Vizije stoljećima, a ne desetljećima

Trebamo li putovati kroz svemir? Zgodan odgovor je ne. Međutim, s obzirom na sve što nam prijeti kao čovječanstvu i civilizaciji, ne bi bilo mudro napustiti istraživanje svemira, letove s ljudskom posadom i, u konačnici, tražiti druga mjesta za život osim Zemlje.

Prije nekoliko mjeseci NASA je objavila detaljan Nacionalni plan istraživanja svemirakako bi se postigli uzvišeni ciljevi postavljeni u direktivi svemirske politike predsjednika Trumpa iz prosinca 2017. Ovi ambiciozni planovi uključuju: planiranje slijetanja na Mjesec, dugoročno raspoređivanje ljudi na Mjesecu i oko njega, jačanje vodstva SAD-a u svemiru i jačanje privatnih svemirskih kompanija i razvijanje načina za sigurno slijetanje američkih astronauta na površinu Marsa.

Sve najave u vezi s provedbom marsovskih šetnji do 2030. godine – kako je objavljeno u novom NASA-inom izvješću – ipak su prilično fleksibilne i podložne promjenama ako se dogodi nešto što znanstvenici u ovom trenutku nisu primijetili. Stoga se prije preciziranja proračuna za misiju s posadom planira, primjerice, uzeti u obzir rezultate Misija Mars 2020, u kojem će drugi rover prikupljati i analizirati uzorke s površine Crvenog planeta,

Lunarna svemirska luka

NASA-in raspored morat će preživjeti izazove financiranja koji su tipični za svaku novu američku predsjedničku administraciju. Trenutno NASA-ini inženjeri u Svemirskom centru Kennedy na Floridi sastavljaju svemirsku letjelicu koja će ljude vratiti na Mjesec, a zatim na Mars u sljedećih nekoliko godina. Zove se Orion i pomalo podsjeća na kapsulu u kojoj su astronauti Apolla letjeli na Mjesec prije gotovo četiri desetljeća.

Dok NASA slavi 60. obljetnicu, nadamo se da će ga 2020. oko Mjeseca, a 2023. s astronautima na brodu, ponovno poslati u orbitu našeg satelita.

Mjesec je ponovno popularan. Dok je Trumpova administracija davno odredila smjer NASA-e prema Marsu, plan je prvo graditi svemirska stanica koja kruži oko mjeseca, takozvana vrata ili luka, struktura slična Međunarodnoj svemirskoj postaji, ali koja služi za letove na površinu Mjeseca i, u konačnici, na Mars. i ovo je u planu stalna baza na našem prirodnom satelitu. NASA i administracija postavili su si cilj podržati izgradnju bespilotnog robotskog komercijalnog slijetanja na Mjesec najkasnije do 2020. godine.

Svemirska letjelica Orion približava se postaji u orbiti Mjeseca - vizualizacija

 Ovo je u kolovozu u Svemirskom centru Johnson u Houstonu najavio potpredsjednik Mike Pence. Pence je predsjednik novouređene Nacionalno vijeće za svemir. Više od polovice NASA-inog predloženog proračuna od 19,9 milijardi dolara za nadolazeću fiskalnu godinu dodijeljeno je istraživanju Mjeseca i čini se da će Kongres odobriti ove mjere.

Agencija je zatražila ideje i nacrte za pristupnu stanicu u orbiti oko Mjeseca. Pretpostavke se odnose na mostobran za svemirske sonde, komunikacijske releje i bazu za automatizirani rad uređaja na površini Mjeseca. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman i Nanoracks već su predali svoje dizajne NASA-i i ESA-i.

NASA i ESA predviđaju da će biti na brodu Lunarna svemirska luka astronauti će tamo moći ostati do šezdesetak dana. Objekt mora biti opremljen univerzalnim pristupnicima koji će omogućiti i posadi odlazak u svemir i pristajanje privatnih svemirskih letjelica koje sudjeluju u rudarskim misijama, uključujući, kako treba razumjeti, komercijalne.

Ako ne radijacija, onda smrtonosno bestežinsko stanje

Čak i ako izgradimo ovu infrastrukturu, isti problemi povezani s putovanjem ljudi na velike udaljenosti u svemiru još neće nestati. Naša vrsta nastavlja se boriti s bestežinskim stanjem. Mehanizmi prostorne orijentacije mogu dovesti do velikih zdravstvenih problema i tzv. svemirska bolest.

Što dalje od sigurne čahure atmosfere i magnetskog polja Zemlje, to više problem radijacije - rizik od raka tamo raste sa svakim dodatnim danom. Osim raka, može uzrokovati i kataraktu i moguće Alzheimerova bolest. Štoviše, kada radioaktivne čestice udare u atome aluminija u trupovima brodova, čestice se izbace u sekundarno zračenje.

Rješenje bi bilo plastike. Lagane su i jake, pune atoma vodika čije sićušne jezgre ne proizvode puno sekundarnog zračenja. NASA testira plastiku koja može smanjiti zračenje u svemirskim letjelicama ili svemirskim odijelima. Još jedna ideja zasloni protiv zračenja, primjerice, magnetsko, stvarajući zamjenu za polje koje nas štiti na Zemlji. Znanstvenici iz European Space Radiation Superconducting Shield rade na supervodiču magnezijevog diborida koji će stvaranjem magnetskog polja odbijati nabijene čestice od broda. Štit radi na -263°C, što se ne čini puno, s obzirom da je u svemiru već vrlo hladno.

Nova studija pokazuje da razine sunčevog zračenja rastu 10% brže nego što se mislilo te da će se radijacijsko okruženje u svemiru s vremenom pogoršati. Nedavna analiza podataka s instrumenta CRaTER na lunarnom orbiteru LRO pokazala je da se situacija radijacije između Zemlje i Sunca s vremenom pogoršala te da nezaštićeni astronaut može primiti 20% više doza radijacije nego što se mislilo. Znanstvenici sugeriraju da veći dio ovog dodatnog rizika dolazi od čestica kozmičkih zraka niske energije. Međutim, sumnjaju da bi tih dodatnih 10% moglo nametnuti ozbiljna ograničenja na istraživanje svemira u budućnosti.

Bestežinsko stanje uništava tijelo. Između ostalog, to dovodi do činjenice da neke imunološke stanice ne mogu obavljati svoj posao, a crvene krvne stanice umiru. Također uzrokuje bubrežne kamence i slabi srce. Astronauti na ISS-u bore se sa slabošću mišića, kardiovaskularnim padom i gubitkom koštane mase koji traju dva do tri sata dnevno. Međutim, još uvijek gube koštanu masu dok su na brodu.

Astronaut Sunita Williams tijekom vježbe na ISS-u

Rješenje bi bilo umjetna gravitacija. Na Massachusetts Institute of Technology bivši astronaut Lawrence Young testira centrifugu koja pomalo podsjeća na viziju iz filma. Ljudi leže na boku, na platformi, gurajući inercijsku strukturu koja se okreće. Još jedno rješenje koje obećava je projekt kanadskog negativnog tlaka u donjem dijelu tijela (LBNP). Sam uređaj stvara balast oko struka osobe stvarajući osjećaj težine u donjem dijelu tijela.

Čest zdravstveni rizik na ISS-u su mali predmeti koji plutaju u kabinama. Utječu na oči astronauta i uzrokuju ogrebotine. No, to nije najgori problem za oči u svemiru. Bestežinsko stanje mijenja oblik očne jabučice i utječe na nju smanjen vid. To je ozbiljan problem koji još nije riješen.

Zdravlje općenito postaje teško pitanje na svemirskom brodu. Ako se prehladimo na Zemlji, ostat ćemo kod kuće i to je to. U tijesno zbijenom, zatvorenom okruženju ispunjenom recirkuliranim zrakom i puno dodira zajedničkih površina na kojima je teško pravilno oprati, stvari izgledaju sasvim drugačije. U ovom trenutku ljudski imunološki sustav ne radi dobro, pa su članovi misije izolirani nekoliko tjedana prije polaska kako bi se zaštitili od bolesti. Ne znamo točno zašto, ali bakterije postaju sve opasnije. Osim toga, ako kihnete u svemiru, sve kapljice izlete van i nastave letjeti dalje. Kad netko ima gripu, imat će je svi u brodu. A put do klinike ili bolnice je dug.

Posada od 48 ekspedicija na ISS-u - realnost života na brodu

Sljedeći veliki problem putovanja u svemir riješen nema utjehe život. U biti, izvanzemaljske ekspedicije sastoje se od prelaženja beskonačnog vakuuma u spremniku pod tlakom koji na životu održava ekipa strojeva koji obrađuju zrak i vodu. Malo je mjesta i živite u stalnom strahu od radijacije i mikrometeorita. Ako smo daleko od bilo kojeg planeta, vani nema pogleda, samo duboko crnilo svemira.

Znanstvenici traže ideje kako oživjeti ovu strašnu monotoniju. Jedan od njih je Virtualna stvarnostgdje bi se astronauti mogli družiti. Nešto inače poznato, iako pod drugim imenom, iz romana Stanisława Lema.

Je li lift jeftiniji?

Putovanje svemirom beskonačan je niz ekstremnih situacija kojima su izloženi ljudi i oprema. S jedne strane, borba protiv gravitacije, preopterećenja, zračenja, plinova, toksina i agresivnih tvari. S druge strane, elektrostatička pražnjenja, prašina, brze promjene temperature na obje strane ljestvice. Osim toga, sve je to zadovoljstvo užasno skupo.

Danas nam treba oko 20 tisuća kuna. dolara za slanje kilograma mase u nisku Zemljinu orbitu. Većina tih troškova odnosi se na dizajn i rad. sustav za pokretanje. Česte i duge misije zahtijevaju značajnu količinu potrošnog materijala, goriva, rezervnih dijelova, potrošnog materijala. U svemiru je popravak i održavanje sustava skup i težak.

Svemirski lift - vizualizacija

Ideja financijskog rasterećenja je, barem djelomično, koncept svemirski liftveza određene točke na našoj kugli zemaljskoj s odredišnom stanicom koja se nalazi negdje u svemiru diljem svijeta. Eksperiment koji je u tijeku znanstvenika sa Sveučilišta Shizuoka u Japanu prvi je te vrste na mikroskali. U granicama projekta Svemirski privezani autonomni robotski satelit (STARS) dva mala satelita STARS-ME bit će povezana kabelom od 10 metara, koji će pokretati mali robotski uređaj. Ovo je preliminarni mini-model svemirske dizalice. Ako uspije, mogao bi prijeći na sljedeću fazu projekta svemirskog dizala. Njegovo stvaranje značajno bi smanjilo troškove prijevoza ljudi i objekata ui iz svemira.

Također morate zapamtiti da u svemiru nema GPS-a, a prostor je ogroman i navigacija nije laka. Deep Space Network - zbirka antenskih nizova u Kaliforniji, Australiji i Španjolskoj - ovo je do sada jedini izvanzemaljski navigacijski alat koji imamo. Gotovo sve, od studentskih satelita do svemirske letjelice New Horizons koja trenutno probija Kuiperov pojas, oslanja se na ovaj sustav. Ovaj je preopterećen i NASA razmatra ograničavanje njegove dostupnosti na manje kritične misije.

Naravno, postoje ideje za alternativni GPS za svemir. Joseph Guinn, stručnjak za navigaciju, odlučio je razviti autonomni sustav koji bi prikupljao slike ciljeva i obližnjih objekata, koristeći njihove relativne položaje za triangulaciju koordinata letjelice - bez potrebe za kontrolom sa zemlje. Skraćeno ga naziva Deep Space Positioning System (DPS).

Unatoč optimizmu lidera i vizionara – od Donalda Trumpa do Elona Muska – mnogi stručnjaci i dalje vjeruju da prava perspektiva kolonizacije Marsa nisu desetljeća, već stoljeća. Postoje službeni datumi i planovi, ali mnogi realisti priznaju da će biti dobro da čovjek kroči na Crveni planet do 2050. godine. A daljnje ekspedicije s posadom su čista fantazija. Uostalom, osim navedenih problema, potrebno je riješiti još jedan temeljni problem - nema pogona za stvarno brzo putovanje u svemir.