Vízie na stáročia, nie desaťročia
Mali by sme cestovať vesmírom? Pohodlná odpoveď je nie. Vzhľadom na to, čo všetko nás ako ľudstvo a civilizáciu ohrozuje, by však nebolo múdre opustiť prieskum vesmíru, lety s ľudskou posádkou a v konečnom dôsledku hľadať iné miesta na život ako Zem.
Pred niekoľkými mesiacmi NASA oznámila podrobné Národný plán prieskumu vesmírudosiahnuť vznešené ciele stanovené v smernici prezidenta Trumpa o vesmírnej politike z decembra 2017. Tieto ambiciózne plány zahŕňajú: plánovanie pristátia na Mesiaci, dlhodobé rozmiestnenie ľudí na Mesiaci a okolo Mesiaca, posilnenie vedúcej pozície USA vo vesmíre a posilnenie súkromných vesmírnych spoločností a vývoj spôsobu, ako bezpečne pristáť amerických astronautov na povrchu Marsu.
Akékoľvek oznámenia týkajúce sa implementácie marťanských prechádzok do roku 2030 - ako sú zverejnené v novej správe NASA - sú však dosť flexibilné a môžu sa zmeniť, ak sa stane niečo, čo si vedci v súčasnosti nevšimli. Preto sa pred spresnením rozpočtu na misiu s posádkou plánuje napríklad zohľadniť výsledky Misia Mars 2020, v ktorom bude ďalší rover zbierať a analyzovať vzorky z povrchu Červenej planéty,
Lunárny vesmírny prístav
Harmonogram NASA bude musieť prežiť finančné výzvy, ktoré sú typické pre každú novú prezidentskú administratívu USA. Inžinieri NASA v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride v súčasnosti zostavujú kozmickú loď, ktorá v najbližších rokoch vezme ľudí späť na Mesiac a potom na Mars. Volá sa Orion a vyzerá trochu ako kapsula, v ktorej astronauti Apolla leteli na Mesiac takmer pred štyrmi desaťročiami.
Keďže NASA oslavuje svoje 60. výročie, je nádej, že v roku 2020 okolo Mesiaca a v roku 2023 s astronautmi na palube ho opäť vyšle na obežnú dráhu nášho satelitu.
Mesiac je opäť populárny. Zatiaľ čo Trumpova administratíva už dávno určila smer NASA na Mars, plán je najprv postaviť vesmírna stanica obiehajúca okolo Mesiaca, takzvaná brána alebo prístav, štruktúra podobná Medzinárodnej vesmírnej stanici, ktorá však slúži letom na povrch Mesiaca a v konečnom dôsledku aj na Mars. aj toto je v pláne stála základňa na našom prirodzenom satelite. NASA a administratíva si dali za cieľ najneskôr do roku 2020 podporiť stavbu bezpilotného robotického komerčného pristávacieho modulu na Mesiaci.
Loď Orion sa blíži k stanici na obežnej dráhe Mesiaca - vizualizácia
Oznámil to v auguste v Johnsonovom vesmírnom stredisku v Houstone viceprezident Mike Pence. Pence je predsedom novo zrekonštruovaného Národná vesmírna rada. Viac ako polovica navrhovaného rozpočtu NASA vo výške 19,9 miliardy dolárov na nadchádzajúci fiškálny rok bola vyčlenená na prieskum Mesiaca a zdá sa, že Kongres tieto opatrenia schváli.
Agentúra požiadala o nápady a návrhy pre vstupnú stanicu na obežnej dráhe okolo Mesiaca. Predpoklady sa týkajú predmostia pre vesmírne sondy, komunikačné relé a základňu pre automatizovanú prevádzku zariadení na mesačnom povrchu. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman a Nanoracks už predložili svoje návrhy NASA a ESA.
NASA a ESA predpovedajú, že budú na palube Lunárny vesmírny prístav tam budú môcť astronauti zostať až šesťdesiat dní. Zariadenie musí byť vybavené univerzálnymi vzduchovými uzávermi, ktoré umožnia posádke vstúpiť do vesmíru a pripojiť sa k súkromným kozmickým lodiam, ktoré sa zúčastňujú ťažobných misií, vrátane, ako by sa malo chápať, komerčných.
Ak nie radiácia, tak smrteľná beztiažová situácia
Aj keď túto infraštruktúru vybudujeme, rovnaké problémy spojené s diaľkovým cestovaním ľudí vo vesmíre ešte nezmiznú. Náš druh naďalej bojuje s beztiažovým stavom. Mechanizmy priestorovej orientácie môžu viesť k veľkým zdravotným problémom a tzv. vesmírna choroba.
Čím ďalej od bezpečného kokónu atmosféry a magnetického poľa Zeme, tým viac radiačný problém - riziko rakoviny rastie tam každým ďalším dňom. Okrem rakoviny môže spôsobiť aj sivý zákal a príp Alzheimerovej choroby. Navyše, keď rádioaktívne častice zasiahnu atómy hliníka v trupoch lodí, častice vyrazia do sekundárneho žiarenia.
Riešením by bolo plasty. Sú ľahké a pevné, plné atómov vodíka, ktorých drobné jadrá neprodukujú veľa sekundárneho žiarenia. NASA testuje plasty, ktoré dokážu znížiť radiáciu v kozmických lodiach alebo skafandroch. Ďalší nápad antiradiačné clony, napríklad magnetické, čím vzniká náhrada za pole, ktoré nás na Zemi chráni. Vedci z European Space Radiation Superconducting Shield pracujú na horčíkovom diboridovom supravodiči, ktorý vytvorením magnetického poľa bude odrážať nabité častice preč od lode. Štít funguje pri -263°C, čo sa nezdá veľa, vzhľadom na to, že vo vesmíre je už veľmi chladno.
Nová štúdia ukazuje, že úroveň slnečného žiarenia stúpa o 10 % rýchlejšie, než sa pôvodne predpokladalo, a že radiačné prostredie vo vesmíre sa časom zhorší. Nedávna analýza údajov z prístroja CRaTER na lunárnom orbiteri LRO ukázala, že radiačná situácia medzi Zemou a Slnkom sa časom zhoršila a že nechránený astronaut môže dostať o 20 % viac dávok žiarenia, ako sa doteraz predpokladalo. Vedci naznačujú, že veľká časť tohto dodatočného rizika pochádza z častíc kozmického žiarenia s nízkou energiou. Majú však podozrenie, že týchto dodatočných 10 % by mohlo v budúcnosti spôsobiť vážne obmedzenia na prieskum vesmíru.
Stav beztiaže ničí telo. Okrem iného to vedie k tomu, že niektoré imunitné bunky nemôžu vykonávať svoju prácu a červené krvinky odumierajú. Spôsobuje tiež obličkové kamene a oslabuje srdce. Astronauti na ISS bojujú so svalovou slabosťou, kardiovaskulárnym poklesom a úbytkom kostnej hmoty, ktoré trvajú dve až tri hodiny denne. Na palube však stále strácajú kostnú hmotu.
Astronautka Sunita Williamsová počas cvičenia na ISS
Riešením by bolo umelá gravitácia. Na Massachusetts Institute of Technology testuje bývalý astronaut Lawrence Young centrifúgu, ktorá trochu pripomína víziu z filmu. Ľudia ležia na boku, na plošine a tlačia inerciálnu štruktúru, ktorá sa otáča. Ďalším sľubným riešením je kanadský projekt na negatívny tlak dolnej časti tela (LBNP). Samotné zariadenie vytvára balast okolo pása osoby, čím vytvára pocit ťažkosti v dolnej časti tela.
Častým zdravotným rizikom na ISS sú malé predmety plávajúce v kabínach. Ovplyvňujú oči astronautov a spôsobujú odreniny. Pre oči vo vesmíre to však nie je najhorší problém. Stav beztiaže mení tvar očnej gule a ovplyvňuje ju znížené videnie. Ide o vážny problém, ktorý ešte nie je vyriešený.
Zdravie vo všeobecnosti sa na vesmírnej lodi stáva ťažkou záležitosťou. Ak na Zemi prechladneme, zostaneme doma a hotovo. V tesne zbalenom, uzavretom prostredí naplnenom recirkulovaným vzduchom a množstvom dotykov spoločných povrchov, kde je ťažké poriadne sa umyť, veci vyzerajú úplne inak. V tomto čase ľudský imunitný systém nefunguje dobre, a tak sú členovia misie niekoľko týždňov pred odletom izolovaní, aby sa ochránili pred chorobami. Nevieme presne prečo, ale baktérie sú čoraz nebezpečnejšie. Navyše, ak kýchnete vo vesmíre, všetky kvapôčky vyletia a pokračujú v lete ďalej. Keď má niekto chrípku, budú ju mať všetci na palube. A cesta na kliniku alebo do nemocnice je dlhá.
Posádka 48 expedícií na palube ISS - realita života na palube kozmickej lode
Ďalší veľký problém vesmírneho cestovania vyriešený žiadne pohodlie života. Mimozemské expedície v podstate pozostávajú z prechodu nekonečného vákua v tlakovej nádobe, ktorá je udržiavaná pri živote posádkou strojov, ktoré spracúvajú vzduch a vodu. Je tu málo miesta a žijete v neustálom strachu z radiácie a mikrometeoritov. Ak sme ďaleko od akejkoľvek planéty, nie je výhľad von, iba hlboká temnota vesmíru.
Vedci hľadajú nápady, ako oživiť túto hroznú monotónnosť. Jedným z nich je Virtuálna realitakde by sa astronauti mohli zdržiavať. Vec inak známa, aj keď pod iným názvom, z románu Stanisława Lema.
Je výťah lacnejší?
Cestovanie vesmírom je nekonečný rad extrémnych situácií, ktorým sú vystavení ľudia a zariadenia. Na jednej strane boj proti gravitácii, preťaženiu, žiareniu, plynom, toxínom a agresívnym látkam. Na druhej strane elektrostatické výboje, prach, rýchlo sa meniace teploty na oboch stranách váhy. Navyše, všetko toto potešenie je strašne drahé.
Dnes potrebujeme asi 20 tis. dolárov na vyslanie kilogramu hmoty na nízku obežnú dráhu Zeme. Väčšina týchto nákladov súvisí s dizajnom a prevádzkou. zavádzací systém. Časté a dlhé misie vyžadujú značné množstvo spotrebného materiálu, paliva, náhradných dielov, spotrebného materiálu. Vo vesmíre je oprava a údržba systému nákladná a náročná.
Vesmírny výťah - vizualizácia
Myšlienka finančnej úľavy je aspoň čiastočne konceptom vesmírny výťahspojenie určitého bodu našej zemegule s cieľovou stanicou umiestnenou niekde vo vesmíre po celom svete. Prebiehajúci experiment vedcov z univerzity Shizuoka v Japonsku je prvým svojho druhu na mikroúrovni. V hraniciach projektu Vesmírny autonómny robotický satelit (STARS) dva malé satelity STARS-ME prepojí 10-metrový kábel, ktorý bude pohybovať malým robotickým zariadením. Toto je predbežný mini-model vesmírneho žeriavu. Ak bude úspešný, môže prejsť do ďalšej fázy projektu vesmírneho výťahu. Jeho vytvorením by sa výrazne znížili náklady na prepravu ľudí a predmetov do a z vesmíru.
Musíte tiež pamätať na to, že vo vesmíre nie je GPS a priestor je obrovský a navigácia nie je jednoduchá. Deep Space Network - zbierka anténnych polí v Kalifornii, Austrálii a Španielsku - zatiaľ je to jediný mimozemský navigačný nástroj, ktorý máme. Na tomto systéme sa spolieha prakticky všetko, od študentských satelitov až po kozmickú loď New Horizons, ktorá momentálne preráža Kuiperov pás. Ten je preťažený a NASA zvažuje obmedzenie jeho dostupnosti na menej kritické misie.
Samozrejme, existujú nápady na alternatívne GPS pre vesmír. Joseph Guinn, odborník na navigáciu, sa rozhodol vyvinúť autonómny systém, ktorý by zbieral snímky cieľov a blízkych objektov pomocou ich relatívnych polôh na trianguláciu súradníc kozmickej lode – bez potreby pozemnej kontroly. Skrátene to nazýva Deep Space Positioning System (DPS).
Napriek optimizmu lídrov a vizionárov – od Donalda Trumpa po Elona Muska – mnohí odborníci stále veria, že skutočná perspektíva kolonizácie Marsu nie je desaťročia, ale storočia. Existujú oficiálne dátumy a plány, no mnohí realisti pripúšťajú, že pre človeka bude dobré vkročiť na Červenú planétu až do roku 2050. A ďalšie expedície s ľudskou posádkou sú čistou fantáziou. Veď okrem vyššie uvedených problémov je potrebné vyriešiť ešte jeden zásadný problém – žiadny pohon pre naozaj rýchle cestovanie vesmírom.
