on olemas tingimused. Ja kes teab – võib-olla peidab meie öötäht sügavustesse omaenda algset elu. Seda tuleb veel näha.

Kuu igaks juhuks

Lisaks puhtteaduslikele ülesannetele võiks Kuu uurimine tuua inimkonnale praktilist kasu. Võiksime luua sinna inimkonna jaoks olulise teabe varukoopia. Nüüd asub Svalbardil seemnehoidla, kus 130 m sügavusel päästetakse kataklüsmidest peamiste põllukultuuride seemnefond.

Kuid ükskõik kui sügav punker ka poleks, võib kogu selle sisu hukkuda globaalse katastroofi korral, näiteks Maa kokkupõrkes asteroidiga. Kui loome Kuule veel ühe sellise hoidla, suureneb tõenäosus, et seemnefondi ei kaotata.

Igasugune avakosmosest lähtuv oht, mis Maad mõjutab, läheb Kuust kindlasti mööda. Võimas päikesepurske võib kustutada kõik arvutiandmed kõigilt tahketelt andmekandjatelt ja inimkond kaotab infokuristiku, mida on siis ülimalt raske taastada. Ja kui luua Kuule mitu varukoopiate andmesalvet, jääb vähemalt üks kindlasti ellu: Kuu pöörleb erinevalt Maast aeglaselt ümber oma telje ja Päikese vastasküljel ei ole sähvatuse mõju tunda.

Marss on maaelanike arenguks Kuu järel lähim sihtmärk. Ja kuigi ükski inimene pole sinna veel jalga tõstnud, on aastakümneid Punasel planeedil töötanud mehitamata sondid kogunud tohutul hulgal teaduslikku teavet.

Õhulaeva kõrvetava kuumuse sisse

Järgmine kõige olulisem arendusobjekt on loomulikult Marss. Lennud sinna on palju kallimad kui Kuule ja elamine on mõnevõrra keerulisem, kuid üldiselt on tingimused sarnased Kuu omadega. Kõrge temperatuuri ja kolossaalse atmosfäärirõhu tõttu on Veenuse pind teadustööks halvasti ligipääsetav, kuid selle planeedi uurimiseks õhupallide abil on juba pikka aega olnud hästi välja töötatud projekt.

Õhupallid võiks paigutada sellistesse Veenuse atmosfääri kihtidesse, kus nii temperatuur kui rõhk on uurimisjaamade tööks üsna vastuvõetavad. Merkuur on temperatuuride kontrastide planeet. Poolustel on äge külm (-200 °), ekvatoriaalpiirkonnas on sõltuvalt Merkuuri päeva ajast (58, 5 Maa päeva) temperatuurikõikumised vahemikus +350 kuni -150 °.

Elavhõbe pakub teadlastele kindlasti huvi, kuid baaside loomine sellele planeedile nõuab 1–2 m sügavusele maasse kaevamist, kus kohutavas kuumuses ja karmis külmas ei toimu järske muutusi ning temperatuur tõuseb olema inimestele vastuvõetavates piirides.

Saturni satelliidid Kuigi mehitatud ekspeditsioon gaasiplaneetidele pole võimalik, pakuvad nende satelliidid Maalt lendudele suurt huvi – eriti Titanilt, kus on tihe atmosfäär, mis kaitseb inimesi kosmilise kiirguse eest.

Kuhu kiirguse eest peita

Suurt huvi pakuvad ookeanidega hiidplaneetide satelliidid. Nagu Jupiteri kuu Europa ja Saturni kuud Titan ja Enceladus. Võime öelda, et Titan on maalastele jumalik kingitus. Sealne atmosfäär on peaaegu nagu Maal – lämmastik, aga palju tihedam.

Ja see on peale Maa ainuke taevakeha, kus saab kiirgust kartmata pikka aega viibida. Kuul ja Marsil, kus atmosfäär praktiliselt puudub, tapab kiirgus iga kaitsmata elusolendi poolteise aastaga. Jupiteri kiirgusvöödel on surmav jõud ning Iol, Europal, Ganymedesel ja Callistol elab inimene maksimaalselt paar päeva.

Saturnil on ka võimsad kiirgusvööd, kuid Titanil olles pole millegi pärast muretseda – atmosfäär kaitseb usaldusväärselt kahjulike kiirte eest. Kuna raskusjõud satelliidile on seitse korda väiksem kui Maa oma, on tiheda atmosfääri rõhk vaid 1,45 korda kõrgem kui maakeral.

Madala gravitatsiooni ja gaasilise keskkonna suure tihedusega kombinatsioon muudaks lennud Titani taevas madala energiakuluga, seal saaks igaüks hõlpsasti pedaalilihaste peal ringi liikuda (Maal saavad sellist asja tõsta ainult treenitud sportlased). õhk). Ja Titanil on ka järvi, kuid need pole täidetud mitte veega, vaid vedelate süsivesinike seguga (need oleksid Titani arendamisel kasulikud). Vedel vesi Titanil on ilmselt ainult sooltes.

Pinnal muutuks see paratamatult jääks, kuna seal on väga külm: keskmine temperatuur on -179 °. Titanil soojas hoidmine on aga palju lihtsam kui Veenusel jahedana.

Raud, aga mitte kuld

Teine oluline uurimisvaldkond on asteroidid. Nad ohustavad Maad ja seetõttu peame täpsemalt välja selgitama nende orbiidid, määrama nende koostise, uurima neid kui potentsiaalseid vaenlasi. Peamine on aga see, et asteroidid on päikesesüsteemis kõige ligipääsetavam ehitusmaterjal baaside, jaamade jms jaoks.

Kilogrammi aine tõstmine Maalt orbiidile maksab kümneid tuhandeid dollareid. Asteroidilt aine võtmine ei maksa midagi, kuna selle gravitatsioonijõud on tühine. Asteroidid on väga mitmekesised. On metallist, mis sisaldavad rauda ja niklit. Ja raud on meie kõige levinum ehitusmaterjal. Seal on asteroide, mis on valmistatud tihedatest mineraalidest, näiteks kivist. On ka selliseid, mis koosnevad lahtisest "ürgsest" materjalist – planeetide tekke algainest.

Võimalik, et seal leidub asteroide, mis sisaldavad suures koguses värvilisi metalle, aga ka kulda ja plaatinat. Nende "oht" seisneb selles, et kui nad kunagi majanduskäibesse arvata, siis kõik need metallid Maal amortiseeritakse, mis võib mõjutada paljude riikide saatust.

Asteroidid Asteroidid on meie lähimad naabrid ja potentsiaalsed vaenlased. Seetõttu said nad tiheda uurimise objektiks, neile saadeti Jaapani ja Ameerika sondid. 2020. aastal toimetab sond OSIRIS-REx (USA) Maale pinnaseproovi asteroidilt Benu.

Inimene ja kahtlus

Päikesesüsteemi taevakehade uurimise põhisuunad on selged. Põhiküsimus jääb alles. Kas peaksime püüdlema selle poole, et kõik need kosmilised maailmad astuksid inimese jalaga? Paljud minu põlvkonna teadlased, kelle lapsepõlv ja noorukiea möödusid kosmoseromantika õhkkonnas Gagarini lennu ja ameeriklaste Kuule maandumise ajal, kahe käega mehitatud astronautika poole.

Kui aga rääkida teaduslikest tulemustest, mida tahetakse saada minimaalsete kuludega, siis tuleb tunnistada: inimese kosmosesse saatmine on kümme korda kallim kui roboti lennutamine, samas kui teaduslikku mõtet sellel pole. Inimeste viibimine madalal maakeral või Kuul ei ole toonud olulisi avastusi ning kosmoseaparaadid, nagu Hubble'i teleskoop või Marsi kulgurid, on pakkunud teadusliku teabe kuristiku.

Jah, Ameerika astronaudid tõid Kuult pinnaseproove, kuid see oli võimalik ja automaatne, mida tõestas Nõukogude jaama "Luna-24" abi.

Tehnoloogiliselt on inimkond juba piisavalt lähedal lennule Marsile. Järgmise 5-10 aasta jooksul peaksid ilmuma selle missiooni jaoks sobivad laevad ja ülirasked kanderaketid. Kuid on ka teistsuguseid probleeme. Siiani pole selge, kuidas kaitsta inimkeha kiirguse eest pika lennu ajal väljaspool maakera atmosfääri.

Kas inimene on psühholoogiliselt võimeline taluma pikka kosmosereisi ilma lootuseta hädaolukorras abi saada? Teab ju ka pikki kuid ISS-i pardal viibinud kosmonaut, et Maa on vaid 400 km kaugusel ja millisel juhul tuleb sealt abi või on võimalik kiiremas korras kapslis evakueeruda. Poolel teel Maalt Marsile pole midagi sellist loota.

Robotid kosmoses Kogemused näitavad, et mehitamata kosmoseplatvormid on andnud teadusesse ja tehnoloogiasse palju suurema panuse kui mehitatud kosmoseuuringud. Pole vaja tormata “kaugete planeetide tolmuseid radu” tallata, parem on kõigepealt usaldada robotitele meie kosmosekeskkonnaga lähemalt tutvumine.

Kellegi teise elu varud?

Mehitatud lendude vastu on veel üks oluline argument: kosmosemaailmade saastumise võimalus maismaa elusorganismidega. Seni pole Päikesesüsteemis kusagilt elu leitud, kuid see ei tähenda, et seda ei võiks tulevikus leida ka planeetide ja satelliitide soolestikus. Näiteks metaani olemasolu Marsi atmosfääris on seletatav mikroorganismide elutähtsa aktiivsusega planeedi pinnases.

Kui leitaks autohtoonne Marsi elu, oleks see bioloogias tõeline revolutsioon. Kuid me peame suutma mitte nakatada Marsi soolestikku maapealsete bakteritega. Muidu me lihtsalt ei saa aru, kas tegemist on kohaliku, meie omaga nii sarnase eluga või Maalt toodud bakterite järglastega.

Ja kuna Ameerika uurimisaparaat InSight on juba püüdnud uurida mitme meetri sügavust Marsi pinnast, on nakatumisoht muutunud tõeliseks teguriks. Kuid Marsile või Kuule maanduvaid kosmoseaparaate desinfitseeritakse nüüd veatult. Inimest on võimatu desinfitseerida. Kosmonaut skafandri ventilatsiooni kaudu kindlasti "rikastab" planeeti keha sees elava mikroflooraga. Kas siis tasub mehitatud lendudele kiirustada?

Seevastu mehitatud astronautika, kuigi teadusele midagi erilist ei paku, tähendab riigi prestiižile palju. Marsi soolestikust bakterite otsimine on enamuse silmis palju vähem ambitsioonikas ülesanne kui kangelase saatmine "kaugete planeetide tolmustele radadele".

Ja selles mõttes võib mehitatud kosmoseuuringud etendada positiivset rolli vahendina, mis suurendab võimude ja suurettevõtete huvi kosmoseuuringute vastu üldiselt, sealhulgas teadusele huvitavate projektide vastu.