През 2011 г. Съединените щати прекратиха експлоатацията на комплекса за космическа транспортна система с космическата совалка за многократна употреба, в резултат на което руските кораби от семейството "Союз" станаха единственото средство за доставка на астронавти до Международната космическа станция. През следващите няколко години тази ситуация ще продължи, а след това се очаква да се появят нови кораби, които могат да се конкурират със "Союз". Нови разработки в областта на пилотираните космически полети се създават както у нас, така и в чужбина.
Руска федерация"
През последните десетилетия руската космическа индустрия направи няколко опита да създаде обещаващ пилотиран космически кораб, който да замени "Союз". Тези проекти обаче все още не са довели до очакваните резултати. Най-новият и най-обещаващ опит за замяна на "Союз" е проектът "Федерация", който предлага изграждането на система за многократна употреба в пилотиран и товарен вариант.
Макети на кораба "Федерация". Снимка: Wikimedia Commons
През 2009 г. ракетно-космическата корпорация Energia получи поръчка за проектиране на космически кораб, обозначен като „Усъвършенствана пилотирана транспортна система“. Името "Федерация" се появява само няколко години по-късно. Доскоро RSC Energia разработваше необходимата документация. Строителството на първия кораб от новия тип започна през март миналата година. Скоро готовият образец ще започне тестване на щандове и полигони.
Според последните обявени планове, първият космически полет на Федерацията ще се състои през 2022 г., като корабът ще изпрати товари в орбита. Първият полет с екипаж на борда е планиран за 2024 г. След извършване на необходимите проверки, корабът ще може да изпълнява и по-смели мисии. Така че през втората половина на следващото десетилетие може да се осъществят безпилотни и пилотирани полети на Луната.
Корабът, състоящ се от повторно използваема товарно-пътническа кабина и двигателен отсек за еднократна употреба, ще може да има маса до 17-19 т. В зависимост от целите и полезния товар, той ще може да поема на борда до шестима астронавти или 2 тона товар. При връщане модулът за спускане може да съдържа до 500 кг товар. Известно е, че се разработват няколко версии на кораба за решаване на различни проблеми. Имайки подходяща конфигурация, Федерацията ще може да изпраща хора или товари на МКС или да работи в орбита независимо. Очаква се корабът да се използва и при бъдещи полети до Луната.
Американската космическа индустрия, която преди няколко години остана без совалката, възлага големи надежди на обещаващия проект Orion, който е развитие на идеите на затворената програма Constellation. Няколко водещи организации, както американски, така и чуждестранни, са участвали в разработването на този проект. По този начин Европейската космическа агенция е отговорна за създаването на отделението за сглобяване, а Airbus ще изгражда такива продукти. Американската наука и индустрия са представени от НАСА и Локхийд Мартин.
Модел на кораба Орион. Снимка от НАСА
Проектът Орион в сегашния си вид стартира през 2011 г. До този момент НАСА беше завършила част от работата по програмата Constellation, но тя трябваше да бъде изоставена. Някои разработки бяха прехвърлени от този проект към новия. Още на 5 декември 2014 г. американски специалисти успяха да извършат първото тестово изстрелване на перспективен кораб в безпилотна конфигурация. Все още няма нови стартирания. В съответствие с установените планове, авторите на проекта трябва да завършат необходимата работа и едва след това ще бъде възможно да започне нов етап на тестване.
Според настоящите планове, нов полет на космическия кораб Orion в конфигурация космически камион ще се състои едва през 2019 г., след появата на ракетата носител Space Launch System. Безпилотната версия на кораба ще трябва да работи с МКС и също да лети около Луната. От 2023 г. на борда на Orions ще присъстват астронавти. Дългосрочни пилотирани полети, включително прелитане на Луната, са планирани за втората половина на следващото десетилетие. В бъдеще не се изключва възможността за използване на системата Orion в програмата за Марс.
Корабът с максимална стартова маса от 25,85 тона ще има херметизирано отделение с обем малко под 9 кубически метра, което ще му позволи да транспортира доста големи товари или хора. Ще могат да се транспортират до шест души в околоземна орбита. „Лунният“ екипаж ще бъде ограничен до четирима астронавти. Товарната модификация на кораба ще вдига до 2-2,5 тона с възможност за безопасно връщане на по-малка маса.
CST-100 Starliner
Като алтернатива на космическия кораб Orion може да се разглежда CST-100 Starliner, разработен от Boeing като част от програмата NASA Commercial Crew Transportation Capability. Проектът включва създаването на пилотиран космически кораб, способен да достави няколко души в орбита и да се върне на земята. Поради редица конструктивни характеристики, включително тези, свързани с еднократното използване на оборудване, се планира корабът да бъде оборудван със седем места за астронавти наведнъж.
CST-100 в орбита, засега само във въображението на художника. Чертеж на НАСА
Starliner е създаден от 2010 г. от Boeing и Bigelow Aerospace. Проектирането отне няколко години, а първото изстрелване на новия кораб се очакваше в средата на това десетилетие. Въпреки това, поради някои трудности, тестовото изстрелване беше отложено няколко пъти. Според скорошно решение на НАСА първото изстрелване на космическия кораб CST-100 с товар на борда трябва да се състои през август тази година. Освен това Boeing получи разрешение за извършване на пилотиран полет през ноември. Очевидно обещаващият кораб ще бъде готов за тестове в много близко бъдеще и вече няма да са необходими нови промени в графика.
Starliner се различава от другите проекти на обещаващи пилотирани космически кораби от американски и чуждестранен дизайн в по-скромните си цели. Според замисъла на създателите, този кораб ще трябва да достави хора до МКС или до други перспективни станции, които се разработват в момента. Полети извън околоземната орбита не се планират. Всичко това намалява изискванията към кораба и в резултат на това прави възможно постигането на забележими спестявания. По-ниските разходи за проекти и намалените разходи за транспортиране на астронавти могат да бъдат добро конкурентно предимство.
Характерна особеност на кораба CST-100 е неговият доста голям размер. Обитаемата капсула ще има диаметър малко над 4,5 м, а общата дължина на кораба ще надвишава 5 м. Общата маса ще бъде 13 т. Трябва да се отбележи, че ще се използват големи размери, за да се получи максимален вътрешен обем. Разработено е херметизирано отделение с обем 11 кубически метра за настаняване на техника и хора. Ще бъде възможно да се монтират седем места за астронавти. В това отношение корабът Starliner - ако успее да стигне до експлоатация - може да стане един от лидерите.
Дракон V2
Преди няколко дни НАСА определи и времето за нови тестови полети на космически кораби от SpaceX. По този начин първото тестово изстрелване на пилотиран космически кораб от типа Dragon V2 е планирано за декември 2018 г. Този продукт е преработена версия на вече използвания „камион“ Dragon, способен да превозва хора. Разработването на проекта започна доста отдавна, но едва сега се приближава към тестване.
Dragon V2 ship layout dj време за представяне. Снимка от НАСА
Проектът Dragon V2 включва използването на преработено товарно отделение, пригодено за превоз на хора. В зависимост от изискванията на клиента се казва, че такъв кораб може да изведе в орбита до седем души. Подобно на своя предшественик, новият Dragon ще може да се използва многократно и ще може да извършва нови полети след леки ремонти. Проектът се разработва през последните няколко години, но тестовете все още не са започнали. Едва през август 2018 г. SpaceX ще изстреля Dragon V2 в космоса за първи път; този полет ще се проведе без астронавти на борда. През декември е планиран пълноценен пилотиран полет, в съответствие с инструкциите на НАСА.
SpaceX е известна със смелите си планове за всеки обещаващ проект и пилотираният космически кораб не е изключение. Първоначално Dragon V2 е предназначен да се използва само за изпращане на хора до МКС. Също така е възможно да се използва такъв кораб в независими орбитални мисии с продължителност до няколко дни. В далечното бъдеще се планира изпращането на кораб до Луната. Освен това с негова помощ те искат да организират нов „маршрут“ на космическия туризъм: превозни средства с пътници на търговска основа ще летят около Луната. Всичко това обаче все още е въпрос на далечно бъдеще, а самият кораб дори не е имал време да премине всички необходими тестове.
Със среден размер, корабът Dragon V2 има херметизиран отсек с обем 10 кубически метра и 14 кубически метра отсек без херметизация. Според компанията за разработка, той ще може да достави малко повече от 3,3 тона товар на МКС и да върне на Земята 2,5 тона.В пилотирана конфигурация се предлага да се инсталират седем места в кабината. По този начин новият „Дракон“ ще може като минимум да не отстъпва на своите конкуренти по отношение на товароносимостта. Предлага се да се получат икономически предимства чрез многократна употреба.
индийски космически кораб
Заедно с водещите страни в космическата индустрия други държави също се опитват да създадат свои версии на пилотирани космически кораби. Така в близко бъдеще може да се осъществи първият полет на перспективен индийски космически кораб с астронавти на борда. Индийската организация за космически изследвания (ISRO) работи по свой собствен проект за космически кораби от 2006 г. и вече е завършила част от необходимата работа. По някаква причина този проект все още не е получил пълно наименование и все още е известен като „космически кораб от ISRO“.
Обещаващ индийски кораб и неговия превозвач. Снимка Timesofindia.indiatimes.com
Според известни данни, новият проект на ISRO включва изграждането на сравнително просто, компактно и леко пилотирано превозно средство, подобно на първите кораби на чужди държави. По-специално, има известно сходство с американската технология на семейството Mercury. Част от проектните работи бяха завършени преди няколко години и на 18 декември 2014 г. се състоя първото изстрелване на кораба с баластен товар. Не е известно кога новият космически кораб ще изведе първите космонавти в орбита. Времето на това събитие е измествано няколко пъти и досега няма данни по този въпрос.
Проектът ISRO предлага изграждането на капсула с тегло не повече от 3,7 тона с вътрешен обем няколко кубически метра. С негова помощ се планира да бъдат доставени трима астронавти в орбита. Декларирана автономност на ниво седмица. Първите мисии на кораба ще включват престой в орбита, маневриране и т.н. В бъдеще индийските учени планират сдвоени изстрелвания със среща и докинг на кораби. Това обаче е още далече.
След като усвои полети до околоземна орбита, Индийската организация за космически изследвания планира да създаде няколко нови проекта. Плановете включват създаването на ново поколение космически кораби за многократна употреба, както и пилотирани полети до Луната, които вероятно ще бъдат извършени в сътрудничество с чуждестранни колеги.
Проекти и перспективи
Сега в няколко страни се създават обещаващи пилотирани космически кораби. В същото време става дума за различни предпоставки за появата на нови кораби. Така Индия възнамерява да разработи първия си собствен проект, Русия ще замени съществуващия Союз, а Съединените щати се нуждаят от вътрешни кораби с възможност за превоз на хора. В последния случай проблемът се проявява толкова ясно, че НАСА е принудена да разработва или поддържа няколко проекта на обещаваща космическа технология наведнъж.
Въпреки различните предпоставки за създаване, перспективните проекти почти винаги имат сходни цели. Всички космически сили ще пуснат в експлоатация свои собствени нови пилотирани космически кораби, подходящи най-малкото за орбитални полети. В същото време повечето от текущите проекти са създадени, като се вземе предвид постигането на нови цели. След определени модификации някои от новите кораби ще трябва да излязат извън орбитата и да отидат поне до Луната.
Любопитно е, че повечето от първите пускания на нова технология са планирани за същия период. От края на настоящото десетилетие до средата на 20-те години няколко страни възнамеряват да тестват най-новите си разработки на практика. Ако се постигнат желаните резултати, космическата индустрия ще се промени значително до края на следващото десетилетие. Освен това, благодарение на далновидността на разработчиците на нова технология, астронавтиката ще има възможност не само да работи в околоземна орбита, но и да лети до Луната или дори да се подготви за по-смели мисии.
Обещаващите проекти на пилотирани космически кораби, създадени в различни страни, все още не са достигнали етапа на пълно тестване и полети с екипаж на борда. Тази година обаче ще има няколко такива изстрелвания, а такива полети ще продължат и в бъдеще. Развитието на космическата индустрия продължава и дава желаните резултати.
По материали от сайтове:
http://tass.ru/
http://ria.ru/
https://energia.ru/
http://space.com/
https://roscosmos.ru/
https://nasa.gov/
http://boeing.com/
http://spacex.com/
http://hindustantimes.com/
Звездните кораби и изследването на космоса винаги са били основна тема в научната фантастика. През годините сценаристи и режисьори са се опитвали да си представят какво биха могли да правят космическите кораби и какви биха могли да станат в бъдеще. Този преглед съдържа най-интересните и емблематични звездни кораби, появявали се в научната фантастика.
1. Спокойствие
Телевизионен сериал "Светулка"
Корабът Serenity, воден от капитан Малкълм Рейнолдс, беше видян в телевизионния сериал Firefly. Serenity е кораб от клас Firefly, придобит за първи път от Reynolds малко след Галактическата гражданска война. Определящата характеристика на кораба е липсата на оръжие. Когато екипажът изпадне в беда, трябва да използва цялата си изобретателност, за да се измъкне от нея.
2. Запуснат
Извънземен франчайз
Наречен „Изоставен“ и с кодово име Origin, извънземният космически кораб е открит на LV-426 във филма Alien. За първи път е открит от Weyland-Yutani Corporation и впоследствие проучен от екипа на Nostromo. Никой не знае как е стигнал до планетата или кой го е пилотирал. Единствените останки, които биха могли да бъдат потенциален пилот, са фосилизирано същество. Този зловещ кораб съдържаше яйца на ксеноморфи.
3. Откриване 1
филм "Космическа одисея"
Филмът от 2001 г. е класика на научната фантастика, а неговият космически кораб Discovery 1 е почти толкова емблематичен. Създаден за пилотирана мисия до Юпитер, Discovery 1 не беше оборудван с оръжия, но имаше една от най-модерните системи за изкуствен интелект, познати на човека (HAL 9000).
4. Battlestar Galactica
филм "Бойна звезда Галактика"
"Бойна звезда Галактика" от едноименния филм (Battlestar Galactica) има дизайна на истински убиец и легендарна история. Той се смяташе за реликва и трябваше да бъде изведен от употреба, но стана единственият защитник на човечеството след атаката на Сайлоните срещу Дванадесетте колонии.
5. Хищна птица
Франчайз Стар Трек
Хищната птица беше военен кораб на Клингонската империя в Стар Трек. Въпреки че огневата му мощ варира от кораб на кораб, Birds обикновено използва фотонни торпеда. Те бяха смятани за най-опасни поради факта, че бяха оборудвани с прикриващо устройство.
6. Нормандия SR-2
видео игра "Mass Effect 2"
Normandy SR-2 има особено готин външен дизайн. Като наследник на SR-1, той е създаден, за да помогне на командир Шепърд да спре отвличанията от расата Колекционери. Корабът е оборудван с високотехнологични оръжия и защити и непрекъснато се подобрява по време на играта.
7. USS Enterprise
Франчайз Стар Трек
Как да не включите "USS Enterprise" от "Стар Трек" в този списък? Разбира се, много фенове на тази сага ще се интересуват коя версия на кораба трябва да бъде избрана. Естествено, това ще бъде уникалният NCC-1701 под капитанството на самия Джеймс Кърк.
8. Имперски звезден разрушител
Франчайз Междузвездни войни
Имперският звезден разрушител беше част от огромната флота на Империята, която поддържаше контрол и ред в цялата галактика. Със своите огромни размери и голям брой оръжия, години наред той символизира доминиращата сила на империята.
9. Равенство Боец
Франчайз Междузвездни войни
Tie Fighter е един от най-готините и уникални кораби в галактиката. Въпреки че няма щитове, хипердвигател или дори животоподдържащи системи, бързите му двигатели и маневреността му го правят трудна цел за врага.
10. X-Wing
Франчайз Междузвездни войни
Използван от някои от най-добрите пилоти на изтребители в галактиката, Tie Fighter е звездният кораб, избран като предпочитано оръжие за бунтовниците в Междузвездни войни. Именно той играе ключова роля в битката при Явин и битката при Ендор. Въоръжен с четири лазерни оръдия и протонни торпеда, крилата на този боец са сгънати във формата на "Х" при атака.
11. Милано
Франчайз Пазители на галактиката
В Пазителите на галактиката Милано беше M-кораб, използван от Star-Lord, за да намери мистериозно кълбо и да го продаде, за да се отърве от Йонда и неговата банда. По-късно той играе ключова роля в битката при Xandar. Звездният лорд кръсти кораба на приятелката си от детството Алиса Милано.
12. USCSS Ностромо
Франчайз Междузвездни войни
Космическият влекач USCSS Nostromo, воден от капитан Артър Далас, изследва Derelict, което води до възможното раждане на един ксеноморф.
13. Хилядолетен сокол
Франчайз Междузвездни войни
Хилядолетният сокол без съмнение е най-добрият космически кораб в цялата научна фантастика. Неговият супер готин дизайн, износен външен вид, невероятна скорост и фактът, че е пилотиран от Хан Соло, го отличават от останалите. Ландо Калрисиан, който загуби кораба от Хан Соло, каза: "Това е най-бързият боклук в галактиката."
14. Тримаксион Дрон
филм "Полетът на навигатора"
"Trimaxion Drone" - космически кораб във филма "Полетът на навигатора". Той се управлява от компютър с изкуствен интелект и прилича на хромирана обвивка. Способностите на кораба са доста изключителни, той е способен да лети по-бързо от скоростта на светлината и да пътува във времето.
15. Роб И
Франчайз Междузвездни войни
"Slave I" ("Slave 1") е патрулно-нападателен кораб от клас "Firebreaker-31", който е използван от известния Боба Фет в "Междузвездни войни". В Империята отвръща на удара Роб I донесе Хан Соло, замразен в карбонит, на Джаба Хът. Най-отличителната черта на Slave I е неговата вертикална позиция по време на полет и хоризонтална позиция по време на кацане.
БОНУС
Продължавайки темата, разказ за. Трудно е да се повярва, че това е реалност.
Много технологично развити страни, по-специално страните от Европейския съюз (включително Франция, Германия, Великобритания), както и Япония, Китай, Украйна, Индия, са провели и провеждат изследвания, насочени към създаване на свои собствени образци на космически системи за многократна употреба (Hermes, HOPE, "Zenger-2", HOTOL, ASSTS, RLV, Skylon, "Shenlong", "Sura" и др.) За съжаление икономическите трудности светят червена светлина върху тези проекти, често след значителна проектантска работа извършено.
Хермес -разработен от Европейската космическа агенцияпроект за космически кораб. Развитието започва официално през ноември 1987 г., въпреки че проектът е одобрен от френското правителство още през 1978 г. Проектът трябваше да пусне първия кораб през 1995 г., но променящата се политическа ситуация и трудностите с финансирането доведоха до закриването на проекта през 1993 г. Нито един кораб не е построен като този.
Европейски космически кораб Хермес
HORE - Японска космическа совалка. Проектиран от началото на 80-те години. Той е планиран като четириместен космически самолет за многократна употреба с вертикално изстрелване на ракета носител N-2 за еднократна употреба. Счита се за основния принос на Япония към МКС.
Японски космически кораб HOPE
Японските аерокосмически фирми започнаха през 1986 г. да прилагат програма за изследователска и развойна дейност в областта на хиперзвуковата технология. Едно от основните направления на програмата беше създаването на безпилотен крилат аерокосмически самолет "Надежда" (HOPE - преведено като "Надежда"), изведен в орбита с помощта на ракетата-носител H-2 (H-2), която трябваше да бъде въведен в експлоатация през 1996г
Основната цел на кораба е периодично да снабдява японската многоцелева лаборатория „ДЖЕМ“ (JEM) като част от американската космическа станция (сега модул „Кибо“ на МКС).
Водещият разработчик е Националната космическа администрация (NASDA).Изследванията на дизайна на пилотиран усъвършенстван космически кораб бяха проведени от Националната аерокосмическа лаборатория (NAL) съвместно с индустриалните фирми Kawasaki, Fuji и Mitsubishi. Вариантът, предложен от лабораторията на NAL, беше приет преди това като базов.
До 2003 г. са изградени стартовият комплекс, пълноразмерни макети с всички инструменти, избрани са космонавти и са тествани прототипни модели на космическия кораб HIMES в орбитален полет. Но през 2003 г. космическата програма на Япония беше напълно преразгледана и проектът беше затворен.
X-30 National Aero-Space Plane (NASP) - проект на обещаващ космически кораб за многократна употреба- едностепенна аерокосмическа система-космически кораб (AKS) от ново поколение с хоризонтално изстрелване и кацане, разработена от Съединените щати за създаване на надеждно и просто средство за масово изстрелване на хора и товари в космоса. Проектът е преустановен и в момента се провеждат изследвания върху хиперзвукови безпилотни експериментални летателни апарати (Boeing X-43) за създаване на хиперзвуков двигател с въздушно-реактивен двигател.
Разработването на NASP започва през 1986 г. В обръщението си през 1986 г. президентът на САЩ Роналд Рейгън заявява:
...Ориент Експрес, който ще бъде построен през следващото десетилетие, ще може да излита от летище Дълес и, ускорявайки се до скорост 25 пъти скоростта на звука, да влиза в орбита или да лети до Токио за 2 часа.
Програмата NASP, финансирана от НАСА и Министерството на отбраната на САЩ, беше проведена с участието на McDonnell Douglas и Rockwell International, които работиха върху създаването на корпус и оборудване за хиперзвуков едностепенен космически самолет. Rocketdyne и Pratt & Whitney работиха върху създаването на хиперзвукови двигатели с прямоточен двигател.
Космически кораб за многократна употреба X-30
Според изискванията на Министерството на отбраната на САЩ X-30 трябваше да има екипаж от 2 души и да носи лек товар. Пилотиран космически самолет със свързани системи за управление и поддържане на живота се оказа твърде голям, тежък и скъп за опитен технологичен демонстратор. В резултат на това програмата X-30 беше спряна, но изследванията в областта на едностепенни ракети-носители с хоризонтален старт и хиперзвукови прямоточни двигатели в САЩ не спряха. В момента се работи върху малко безпилотно превозно средство Boeing X-43 "Hyper-X" за тестване на въздушно-реактивен двигател.
X-33 - прототип на едностепенно космическо превозно средство за многократна употреба, построен по договор на НАСА от Локхийд Мартин като част от програмата Venture Star. Работата по програмата е извършена от 1995-2001 г. Като част от тази програма беше планирано да се разработи и тества хиперзвуков модел на бъдеща едностепенна система, а в бъдеще да се създаде пълноценна транспортна система, базирана на тази техническа концепция.
Едностепенен космически кораб за многократна употреба X-33
Програмата за създаване на експерименталния апарат X-33 стартира през юли 1996 г. Изпълнител на НАСА беше подразделението за развитие Skunk Works на корпорацията Lockheed Martin, което спечели договора за създаване на принципно нова космическа совалка, наречена Venture Star. Впоследствие беше тестван неговият усъвършенстван модел, наречен „X-33” и обвит в плътен воал на тайната. Известни са само няколко характеристики на устройството. Тегло при излитане -123 тона, дължина -20 метра, ширина - 21,5 метра. Два двигателя с фундаментално нов дизайн позволяват на X-33 да надвиши скоростта на звука 1,5 пъти. Устройството е кръстоска между космически кораб и стратосферен самолет. Разработките бяха извършени под знамето за намаляване на разходите за изстрелване на полезен товар в космоса десетократно, от сегашните 20 хиляди долара за килограм до малко над две хиляди. Програмата обаче е затворена през 2001 г., изграждането на експериментален прототип не е завършено.
За Venture Star (X-33) е разработен т. нар. клинов въздушен ракетен двигател.
Клин-въздушен ракетен двигател(англ. Aerospike двигател, Aerospike, KVRD) - тип ракетен двигател с клиновидна дюза, която поддържа аеродинамична ефективност в широк диапазон от височини над земната повърхност с различно атмосферно налягане. CVRD принадлежи към клас ракетни двигатели, чиито дюзи са способни да променят налягането на изтичащата газова струя в зависимост от промените в атмосферното налягане с увеличаване на височината на полета (компенсираща височина дюза). Двигател с този тип дюза използва 25-30% по-малко гориво на ниски височини, където обикновено се изисква най-голяма тяга. Двигателите с клиновиден въздух са изследвани дълго време като основна опция за едностепенни космически системи (SSTO), тоест ракетни системи, които използват само една степен за доставяне на полезен товар в орбита. Двигатели от този тип бяха сериозен претендент за използване като основни двигатели на космическата совалка по време на нейното създаване (вижте: SSME). От 2012 г. обаче не се използва или произвежда нито един двигател от този тип. Най-успешните варианти са на етап разработка.
Отляво е конвенционален ракетен двигател, отдясно е клинов въздушен ракетен двигател.
Skylon е името на проекта на английската компания Reaction Engines Limited, според който в бъдеще може да бъде създаден безпилотен космически кораб за многократна употреба, който, както предполагат неговите разработчици, ще направи възможен евтин и надежден достъп до космоса. Предварителният преглед на този проект установи, че в него няма технически или дизайнерски грешки. Според оценките Skylon ще намали разходите за извозване на товари с 15-50 пъти. В момента фирмата търси финансиране.
Според проекта Skylon той ще може да достави приблизително 12 тона товари в космоса (за ниска екваториална орбита)
Skylon ще може да излита като обикновен самолет и след като достигне хиперзвукова скорост от 5,5 M и надморска височина от 26 километра, ще премине към кислород от собствените си резервоари, за да влезе в орбита. Освен това ще кацне като самолет. По този начин британският космически кораб не само трябва да отиде в космоса без използването на ускорителни степени, външни ускорители или изхвърлящи се резервоари за гориво, но и да извърши целия този полет, използвайки едни и същи двигатели (два на брой) на всички етапи, като се започне с рулиране по летището и завършва с орбиталния участък.
Ключова част от проекта е уникална силова установка - многорежимен реактивен двигател(англ. hypersonic precooled hybrid air breathing rocket engine - хиперзвуков комбиниран въздушно-дишащ/ракетен двигател с предварително охлаждане).
Въпреки факта, че проектът вече е на повече от 10 години, все още не е създаден нито един пълноразмерен работещ прототип на двигателя на бъдещото устройство и в момента проектът „съществува“ само под формата на концепция, т.к. разработчиците не успяха да намерят необходимото финансиране, за да започнат фазата на разработка и строителство; през 1992 г. сумата на проекта беше определена на около 10 милиарда долара. Според разработчиците Skylon ще възстанови разходите за неговото производство, поддръжка и използване и ще може да реализира печалба в бъдеще.
"Скайлон" е обещаващ английски космически кораб за многократна употреба.
Многоцелева аерокосмическа система (МАКС)- проект на двустепенен космически комплекс, използващ метода на въздушно изстрелване, който се състои от самолет-носител (An-225 Mriya) и орбитален космически кораб-ракетен самолет (космоплан), наречен орбитален самолет. Орбиталният ракетен самолет може да бъде пилотиран или безпилотен. В първия случай той се монтира заедно с външен резервоар за гориво за еднократна употреба. Във втория резервоарите с горивни и окислителни компоненти са поставени вътре в ракетоплана. Една версия на системата също така позволява инсталирането, вместо орбитален самолет за многократна употреба, на степен на товарна ракета за еднократна употреба с компоненти на криогенно гориво и окислител.
Разработването на проекта се извършва в НПО Молния от началото на 80-те години под ръководството на Г. Е. Лозино-Лозински. Проектът е представен на широката публика в края на 80-те години. С пълномащабно развитие на работата проектът може да бъде реализиран преди началото на полетните тестове още през 1988 г.
Като част от инициативната работа на НПО "Молния" по проекта бяха създадени по-малки и пълномащабни модели на размери и тегло на външния резервоар за гориво, размери и тегло и технологични модели на космическия самолет. Към днешна дата около 14 милиона долара вече са похарчени за проекта. Проектът все още е възможен, ако има инвеститори.
"Клипър" - многоцелеви пилотиран космически кораб за многократна употреба, проектиран в RSC Energia от 2000 г., за да замени космическите кораби от серията Союз.
Модел Clipper на изложението за въздух в Льо Бурже.
През втората половина на 90-те години беше предложен нов кораб според дизайна на „носещия корпус“ - междинен вариант между крилата совалка и балистичната капсула Союз. Изчислена е аеродинамиката на кораба, а моделът му е тестван в аеродинамичен тунел. През 2000-2002 г. беше в ход по-нататъшното развитие на кораба, но трудната ситуация в индустрията не остави надежда за внедряване. Най-накрая през 2003 г. проектът получи старт.
През 2004 г. започва промоцията на Clipper. Поради недостатъчното бюджетно финансиране основният акцент беше поставен върху сътрудничеството с други космически агенции. През същата година ESA прояви интерес към Clipper, но поиска радикална преработка на концепцията, за да отговаря на нейните нужди - корабът трябваше да каца на летища като самолет. По-малко от година по-късно, в сътрудничество с Конструкторското бюро на Сухой и ЦАГИ, беше разработена крилата версия на Clipper. По същото време RKK създаде пълномащабен модел на кораба и започна работа по сглобяването на оборудването.
През 2006 г., въз основа на резултатите от конкурса, проектът беше официално изпратен от Роскосмос за преразглеждане и след това спрян поради прекратяване на конкурса. В началото на 2009 г. RSC Energia спечели конкурса за разработване на по-универсален космически кораб PPTS-PTKNP ("Rus").
"Паром" - междуорбитален влекач за многократна употреба, проектиран в RSC Energia от 2000 г. и който се очаква да замени еднократните транспортни космически кораби от типа Progress.
„Фериботът“ трябва да издигне от ниска референтна орбита (200 км) до орбитата на МКС (350,3 км) контейнери - сравнително прости, с минимално оборудване, изстреляни в космоса с помощта на Союз или Протони и да ги носят съответно от 4 до 13 тона товар. „Фериботът“ има две докинг точки: едната за контейнера, втората за акостиране към МКС. След като контейнерът бъде изведен в орбита, фериботът с помощта на задвижващата си система се спуска до него, скачва се с него и го издига до МКС. И след като разтовари контейнера, "Паром" го спуска на по-ниска орбита, където той се откачва и спира сам (има и малки двигатели), за да изгори в атмосферата. Буксирът ще трябва да изчака нов контейнер за последващо буксиране до МКС. И така много пъти. Parom се зарежда с гориво от контейнерите и, докато е на дежурство като част от МКС, се подлага на превантивен ремонт, ако е необходимо. Контейнерът може да бъде изведен в орбита от почти всеки местен или чуждестранен превозвач.
Руската космическа корпорация "Енергия" планира да изстреля първия междуорбитален влекач от типа "Паром" в космоса през 2009 г., но от 2006 г. насам няма официални съобщения или публикации, посветени на развитието на този проект.
Заря - многоцелеви космически кораб за многократна употреба, разработен от RSC Energia през 1986-1989 г., чието производство така и не е започнато поради намаляване на финансирането на космическите програми.
Общото разположение на кораба е подобно на корабите от серията "Союз".
Основната разлика от съществуващите космически кораби е методът за вертикално кацане, използващ реактивни двигатели, работещи с керосин като гориво и водороден пероксид като окислител (тази комбинация е избрана поради ниската токсичност на компонентите и продуктите от горенето). По обиколката на модула бяха разположени 24 десантни двигателя, дюзите бяха насочени под ъгъл към страничната стена на кораба.
В началния етап на снижаване беше планирано спирането да се извърши чрез аеродинамично спиране до скорост от приблизително 50-100 m / s, след което двигателите за кацане бяха включени, останалата част от скоростта беше планирана да бъде заглушена поради деформируемите амортисьори на кораба и седалките на екипажа.
Изстрелването в орбита беше планирано да се извърши с помощта на модернизирана ракета носител "Зенит".
Космически кораб Заря.
Диаметърът на кораба трябваше да бъде 4,1 м, дължина 5 м. Стартовата маса на кораба беше 15 тона, масата на товара, доставен в орбита, беше 3 тона или екипаж от 8 души, масата на товара, върнат на Земята, беше 2,5 т. Продължителността на полета заедно с орбиталната станция е 195 -270 дни.
Споделих с вас информацията, която „изкопах“ и систематизирах. В същото време той изобщо не е обеднял и е готов да споделя повече, поне два пъти седмично. Ако откриете грешки или неточности в статията, моля, уведомете ни. Аз ще бъда много благодарен.
Няма свързани публикации.
Коментари
Отзивите (10) за разработването на обещаващи космически кораби спряха наполовина.
Електронна поща: [имейл защитен]
Колпаков Анатолий Петрович
Пътуване до МАРС
Съдържание
1. Резюме
2. Левитатор за космически кораб
3. SE – статичен енергоид за електроцентрала
4. Полети до Марс
5. Останете на Марс
анотация
Реактивните космически кораби (RSV) са неподходящи за дълги пътувания в дълбокия космос. Те изискват голямо количество гориво, което представлява по-голямата част от масата на RSC. RSC имат много малка секция за ускорение с преодоляване на прекомерно претоварване и много голяма секция за движение при нулева гравитация. Те ускоряват само до 3 космически скорости от 14,3 km/s. Това явно не е достатъчно. С тази скорост можете да летите до Марс (150 милиона км), като хвърлен камък, само за 120 дни. В допълнение, RKK трябва да има и електроцентрала, която да генерира електричеството, необходимо за задоволяване на всички нужди на този кораб. Тази електроцентрала също изисква гориво и окислител, но от различен тип. За първи път в света предлагам две важни устройства: полилевитатора и SE - статичен енергоид. Полилевитаторът е безопорно задвижващо устройство, а SE е електроцентрала. И двете устройства използват нови, неизвестни досега принципи на работа. Те не се нуждаят от гориво, защото използват открития от мен Източник на сила. Източникът на силите е ефирът на Вселената. Полилевитаторът (наричан по-нататък левитатор) е способен да създава свободна сила от всякаква величина за дълго време. Той е предназначен да задвижва космическия кораб, а енергоидът е предназначен да задвижва генератора на електрическа енергия за нуждите на космическия кораб. Марс левитатор космически кораб (MLK), способен да достигне Марс за 2,86 дни. В същото време той извършва само активен полет през цялото пътуване. През първата половина на пътя той се ускорява с ускорение, равно на + 9,8 m/s2, а през втората половина на пътя се забавя с отрицателно ускорение, равно на – 9,8 m/s2. Така пътуването до Марс се оказва кратко и удобно (без претоварвания и безтегловност) за екипажа на MLK. MLK има голям капацитет, така че е оборудван с всичко необходимо. За осигуряване на електричество се захранва с EPS - енергоидна електроцентрала, която включва енергоид и генератор на електрическа енергия. MLK ще бъдат изпратени на Марс за различни цели: научни, товарни и туристически. Учените ще бъдат оборудвани с необходимите инструменти и оборудване за изследване на тази планета. Там ще транспортират и учени. Cargo MLK ще достави на Марс различни машини и механизми, необходими за създаването на строителни конструкции за различни цели, както и за добив на ресурси, полезни за земната цивилизация. Туристическите MLK ще доставят туристи и ще летят над Марс, за да се запознаят със забележителностите на тази планета. В допълнение към използването на MLK за различни цели се предвижда използването на DRAVs - двуместен левитационен самолет, който ще се използва за: картографиране на повърхността на Марс, инсталиране на строителни конструкции, вземане на проби от марсианска почва, управление на сондажни платформи и др. . Те ще бъдат използвани и за дистанционно управление на марсиански превозни средства, скрепери, булдозери, багери по време на изграждането на строителни конструкции на Марс и за много други цели. Космосът представлява голяма опасност за хората, пътуващи в него на космически кораби. Тази опасност под формата на гама лъчи и рентгенови лъчи идва от Слънцето. Вредната радиация идва и от космоса. До определена височина над Земята защитата се осигурява от магнитното поле на Земята, но по-нататъшното движение става опасно. Ако обаче се възползвате от магнитната сянка на Земята, можете да избегнете тази опасност. Марс има много малка атмосфера и изобщо няма магнитно поле, което би могло надеждно да защити хората, които са там, от вредното въздействие на гама и рентгеновите лъчи, излъчвани от Слънцето, както и от вредното лъчение от Космоса. За да възстановим магнитното поле на Марс, предлагам първо да го оборудваме с атмосфера. Това може да стане чрез превръщане на твърдите материали върху него в газове. Това ще изисква голямо количество енергия, но това не е голям проблем. Може да бъде произведен от EPS, предварително произведен във фабрики на Земята и след това доставен до Марс с товарни MLK. Ако има атмосфера, тя трябва да е такава, че да може да създава и акумулира статично електричество, което, достигнало определена граница, да произвежда саморазряди под формата на мълния. Светкавицата ще магнетизира ядрото на Марс и ще създаде магнитно поле на планетата, което ще предпази целия живот на нея от вредното лъчение.
Левитатор за космически туризъм
Почти всичко е достъпно за космически туризъм. Единственото, което липсва, е неподдържано задвижващо устройство. Изобретил съм точно такова просто, евтино и абсолютно безопасно високоефективно неподдържано задвижващо устройство за космически кораб и вече съм тествал експериментално принципа на действието му. Дадох му името левитатор. За първи път в света левитатор е способен да създава сила (тяга) от всякакъв мащаб без използване на гориво. За да осигури движение, левитаторът използва неизвестни досега принципи. Не изисква енергия Вместо източник на енергия, левитаторът използва източник на сила, който открих, вездесъщ на Земята и в Космоса. Такъв източник на сила е етерът на Вселената, малко познат на науката. Направих 60 приложни научни открития на свойствата на етера на Вселената, които все още не са защитени от документи за сигурност. Всичко, което трябва да се знае за етера на Вселената, вече е напълно известно, но засега само на мен. Етерът изобщо не е това, което науката си го представя. Космически кораб, оборудван с левитатор, е способен да лети в космоса с всякаква скорост на всяка надморска височина на всяко разстояние без забележими претоварвания и безтегловност. Освен това той може да се рее над всеки космически обект: Земята, Луната, Марс, огнена топка, комета колкото желае време и да каца на повърхността им на подходящи места. Космически кораб левитатор може да отиде в открития космос стотици хиляди пъти и да се върне обратно без забележими претоварвания и безтегловност. Той може да извършва активен полет толкова дълго, колкото желае, тоест да се движи в космоса с постоянна тяга. Той е в състояние да създаде ускорение за космически кораб, обикновено равно на това на Земята, т.е. 10 m/s2, с хора на борда и достигат скорости многократно по-големи от скоростта на светлината. "Забраните" на STR - специалната теория на относителността на А. Айнщайн - не се прилагат за неподкрепено движение. Първият космически туристически маршрут, очевидно, ще бъде полет около Земята с космически кораб левитатор с няколко десетки туристи на борда в близкия космос на височина 50-100 км, където няма космически „боклук“.
Накратко: каква е същността? Според класическата механика в отворените механични системи резултатната сила от всички действащи сили не е равна на нула. За да се създаде тази сила, колкото и да е парадоксално, енергията на нито един енергоносител не се изразходва. Левитаторът представлява такава отворена механична система. Левитаторът създава резултатна сила, която е тягата на левитатора. В него не важи законът за запазване на енергията. Така механиката на отворените механични системи се оказва евтина - безплатна, а това е изключително важно. Левитаторът е просто устройство - мултилинк. Неговите връзки са подложени на сили, инициирани от силата на деформация на дискови пружини или винтова двойка. Тяхната резултантна сила е тяга. Левитаторът може да създаде тяга от всякакъв магнитуд, например 250 kN.
В същото време кацането на перспективни космически кораби трябва да се извърши и на територията на Русия, в момента корабите "Союз" излитат от Байконур и кацат и на територията на Казахстан.
SE – статичен енергоид за електроцентрала
Изобретих двигател, на който дадох името – енергоид. Освен това такъв енергоид, в който връзките не извършват редовно движение един спрямо друг, следователно се нарича статичен. И тъй като връзките нямат относително движение, те нямат износване в кинематични двойки. С други думи, те могат да работят колкото искат - завинаги. Статичният енергоид (SE) е просто многовръзка. Той, като устройство, затворено вътре в ротора, е механичен ротационен двигател. И така, Static Energyoid, механичен ротационен двигател, най-накрая е изобретен. Сила се задава на една от връзките му с помощта на силно твърди деформирани дискови пружини или винтова двойка.Важно е да се обърне специално внимание на факта, че деформацията на тези пружини остава непроменена, т.е. работата на SE. Силите се разпространяват през всички връзки на SE. Силите действат върху всички връзки, техните модули претърпяват трансформации от връзка към връзка и създават моменти с произтичащ изчислен въртящ момент. Статичният енергоид (SE) е многофункционално устройство. Той едновременно изпълнява ролята на високоефективен: 1 – източник на безплатна механична енергия; 2 - механичен двигател; 3 – автоматична безстепенна трансмисия, с всякакъв голям диапазон на промяна на предавателните числа; 4 – без износване динамична спирачка (рекуператор на енергия). SE може да захранва всякакви мобилни и всякакви стационарни машини. Слънчевата клетка може да бъде проектирана за всякаква мощност до 150 хиляди kW. SE има скорост на силоотводния вал (ротор) до 10 хиляди в минута, оптималното съотношение на трансформация е 4-5 (диапазон на промяна на предавателните числа). SE има ресурс на непрекъсната работа, равен на безкрайност. Тъй като SE частите не претърпяват относително движение с големи или малки линейни или ъглови скорости и следователно не се износват в кинематични двойки. Работата на статичен енергоид, за разлика от всички съществуващи топлинни двигатели, не е придружена от никакъв работен процес (изгаряне на въглеводороди, делене или синтез на радиоактивни вещества и др.). За целите на настройка и контрол на мощността SE е оборудван с просто устройство - ограничител, който създава два еднакви по големина момента, но противоположни по посока. Когато в устройството му (отворена механична система) е зададен ограничител, възниква резултатен момент. Според теоремата за движението на центъра на инерцията на класическата механика този момент може да има стойност, различна от нула. Той представлява въртящия момент на SE. В допълнение към ограничителя, SE е оборудван с прост дизайн ARC-KM - автоматичен регулатор на честотата и въртящия момент, който автоматично съпоставя въртящия момент на SE с момента на съпротивление на натоварването. По време на работа SE не изисква поддръжка. Разходите за неговата експлоатация са сведени до нула. Когато се използва SE за задвижване на мобилни или стационарни машини, той замества: двигател и автоматична скоростна кутия. SE не изисква гориво и следователно няма вредни газове. В допълнение, SE има най-добрите характеристики за съвместна работа с всяка мобилна или стационарна машина. Освен това SE има проста структура и принцип на работа.
Вече направих изчисления на енергийната ефективност на целия стандартен диапазон от мощности: от 3,75 kW до 150 хиляди kW. Така например с мощност 3,75 kW слънчевата клетка има диаметър 0,24 m и дължина 0,12 m, а с максимална мощност 150 хиляди kW слънчевата клетка има диаметър 1,75 m и дължина от 0,85 м. Това означава, че слънчевата клетка има най-малките размери сред всички известни в момента електроцентрали. Следователно неговата специфична мощност е голяма стойност, достигаща 100 kW на килограм собствено тегло. SE е най-безопасната и високоефективна електроцентрала. SEs очевидно ще бъдат най-широко използвани в енергийния сектор. На негова основа ще бъдат създадени EPS - енергоидни електроцентрали, които ще включват слънчеви клетки и всеки генератор на електрическа енергия. EPS ще може да спаси човечеството от страха от неминуема смърт от нарастващия недостиг на енергия. Системата за пестене на енергия ще позволи напълно и завинаги да реши енергийния проблем, независимо колко нараства търсенето на енергия не само в Руската федерация, но и в цялото човечество, и свързания с него екологичен проблем - премахване на вредните емисии при получаване енергия. Имам също: „Основи на теорията на слънчевите клетки“ и „Теорията на идеалните външни скоростни характеристики на слънчевите клетки“, които ни позволяват да изчислим оптималните параметри както на слънчевите клетки за всяка номинална мощност, така и скоростните характеристики на нейните съвместна работа с всяка машина, агрегирана с него. Вече съм тествал експериментално принципа на работа на SE. Получените резултати напълно потвърждават “Основи на теорията на статичния енергоид (СЕ)”. Имам ноу-хау (все още непатентовани изобретения главно поради липса на финансиране) за SE и EPS. SE се основават на моето фундаментално научно откритие за нов неизвестен досега източник на енергия, който е малко проучваният етер на Вселената, и 60 също моите приложни научни открития на неговите физични свойства, които заедно определят принципа на работа на статичния Energyoid и, следователно, EES. Строго погледнато, етерът на Вселената не е източник на енергия. Той е източникът на сила. Неговите сили привеждат в движение цялата материя на Вселената и по този начин я даряват с механична енергия. Следователно този източник може да се нарече условно вездесъщ източник на свободна механична енергия на Земята и в Космоса само с уговорка. Но тъй като в него няма енергия, той се оказва неизчерпаем източник на енергия. Между другото, според моите открития, цялата материя на Вселената се оказва потопена в този етер (това все още не е известно на академичната наука). Следователно етерът на Вселената е вездесъщият източник на сили (условен източник на енергия). Необходимо е да се обърне специално внимание на факта, че държавата насочва всички усилия и справедлив дял от финансирането към търсенето на неизчерпаем източник на енергия. Сега обаче вече намерих такъв източник, може би за негова голяма изненада. Такъв източник, както беше споменато по-горе, се оказа не източник на енергия, а източник на сили - етерът на Вселената. Етерът на Вселената е единственият условно вездесъщ източник на свободна механична енергия, който е най-удобен за практическо използване и съществува в природата (във Вселената). Всички известни източници на енергия са само посредници в получаването на енергия от етера на Вселената, която може да бъде изоставена. Следователно държавите трябва незабавно да спрат финансирането на изследвания за нови енергийни източници, за да избегнат пилеене на пари.
Накратко: каква е същността на моите научни открития? В основата на механиката на всички известни технологии са така наречените затворени механични системи, в които резултантният момент е равен на нула. За да го направим различен от нула, трябваше да бъдем сложни в създаването на специални устройства (двигатели, турбини, реактори) и в същото време да консумираме малко енергия. Само в такива случаи в затворени механични системи беше възможно да се получи резултантен (въртящ) момент, различен от нула. Следователно механиката на затворените механични системи се оказва скъпа. Но това от своя страна се оказа изпълнено, както е известно, с големи финансови разходи за получаване на енергия по всички съществуващи в момента методи. Принципът на работа на статичен енергоид (SE) се основава на друга механика - малко позната част от класическата механика, така наречените незатворени (отворени) механични системи. В тези специални системи резултантният момент от всички действащи сили не е равен на нула. Но, парадоксално, енергията на който и да е енергиен носител не се изразходва за създаване на този момент. SE представлява такава отворена механична система. Това може да се разбере от следния пример. SE създава резултатен момент, който е въртящият момент. Следователно по тази причина SE, в частност, се оказва вечен механичен ротационен двигател. От това също става ясно, че в отворените (не затворените) механични системи законът за запазване на енергията не се спазва. Така механиката на отворените механични системи се оказва евтина - безплатна, а това е изключително важно. Това се обяснява на първо място с факта, че в SE, поради неговата специфика, действат само сили, които се определят от източника на сили, а не от източника на енергия.
SE е просто устройство. Неговите връзки се влияят, както е посочено по-горе, от сили и моменти, инициирани от силата на деформация на дискови пружини или винтова двойка. Техният резултантен момент се оказва въртящ момент, а SE, по-специално, се превръща в ротационен двигател. Най-удивителното е, че това просто устройство не би могло да бъде изобретено от стотици хиляди изобретатели в продължение на почти три века. Само защото изобретателите правят своите изобретения, като правило, без теоретична обосновка. Това продължава и до днес. Пример за това са многобройните опити за изобретяване на така наречения „вечен двигател“. SE е вечен двигател, но има значителни разлики от прословутия „вечен двигател“ и много го превъзхожда. SE има проста структура и принцип на работа. Няма никакъв работен процес. Има ресурс на продължителна работа, равен на безкрайност. Той не използва източник на енергия, но използва източник на сила. В същото време това е автоматична безстепенна скоростна кутия. Има изключително висока плътност на мощността, достигаща 100 kW на килограм собствено тегло. И така нататък, както вече беше описано подробно по-горе. Така слънчевата енергийна система се оказва превъзхождаща във всички отношения всички съществуващи електроцентрали: двигатели, турбини и ядрени реактори, т.е. Слънчевата енергийна система по същество се оказва не двигател, а идеална електроцентрала. Вече съм тествал експериментално принципа на работа на SE. Получен е положителен резултат, който е в пълно съответствие с “Основи на теорията на SE”. Ако е необходимо, ще представя доказателства, като демонстрирам работещ пример на EPS - енергоидна електроцентрала и съответно ESS, която ще бъде разработена от мен съгласно техническите изисквания, съгласувани с Космическата агенция. Ако Космическата агенция се интересува от придобиване на ноу-хау на SE и EPS, ще предоставя Процедурата за продажба на ноу-хау. Освен това на Космическата агенция ще бъдат издадени: 1 – SE ноу-хау; 2 – Основи на теорията на SE; 3 – Теория на идеалните външни скоростни характеристики на слънчевите клетки; 4 – работещ пример на EPS – енергоидна електроцентрала; 5 – чертежи към него.
Полети до Марс
Космосът представлява голяма опасност за хората, пътуващи в него на космически кораби. Тази опасност под формата на гама лъчи и рентгенови лъчи идва от Слънцето. Вредната радиация идва и от космоса. До определена височина над Земята (до 24 000 километра) защитата се осигурява от магнитното поле на Земята, но по-нататъшното движение става опасно. Ако обаче се възползвате от магнитната сянка на Земята, можете да избегнете тази опасност. Магнитната сянка от Земята не винаги покрива Марс. Появява се само когато има много определено взаимно положение на тези планети в Космоса, но тъй като Марс и Земята непрекъснато се движат по различни орбити, това е изключително рядък случай. За да се избегне тази зависимост е необходимо да се използват други средства. Можете да използвате „космическа пластмаса“, изцяло металната обвивка на космически кораб, както и магнитна защита под формата на тороидален магнит и други средства за защита, които може да са били успешно изобретени с времето.
Марс има много малка атмосфера и изглежда изобщо няма магнитно поле, което би могло надеждно да защити хората, които живеят там, от вредното въздействие на гама и рентгеновите лъчи, излъчвани от Слънцето, както и от вредното лъчение от Космоса. За да възстановим магнитното поле на Марс, предлагам първо да го оборудваме с атмосфера. Това може да стане чрез превръщане на съответните твърди материали, присъстващи в него, в газове. Това ще изисква голямо количество енергия, но това не представлява проблем. Може да бъде произведен от EPS, произведен във фабрики на Земята, и след това доставен на Марс с помощта на MLK. Ако има атмосфера, тази атмосфера трябва да е такава, че да може да създава и натрупва статично електричество, което, достигайки определена граница, трябва да произвежда саморазряди под формата на мълния. Този процес трябва да бъде непрекъснат. В продължение на дълъг период мълнията ще намагнетизира ядрото на Марс и ще създаде магнитно поле на планетата, което ще я предпази от вредното лъчение. Наличието на ядро се показва от доказателства за съществуването някога на тази планета на атмосфера и развита цивилизация, подобна на тази на Земята.
За да летите до Марс и обратно, трябва да имате космически кораб левитатор със защита от вредни лъчения, излъчвани от Космоса. Вече беше посочено по-горе, че такъв космически кораб, когато е напълно зареден, ще има маса от 100 тона. Напълно зареден космически кораб Mars Levitator (MLS) трябва да включва: 1 – космически кораб левитатор; 2 – основни и резервни полилевитатори, включително 60 левитатора, всеки от които поотделно може да създаде максимална теглителна сила от 20 тона; 3 – три ЕЕС – енергоидни електроцентрали (една работеща и две резервни), всяка от които с номинална мощност 100 kW и номинално трифазно напрежение 400 V, включваща СЕ и асинхронен трифазен генератор; 4 – три системи (една работна и две резервни) за осигуряване на стандартна атмосфера: в отсека за управление на полета MLK, в отсека за почивка, в отсека за отдих, в отсека за кафе-ресторанти, в отсека за управление на всички системи MLK; 5 – хранилище с резерв за храна на 12 души за 3-4 месеца; 6 – склад на съдове с питейна вода за 25 куб.м.; 7 – хранилище за два двойни левитатора (DLLA); 8 – лаборатория за определяне на физическите свойства и химичния състав на марсианската почва, минерали и всякакви течности, които вероятно могат да бъдат намерени на Марс; 9 – две сондажни платформи; 10 – два телескопа за проследяване на Марс докато се движи към него или проследяване на Земята докато се движи към нея. Всички отделения на MLK са оборудвани с радио оборудване, видео оборудване и компютри.
От само себе си се разбира, че управлението на полета на МЛК трябва да се извършва автоматично от специално разработена програма - автопилот, а ролята на пилотите трябва да бъде само точното му изпълнение. Пилотите трябва да поемат ръчно управление на полета на MLK само в случай на повреди в програмата на автопилота, както и по време на изстрелване, полети над планетите Марс и Земя и при кацане на тяхната повърхност, т.е. по същия начин, както самолетите се контролират във въздушното пространство на Земята. Екипажът на МЛК включва: 2 пилота, които едновременно управляват полета му и 10 специалисти. Сред специалистите трябва да има двама резервни пилоти, а останалите трябва да бъдат инженери по поддръжката на цялото оборудване, както на MLK, така и на останалото оборудване, споменато по-горе. Освен това всеки член на екипажа трябва да има поне 2 специалности. Това е необходимо, така че взети заедно, всички те да могат да решат всички проблеми, свързани с получаването на ресурси в случай на открити минерали или нещо друго на Марс и да извличат вода, кислород, въглероден диоксид, други полезни течности и газове, както и метали , ако бъдат намерени обвързани на Марс. Правейки това, те самите ще могат до известна степен, поне частично, да се освободят от зависимостта си от земните ресурси.
При полет до Марс в открития космос възниква проблемът с определянето на скоростта на движение. Информацията за нея е много важна. Без него ще бъде невъзможно да се изчисли точно пристигането до крайната дестинация на маршрута. Тези инструменти, които се използват на самолети, летящи във въздушното пространство на Земята, са напълно неподходящи за самолети, движещи се в Космоса. Защото в Космоса няма нищо, което да определи тази скорост. Въпреки това, като се има предвид, че скоростта в крайна сметка зависи от ускорението на движението на MLK, следователно тази зависимост трябва да се използва за създаване на скоростомер на космически кораб. Скоростомерът трябва да бъде интегрално устройство, което трябва да отчита както големината на MLK ускоренията, така и тяхната продължителност през целия полет на космическия кораб и въз основа на тях да произвежда крайната скорост на движение във всеки един момент.
Полилевитаторът е в състояние да създаде необходимата теглителна сила на MLK, така че той ще извършва активен полет през цялото време, т.е. ускорено или забавено движение, и по този начин ще освободи целия персонал от вредната безтегловност и прекомерни претоварвания. Първата половина от пътуването в космоса до Марс ще бъде ускорено движение, а втората половина от пътуването ще бъде забавено. Теоретично това ще позволи на човек да стигне до Марс с нулева скорост. На практика подходът към повърхността му ще бъде с някаква много определена, но ниска скорост. Но във всеки случай това ще позволи безопасно кацане на повърхността му на подходящо място.
Познавайки разстоянието до Марс и ускорението на движението на MLK, е лесно да се изчисли както продължителността на движение, за да се измине пътя от Земята до Марс (или, обратно, от Марс до Земята), така и максималната скорост на движение. В зависимост от взаимното разположение на Земята и Марс в космическото пространство, разстоянието между тях се променя. Ако се окажат от едната страна на Слънцето, разстоянието става минимално и равно на 150 милиона километра, а ако от другата страна, тогава разстоянието става най-голямо и равно на 450 милиона километра. Но това са само специални случаи, които се случват изключително рядко. За всеки полет до Марс ще трябва да се уточнява разстоянието до него - иска се от съответните компетентни органи.
При равномерно ускорено движение в първата половина на пътя и равномерно забавено движение във втората половина на MLK пътя продължителността на пътуването до Марс се оказва различна. Изчисленията на разстояние до Марс от 150 милиона километра се оказват равни само на 2,86 дни, а на разстояние от 450 милиона километра се оказват равни на 4,96 дни. През първата половина на пътуването MLK ускорява с безопасно ускорение, равно на земното, а през втората половина на пътуването забавя с безопасно отрицателно ускорение, равно на земното ускорение, когато лети от Земята до Марс или, обратно, от Марс до Земята. Такива дълги ускорения и забавяния позволяват да се премахнат прекомерните претоварвания на екипажа и да пътуват от Земята до Марс или в обратната посока при удобни условия.
Така при минимално разстояние между Земята и Марс от 150 милиона километра, MLK го преодолява за 2,86 земни дни. Ускорявайки се по средата до скорост от 4,36 милиона километра в час (1212,44 km/s). С максимално разстояние между Земята и Марс от 450 милиона километра, MLK го преодолява за 4,96 земни дни. Ускорявайки се по средата до скорост от 7,56 милиона километра в час (2100 km/s). Специално внимание трябва да се обърне на факта, че такива грандиозни резултати не могат да бъдат постигнати с помощта на съвременни реактивни космически кораби. Показателно е, че с помощта на реактивни космически кораби се предвижда пътуване до Марс на минимално разстояние до него в рамките на 120 земни дни. В този случай ще е необходимо да изпитате неудобна безтегловност. С помощта на MLK пътуването ще продължи само 2,86 дни, тоест 42 пъти по-бързо, но ще бъде придружено от комфортни условия, еквивалентни на земните (без претоварвания и безтегловност), тъй като с ускорение, равно на земното върху MLK и следователно неговият екипаж ще бъде подложен на сила на инерция, равна на силата на гравитацията на Земята. Това означава, че всеки член на екипажа ще изпитва инерционна сила, действаща върху него, равна на силата на тежестта на Земята.
Трябва да се има предвид, че в момента, когато MLK напусне Земята и се придвижи към Марс, може да изглежда илюзорно Земята да е отдолу, а Марс отгоре. Това впечатление е подобно на това на човек, който се движи в асансьора на многоетажна сграда. Освен това ще бъде неудобно да гледате Марс с вдигната глава. Затова ще е необходимо да се осигури система от огледала, разположени под ъгъл 450 в отделенията, от които ще се наблюдава Марс. Всички тези мерки ще бъдат еднакво подходящи за наблюдение на Земята по обратния път - от Марс до Земята. Ето защо, за да не се допусне грешка при избора на посоката на движение към него, е необходимо да се стартира към Марс само през нощта, когато се вижда в небето. В този случай е необходимо да се използва такова нощно време, когато ще се наблюдава близо до зенитното местоположение. Кабината на пилота трябва да бъде разположена пред MLK, а нейната основа (под) трябва да може да се върти на 90 градуса. Това е необходимо, така че когато лети над повърхностите на небесните тела, той заема хоризонтално положение, а когато се движи в космоса, е перпендикулярен на надлъжната ос на MLK, т.е. се завърта на 90 градуса по отношение на тази ос.
Останете на Марс
Първият MLK, който пристига на Марс, няма да кацне веднага на повърхността му. Първоначално той ще извърши няколко разузнавателни полета на Марс на височина, удобна за наблюдение на повърхността му, за да избере най-подходящото място за кацане. MLK не изисква достигане на първата марсианска скорост на бягство, за да бъде в елиптична орбита около Марс. Няма нужда от такава орбита. MLK може да кръжи на всякаква височина или да обикаля около Марс на тази височина толкова пъти, колкото пожелае. Всичко се определя само чрез установяване на теглителната сила на полилевитатора, която в този случай се оказва повдигаща сила с добре дефинирана компонента на силата на хоризонтално движение при всяка скорост. Тези сили се настройват лесно чрез регулиране на полилевитатора. След като по този начин определи подходящо място, MLK най-накрая ще кацне на повърхността на Марс. От този момент нататък MLK се превръща в жилищен дом и офис за своя персонал, който е бил неговият екипаж по време на полета на MLK.
За изследване и изучаване на релефа на Марс, както и за изследване на полезни ресурси, са предназначени DLLA, предварително създадени и напълно оборудвани с всичко необходимо на Земята - двуместен самолет левитатор. С помощта на DLLA ще бъде възможно да се създаде, по-специално, подробна физическа карта на Марс в най-кратки срокове. Което, както изглежда, ще е първостепенен приоритет за първия пристигнал отбор. За да направите това, според графика, 2 DLLA редовно ще летят по определени маршрути и ще извършват тази работа. Във всяка DLLA картата ще бъде изобразена според програма, предварително разработена на Земята. За това DLLA ще разполага с необходимото оборудване. DLLA е в състояние да се движи с различни скорости, включително високи, което ще позволи изучаването на Марс с висока скорост и за възможно най-кратко време. Екипажите на DLLA трябва да работят в скафандри, оборудвани с контейнери с необходимия запас от въздух (кислород) за дишане на двама души в продължение на най-малко 4-5 часа. Поради недостатъчно комфортни условия, работният ден на екипажа на DLLA най-вероятно ще бъде около 1-2 часа. След това, като се вземе предвид натрупаният опит, ще бъде уточнено работното време на операторите.
Тъй като Марс има лека атмосфера и изобщо не изглежда да има магнитно поле, да си на него е също толкова опасно, колкото да си в открит космос. Следователно е необходимо преди всичко да му се осигури атмосфера, за предпочитане подобна на земната, и да се възстанови магнитното поле. За това обаче е необходимо да има голям брой хора и оборудване на тази планета. За тях. Необходимо е да се използват както индивидуални предпазни средства, така и колективни предпазни средства. Това е невъзможно да се постигне достатъчно 100% резултат, така че престоят на всеки човек на Марс трябва да бъде краткотраен. На първо място е необходимо да се подберат хора, които са напълно устойчиви на радиация. Аварията в атомната електроцентрала в Чернобил разкри такива способности у някои хора. Хората с такива способности обаче са много малко и няма начини да бъдат тествани. За големи групи специалисти средствата за защита могат да включват бази с електростатични радиационни щитове и подземни укрития. Като лични предпазни средства могат да се използват биокостюми (Bio-Suit), тънки алуминиеви филми, както и специални издръжливи филми, напръскани върху тялото. Очите, ръцете и краката обаче трябва да имат отделна защита. Движението на Марс в повечето случаи трябва да се извършва с помощта на DLLA, оборудван с тороидални магнити, които предпазват екипажа от вредна радиация. Намирайки се в тороидалния магнит DLLA, екипажът може дистанционно да управлява различни машини и механизми, работещи отвън. Това напълно предотвратява напускането на екипажа от DLLA и предпазва екипажа от излагане на радиация. След като завърши работата, DLLA се връща в приюта.
Операторите на MLT и DLLA ще контролират дистанционно инсталирането на строителни конструкции, сондажни платформи и други марсиански машини: автомобили, скрепери, булдозери, багери. Тези превозни средства ще бъдат доставени на Марс с товарни MLT, ако е необходимо. MLT и DLLA могат да се използват като кранове. Освен това първите имат голяма товароподемност - до 100 тона (при включен втори резервен полилевитатор), а вторите имат ниска товароносимост - до 5 тона (когато е включен и резервният полилевитатор) .
Цялата работа на Марс очевидно ще бъде организирана на ротационен принцип. Това ще бъде препоръчително от различни гледни точки. Първо, много проблеми, които възникват, ще трябва да бъдат решени от голям екип. Този екип може да включва няколкостотин, а по-късно и няколко хиляди души. Следователно ще се наложи привличането на допълнителен контингент от липсващи специалисти. Второ, ще бъде необходимо допълнително да се достави липсващото оборудване на Марс, което ще стане необходимо, което е трудно да се предвиди за първи път. Трето, специалистите, които са работили на Марс, имат нужда от почивка. Четвърто, част от работата ще бъде извършена от голям брой специалисти на Земята, така че тази работа трябва да бъде координирана със специалисти, работещи на Марс. Пето, ресурсите, добивани на Марс, ще трябва да бъдат доставени на Земята. Шесто, необходимо е да се изпращат все повече MLK с хора на Марс, за да се заселят развитите територии и с тяхна помощ да се развият допълнителни територии. Седмо, няма съмнение, че на Марс ще бъдат открити полезни за Земята ресурси; на първо място, това ще бъдат редки минерали, които ще трябва да бъдат разработени и необходимото оборудване ще трябва да бъде доставено на Марс. В тази връзка ще има нужда от създаване на товарни MLK, оборудвани с повдигащи устройства, способни да работят в марсиански условия, които, подобно на пътнически MLK, могат да пътуват до Марс в определени райони и, натоварени с минерали или други ресурси, полезни за земляните, да доставят ги на Земята.
По цялата си повърхност Марс е по същество безинтересна, безжизнена пустиня, която скоро ще омръзне на всеки, който дойде тук. Ето защо, след като се запознаете с малкото му атракции, всички хора, които пристигат тук, трябва да имат приличен отдих и почивка на безопасни места след работен ден. Най-безопасните места, особено в началото, могат да бъдат различни видове подземия. В планинските райони постепенно трябва да бъдат създадени цели градове под земята. С различни добре проектирани развлекателни центрове, спортни съоръжения, жилищни сгради, оформящи цели улици с магазини, офиси, различни институции, културни институции и лечебни заведения - медицински центрове, клиники, болници и др. Тъй като това е така на Земята. Точно както на Земята с кина, библиотеки, цветни лехи, декоративни и овощни джуджета, фонтани, алеи, тротоари, двупосочни пътища, по които ще се движи левитиран транспорт, нещо подобно на земните коли. Ако на Марс няма почва, тогава тя може да бъде заимствана от Земята. Подземните градове трябва да включват не само жилищни, но и индустриални зони по образ и подобие на земните. Трябва да се осигури достатъчно пространство, така че безкрилите едноместни и многоместни левитационни самолети да могат да летят на ниски височини. Подземните градове трябва да бъдат оборудвани с водоснабдяване, въздуховоди и канализация. Налягането на въздуха трябва да е близко до атмосферното, съставът на въздуха е подобен на този на Земята. Много входове на подземните градове трябва да имат специални въздушни шлюзове, за да се предотврати изтичането на въздух от тези градове, когато хора, облечени в защитни костюми, влизат и излизат отвън. Трябва да се създаде необходимата градска инфраструктура, за да могат марсианците да работят на повърхността и да прекарват свободното си време и отдих под земята. Тоест през повечето време живее под земята без скафандри. Очевидно, ако има или е имало цивилизация на Марс, тя скоро ще бъде открита или ще бъдат открити следи от нея. Очевидно повечето от тези следи ще бъдат под земята. Това означава на някаква дълбочина на планетата Марс. Трябва да приемем, че един от входовете на подземния град, ако, разбира се, съществува там, е обозначен с „Марсианския сфинкс“.
MLK има широк набор от възможности. В допълнение към полетите на всякакви разстояния, ролята на дома и офиса, той може да се използва като космическа станция, намирайки се на всяка голяма или ниска надморска височина от повърхността на планетата в режим на висене. По-специално, той може да се използва, както бе споменато по-горе, като кран за изграждане на високи конструкции с всякаква височина, както на Марс, така и на всяка друга планета, например на Земята, или нейния естествен спътник, например на Луната. Освен това трябва да се отбележи, че това не изисква планетата да има въздух или друг газ, тъй като полилевитаторът MLK не се нуждае от никаква опора. Между другото, за да се гарантира стабилна радиокомуникация със Земята, да се реализира телевизия и да се предава голямо количество информация, ще е необходимо да бъдем сред първите, които ще изградят на Марс ажурна лека метална (стоманена) антена с височина няколкостотин, а може би и хиляди метра. Това ще бъде напълно възможно с помощта на MLK. Освен това такава антена може да бъде произведена в завода за земно инженерство и под формата на готови секции. След това беше доставен с товарен MLK на Марс и монтиран там. След това може да се постави блок в долната част на тази антена, включително секции от стаи с различно оборудване, подобно на това на земята. Единствената разлика ще бъде, че допълнителното оборудване ще включва: EPS с необходимата мощност; система, която създава стандартна атмосфера; модернизирана климатична система; хладилник за хранителни стоки. Има и склад за хранителни продукти, който изисква специални мерки за тяхното дълготрайно съхранение. Както и складове за съхранение на спецтехника и евентуално още нещо, което ще стане ясно по-късно.
Все повече и повече MLK ще пристигат на Марс, увеличавайки населението на тази планета. По принцип те ще се занимават с добив на минерали, метали, редки на Земята и вероятно нещо друго. Освен това марсианският туризъм ще бъде широко развит, защото много земляни мечтаят да посетят тази планета. Освен това такова пътуване с MLK ще бъде по-евтино от пътуването на реактивен космически кораб с няколко порядъка (приблизително 3-4 порядъка). На Марс бяха открити две скулптури, за които се смята, че са създадени от интелигентни същества. Едната скулптура е открита отдавна, т. нар. „Марсианско прасе“, а втората, също наскоро, също е скулптура на глава на хуманоидно същество. На Марс има планини и долини, а на полюсите има снежни шапки, покрити с прах. Всичко това ще представлява интерес за туристите. С течение на времето, очевидно, на Марс ще се появят нови атракции, които ще бъдат интересни за туристите. От само себе си се разбира, че те ще бъдат разположени на големи разстояния един от друг. Това обаче няма да представлява проблем за туристите да ги посещават. Туристическите MLK могат да се движат много бързо. Следователно полетите на дълги разстояния ще отнемат малко време.
Особено внимание трябва да се обърне на факта, че с оглед на многобройните употреби на различни видове MLK: пътнически, товарни и туристически полети до Марс и обратно ще бъдат много чести, особено когато тази планета е оборудвана с атмосфера, магнитно поле и подземни градове. Тоест, когато е надеждно защитен от слънчева радиация и вредни лъчения от космоса. Очевидно поне един полет на космически кораб на седмица. И тъй като населението на тази планета продължава всяка година, полетите до Марс ще стават още по-чести.
Почти всеки фен на научнофантастичните филми знае какво е Звездата на смъртта. Това е толкова голяма сива и кръгла космическа станция от филмовия епос "Междузвездни войни", която много прилича на Луната. Това е междугалактически разрушител на планети, който по същество е изкуствена планета, направена от стомана и обитавана от щурмоваци.
Можем ли наистина да построим такава изкуствена планета и да бродим из просторите на галактиката върху нея? На теория – да. Само това ще изисква невероятно количество човешки и финансови ресурси.
„Станция с размерите на Звездата на смъртта ще изисква огромен запас от материали за построяването си“, казва Ду.
Въпросът за изграждането на Звездата на смъртта - не е шега - дори беше повдигнат от американския Бели дом, след като обществото изпрати съответната петиция за разглеждане. Официалният отговор на властите беше, че ще са необходими $852 000 000 000 000 000 само за строителна стомана.
Да приемем, че парите не са проблем и Звездата на смъртта наистина е построена. Какво следва? И тогава добрата стара физика влиза в действие. И това ще се окаже истински проблем.
„За да можем да задвижим Звездата на смъртта през космоса, ще е необходимо безпрецедентно количество енергия“, продължава Ду.
„Масата на станцията ще бъде еквивалентна на масата на Деймос, един от спътниците на Марс. Човечеството просто не разполага с възможностите и необходимите технологии, за да създаде двигател, способен да задвижи такива гиганти.
Орбитална станция "Deep Space 9"
И така, открихме, че Звездата на смъртта е твърде голяма (поне според днешното мнение) за пътуване в космоса. Може би някоя по-малка космическа станция, като Deep Space 9, където се развиват събитията от поредицата Star Trek (1993-1999), ще ни помогне. В тази серия станцията се намира в орбита на измислената планета Баджор и е отлично местообитание и истински галактически търговски център.
„Отново ще са необходими много ресурси за изграждането на станция като тази“, казва Ду.
„Основният въпрос е следният: трябва ли да доставим необходимия материал на планетата, в чиято орбита ще бъде разположена бъдещата станция, или трябва да извлечем необходимите ресурси директно на място, да речем, на някой астероид или сателит на някой от местните планети?"
Ду казва, че сега струва около 20 000 долара за доставяне на всеки килограм полезен товар в космоса в ниска околоземна орбита. Като се има предвид това, най-вероятно би имало повече смисъл да се изпрати някакъв вид роботизиран космически кораб, който да копае един от местните астероиди, отколкото да достави необходимия материал от Земята до мястото.
Друг проблем, който ще изисква задължително решение, разбира се, ще бъде въпросът за поддържането на живота. В същия Star Trek станцията Deep Space 9 не беше напълно автономна. Това беше галактически търговски център с нови доставки, доставяни от различни търговци, както и пратки от планетата Баджор. Според Ду изграждането на такива космически станции за обитаване във всеки случай ще изисква мисии от време на време за доставка на нова храна.
„Станция с такъв размер вероятно ще функционира чрез създаване и комбиниране на използването на биологични среди (като отглеждане на водорасли за храна) и системи за поддържане на живота, базирани на химически инженерни процеси, като МКС“, обяснява Ду.
„Тези системи няма да бъдат напълно автономни. Те ще изискват периодична поддръжка, попълване на вода, кислород, доставка на нови резервни части и т.н.
Марсианска станция като във филма "Мисия до Марс"
В този филм има много истински фантастични глупости. Торнадо на Марс? Мистични извънземни обелиски? Но това, което е най-объркващо, е фактът, описан във филма, че на Марс е много лесно да си уредиш дом и да си осигуриш запаси от вода и кислород. Оставен сам на Марс, героят на актьора Дон Чийдъл обяснява, че е успял да оцелее на Червената планета, като е създал малка зеленчукова градина.
"Работи. Аз им давам светлина и въглероден диоксид, те ми дават кислород и храна.
Ако е толкова лесно, тогава какво правим още тук на Земята?
„На теория наистина е възможно да се създаде марсианска оранжерия. Отглеждането на растения обаче има редица характеристики. И ако сравним разходите за труд за отглеждане на растения на Марс и разходите за доставка на готови продукти от Земята до Червената планета, тогава ще бъде по-лесно и по-евтино да доставяме готови и пакетирани продукти, допълвайки доставките само с част на отглеждани култури, които имат много висока степен на продуктивност. Освен това ще трябва да изберете растения с минимален цикъл на зреене. Например различни култури за салати.
Въпреки убеждението на Чийдъл, че има тесни връзки между растенията и хората (това може да е вярно на Земята), в суровите климатични условия на Марс растенията и хората ще се окажат в напълно неестествена за тях среда. Не трябва да забравяме и такъв аспект като разликите в интензивността на фотосинтезата на селскостопанските култури. Отглеждането на растения ще изисква сложни затворени системи за контрол на околната среда. И това е много сериозна задача, тъй като в този случай хората и растенията ще трябва да споделят една атмосфера. Решаването на този проблем на практика ще изисква използването на изолирани оранжерии за растеж, но това от своя страна ще увеличи общите разходи.
Отглеждането на растения може да е добра идея, но е по-добре да се запасите с допълнителни провизии, които да вземете със себе си преди полета в една посока.
Облачен град. Град, носещ се в атмосферата на планетата
Известният „град в облаците“ на Ландо Калрисиан от Междузвездни войни изглежда доста интересна идея за научна фантастика. Могат ли обаче планети с много плътна атмосфера, но сурова повърхност да бъдат подходяща платформа за оцеляването и дори просперитета на човечеството? Експерти от НАСА смятат, че това наистина е възможно. А най-подходящият кандидат за ролята на такава планета в нашата Слънчева система е Венера.
Изследователският център в Лангли проучи тази идея по едно време и все още работи върху концепции за космически кораби, които биха могли да изпратят хора в горните слоеве на атмосферата на Венера. Вече писахме, че изграждането на гигантска станция с размерите на град ще бъде много трудна задача, почти невъзможна, но намирането на отговор на въпроса как да се задържи космически кораб в горните слоеве на атмосферата може да бъде още по-трудно.
„Връщането в атмосферата е един от най-трудните тестове за космически полети“, казва Ду.
„Не можете дори да си представите какви „7 минути ужас“ трябваше да преживее Curiosity, когато кацна на Марс. И поддържането на гигантска жилищна станция в горните слоеве на атмосферата ще бъде много по-трудно. Когато навлезете в атмосферата със скорост от няколко хиляди километра в секунда, ще трябва да активирате спирачната и стабилизиращата система на превозното средство в атмосферата за няколко минути. В противен случай просто ще катастрофирате.
Отново, едно от предимствата на летящия град на Калрисиан е постоянният достъп до чист и свеж въздух, който може да бъде напълно забравен, ако говорим за реални условия и в частност за условията на Венера. Освен това ще трябва да се разработят специални скафандри, облечени в които хората ще могат да слязат и да попълнят запасите от материали на адската повърхност на тази планета. Ду има няколко идеи за това:
„За обитаване в атмосферата, в зависимост от избраното място, можете например да почистите атмосферата около станцията (на Венера можете да рециклирате CO2 в O2, например) или можете да изпратите роботизирани миньори на повърхността с помощта на кабел, например за добив на минерали и последващото им доставяне обратно на станцията. В условията на Венера това отново ще бъде изключително трудна задача.”
Като цяло идеята за Cloud City изобщо не изглежда добре от много ъгли.
Гигантският космически кораб "Аксиома" от анимационния филм "WALL-E"
Зашеметяващият и вълнуващ научнофантастичен анимационен филм WALL-E предлага сравнително реалистична версия на изселването на човечеството от Земята. Докато роботи се опитват да почистят повърхността на Земята от натрупаните върху нея отпадъци, хората отлитат от системата в дълбокия космос на гигантски космически кораб. Звучи доста реалистично, нали? Вече се научихме как да правим космически кораби, така че нека просто ги направим по-големи?
Всъщност тази идея е, според Ду, почти най-нереалистичната от списъка, предложен в тази статия.
„Карикатурата показва, че корабът Axiom е в много дълбок космос. Следователно най-вероятно той най-вероятно няма достъп до външни ресурси, които може да са необходими за поддържане на живота на кораба. Например, тъй като корабът ще бъде разположен далеч от нашето Слънце или друг източник на слънчева енергия, той най-вероятно ще бъде захранван от ядрен реактор. Населението на кораба е няколко хиляди души. Всички те трябва да ядат, пият и дишат въздух. Всички тези ресурси трябва да бъдат взети отнякъде, както и да не забравяме за рециклирането на отпадъците, които със сигурност ще се натрупат с използването на тези ресурси.
„Дори ако използваме някаква свръхвисокотехнологична биологична животоподдържаща система, намирането в космическа среда, която не е в състояние да попълни космическия кораб с необходимите количества енергия, ще означава, че всички тези животоподдържащи системи няма да могат да поддържат биологичните процеси на борда. Накратко, вариантът с гигантски космически кораб изглежда най-фантастичен.
Пръстен свят. Елизиум
Пръстеновите светове, като тези, изобразени в научнофантастичния екшън филм Elysium или видеоиграта Halo, са може би едни от най-интересните идеи за бъдещи космически станции. В Elysium станцията е близо до Земята и, ако пренебрегнете нейния размер, има известна степен на реализъм. Най-големият проблем тук обаче е неговата „отвореност“, която е чиста фантазия само на външен вид.
„Може би най-противоречивият въпрос за Elysium е неговата отвореност към космическата среда“, обяснява Ду.
„Филмът показва космически кораб, който току-що каца на морава, след като е пристигнал от космоса. Няма докинг порти или нещо подобно. Но такава станция трябва да бъде напълно изолирана от външната среда. В противен случай атмосферата тук няма да продължи дълго. Може би откритите зони на станцията биха могли да бъдат защитени от някакъв вид невидимо поле, което би позволило на слънчевата светлина да проникне вътре и да поддържа живота в растенията и дърветата, засадени там. Но засега това е само фантазия. Няма такива технологии“.
Самата идея за станция във формата на пръстени е прекрасна, но засега неосъществима.
Подземни градове като в "Матрицата"
Трилогията Матрицата всъщност се развива на Земята. Повърхността на планетата обаче е обитавана от роботи убийци и затова домът ни изглежда като извънземен и много негостоприемен свят. За да оцелеят, хората трябваше да отидат под земята, по-близо до ядрото на планетата, където всичко все още е топло и по-безопасно. Основният проблем при такива реални обстоятелства, освен, разбира се, трудността при транспортирането на оборудването, което ще е необходимо за създаването на подземна колония, ще бъде поддържането на контакт с останалата част от човечеството. Ду обяснява тази сложност с примера на Марс:
„Подземните колонии може да срещнат проблеми при комуникацията помежду си. Комуникацията между подземните колонии на Марс и Земята ще изисква създаването на отделни мощни комуникационни линии и орбитални спътници, които ще служат като мост за предаване на съобщения между двете планети. Ако е необходима постоянна комуникационна линия, тогава в този случай ще е необходимо да се използва поне един допълнителен спътник, който ще бъде разположен в орбитата на Слънцето. Той ще получи сигнала и ще го изпрати на Земята, когато нашата планета и Марс са от противоположните страни на звездата.
Тераформиран астероид като в романа "2312"
В романа на Ким Стенли Робинсън хората тераформират астероид и построяват върху него своеобразен терариум, в който се създава изкуствена гравитация поради центростремителна сила.
Експертът от НАСА Ал Глобъс казва, че най-важното ще бъде да се реши проблемът с херметичността на астероида, като се има предвид, че повечето от тях изглеждат по същество големи парчета различни космически "боклуци". В допълнение, експертът казва, че астероидите са много трудни за въртене и промяната на центъра на тежестта им ще изисква известно усилие за коригиране на курса.
„Въпреки това изграждането на космическа станция върху астероид е наистина възможно. Ще бъде необходимо само да се намери най-голямото и най-подходящото летящо парче скала“, казва Ду.
„Интересното е, че НАСА планира нещо подобно със своята мисия за пренасочване на астероиди.“
„Една от задачите е да изберем най-подходящия астероид с желаната структура, форма и орбита. Имаше концепции, според които се разглеждаше въпросът за поставянето на астероид в периодични орбити между Земята и Марс. Поведението на астероидите в този случай се промени по такъв начин, че те ще действат като транспортьори между двете планети. Допълнителната маса около астероида от своя страна осигурява защита от въздействието на космическата радиация."
„Основната задача, свързана с тази концепция, би била да преместим астероид, потенциално подходящ за обитаване, в определена орбита (това ще изисква технологии, които в момента не притежаваме), както и извличането и обработката на минерали на този астероид. И ние все още нямаме опит в това.”
„Размерът и плътността на такъв обект са по-подходящи за изпращане на екип от 4-6 души там, отколкото за изграждане на нещо на ниво колония. И НАСА сега се подготвя за това.
Слънчевата система отдавна не представлява особен интерес за писателите на научна фантастика. Но, изненадващо, за някои учени нашите „родни“ планети не предизвикват много вдъхновение, въпреки че все още не са практически изследвани.
Едва отворило прозорец към космоса, човечеството се втурва в непознати далечини, а не само в сънищата, както преди.
Сергей Королев също обеща скоро да лети в космоса „на синдикален билет“, но тази фраза е вече на половин век и космическата одисея все още е част от елита - твърде скъпо удоволствие. Преди две години обаче HACA стартира грандиозен проект 100 години звезден кораб,което включва постепенно и многогодишно създаване на научно-техническа основа за космически полети.
Очаква се тази безпрецедентна програма да привлече учени, инженери и ентусиасти от цял свят. Ако всичко е успешно, след 100 години човечеството ще може да построи междузвезден кораб и ще се движим из Слънчевата система като в трамваи.
И така, какви проблеми трябва да бъдат решени, за да стане звездният полет реалност?
ВРЕМЕТО И СКОРОСТТА СА ОТНОСИТЕЛНИ
Астрономията с автоматични космически кораби изглежда на някои учени като почти решен проблем, колкото и да е странно. И това въпреки факта, че няма абсолютно никакъв смисъл да се пускат автомати към звездите със сегашната скорост на охлюв (около 17 km/s) и друго примитивно (за такива непознати пътища) оборудване.
Сега американските космически кораби Pioneer 10 и Voyager 1 напуснаха Слънчевата система и вече няма връзка с тях. Pioneer 10 се движи към звездата Алдебаран. Ако нищо не му се случи, то ще достигне околностите на тази звезда... след 2 милиона години. По същия начин други устройства пълзят из просторите на Вселената.
Така че, независимо дали един кораб е населен или не, за да лети до звездите, той се нуждае от висока скорост, близка до скоростта на светлината. Това обаче ще помогне за решаването на проблема с летенето само до най-близките звезди.
„Дори ако успеем да построим звезден кораб, който може да лети със скорост, близка до скоростта на светлината“, пише К. Феоктистов, „времето на пътуване само в нашата Галактика ще се изчислява в хилядолетия и десетки хилядолетия, тъй като нейният диаметър е около 100 000 светлинни години години. Но на Земята много повече ще се случи през това време.“
Според теорията на относителността протичането на времето в две движещи се една спрямо друга системи е различно. Тъй като на големи разстояния корабът ще има време да достигне скорост, много близка до скоростта на светлината, времевата разлика на Земята и на кораба ще бъде особено голяма.
Предполага се, че първата цел на междузвездните полети ще бъде Алфа Кентавър (система от три звезди) - най-близката до нас. Със скоростта на светлината можете да стигнете до там за 4,5 години; на Земята през това време ще минат десет години. Но колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-голяма е разликата във времето.
Спомняте ли си известната „Мъглявина Андромеда“ на Иван Ефремов? Там полета се измерва в години, и то в земни. Красива приказка, няма какво да се каже. Тази желана мъглявина (по-точно галактиката Андромеда) обаче се намира на разстояние 2,5 милиона светлинни години от нас.
Според някои изчисления пътуването ще отнеме на астронавтите повече от 60 години (според звездните часовници), но на Земята ще премине цяла епоха. Как техните далечни потомци ще посрещнат космическите „неандерталци“? И дали Земята изобщо ще бъде жива? Тоест връщането по принцип е безсмислено. Въпреки това, като самия полет: трябва да помним, че виждаме галактиката мъглявина Андромеда такава, каквато е била преди 2,5 милиона години - толкова дълго пътува нейната светлина до нас. Какъв е смисълът да летиш към непозната цел, която може би отдавна не съществува поне в същия вид и на същото място?
Това означава, че дори полетите със скоростта на светлината са оправдани само до относително близки звезди. Устройствата, летящи със скоростта на светлината, обаче все още живеят само на теория, което прилича на научна фантастика, макар и научна.
КОРАБ С РАЗМЕРА НА ПЛАНЕТА
Естествено, на първо място учените излязоха с идеята да използват най-ефективната термоядрена реакция в двигателя на кораба - тъй като той вече беше частично усвоен (за военни цели). Въпреки това, за двупосочно пътуване със скорост, близка до скоростта на светлината, дори и при идеален дизайн на системата, се изисква съотношение на началната към крайната маса най-малко 10 на тридесета степен. Тоест космическият кораб ще изглежда като огромен влак с гориво с размерите на малка планета. От Земята е невъзможно да се изстреля такъв колос в космоса. Освен това е възможно да се сглоби в орбита, не напразно учените не обсъждат тази опция.
Идеята за фотонен двигател, използващ принципа на анихилация на материята, е много популярна.
Анихилацията е превръщането на частица и античастица при техния сблъсък в други частици, различни от първоначалните. Най-изследваната е анихилацията на електрон и позитрон, която генерира фотони, чиято енергия ще движи звездния кораб. Изчисленията на американските физици Ronan Keene и Wei-ming Zhang показват, че въз основа на съвременните технологии е възможно да се създаде анихилационен двигател, способен да ускори космически кораб до 70% от скоростта на светлината.
Започват обаче допълнителни проблеми. За съжаление, използването на антиматерия като ракетно гориво е много трудно. По време на анихилация възникват изблици на мощна гама радиация, вредна за астронавтите. В допълнение, контактът на позитронно гориво с кораба е изпълнен с фатална експлозия. И накрая, все още няма технологии за получаване на достатъчно количество антиматерия и нейното дългосрочно съхранение: например, антиводородният атом сега „живее“ по-малко от 20 минути, а производството на милиграм позитрони струва 25 милиона долара.
Но нека приемем, че с времето тези проблеми могат да бъдат разрешени. Все пак ще ви трябва много гориво, а началната маса на фотонния звезден кораб ще бъде сравнима с масата на Луната (според Константин Феоктистов).
ПЛАТНОТО Е СЪСКАНО!
Най-популярният и реалистичен космически кораб днес се счита за слънчева платноходка, чиято идея принадлежи на съветския учен Фридрих Зандер.
Слънчево (светлинно, фотонно) платно е устройство, което използва натиска на слънчева светлина или лазер върху огледална повърхност, за да задвижи космически кораб.
През 1985 г. американският физик Робърт Форуърд предложи дизайна на междузвездна сонда, ускорена от микровълнова енергия. Проектът предвиждаше сондата да достигне до най-близките звезди за 21 години.
На XXXVI Международен астрономически конгрес беше предложен проект за лазерен звезден кораб, чието движение се осигурява от енергията на оптични лазери, разположени в орбита около Меркурий. Според изчисленията пътят на звезден кораб с този дизайн до звездата Епсилон Еридани (10,8 светлинни години) и обратно ще отнеме 51 години.
„Малко вероятно е данните, получени от пътуване през нашата слънчева система, да постигнат значителен напредък в разбирането на света, в който живеем. Естествено, мисълта се обръща към звездите. В края на краищата, по-рано се разбираше, че полетите близо до Земята, полетите до други планети на нашата слънчева система не са крайната цел. Проправянето на пътя към звездите изглеждаше основната задача.”Тези думи не принадлежат на писател на научна фантастика, а на конструктора на космически кораб и космонавт Константин Феоктистов. Според учения нищо особено ново няма да бъде открито в Слънчевата система. И това въпреки факта, че човек досега е достигал само до Луната...
Извън Слънчевата система обаче налягането на слънчевата светлина ще се доближи до нула. Следователно има проект за ускоряване на слънчева платноходка с помощта на лазерни системи от някакъв астероид.
Всичко това е все още теория, но първите стъпки вече се правят.
През 1993 г. слънчево платно с ширина 20 метра беше разгърнато за първи път на руския кораб "Прогрес М-15" като част от проекта "Знамя-2". При скачването на „Прогрес“ със станцията „Мир“, нейният екипаж инсталира рефлекторно устройство на борда на „Прогрес“. В резултат на това рефлекторът създаде ярко петно с ширина 5 км, което премина през Европа към Русия със скорост 8 км/сек. Светлинното петно имаше яркост, приблизително еквивалентна на пълната Луна.
И така, предимството на слънчевата платноходка е липсата на гориво на борда, недостатъците са уязвимостта на структурата на платното: по същество това е тънко фолио, опънато върху рамка. Къде е гаранцията, че платното няма да получи дупки от космически частици по пътя си?
Версията с платна може да е подходяща за изстрелване на автоматични сонди, станции и товарни кораби, но не е подходяща за пилотирани полети за връщане. Има и други проекти за космически кораби, но те по един или друг начин напомнят горните (със същите мащабни проблеми).
ИЗНЕНАДИ В МЕЖДУЗВЕЗДНОТО ПРОСТРАНСТВО
Изглежда много изненади очакват пътниците във Вселената. Например, едва достигайки извън слънчевата система, американският апарат Pioneer 10 започна да изпитва сила с неизвестен произход, причинявайки слабо спиране. Бяха направени много предположения, включително все още неизвестните ефекти на инерцията или дори времето. Все още няма ясно обяснение на това явление, разглеждат се различни хипотези: от прости технически (например реактивна сила от изтичане на газ в апарат) до въвеждането на нови физични закони.
Друго устройство, Вояджър 1, откри зона със силно магнитно поле на границата на Слънчевата система. При него налягането на заредените частици от междузвездното пространство кара създаденото от Слънцето поле да стане по-плътно. Устройството също регистрира:
- увеличаване на броя на високоенергийните електрони (около 100 пъти), които проникват в Слънчевата система от междузвездното пространство;
- рязко повишаване на нивото на галактическите космически лъчи - високоенергийни заредени частици от междузвезден произход.
Пространството между звездите не е празно. Навсякъде има остатъци от газ, прах и частици. Когато се опитвате да пътувате със скорост, близка до скоростта на светлината, всеки атом, който се сблъска с кораба, ще бъде като високоенергийна частица космически лъч. Нивото на твърда радиация по време на такава бомбардировка ще се увеличи неприемливо дори по време на полети до близки звезди.
И механичното въздействие на частиците при такива скорости ще бъде като експлозивни куршуми. Според някои изчисления всеки сантиметър от защитния екран на космическия кораб ще бъде непрекъснато обстрелван със скорост 12 изстрела в минута. Ясно е, че никой екран няма да издържи на такова излагане в продължение на няколко години полет. Или ще трябва да има неприемлива дебелина (десетки и стотици метри) и маса (стотици хиляди тонове).
Всъщност тогава космическият кораб ще се състои главно от този екран и гориво, което ще изисква няколко милиона тона. Поради тези обстоятелства летенето с такива скорости е невъзможно, особено след като по пътя можете да се натъкнете не само на прах, но и на нещо по-голямо или да попаднете в капан в неизвестно гравитационно поле. И тогава смъртта отново е неизбежна. По този начин, дори и да е възможно да се ускори космическият кораб до подсветлинна скорост, той няма да достигне крайната си цел - по пътя му ще има твърде много препятствия. Следователно междузвездните полети могат да се извършват само при значително по-ниски скорости. Но тогава факторът време обезсмисля тези полети.
Оказва се, че е невъзможно да се реши проблема с транспортирането на материални тела на галактически разстояния със скорости, близки до скоростта на светлината. Няма смисъл да пробивате пространството и времето с помощта на механична структура.
КЪРТИЧНА ДУПКА
Писателите на научна фантастика, опитвайки се да преодолеят неумолимото време, измислиха как да „прогризват дупки“ в пространството (и времето) и да го „сгъват“. Те измислиха различни хиперпространствени скокове от една точка в пространството в друга, заобикаляйки междинните зони. Сега учените се присъединиха към писателите на научна фантастика.
Физиците започнаха да търсят екстремни състояния на материята и екзотични вратички във Вселената, където е възможно да се движите със свръхсветлинни скорости, противно на теорията на относителността на Айнщайн.
Ето как се появи идеята за дупката на червей. Тази дупка обединява две части на Вселената, като прорязан тунел, свързващ два града, разделени от висока планина. За съжаление, червееви дупки са възможни само в абсолютен вакуум. В нашата Вселена тези дупки са изключително нестабилни: те могат просто да се срутят, преди космическият кораб да стигне до тях.
Въпреки това, за да създадете стабилни червееви дупки, можете да използвате ефект, открит от холандеца Хендрик Казимир. Състои се във взаимното привличане на проводящи незаредени тела под въздействието на квантови трептения във вакуум. Оказва се, че вакуумът не е напълно празен, има колебания в гравитационното поле, в които спонтанно се появяват и изчезват частици и микроскопични червееви дупки.
Всичко, което остава, е да откриете една от дупките и да я разтегнете, като я поставите между две свръхпроводящи топки. Единият отвор на червеевата дупка ще остане на Земята, другият ще бъде преместен от космическия кораб със скорост, близка до светлинната, към звездата - крайния обект. Тоест космическият кораб сякаш ще пробие тунел. След като корабът достигне местоназначението си, дупката на червея ще се отвори за истинско светкавично междузвездно пътуване, чиято продължителност ще се измерва в минути.
БАЛОН НА РАЗРУШЕНИЕТО
Подобно на теорията за червеевата дупка е варп балон. През 1994 г. мексиканският физик Мигел Алкубиер извършва изчисления според уравненията на Айнщайн и открива теоретичната възможност за вълнова деформация на пространствения континуум. В този случай пространството ще се компресира пред космическия кораб и едновременно ще се разширява зад него. Звездният кораб е, така да се каже, поставен в мехур от кривина, способен да се движи с неограничена скорост. Гениалността на идеята е, че космическият кораб почива в мехур от кривина и законите на относителността не се нарушават. В същото време самият балон на кривина се движи, изкривявайки локално пространство-времето.
Въпреки невъзможността да пътува по-бързо от светлината, няма нищо, което да попречи на пространството да се движи или изкривяването на пространство-времето да се разпространява по-бързо от светлината, което се смята, че се е случило веднага след Големия взрив, когато се е образувала Вселената.
Всички тези идеи все още не се вписват в рамките на съвременната наука, но през 2012 г. представители на НАСА обявиха подготовката на експериментален тест на теорията на д-р Алкубиер. Кой знае, може би теорията на относителността на Айнщайн един ден ще стане част от нова глобална теория. В крайна сметка процесът на учене е безкраен. Това означава, че един ден ще можем да пробием през тръните до звездите.
Ирина ГРОМОВА
