Марс или Юпитер? Как далеко может зайти освоение космоса?

De Звездная ночь de Винсент Ван Гог даже такие фильмы межзвездный de Кристофер Нолан, человечеству всегда были интересны необъятность космоса и неизведанное за пределами нашей планеты. Возможность познания разных планет уже много лет вызывает интерес у людей, а технологические достижения открывают возможности для воплощения выдумок и теорий в будущем. 

В течение 2000-го века эта тема возникла с большей интенсивностью, в основном из-за технологических достижений, завоеванных человечеством, и захватила общественное воображение с большими ожиданиями в отношении того, каким будет будущее после XNUMX-х годов. Холодная война, когда США и СССР устроили космическую гонку как демонстрацию силы. 

Однако насколько мы близки к тому будущему, когда можно будет посетить другие небесные тела Солнечной системы? Как далеко мы можем зайти?

Что такое освоение космоса?

Определение освоения космоса – это совокупность усилий человека, направленных на изучение космоса и его небесных тел. Одна из его первых концепций восходит к 1865 г., когда Жюль Верн опубликовал книгу С Земли на Луну (С Земли на Луну, в португальском переводе), описывающий путешествие на Луну с Земли. С успехом несколько других работ исследовали эту тему, пробуждая интерес людей к этим дальновидным идеалам.

С появлением концепции освоения космоса появилось несколько мотивов, помимо чистого любопытства, и, благодаря углублению темы, произошли большие достижения в технологиях с большим увлечением наукой.

«Исследование космоса будет иметь еще больший эффект; это полностью изменит будущее человечества и, возможно, определит, есть ли у нас будущее вообще. Это не решит многие из наших насущных проблем на Земле, но даст нам новый взгляд на них и заставит нас смотреть как вовне, так и внутрь себя. Надеюсь, исследование космоса может объединить нас для решения общей задачи».

Stephen Hawking

С тех пор эта концепция получила распространение и в настоящее время является предметом дискуссий в науке, культуре и философии. Исследование космоса — одна из великих целей человечества, будь то поиск богатств в неизведанных местах или поиск знаний о нашем происхождении или нашем будущем.

Как далеко продвинулись люди в космосе?

12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Гагарин выполнил одну из важнейших миссий в истории человечества. Совершая оборот вокруг Земли, он совершил первый космический полет человека в составе миссии Восток-1. Пока что человечество добилось многого, и миссия на Марс не кажется далекой от нашей сегодняшней реальности. Однако как далеко зашло человечество?

Во время Холодная война, с техническим прогрессом Советов, НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) получила задание отправить человека на Луну. Столкнувшись с таким амбициозным предложением, была создана программа Аполлон, в общей сложности 17 миссий с целью впервые доставить человечество на наш естественный спутник и расширить горизонты в освоении космоса.

Из этих программных миссий Аполлон, ответственный за высадку человека на Луну в первый раз был Apollo 11 с космонавтами Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Базз Олдрин в 1969 году. Были проведены и другие миссии с целью посадки на естественный спутник, например, миссии Аполлон-12, Аполлон-14, Аполлон-15, Аполлон-16 e Apollo 17. Будучи единственным провалом, миссия Apollo 13 которая стала популярной за указанную фразу "Хьюстон у нас проблемав результате взрыва кислородного баллона в служебном модуле, что предотвратило посадку на Луну.

В 2000-х годах Международная космическая станция - известный как МКС — в рамках американского проекта по использованию космоса в качестве площадки для исследований и технологических разработок. При этом, несмотря на окончание «холодной войны», исследования развивались благодаря освоению космоса, усиливая стремление человечества идти дальше.

В настоящее время есть планы на НАСА а со стороны частной инициативы нового пилотируемого путешествия с освоением космоса в более отдаленные места планеты Земля. Однако по сей день рекорд по самому длинному расстоянию, которое когда-либо преодолевал человек, по-прежнему принадлежит одной из миссий программы. Аполлон, это путешествие Apollo 13 в апреле 1970 г. на приблизительном расстоянии 400.171 XNUMX км от поверхности Земли.

Какие технологии нужны для дальних поездок?

Препятствий на пути дальнего путешествия в космос немало, и некоторые из них превышают современные технологические возможности человечества. Когда космический корабль разрабатывается с целью доставки людей в космос, требуется ряд ресурсов, чтобы сделать возможным безопасное путешествие. 

Продолжительность и расстояние — самые большие враги, потому что они требуют системы, которой может управлять только экипаж, с вероятностью отказа, стремящейся к нулю, поскольку нет возможности отправить ресурсы для решения возможной проблемы. Некоторые из необходимых технологий для дальних поездок, перечисленных НАСА являются:

Система поддержки

Главное в космическом путешествии – это безопасность вашего экипажа. Ввиду этого система обеспечения космонавтов становится одной из основных технологий в путешествии по освоению космоса. Это системы, отвечающие за поддержание жизни экипажа таким образом, чтобы они были очень надежными и занимали наименьший объем в пути. Являясь комбинацией оборудования, отвечающего за то, чтобы сделать жизнь возможной, средство для удаления углекислого газа, технология, которая может производить воду для экипажа, пожарные системы и даже адекватные ванные комнаты.

усовершенствованная силовая установка

Двигатель космического корабля необходим для того, чтобы полет имел необходимую точность для держать желаемый курс и что это возможно экипаж возвращается на Землю. Двигатель влияет на время и расстояние поездки, будучи необходимым достаточно топлива для его работы во время миссии.

Стойкость к калориям

Возвращение домой может быть одним из самых сложных этапов освоения космоса, и часть этой проблемы связана с теплом, выделяемым космическим кораблем, входящим в атмосферу Земли. Сколько чем дальше путь, тем больше тепла выделяется на обратном пути и за счет этого создаваемого тепла необходимо, чтобы все было устойчиво к нагреву, чтобы не было человеческих и технологических потерь.

радиационная защита

Вокруг планеты Земля существует магнитное поле, которое каждый день защищает нас от космической радиации. В случае космического путешествия космический корабль обязательно окажется вне этого поля, страдая от постоянное излучение небесных тел как солнце. Учитывая это, космический корабль необходимо разработать с системой защиты экипажа и оборудования от возможных радиационных явлений.

Сколько времени потребуется, чтобы достичь таких планет, как Марс и Юпитер?

Время, необходимое для путешествия, обязательно зависит от достигнутой технологии, которая будет определять скорость космического корабля и траекторию орбиты планеты. Принимая во внимание, что Марс находится примерно в 220 миллионах километров от Солнца, а Земля — в 150 миллионах километров от Солнца, интуитивно можно предположить, что наше расстояние до Марса составляет 70 миллионов километров. 

Однако орбиты планет эллиптические и происходят вокруг Солнца. Таким образом, расстояние между двумя планетами во многом зависит от их положения на соответствующих орбитах, что значительно изменяет время в пути между этими двумя точками. Путешествие на другую планету — это путешествие из одного движущегося места в другое движущееся место. Вскоре расстояние между этими двумя телами является переменной.

Другим важным фактором для этого расчета является скорость космического корабля. Принимая во внимание максимально возможную скорость согласно физике — то есть скорость света — путешествие между двумя планетами займет всего 22 минуты, но эта скорость пока невозможна с помощью имеющихся в нашем распоряжении технологий. Таким образом, требуется 260 днейв среднем за эту поездку.

В случае путешествия к более далеким планетам, таким как Юпитер, в качестве ориентира у нас есть космический корабль «Юнона», который в настоящее время находится на орбите вокруг планеты. Согласно с НАСА, чтобы Юноне понадобилось почти 5 лет, чтобы добраться до планеты. Поэтому требуется еще много технологических и математических усилий для определения снаряжения и идеальной траектории, чтобы поездка проходила максимально оптимальным образом, требуя наименьшего количества времени.

Чем опасны такие путешествия?

В космических путешествиях существуют различные риски, и основные из них связаны с упомянутыми выше необходимыми технологиями. Выход из строя технологического оборудования — таким образом, что его невозможно обслуживать во время путешествия — один из самых больших возможных рисков. Поскольку это путешествие далеко от нашей планеты, пассажиры уязвимы перед потребностью в недоступном оборудовании.

Однако с путешествием по исследованию космоса связано несколько других рисков, таких как физические и психические заболевания. Во время пандемии г. Covid-19, мы все застряли дома на долгое время, и многие люди почувствовали психические последствия отсутствия контакта с другими людьми и окружающей средой. И в случае с космическим путешествием этот сценарий не будет сильно отличаться. При полностью закрытой среде и ограниченном контакте только между членами экипажа существуют серьезные риски развития психических заболеваний у членов экипажа.

Несмотря на это и все другие проблемы, освоение космоса — это желание человечества, будь то из любопытства или в погоне за богатством. В конце концов, человечество всегда находится в непрекращающемся стремлении познать неизведанное.

«Земля — очень маленькая сцена на огромной космической арене».

Карл Саган

См. также:

Мы сделали полную статью о все полеты на Луну НАСА и видео, рассказывающее, почему человечество не летало на Луну в последние десятилетия:

Fontes: НАСА, Томас Эдвард, Фернандо Алькофорадо e Space.