Без чего можно обойтись в исследованиях космоса выберите ответ
Новое в блогах
13 самых больших проблем в исследовании космоса
Человечество зародилось в Африке. Но не все мы остались там, более чем тысячи лет наши предки распространялись по всему континенту и затем покинули его. Когда они добрались до моря, они построили лодки и пересекли под парусом огромные расстояния до островов, о существовании которых они возможно и не знали. Почему?
Вероятно, по той же самой причине, почему мы смотрим на Луну и звезды и говорим: “Что происходит там? Мы могли туда добраться? Возможно, мы могли бы туда полететь”.
Космос, конечно, более враждебен к человеческой жизни, чем поверхность моря; возможность избежать силы тяжести Земли влечет за собой намного больше работы и расходов, чем отчаливать на лодке от берега. Но тогда лодки были передовой технологией своего времени. Путешественники тщательно планировали свои опасные поездки, и многие из них умерли, пытаясь узнать то, что было за горизонтом. Покорение космоса с целью поиска новой среды обитания — это грандиозный, опасный, и, быть может, невозможный проект. Но это никогда не останавливало людей от попытки.
1. ВЗЛЕТ
Мощные силы сговорились против вас — в частности, гравитация. Если объект над поверхностью Земли хочет летать свободно, он должен буквально выстрелить вверх со скоростью, превышающей 25 000 миль в час. Это влечет большие денежные затраты.
Сэкономить деньги поможет многоразовое использование летающих кораблей. Ракеты Spacex Falcon 9 например, разрабатывались для многоразового использования. и как нам известно, уже есть попытки удачного приземления.
2. ПОЛЕТ
НАШИ КОРАБЛИ СЛИШКОМ МЕДЛЕННЫЕ
Лететь сквозь космос легко. Это — вакуум, в конце концов; ничто не замедляет вас. Но при старте ракеты возникают сложности. Чем больше масса объекта, тем больше силы нужно, чтобы переместить его, и ракеты имеют огромную массу. Химическое ракетное топливо отлично подходит для первоначального ускорения, но драгоценный керосин сгорает за считанные минуты. Импульсное ускорение позволит долететь до Юпитера за 5-7 лет. Это чертовски много фильмов в полете. Нам нужен радикальный новый метод для развития скорости полета.
3. КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР
Поздравлем! Вы успешно запустили ракету на орбиту. Но прежде чем вы вырветесь в космос, откуда не возьмись появится обломок старого спутника и врежется в ваш топливный бак. Все, ракеты больше нет.
Это проблема космического мусора, и это очень реально. «Американская Сеть Наблюдения» за космическим пространством обнаружила 17,000 объектов — каждый, размером с мяч — мчащийся вокруг Земли на скоростях больше чем 17,500 миль в час; и еще почти 500,000 обломков размером менее 10 см. Адаптеры запуска, крышки для объективов, даже пятно краски могут пробить воронку в критических системах.
Щиты Уиппла — слои металла и кевлара — могут защитить от крохотных частей, но ничто не может спасти вас от целого спутника. Их насчитывается около 4000 на орбите Земли, большинство погибших в воздухе. Управление полетом помогает избежать опасных путей, но не идеально.
Вытолкнуть их из орбиты не реалистично — это займет целую миссию, чтобы избавиться лишь от одного мертвого спутника. Так что теперь все спутники будут падать с орбиты самостоятельно. Они будут выбрасывать за борт дополнительное топливо, а затем использовать ракетные ускорители или солнечный парус, чтобы направиться вниз к Земле и сгореть в атмосфере.
4. НАВИГАЦИЯ
НЕТ НИКАКОГО GPS ДЛЯ КОСМОСА
«Сеть Открытого космоса», антенны в Калифорнии, Австралии, и Испании, являются единственным навигационным инструментом для космоса. Все, что запускается в космос — от спутников студенческих проектов до зонда «Новые горизонты», блуждающего через Пояс Копейра, зависит от них.
Но с большим количеством миссий, сеть становится переполненной. Коммутатор часто занят. Так что в ближайшем будущем, НАСА работает над тем, чтобы облегчить нагрузку. Атомные часы на самих кораблях сократят время передачи в половину, позволяя вычислять расстояния с единственной передачей информации из космоса. И увеличение пропускной способности лазеров будет обрабатывать большие пакеты данных, таких как фотографии или видео-сообщения.
Но чем дальше ракеты отдаляются от Земли, тем менее надежным становится этот метод. Конечно, радиоволны путешествуют со скоростью света, но передачи в глубокий космос по-прежнему занимают несколько часов. И звезды могут указать вам направление, но они слишком далеко, чтобы указать вам, где вы находитесь.
Эксперт по навигации открытого космоса Джозеф Гинн хочет проектировать автономную систему для будущих миссий, которая собрала бы изображения целей и соседних объектов и использовала бы их относительное местоположение, чтобы разбить на треугольники координат космического корабля, не требующее никакого наземного управления.
Это будет как GPS на Земле. Вы ставите GPS приемник на свое авто и проблема решена.
5. РАДИАЦИЯ
КОСМОС ПРЕВРАТИТ ВАС В МЕШОК С РАКОМ
Вне безопасного кокона атмосферы Земли и магнитного поля, вас ждет космическая радиация, и это смертельно. Кроме рака, это может также вызвать катаракту и возможно болезнь Альцгеймера.
Когда субатомные частицы стучат в атомы алюминия, из которого сделан корпус космического корабля, их ядра взрываются, испуская еще больше сверхбыстрых частиц, называемых вторичной радиацией.
Решение проблемы? Одно слово: пластик. Он легкий и крепкий, и он полон водородных атомов, маленькие ядра которых не производят много вторичной радиации. НАСА тестирует пластик, который сможет смягчить радиацию в космических кораблях или космических скафандрах.
Или как насчет этого слова: магниты. Ученые на космическом радиационном проекте «Щит Сверхпроводимости» работают над диборидом магния — сверхпроводник, который отклонил бы заряженные частицы далеко от судна.
6. ЕДА И ВОДА
НА МАРСЕ НЕТ СУПЕРМАРКЕТОВ
В августе прошлого года астронавты на ISS съели несколько листьев салата, который они вырастили в космосе, впервые. Но крупномасштабное озеленение в нулевой гравитации — это сложно. Вода плавает вокруг в пузырях вместо того, чтобы сочиться через почву, поэтому, инженеры изобрели керамические трубы, чтобы направлять воду вниз к корням растений.
Некоторые овощи уже довольно космически-эффективны, но ученые работают над генетически модифицированной карликовой сливой, высотой меньше метра. Белки, жиры и углеводы могут восполнятся за счет более разнообразного урожая — как картофель и арахис.
Но все это будет зря, если вы исчерпаете всю воду. (На ISS системе переработки мочи и воды необходим периодический ремонт, и межпланетные экипажи не смогут рассчитывать на доукомплектование новых частей.) ГМО здесь тоже могут помочь. Майкл Флинн, инженер научно-исследовательского центра НАСА, работает над водным фильтром, сделанным из генетически модифицированных бактерий. Он сравнил это с тем, как тонкий кишечник перерабатывает то, что вы пьете. В основном вы — система рециркуляции воды, со сроком полезного использования 75 или 80 лет.
7. МЫШЦЫ И КОСТИ
НЕВЕСОМОСТЬ ПРЕОБРАЗУЕТ ВАС В МЕСИВО
Невесомость разрушает тело: определенные иммунные клетки не в состоянии выполнять свою работу, а эритроциты взрываются. Это способствует появлению камней в почках и делает ваше сердце ленивым.
Астронавты на ISS тренируются, чтобы бороться с атрофией мышц и потерей костной массы, но они все еще теряют массу кости в космосе, и те циклы вращения невесомости не помогают другим проблемам. Искусственная гравитация исправила бы все это.
В своей лаборатории в массачусетском технологическом институте, бывший астронавт Лоуренс Янг проводит испытания на центрифуге: испытуемые лежат на боку на платформе и вращают ногами педали на стационарном колесе, а вся конструкция постепенно раскручивается вокруг своей оси. Результирующая сила воздействует на ноги космонавтов, отдалённо напоминая гравитационное воздействие.
Тренажёр Янга слишком ограничен, его можно использовать использовать больше часа или два в день, для постоянной гравитации, целый космический корабль должен будет стать центрифугой.
8. ПСИХИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ
Когда у человека случается инсульт или сердечный приступ, врачи иногда понижают температуру пациента, замедляя их метаболизм, чтобы уменьшить повреждение от отсутствия кислорода. Это — уловка, которая могла бы работать и для астронавтов. Межпланетное путешествие в течение года (как минимум), проживание в тесном космическом корабле с плохой едой и нулевой частной жизнью — рецепт для космического безумия.
Вот почему Джон Брэдфорд говорит, что мы должны спать во время космического путешествия. Президент проектной фирмы SpaceWorks и соавтор отчета для НАСА на длинных миссиях, Брэдфорд считает, что криогенная заморозка экипажа сократит расходы еды, воды, и сохранит команду от психического расстройства.
9. ПОСАДКА
Планета, привет! Вы были в космосе в течение многих месяцев или даже несколько лет. Далекий мир наконец виднеется через ваш иллюминатор. Все, что вы должны сделать — приземлиться. Но вы кренитесь через лишенное трения пространство со скоростью 200,000 миль в час. О, да, и еще есть гравитация планеты.
Проблема приземления все еще одна из самых актуальных, которую предстоит решить инженерам. Вспомните неудачную посадку «Скиапарелли» на Марс.
10. РЕСУРСЫ
ВЫ НЕ МОЖЕТЕ ВЗЯТЬ ГОРУ АЛЮМИНИЕВОЙ РУДЫ С СОБОЙ
Когда космические корабли отправятся в долгое путешествие, они возьмут с собой запасы с Земли. Но вы не можете взять с собой все. Семена, кислородные генераторы, возможно несколько машин для строительства инфраструктуры. Но поселенцы должны будут сделать все остальное сами.
11. ИССЛЕДОВАНИЕ
МЫ НЕ МОЖЕМ СДЕЛАТЬ ВСЕ САМИ
Собаки помогли людям колонизировать Землю, но они не выжили бы на Марсе. Чтобы распространиться в новом мире, нам будет нужен новый лучший друг: робот.
Колонизация планеты требует много трудной работы, и роботы могут весь день рыть, не имея необходимость есть или дышать. Текущие прототипы — большие и громоздкие, они с трудом передвигаются по земле. Таким образом, роботы должны быть не похожи на нас, это может быть лёгкий управляемый бот с клешнями в форме экскаваторного ковша, разработанный НАСА, чтобы вырыть лед на Марсе.
Однако, если работа требует ловкости и точности, то тут не обойтись без человеческих пальцев. Сегодняшний космический скафандр разработан для невесомости, а не для пеших прогулок по экзопланете. У прототипа НАСА Z-2 есть гибкие суставы и шлем, который дает четкое представление о любой тонкой фиксации потребностей проводки.
12. КОСМОС ОГРОМЕН
ВАРП-ДВИГАТЕЛИ ВСЕ ЕЩЕ НЕ СУЩЕСТВУЮТ
Самой быстрой вещью, которую когда-либо строили люди, является зонд по имени Гелиос 2. Он уже не функционирует, но если бы в космосе был звук, то вы услышали бы его крик, поскольку он до сих пор вращается вокруг солнца на скоростях больше чем 157,000 миль в час. Это почти в 100 раз быстрее, чем пуля, но даже в при такой скорости потребовалось бы приблизительно 19,000 лет, чтобы достигнуть ближайшую к нам звезду — Альфа Центавра. Во время такого длительного полета сменилось бы тысячи поколений. И вряд ли кто-то мечтает умереть от старости в космическом корабле.
Чтобы победить время нам нужна энергия — очень много энергии. Возможно вы могли бы добыть на Юпитере достаточное количества гелия 3 для термоядерного синтеза (после того, как изобретем термоядерные двигатели, конечно же). Теоретически, околосветовых скоростей можно добиться с помощью энергии аннигиляции материи и антивещества, но заниматься подобным на Земле — опасно.
“Вы никогда не хотели бы делать это на Земле”, говорит Ле Джонсон, техник НАСА, который работает над сумасшедшими идеями звездолета. “Если вы сделаете это в открытом космосе, и что-то пойдет не так, вы не разрушаете континент”. Слишком сильно? Как насчет солнечной энергии? Все, что вам потребуется — это парус, размером с Техас.
Намного более изящное решение взломать исходный код вселенной — с помощью физики. Теоретический двигатель Мигеля Алькубьерре сжал бы пространство-время перед вашим кораблем и расширил бы позади него, так вы могли бы перемещаться скоростью, превышающую скорость света.
Человечеству будут нужны еще несколько Эйнштейнов, работающих в местах как Большой Адронный Коллайдер, чтобы распутать все теоретические узлы. Вполне возможно, что мы сделаем некоторое открытие, которое изменит все, но этот прорыв вряд ли спасет сложившуюся ситуацию. Если вы хотите больше открытий, вы должны вкладывать в них большие деньги.
13. ЕСТЬ ТОЛЬКО ОДНА ЗЕМЛЯ
МЫ ДОЛЖНЫ ИМЕТЬ СМЕЛОСТЬ ОСТАТЬСЯ
Пара десятилетий назад, научно-фантастический автор Ким Стэнли Робинсон изобразил схематически будущую утопию на Марсе, построенном учеными из перенаселенной, перенапрягшей Земли. Его «Марсианская трилогия» сделала мощный толчок для колонизации Солнечной системы. Но, на самом деле, кроме науки, почему мы стремимся в космос?
Потребность исследовать заложена в наши гены, это единственный аргумент — первопроходческий дух и желание узнать свое предназначение. «Несколько лет назад мечты о покорении космоса занимали наше воображение, — вспоминает сотрудник NASA, астроном Хайди Хаммел. — Мы говорили на языке отважных покорителей космоса, но всё изменилось после того, как станция «Новые горизонты» пролетела мимо Плутонав июле 2015 года. Перед нами открылось всё многообразие миров Солнечной системы».
А что же с судьбой и предназначением человечества? Историки знают лучше. Расширение Запада было захватом земли, и великие исследователи были главным образом в нем ради ресурсов или сокровищ. Человеческая охота к перемене мест выражается только в обслуживании политического или экономического желания.
Конечно, нависшее разрушение Земли может быть стимулом. Исчерпайте ресурсы планеты, измените климат, и космос станет единственной надеждой на выживание.
Но это опасный ход мыслей. Это создает моральную опасность. Люди думают, что если мы испортим окончательно Землю, то можем начать с чистого листа где-нибудь на Марсе. Это неправильное суждение.
Насколько нам известно, Земля — единственное пригодное для жилья место в известной нам Вселенной. И если мы собираемся покинуть эту планету, то это должно быть нашим желанием, а не следствием безвыходного положения.
Викторина про космос с вопросами и ответами
Космос. Так много в этом слове манящего и интересного. Космические виды завораживают, увлекают, от них сложно оторваться, а знания о космосе по настоящему интересуют и взрослых и детей. Сегодня хочу посвятить свою статью космосу, викторина про космос для малышей и детей по старше, а также для взрослых — каждый найдет вопросы по душе, и я уверена, что узнает много нового.
космос
Что такое викторина?
Формат викторины часто используется в обучающей и школьных программах. Викторина имеет игровую форму, а как информация легко усваивается детьми и взрослыми, быстрее запоминается. Викторина предполагает выбор правильных ответов на поставленные вопросы. Обычно викторины делятся по тематикам, в нашем случае это будет викторина про космос, а также по возрастным ограничениям.
Если вы педагог, то готовя викторину про космос не забывайте про игровую обстановку и атмосферу. Детям очень понравится не просто делиться на команды, а образовывать экипажи космических ракет, а также вместе отправиться в воображаемое космическое путешествие и даже встретить пришельцев. За правильные ответы подготовьте награды, это могут быть жетоны в виде звездочек, планет или даже смешных инопланетян. Используя игровую форму вы не только поможете детям получить новые полезные знания, но и доставите массу положительных эмоций.
Космонавт
Космическая викторина для малышей
Викторина про космос для дошколят должна содержать несложные, но интересные вопросы. Вы можете применять картинки и иллюстрации, детки будут угадывать изображения, отвечать на вопросы. Для дошкольников уместно будет использовать загадки, дети с удовольствием участвуют в таких космических викторинах.
Вопросы для космос для дошкольников:
Для старших дошкольников можно использовать следующие вопросы про космос:
Для деток постарше (начальная школа) подойдут следующие вопросы про космос.
Вопросы про космос для детей
Школьники могут проходить космическую викторину уже на компьютерах или также отвечая на вопросы учителя или мамы. Мы предлагаем вам интерактивный вариант викторины «Путешествие по Солнечной системе», проверьте свои знания, а затем и задайте вопросы про космос своим школьникам:
Путешествие по Солнечной системе
Хотите весело провести время и узнать качество своих знаний о космосе? Предлагаем несложную, но интересную космическую викторину! Отвечайте на вопросы, узнавайте новое и закрепляйте свои знания!
Викторина об освоении космоса
Еще одна интересная викторина для учеников 1-3 классов. Вопросы про освоение космоса будут интересны. Уверены, что после такой космической викторины, родители еще долго будут отвечать на каверзные вопросы своих детей.
Космическая викторина «Да или нет»
Еще один вид вопросов, которые можно использовать при проведении викторин. Дети могут отвечать Да или Нет, в зависимости от вопроса. Вот еще один пример викторины про космос для детей из начальной школы:
Космическая викторина для школьников средних классов
Если дети уже отлично знают ответы на все выше перечисленные вопросы, можно переходить к викторинам для школьников средних классов. Для ребят 5-7 классов будут интересны форматы по типу телевизионных шоу, например, «Что? Где? Когда?» и др. То есть вопросы открытые и дети сами должны подобрать на них ответы. Вот примеры такой викторины:
Викторина Назовите имя?
Интересным форматом космических викторин будет отгадывание известных имен людей, которые внесли свой вклад в развитие космонавтики и астрономии.
Викторина для взрослых и старшеклассников
Безусловно, космос интересен не только малышам и школьникам начальных классов, ученики 9-11 классов тоже с удовольствием участвуют в викторинах и соревнуются в эрудиции. Викторина про космос освежит знания и позволит проявить свою смекалку. Вот несколько интересных космических вопросов для взрослых:
Занимательные задачи
Викторина — это проверка знаний, хорошей памяти и эрудиции. А еще она может задействовать логику. Для этого используйте занимательные задачи про космос. Вы можете использовать следующие задачи:
Мы уверены, что викторина про космос будет интересна людям всех возрастов. Веселые загадки для малышей, каверзные вопросы для взрослых и интересные вопросы с ответами для детей среднего школьного возраста. Надеемся, что наши вопросы и загадки про космос будут вам полезны и превратят День Космонавтики или просто урок изучения космоса в увлекательное занятие, от которого все получат огромное количество пользы и удовольствия.
Делитесь в комментариях, как прошли космическую викторину? Сколько баллов набрали? Какой вопрос понравился больше всего?
Освоение космоса человеком
Освоение космоса — одна из ярчайших страниц истории человечества.
После запуска первых искусственных спутников и первых пилотируемых полетов по околоземным орбитам, людей в самых отдаленных уголках планеты охватило чувство общности и гордости. Они восхищались могуществом человеческого разума и были потрясены величием Вселенной, которая словно вплотную приблизилась к Земле. Но лишь немногие в ту пору догадывались о том, какие великие перемены несет космонавтика сложившемуся веками укладу жизни, как глубоко она войдет в жизнь буквально каждой семьи.
Современный информационный мир немыслим без космических систем связи, исследовательских космических аппаратов, буквально каждый новый шаг в развитии современных технологий связан с открытиями, сделанными при исследовании Вселенной.
Больше века назад основоположник теоретической космонавтики К. Циолковский писал: «Земля есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. » Пока еще космонавтика делает первые шаги. Кое-кто даже считает, что исследование космоса обходится слишком дорого, и эти деньги лучше вложить в земную экономику.
Космический корабль
Космический корабль — это пилотируемый аппарат, предназначенный для выполнения полетов людей в космическом пространстве. Он обеспечивает также доставку людей в космос и безопасное их возвращение на Землю (или на иные планеру, спутник, космическую станцию).
Первым пилотируемым космическим кораблем стал советский «Восток-1», на котором Юрий Гагарин совершил первый полноценный космический полет, облетев Землю с первой космической скоростью.
В отличие от беспилотных аппаратов, одной из основных задач при конструировании космических кораблей стало создание безопасной, надежной и точной системы возвращения экипажа на Землю. Также космический корабль обязательно должен быть оснащен системой жизнеобеспечения экипажа. Одним из самых удачных проектов, созданных с учетом этих требований, стал космический корабль «Союз».
Одной из главных составляющих космического корабля является спускаемый аппарат. Он должен благополучно доставить космонавтов и оборудование с орбиты на Землю. Спускаемые аппараты могут быть пилотируемыми.
Первые полет в космос
Имя гражданина СССР Юрия Гагарина известно большинству землян. 12 апреля 1961 г. был начат отсчет космической эры человечества — на корабле «Восток» стартовал первый космонавт.
Полет Юрия Гагарина продолжался 1 час 48 минут. После одного витка вокруг Земли спускаемый аппарат корабля совершил посадку в Саратовской области. На высоте нескольких километров Гагарин катапультировался и совершил мягкую посадку на парашюте недалеко от спускаемого аппарата.
Первому космонавту планеты было присвоено звание Героя Советского Союза, а день его полета стал национальным праздником — Днем космонавтики.
Фото Гагарина облетело весь мир, международный престиж СССР невероятно возрос. Да и сам по себе первый в истории полет человека в космос имел огромное научное и практическое значение.
До сегодняшнего дня в космосе побывали 431 землянин из 32 стран. Космическими рекордсменами по-преж нему остаются россияне. Больше всего времени за пределами Земли провел космонавт Сергей Авдеев — 747 суток и 14 часов. В открытом космосе побывали 149 человек. Рекорд пребывания за бортом космического корабля принадлежит американцам Джеймсу Воссу и Сьюзен Хелмс, которые при монтаже Международной космической станции находились в открытом пространстве 8 ч 56 мин.
Зоопарк на орбите
Но задолго до полета Гагарина в космосе побывали различные животные. Ученым-космобиологам требовались данные о том, как функционируют живые организмы в условиях больших перегрузок и невесомости. Академик О. Газенко начал подготовку полетов живых существ в космос еще в 1948 г. Первыми земными существами, побывавшими за пределами атмосферы планеты стали две собаки — Цыган и Дезик. В 1951 г. они совершили «прыжок» на высотной ракете и благополучно вернулись на Землю. В 1957 г. собака Лайка совершила длительный полет на искусственном спутнике Земли, который, как это ни печально, не имел устройств для посадки и через некоторое время сгорел в атмосфере.
Перед полетом животные проходили серьезную подготовку. Их учили носить специальную одежду со множеством датчиков и не бояться замкнутого пространства. Первых собак-космонавтов запускали на высоты от 100 до 450 км. Головная часть ракеты с кабиной отделялась и приземлялась вместе с животным на парашюте. Все собаки «космонавты» были дворняжками, а отбирали их «по весу» — он не должен был превышать 4—5 кг.
До того, как в космос поднялся человек, там побывали около четырех десятков собак, а также мыши, крысы, морские свинки, обезьяны, мухи-дрозофилы и семена ряда растений. Первый благополучно закончившийся орбитальный полет в 1960 г. совершили собаки Белка и Стрелка, ставшие знаменитыми. Корабль, на котором они летели, имел все системы, необходимые для полета человека.
Собаки провели больше суток в состоянии невесомости.
А первый облет живыми существами Луны был выполнен черепахами на космическом аппарате «Зонд-5» в сентябре 1968 г.
Что происходит с человеком в космосе?
В бескрайней Вселенной кроме звезд, планет, комет, астероидов, метеоритов и космической пыли есть еще нечто. Это — космическое пространство.
Издавна считалось, что пространство между светилами ничем не заполнено — иначе как бы мы могли видеть далекие звезды. Когда же в 19 в. была создана теория электромагнитного поля, некоторые физики предположили, что пространство Вселенной заполнено некой невидимой субстанцией, при посредстве которой передаются волны различных типов. Она получила название светоносного эфира. Но уже в начале 20 в. выяснилось, что на самом деле все обстоит иначе. Межзвездное пространство оказалось не абсолютной пустотой и не гигантским хранилищем светоносного эфира. Его заполняло обычное вещество, но очень разреженное, межзвездные магнитные поля и космические излучения. А в наши дни — еще и «космический мусор», образовавшийся в результате деятельности человека в окрестностях нашей планеты.
Но что ждет человека, оказавшегося без специальных защитных средств один на один с космосом?
Раньше, когда этот вопрос был не изучен, считалось, что человек без скафандра мгновенно замерзнет — ведь температура космического пространства близка к абсолютному нулю, что жидкости его тела, насыщенные газами, мгновенно вскипят, а само тело просто взорвется. Во всяком случае, мгновенная потеря сознания гарантирована.
С развитием космонавтики выяснилось, что это не так. Незащищенный человек, оказавшийся в межпланетном пространстве, действительно погибнет от недостатка кислорода, но до этого у него есть от одной до трех минут для того, чтобы предпринять шаги к спасению. Если не задерживать воздух в легких, а сразу сделать резкий выдох (иначе легкие будут сильно травмированы), то 30—60 с пребывания в открытом космосе не причинят необратимых последствий организму человека.
Специалистами Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) был зарегистрирован случай, когда астронавт-исследователь случайно оказался в полном вакууме из-за повреждения скафандра. Астронавт оставался в сознании приблизительно полминуты. Позже он рассказывал, что перед тем, как потерять сознание, почувствовал, как слюна на его языке закипает.
Мусорная угроза
В настоящее время на околоземных орбитах вращаются около 12 тыс. отработавших свой ресурс космических аппаратов и ступеней ракет носителей. Часть из них разрушается при столкновениях с мелкими метеоритами, превращаясь в тучи мелкого металлического хлама, смертельно опасного для пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций и, в особенности, для космонавтов, совершающих выходы в открытый космос.
Такие выходы совершаются в специальных защитных скафандрах, снабженных запасом кислорода и оборудованных устройствами для поддержания комфортной температуры тела космонавта. Однако тонкая оболочка скафандра не в состоянии защитить человека при столкновении с мелким космическим мусором. А его количество с каждым годом продолжает увеличиваться. Даже небольшое нарушение герметичности скафандра грозит космонавту удушьем и смертью, если он не сумеет быстро вернуться в корабль.
18—19 марта 1965 г. советский космонавт Алексей Леонов совершил первый в истории космонавтики выход в открытый космос, который продолжался 12 мин 9 с. Во время выхода возникли проблемы с его скафандром — от избыточного давления внутри он раздулся настолько, что Леонов просто не мог попасть в шлюз, чтобы вернуться в корабль. Только самообладание и мужество позволили космонавту мгновенно найти способ, как избавиться от излишнего воздуха и вернуть скафандру нормальные размеры.
Пока известен только один случай повреждения скафандра во время выхода в космос. Во время полета американского корабля «Атлантис» один из астронавтов, налаживая внешнюю антенну, проколол перчатку скафандра. Однако прокол оказался настолько незначительным, что был обнаружен только после возвращения на корабль.
Один из самых опасных случаев в истории пилотируемых полетов произошел во время второго выхода в открытый космос астронавтов космического корабля «Дискавери». От скафандра Пирса Селлерса отсоединился трос специальной лебедки, который удерживает астрон авта и помогает ему вернуться в корабль. Без этого троса существует огромный риск улететь в открытый космос без всякой надежды на возвращение. К счастью, Селлерс и его напарник вовремя обнаружили проблему, и выход был благополучно завершен.
Зачем нужны полеты в космос?
Люди во все времена пытались узнать, что находится за пределами нашей планеты. А с момента запуска первого спутника началась эра освоения космоса и человечество получило новые мощные инструменты познания — исследовательские космические аппараты. Развитые страны ежегодно тратят огромные средства на создание ракет-носителей, космических кораблей и специальной аппаратуры, космических роботов-разведчиков. Астронавты и космонавты рискуют жизнью, целые армии ученых и инженеров разрабатывают космические программы, конструируют и строят спутники и лаборатории, предназначенные для работы за пределами Земли.
И все-таки — зачем? Какой прок рядовому жителю Земли от того, что где-то там, на ближних и дальних орбитах годами носятся сложные и дорогостоящие устройства?
Дом человечества — планета Земля. Но она является неотъемлемой частью неизмеримо большего дома — Вселенной. Цель многих исследований, проводимых в космическом пространстве — узнать о том, как устроен этот «самый большой дом», почему и как в нем работают «освещение» и «отопление», откуда берется энергия, каковы свойства вещества, из которого он построен. Эти знания со временем откроют человечеству новые неисчерпаемые источники энергии, дадут ему власть над климатом, помогут управлять атмосферными процессами и избавят от опасностей, грозящих Земле из таинственных глубин Вселенной.
За последние два года с помощью автоматических станций, запущенных США, Японией, Китаем и Индией, было доказано наличие воды на Луне. Важность этого результата трудно переоценить — ведь до сих пор главным препятствием для создания постоянной базы землян на нашем спутнике является отсутствие воды. А она необходима не только для питья и бытовых нужд — разложив воду на составляющие можно получить кислород для дыхания и водород, то есть, ракетное топливо.
На Марсе продолжали свою работу американские марсоходы-геологи «Спирит» и «Оппортьюнити». В 2009 г. они впервые обнаружили там значительные количества метана и водяного льда в средних широтах. В системе Сатурна космический зонд «Кассини» обнаружил озера из жидких углеводородов на Титане — одном из спутников гигантской планеты. Американский зонд «Мессенджер» трижды в течение года пролетал над поверхностью Меркурия, а при последнем пролете сделал с близкого расстояния снимки областей, которых не видел еще ни один исследователь. А тем временем самый быстрый за всю историю космических полетов зонд «Новые Горизонты», движущийся к орбите Плутона со скоростью свыше 16 км/с, преодолел половину пути, который продлится в общей сложности восемь лет.
Зачем тратить огромные ресурсы и средства на то, чтобы выяснить, есть ли жизнь на Марсе? Ученые считают, что человечество не сможет существовать на Земле вечно. В будущем может серьезно измениться климат, исчерпаются запасы полезных ископаемых и пресной воды. Вот на этот случай человечеству и следует «иметь под рукой» подходящую планету, на которой можно основать новые поселения. Вряд ли это будет холодный и сухой Марс, но кто знает?
14 декабря 2009 г. на околоземную орбиту был запущен инфракрасный космический телескоп WISE, предназначенный для обзора всего неба. С новым телескопом ученые связывают большие надежды. Он предназначен для исследования недоступных ранее объектов Солнечной системы и удаленных слабых галактик.
Космические корабли будущего
Пройдет еще не один десяток лет, прежде чем люди отважатся отправиться за пределы Солнечной системы. Пока что только несколько автоматических зондов смогли удалиться на несколько миллиардов километров от Солнца, но даже на это ушли годы. Однако ученые уже сегодня разрабатывают перспективные проекты дальних космических экспедиций, основанные на прогнозах развития науки и техники в ближайшие десятилетия.
Проект британских ученых носил название «Дедал» и был одним из первых, доведенных до уровня реальных расчетов и чертежей беспилотных звездолетов. Над расчетами в течение нескольких лет трудилась группа из почти сотни инженеров. Полукилометровый звездолет предполагалось строить на орбите Юпитера. В движение это громадину должны были приводить два импульсных термоядерных двигателя. Согласно расчетам, «Дедал» должен был за 50 лет достичь звезды Барнарда, расположенной в 6 световых годах от Земли. Без остановки пролетев через систему звезды, «Дедал» должен был передать всю полученную информацию на Землю по радиоканалу. Главная заслуга этого проекта — он изменил представления ученых и простых людей о звездолетах как о чем-то далеком и фантастическом.
Ближайшая к Земле звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4,3 светового года. Это в 10 тыс. раз больше радиуса Солнечной системы. Если бы Солнце было размером с пятидесятикопеечную монету, то ближайшая монета, то есть Проксима Центавра, находилась бы на расстоянии 765 км от него. Современный самолет мог бы преодолеть такое расстояние за 4 млн лет, а космическому кораблю с двигателем на химическом топливе потребовалось бы не менее 40 тыс. лет.