In die ruimtebedryf is die ewige geskil tussen fisici en lirici in die 21ste eeu omskep in 'n debat oor wat vir die mensdom belangriker is - outomatiese of bemande ruimtevaarders?
Voorstanders van 'outomatisering' doen 'n beroep op die relatief lae koste om toestelle te skep en te lanseer, wat beide vir fundamentele wetenskap en vir die oplossing van toegepaste probleme op aarde groot voordeel kan behaal. En hulle teenstanders, wat droom van die tyd wanneer "ons spore op die stofpaadjies van verre planete sal bly", beweer dat die verkenning van die buitenste ruimte onmoontlik en ondoeltreffend is sonder menslike aktiwiteite.
Waarheen gaan ons vlieg?
In Rusland het hierdie bespreking 'n baie ernstige finansiële agtergrond. Dit is vir niemand 'n geheim dat die begroting van die binnelandse kosmonautika nie net minder is as die Verenigde State en Europa nie, maar ook met so 'n relatief jong lid van die ruimteklub soos China. En die rigtings waarin die bedryf in ons land moet werk, is baie: benewens deelname aan die Internasionale Ruimtestasie -program (ISS), is dit die globale navigasiesatellietstelsel GLONASS en kommunikasiesatelliete, afstandswaarneming van die aarde, meteorologiese, wetenskaplike ruimtetuie, om nie eens te praat van militêre en dubbele gebruik nie. Ons moet dus hierdie finansiële 'trishkin -kaftan' deel om niemand aanstoot te gee nie (hoewel almal in elk geval aanstoot neem, aangesien die toegewese fondse vir die normale ontwikkeling van die bedryf duidelik nie genoeg is nie).
Onlangs het die hoof van die Federale Ruimte -agentskap (Roscosmos), Vladimir Popovkin, gesê dat die aandeel van bemande ruimtevaarders in die begroting van sy departement baie groot is (48%) en dat dit tot 30%verminder moet word. Terselfdertyd het hy verduidelik dat Rusland sy verpligtinge ingevolge die ISS -program streng sal nakom (nadat pendelvlugte vanjaar gestaak is, sal slegs Russiese Sojoes -ruimtetuie spanne in 'n wentelbaan kan voorsien). Waarop gaan ons dan spaar? Op wetenskaplike navorsing of op belowende ontwikkelings? Om hierdie vraag te beantwoord, is dit nodig om die ontwikkelingstrategie van huishoudelike bemande ruimtevaarders vir die komende dekades te verstaan.
Volgens Nikolai Panichkin, eerste adjunk-hoof-direkteur van TsNIIMash (wat as spreekbuis van die hoof wetenskaplike en kundige instituut van Roscosmos opgetree het), is dit vandag verkeerd om ruimte-aktiwiteite vir 10-15 jaar te tel: 'Die take van fundamentele navorsing in diepte ruimte, is die verkenning van die maan en Mars so grandioos dat dit vir ten minste 50 jaar nodig is om te beplan. Die Chinese probeer honderd jaar lank vorentoe kyk.”
So waarheen gaan ons in die nabye toekoms vlieg - na 'n baan naby die aarde, na die maan of na Mars?
Sewende deel van die wêreld
Die aartsvader van die ruimtebedryf, die naaste medewerker van die briljante ontwerper Sergei Korolev, akademikus van die Russiese Akademie vir Wetenskappe Boris Chertok, is oortuig dat die hooftaak van die wêreldkosmonautika die aansluiting van die maan by die aarde moet wees. By die opening van die planetêre kongres van ruimtevlugdeelnemers, wat vroeg in September in Moskou plaasgevind het, het hy gesê: 'Net soos ons Europa, Asië, Suid- en Noord -Amerika, Australië het, moet daar 'n ander deel van die wêreld wees - die Maan."
Tans praat baie lande, veral die Verenigde State en China, oor hul ambisies vir die aarde se satelliet. Nikolai Panichkin sê: 'Toe die vraag besluit is, wat het eerste gekom - die maan of Mars, was daar verskillende menings. Ons instituut glo dat ons egter 'n verre doelwit moet stel - Mars, dat ons deur die maan moet gaan. Daarop is baie dinge nog nie ondersoek nie. Op die maan is dit moontlik om basisse te skep vir navorsing in die diep ruimte, om tegnologieë te ontwikkel vir 'n vlug na Mars. Daarom, om 'n bemande vlug teen 2045 na hierdie planeet te beplan, moet ons teen 2030 buiteposte op die maan vestig. En in die tydperk van 2030 tot 2040, skep die basis vir grootskaalse verkenning van die maan met basisse en navorsingslaboratoriums."
Die eerste adjunk-direkteur-direkteur van TsNIIMash is van mening dat die idee om 'n pakhuis vir voedsel en brandstof in 'n nabygeleë baan te skep, by die implementering van maanprojekte aandag geniet. Op die ISS is dit onwaarskynlik dat dit geïmplementeer sal word, aangesien die stasie omstreeks 2020 moet stop. En groot maanekspedisies sal na 2020 begin. En 'n ander belangrike aspek word deur die Russiese spesialis beklemtoon: 'Wanneer die instituut hierdie strategie voorstel, korreleer ons dit met soortgelyke strategiese planne van China en Amerika. Die maanwedloop moet natuurlik vreedsaam wees. Soos bekend is, kan kernwapens nie in die ruimte getoets en ontplooi word nie. As kosmonaute, ruimtevaarders en taikonauts in die nabye toekoms op die maan begin vestig, moet hulle daar huisvesting bou, wetenskaplike laboratoriums, ondernemings vir die ontginning van waardevolle minerale, en nie militêre basisse nie."
Die ontwikkeling van die natuurlike hulpbronne van die maan is 'n prioriteitstaak, baie wetenskaplikes is oortuig daarvan. Volgens die akademikus van die Russiese Akademie vir Wetenskappe Erik Galimov kan maanminerale die mensdom dus red van die wêreldwye energiekrisis. Tritium wat van die hemelliggaam naaste aan die aarde afgelewer word, kan gebruik word vir termonukleêre samesmelting. Boonop is dit baie aanloklik om die maan te verander in 'n buitepos vir diep ruimteverkenning, 'n basis vir die monitering van asteroïde gevare, die ontwikkeling van kritieke situasies op ons planeet.
Die helderste (en omstrede!) Idee is steeds die gebruik van helium-3 wat op die maan beskikbaar is, wat nie op die aarde is nie. Die grootste voordeel daarvan, sê Galimov, is dat dit 'omgewingsvriendelike brandstof' is. Dus verdwyn die probleem van die verwydering van radioaktiewe afval, wat die plaag van kernenergie is. Volgens die berekeninge van die wetenskaplike is die jaarlikse behoefte van die hele mensdom aan helium-3 in die toekoms 100 ton. Om dit te kry, is dit nodig om 'n laag van drie meter maangrond met 'n oppervlakte van 75 by 60 kilometer oop te maak. Boonop kos die hele siklus - van produksie tot aflewering op aarde - paradoksaal genoeg ongeveer tien keer goedkoper as die gebruik van koolwaterstowwe (met inagneming van die bestaande oliepryse).
"Westerse kenners stel voor om heliumreaktors direk op die maan te bou, wat die koste vir die opwekking van skoon energie verder sal verminder," merk die akademikus op. Die reserwes helium -3 op die maan is enorm - ongeveer een miljoen ton: genoeg vir die hele mensdom vir meer as duisend jaar.
Maar om binne 15-20 jaar helium-3 op die maan te begin ontgin, is dit nodig om nou geologiese verkenning te begin, die gebiede wat verryk en blootgestel is aan die son, in kaart te bring en loodsingenieursinstallasies te skep, sê Galimov. Daar is geen ingewikkelde ingenieurstake vir die implementering van hierdie program nie, die enigste vraag is belegging. Die voordele daarvan is duidelik. Een ton helium-3 in energie-ekwivalent is gelyk aan 20 miljoen ton olie, dit wil sê teen huidige pryse kos dit meer as $ 20 miljard. En die vervoerkoste vir die aflewering van een ton aan die aarde beloop slegs $ 20-40 miljoen. Volgens berekeninge van spesialiste benodig die kragbedryf 20 ton helium -3 per jaar, en vir die hele aarde - tien keer meer om aan die behoeftes van Rusland te voldoen. Een ton helium-3 is genoeg vir 'n jaarlikse werking van 'n 10 GW (10 miljoen kW) kragstasie. Om een ton helium-3 op die maan te onttrek, sal dit nodig wees om 'n terrein van drie meter diep op 'n oppervlakte van 10-15 vierkante kilometer oop te maak en te verwerk. Volgens kenners beloop die projek $ 25-35 miljard.
Die idee om helium-3 te gebruik, het egter teenstanders. Hul belangrikste argument is dat voordat 'n grondslag geskep word vir die onttrekking van hierdie element op die maan en aansienlike fondse in die projek belê word, dit nodig is om 'n termonukleêre samesmelting op aarde op industriële skaal te vestig, wat nog nie moontlik was nie.
Russiese projekte
Hoe dit ook al sy, tegnies, die taak om die maan in 'n bron van minerale te verander, kan in die komende jare opgelos word, is Russiese wetenskaplikes oortuig. So het verskeie vooraanstaande huishoudelike ondernemings hul gereedheid en spesifieke planne vir die ontwikkeling van 'n aardse satelliet aangekondig.
Volgens die Lavochkin Scientific and Production Association, die toonaangewende nasionale NRO op die gebied van ruimteverkenning, moet Automata die eerste wees wat die maan 'koloniseer' met behulp van outomatiese voertuie. Daar word saam met China 'n projek ontwikkel wat ontwerp is om die grondslag te lê vir die industriële ontwikkeling van die maan.
Volgens die spesialiste van die onderneming is dit eerstens nodig om 'n hemelliggaam met behulp van outomatiese middele te ondersoek en 'n maantoetsplek te skep, wat in die toekoms 'n element van 'n groot bewoonde basis sal word. Dit moet 'n mobiele kompleks van ligte en swaar maanrovers insluit, telekommunikasie, astrofisiese en landingskomplekse, groot antennas en 'n paar ander elemente. Daarbenewens word beplan om 'n konstellasie van ruimtetuie in 'n wentelbaan naby die maan te vorm vir kommunikasie en afstandswaarneming van die oppervlak.
Die projek word beplan om in drie fases geïmplementeer te word. Kies eers met behulp van ligte voertuie die optimale streke op die maan om die interessantste wetenskaplike en toegepaste probleme op te los, en ontplooi dan die wentelbaan. In die laaste fase gaan swaar maanvliegtuie na die aarde se satelliet, wat die interessantste punte vir landing en grondmonsters bepaal.
Volgens die projekontwikkelaars is die ontwerp nie baie groot beleggings nodig nie, aangesien ligte omskakelingsvoertuie van die Rokot- of Zenit -tipe gebruik kan word om voertuie te begin (behalwe vir swaar maanvliegtuie).
Die hoof Russiese bemande ruimtemaatskappy, die SP Korolev Rocket and Space Corporation (RSC) Energia, is gereed om die leier van die maanverkenning op te neem. Volgens sy spesialiste sal die ISS 'n belangrike rol speel in die skepping van die maanbasis, wat uiteindelik 'n internasionale ruimtetuig moet word. Selfs as die vennootlande in die ISS -program na 2020 besluit om nie meer die operasie uit te brei nie, word beplan om 'n platform te bou op die basis van die Russiese segment vir die samestelling van die strukture van die toekomstige maanbasis in 'n wentelbaan.
Om mense en vrag in 'n wentelbaan te vervoer, word 'n belowende vervoerstelsel ontwikkel, wat bestaan uit 'n basiese ruimtetuig en verskeie van die modifikasies daarvan. Die basiese weergawe is 'n nuwe generasie bemande vervoerskip. Dit is ontwerp om orbitaalstasies te bedien - om spanne en vrag na hulle terug te stuur na die aarde, en om as reddingsskip gebruik te word.
Die nuwe bemande stelsel is fundamenteel anders as die bestaande Soyuz -ruimtetuie, veral wat nuwe tegnologie betref. Die belowende skip sal gebou word volgens die Lego -ontwerpbeginsel (dit wil sê volgens die modulêre beginsel). As dit nodig is om in 'n naby-aarde wentelbaan te vlieg, sal 'n ruimtetuig gebruik word om vinnig toegang tot die stasie te bied. As die take ingewikkelder raak en vlugte buite die nabye aarde nodig is, kan die kompleks ingerig word met 'n gereedskapskompartement met die vermoë om na die aarde terug te keer.
Energia verwag dat die aanpassings van die ruimtetuie dit moontlik sal maak om ekspedisies na die maan te onderneem, satelliete in stand te hou en te herstel, om outonome vlugte tot 'n maand lank uit te voer om verskillende navorsing en eksperimente uit te voer, sowel as die aflewering en terugkeer van 'n groter hoeveelheid vrag in 'n weergawe van 'n onbemande vrag. Die stelsel verminder ook die werklading van die bemanning, en as gevolg van die valskerm-landingstelsel is die landingsnoukeurigheid slegs twee kilometer.
Volgens die planne in die Federale Ruimteprogram tot 2020, vind die eerste bemande ruimtetuig in 2018 plaas vanaf die Vostochny -kosmodroom, wat in die Amoer -streek gebou word.
As Rusland op staatsvlak nietemin besluit om minerale op die maan te ontwikkel, kan Energia 'n enkele herbruikbare vervoer- en vragruimte -kompleks voorsien wat die industriële ontwikkeling van 'n hemelliggaam bedien. Die nuwe skip (wat nog nie sy amptelike naam ontvang het nie), wat die Soyuz sal vervang, tesame met die interorbitale sleepboot Parom wat deur RKK ontwikkel is, sal tot 10 ton vrag vervoer, wat die vervoerkoste aansienlik sal verminder. As gevolg hiervan sal Rusland ook kommersiële dienste kan lewer vir die stuur van verskillende vragte in die ruimte, insluitend omvangryke.
Parom is 'n ruimtetuig wat deur 'n lanseervoertuig in 'n lae-aarde wentelbaan (ongeveer 200 km hoogte) gelanseer sal word. Dan sal 'n ander lanseervoertuig 'n houer met vrag na 'n gegewe punt aflewer. Die sleepboot lê daarby en skuif dit na sy bestemming, byvoorbeeld na 'n baanstasie. Dit is moontlik om 'n houer in 'n wentelbaan met byna enige binnelandse of buitelandse vervoerder te stuur.
Met die huidige befondsing vir die ruimtebedryf, is die skepping van 'n maanbasis en die industriële ontwikkeling van 'n aardse satelliet projekte van 'n taamlik verre toekoms. Volgens Roskosmos lyk die planne vir vlugte na die maan van toeriste met behulp van die aangepaste Soyuz -ruimtetuig baie meer realisties. Die Russiese departement ontwikkel saam met die Amerikaanse onderneming Space Adventures 'n nuwe toeriste -roete in die ruimte en beplan om oor vyf jaar aardse mense op 'n besigtigingstoer om die maan te stuur.
'N Ander bekende plaaslike onderneming, die Khrunichev State Space Research and Production Center (GKNPTs), is ook gereed om by te dra tot die ontwikkeling van 'n hemelliggaam. Volgens die spesialiste van GKNPT's, moet die maanprogram voorafgegaan word deur die eerste fase, naby die aarde, wat geïmplementeer sal word met behulp van die ISS-ervaring. Op grond van die stasie word beplan om na 2020 'n baanbemande vergadering- en operasionele kompleks te skep vir toekomstige ekspedisies na ander planete, sowel as moontlik toeristekomplekse.
Volgens die wetenskaplikes moet die maanprogram nie herhaal wat reeds in die vorige eeu gedoen is nie. Daar word beplan om 'n permanente stasie in die baan van 'n aardse satelliet te skep, en dan 'n basis op die oppervlak daarvan. Die ontplooiing van 'n maanstasie, bestaande uit twee modules, bied nie net 'n ekspedisie daarheen nie, maar ook die terugkeer van vrag na die aarde. Dit sal ook 'n bemande ruimtetuig benodig met 'n bemanning van ten minste vier mense, wat tot 14 dae in 'n outonome vlug kan wees, sowel as 'n maan -baanstasie -module en 'n landings- en opstygvoertuig. Die volgende stap moet 'n permanente basis op die maanoppervlak wees met al die infrastruktuur wat die verblyf van vier mense in die eerste fase verseker, en dan die aantal basismodules verhoog en dit met 'n kragstasie, 'n gateway -module en ander nodige fasiliteite.
Ruimte klub programme
Rusland
Binne die raamwerk van die konsep vir die ontwikkeling van Russiese bemande ruimteverkenning tot 2040 word 'n program vir die verkenning van die maan (2025–2030) en vlugte na Mars (2035–2040) in die vooruitsig gestel. Die huidige taak om 'n satelliet van die aarde te ontwikkel, is die skepping van 'n maanbasis, en so 'n grootskaalse program moet binne die raamwerk van internasionale samewerking uitgevoer word, is Roscosmos oortuig.
As deel van die eerste fase van die maan-verkenningsprogram in 2013–2014, word beplan om die maansatelliete Luna-Glob en Luna-Resource te lanseer, het die hoof van die Lavochkin NPO Viktor Khartov gesê. Die take van die Luna-Glob-missie is om om die maan te vlieg, voor te berei en plekke te kies vir die maanrover, vir ander ingenieurswese en wetenskaplike komplekse, wat die basis sal vorm vir die toekomstige basis, asook om die kern van die maan te bestudeer met behulp van spesiale boorapparate - deurtrekkers (in hierdie verband is samewerking moontlik met Japan, aangesien Japannese spesialiste al lankal suksesvol deurdringers ontwikkel het).
Die tweede fase maak voorsiening vir die aflewering van 'n wetenskaplike laboratorium - 'n maanrover na die maan vir 'n wye reeks wetenskaplike en tegnologiese eksperimente. In hierdie stadium word Indië, China en Europese lande genooi om saam te werk. Daar word beplan dat die Indiërs, binne die raamwerk van die Chandrayan-2-missie, 'n vuurpyl en 'n vliegmodule sal verskaf, asook van hul kosmodroom af sal lanseer. Rusland sal 'n landingsmodule, 'n maanrover met 'n gewig van 400 kilogram en wetenskaplike toerusting voorberei.
Volgens Viktor Khartov word in die toekoms (na 2015) die Russiese projek Luna-Resource / 2 beplan, wat voorsiening maak vir die skepping van 'n verenigde landingsplatform, 'n maanrover met 'n lang afstand, 'n opstygraket vanaf die maan, beteken om monsters van maangrond wat op die aarde afgelewer is, te laai en op te berg, asook die implementering van 'n hoë-presisie landing op die vuurtoring op die maan. Terselfdertyd word beplan om maangrondmonsters wat met die maanrover ingesamel is, af te lewer in vooraf geselekteerde gebiede van wetenskaplike belang.
Die Luna-Resource / 2-projek sal die derde fase van die Russiese maanprogram wees. As deel daarvan word beplan om twee ekspedisies te onderneem: die eerste sal 'n swaar navorsingsmaanrover na die maanoppervlak lewer om kontaknavorsing te doen en monsters van maangrond te neem, en die tweede - 'n opstygraket om grondmonsters terug te stuur na die aarde.
Met die oprigting van 'n outomatiese basis kan 'n aantal probleme opgelos word in die belang van 'n bemande maanprogram, wat bepaal dat mense na 2026 na die maan sal vlieg. Van 2027 tot 2032 word beplan om 'n spesiale navorsingsentrum "Lunar Proving Ground" op die maan te skep wat reeds ontwerp is vir die werk van ruimtevaarders.
VSA
In Januarie 2004 het die Amerikaanse president, George W. Bush, NASA se doel aangekondig om teen 2020 terug te keer na die maan. Die Amerikaners het beplan om teen 2010 verouderde pendeldienste te verkoop om geld te bevry. Teen 2015 sou NASA 'n nuwe Constellation -program implementeer, soortgelyk aan die gemoderniseerde en uitgebreide Apollo -program. Die hoofkomponente van die projek is die Ares-1-lanseervoertuig, 'n ontwikkeling van die pendelversterker, die Orion-bemande ruimtetuig met 'n bemanning van tot vyf tot ses mense, die Altair-module, wat ontwerp is om op die maanoppervlak en daaruit opstyg, stadium vir die ontsnapping uit die aarde (EOF), sowel as die swaar draer "Ares-5", wat ontwerp is om die EOF saam met die "Altair" in die baan naby die aarde te lanseer. Die doel van die Constellation -program was om na die maan te vlieg (nie vroeër as 2012 nie) en dan op die oppervlak daarvan te land (nie vroeër as 2020 nie).
Die nuwe Amerikaanse administrasie, onder leiding van Barack Obama, het egter vanjaar die einde van die Constellation -program aangekondig, aangesien dit te duur is. Nadat die maanprogram ingekort is, het die Obama -administrasie terselfdertyd besluit om die finansiering vir die werking van die Amerikaanse segment van die ISS tot 2020 uit te brei. Terselfdertyd het die Amerikaanse owerhede besluit om die pogings van private maatskappye aan te moedig om bemande ruimtetuie te bou en te bedryf.
Sjina
Die Chinese maanstudieprogram is tradisioneel in drie dele verdeel. Tydens die eerste in 2007 is die Chang'e-1-ruimtetuig suksesvol gelanseer. Hy het 16 maande lank in die maanbaan gewerk. Die resultaat was 'n hoë-resolusie 3D-kaart van die oppervlak. In 2010 is 'n tweede navorsingsapparaat na die maan gestuur om gebiede te fotografeer, waarin die Chang'e-3 sal moet land.
Die tweede fase van die navorsingsprogram vir 'n natuurlike satelliet van die aarde behels die lewering van 'n selfaangedrewe voertuig aan die oppervlak. As deel van die derde fase (2017) gaan 'n ander installasie na die maan, waarvan die hooftaak die aflewering van maanrotsmonsters aan die aarde sal wees. China is van voorneme om sy ruimtevaarders na 2020 na die aardse satelliet te stuur. In die toekoms word beplan om 'n bewoonbare stasie daar te skep.
Indië
Indië het ook 'n nasionale maanprogram. In November 2008 het hierdie land die kunsmatige "Chandrayan-1" gelanseer. 'N Outomatiese sonde is van daar na die oppervlak van die natuurlike satelliet van die aarde gestuur, wat die samestelling van die atmosfeer bestudeer en grondmonsters geneem het.
In samewerking met Roscosmos ontwikkel Indië die Chandrayan -2 -projek, wat beoog om 'n ruimtetuig na die maan te stuur met behulp van die Indiese GSLV -lanseervoertuig, bestaande uit twee maanmodules - 'n baan- en 'n landingsmodule.
Die bekendstelling van die eerste bemande ruimtetuig is geskeduleer vir 2016. Volgens die hoof van die Kumaraswamy Radhakrishnan van die Indiese Ruimte-navorsingsorganisasie (ISRO) aan boord, gaan twee ruimtevaarders die ruimte in, wat sewe dae in 'n lae-aarde wentelbaan sal deurbring. Indië word dus die vierde staat (na Rusland, die Verenigde State en China) wat bemande ruimtevlugte uitvoer.
Japan
Japan ontwikkel sy maanprogram. Dus, in 1990, is die eerste sonde na die maan gestuur, en in 2007 is die kunsmatige satelliet Kaguya daar gelanseer met 15 wetenskaplike instrumente en twee satelliete - Okinawa en Ouna aan boord (dit het meer as 'n jaar in die maan se baan gewerk). In 2012-2013 is beplan om die volgende outomatiese apparaat teen 2020 te begin - 'n bemande vlug na die maan en teen 2025-2030 - die oprigting van 'n bemande maanbasis. Verlede jaar het Japan egter besluit om die bemande maanprogram te laat vaar weens begrotingstekorte.
