Судьбы научных проектов: освоение
Солнечной Системы
14 января 2004 года президент США Джордж Буш представил
новую американскую космическую программу.
В ней говорилось о новых кораблях,
о полете на Луну, обитаемой базе на спутнике Земли, пилотируемой экспедиции на
Марс и даже содержались туманные намеки на полеты за пределы солнечной системы.
На страницах этого сайта
посетитель может ознакомиться с одним из вариантов
освоения Солнечной Системы: освоение Луны.
Знакомясь с различными вариантами освоения
Солнечной Системы, можно выделить
несколько этапов в её планируемом освоении.
Так, например, как перспективное
оценивается направление на использование астероидов групп Апполона
и Амура, орбиты которых
подходят к Земле сравнительно
близко. В этом случае энергоёмкость операций по их изменению орбиты и
транспортировке на орбиту
ИСЗ сравнима
с затратами энергии на транспортировку лунного грунта. По химическому составу
часть этих астероидов содержит в
значительных количествах
железо и никель, а другие – углерод и воду. С помощью энергодвигательной
установки с центробежным
ускорителем массы можно будет
захватить астероид диаметром около 200 м и сообщить ему приращение скорости в 3
км/с, необходимое
для доставки его на околоземную
орбиту. В качестве рабочего тела при этом будет использовано вещество самого
астероида. По оценкам,
число подходящих астероидов
составляет порядка 105, однако при этом необходимы специальные
исследования по уточнению их орбит,
определению химического состава и
т.п..
Проекты использования и освоения
Солнечной Системы в более далёкой перспективе представляются так:
- изменение радиусов орбит планет
(например, увеличение радиуса орбиты Меркурия или уменьшение радиуса орбит
далёких планет)
- изменение
атмосферы и климата крупных небесных тел, в первую очередь, Венеры и Марса
(чтобы сделать их пригодными для обитания
человека)
- демонтаж планет и их спутников в
целях использования их вещества для строительства либо искусственных космических
поселений,
либо для строительства новых планет, приспособленных для жизни людей.
Вернёмся к основным
направлениям американской космической программы.
На сайте «Новости космонавтики» за
2004 год приведён достаточно подробный анализ финансовой части этой программы.
Однако, уважаемый читатель, кроме
финансово-материальной части наиболее существенным оказывается цель
пилотируемой экспедиции.
В сети имеется достаточно много
материала, посвящённого и лунной гонке США и СССР, и реализации лунной американской
программы, и её отдаче: научной, финансовой, политической. Рисковать же людьми
и техникой в настоящее время никто не будет (даже ради престижа собственной
страны).
Цель и задачи пилотируемой экспедиции должны
соответствовать финансово-материальным затратам на эту
экспедицию и тому риску потерять
людей и технику, с вероятностью которой приходится считаться. Достаточно
вспомнить «Аполло-11».
Автор может только предполагать,
каковы будут цели и задачи экспедиции. Но объект первой экспедиции можно постараться
определить.
Автор полагает, что на выбор
объекта первого пилотируемого полёта будут влиять следующие факторы:
1) возможность уменьшения
финансово-материального обеспечения экспедиции. Т.е. экспедиция будет снабжена
определённым запасом
топлива, продуктов питания, воды,
воздуха. Но большую часть займёт оборудование для производства этих расходуемых
материалов из
местных источников сырья. (Перевод
экспедиции на автономное жизнеобеспечение)
2) объект Солнечной Системы должен
обладать сырьём, из которого, с помощью оборудования, можно будет изготовить
всё необходимое
для жизнеобеспечения экспедиции.
(Объект должен обладать мощной легко перерабатываемой сырьевой базой)
3) объект должен защитить экспедицию
на случай нештатных ситуаций (т.е. дать сырье, свет, тепло, воздух, топливо на
случай
катастрофы на время, достаточное
для организации и проведения спасательной экспедиции)
4) объект должен представлять
значительный интерес с научной точки зрения
5) объект должен быть расположен
относительно близко к Земле
Выполнение этих условий определит
и цель экспедиции1:
основание исследовательской базы (сначала – полностью автоматической,
многофункциональной. Затем, в
зависимости от того, как поведёт себя человек, - базы с посещаемостью по
примеру международной
орбитальной станции.
По всем этим факторам наиболее
оптимальным объектом для первой пилотируемой экспедиции был бы не Марс или
Венера, а
система Юпитера.
Юпитер обладает достаточно мощным
магнитным полем для того, чтобы специально разработанный индукционный генератор
мог
давать достаточно энергии для
экспедиции.
Юпитер обладает развитой
спутниковой системой, в которой 4 объекта являются достаточно массивными.
Остальные же
представляют астероиды, захваченные
Юпитером. Для этого случая (т.е., когда речь идёт об астероидах) можно
применить проекты
захвата астероидов и перевода их
на другие орбиты, использовать как строительный материал или как основу для
создания
орбитальной базы в системе
Юпитера. После соответствующей обработки можно использовать материал астероидов
как основу для
гидропонных оранжерей и т.д..
Недостатка в топливе также не будет. Европа и Ганимед
поставят воду, которую можно разложить на водород и кислород.
Научный аспект? Пожалуйста!
- изучение Юпитера как крупнейшей
планеты Солнечной Системы и влияние Юпитера на системные процессы
- изучение самой системы Юпитера
как реальной модели всей Солнечной Системы
- исследование взаимосвязи
солнечных процессов и процессов на Юпитере
- установка станции слежения
раннего оповещения астероидной опасности для Земли
Однако, самое
интересное – не в изучении Юпитера. И не в выяснении вопроса о том, есть ли
жизнь на Европе – спутнике Юпитера.
Решение вопроса о том, удастся ли
приспособить Европу для жизни.
Согласно современным
представлениям, Европа имеет металлическое ядро, окружённое мантией и водой в
жидком состоянии2.
Глубина водного океана составляет
около 65 км, толщина внешней оболочки из льда – около
3-4 км. Ускорение свободного падения
составляет 1,3 м/с2. Разогрев осуществляется за счёт мощных
приливных воздействий со стороны Юпитера. Давление водного столба
у дна океана Европы будет
приблизительно таким же, каким оно является на Земле
на глубине (приблизительно) 7-7,5 км.
Если собственная жизнь на этом
спутнике Юпитера отсутствует, то может имеет смысл
занести её с Земли?
На Земле, на больших глубинах, в
районе извержения подводных вулканов, открыты целые колонии организмов
(растительный и животный мир), жизнедеятельность которых основана на химиогенезе. Это т.н. «чёрные курильщики».
В самом деле, для чего экспедиции
нести с собой запасы питания, если для решения этой проблемы можно приспособить
целый планетоид? Может имеет смысл создать на этом
спутнике целую биосферу3 из тщательно подобранных или генетически изменённых земных
океанических растений и
животных (с учётом действующих
физико-химических факторов, источников энергии и т.п.)?
Если на Европе существует водный
океан, то почему бы и не применить все технические разработки, используемые на
Земле для подводных
работ для основания базы на
Европе?
Есть причины, препятствующие
такому выбору:
1. Современные термохимические
двигатели обеспечивают низкую скорость движения.
2. Мощное магнитное поле Юпитера.
3. Мощный радиационный пояс
Юпитера
4. Психологический
фактор (неизвестно, как поведёт себя человек в таком длительном полёте;
неизвестно воздействие на физиологию
человека. До сих пор (кроме лунной
программы) неизвестно, каково воздействие космических факторов на живое вещество в других районах
Солнечной Системы. Об этом судят только по работоспособности автоматических
межпланетных станций)4.
А вот
такой реальной фотографии с Марса мы, очень вероятно, не увидим.
В такой
пилотируемой экспедиции на Марс самым значимым результатом, уважаемый читатель,
будет, как и в
случае с лунной
программой 60-х годов XX века, только сам факт посещения этой
планеты.
________________________________________________________________________________________________________________
1Вполне
вероятно, что данный проект будет выполнен космической программой Китая. Китай,
в плане освоения космоса, находится на «старте», его средства не «распылены» на
космические исследования, он вполне может воспользоваться достижениями других
космических держав для реализации своей космической программы.
2Более подробно
по вероятности существования жизни посетитель сайта может просмотреть на странице "Жизнь на Европе"
3В 70-х годах XX века предлагалась идея преобразования атмосферы Венеры. С
помощью автоматических станций предлагалось
осуществить засев атмосферы Венеры
хлореллой. Паря и размножаясь в облаках, за несколько сотен лет, эта водоросль должна была бы
заменить
атмосферную углекислоту на кислород.
Однако для жизнедеятельности хлореллы необходима вода. А вот воды-то в
атмосфере
Венеры, по современным данным, почти
нет.
4Смотрите
раздел «Человек
в космосе».
|
Один из
проектов лунных станций. Интересен тем,
что этот проект может быть применён для Европы (в качестве вершины базы, большая
часть которой находится подо льдом, в
гидросфере Европы. Связь с поверхностью
может быть выполнена лифтом, подобно
космическому лифту). |
Один из
вариантов космического лифта. Проект может
быть использован как лифт,
связывающий вершину базы на Европе (рис.
слева) с её основной частью,
находящейся либо на грунте, либо в
подвешенном состоянии. |
Для обоснования
базы на Европе есть всё
необходимое. Кроме
космического транспорта, который связал
бы Землю и Юпитер. |
Вот так
мрачновато, может быть, в форме
затонувшей подводной лодки и будет
выглядеть первая
космическая база Земли на спутнике
Юпитера. Глубина-то там – 65 км (но при g=1,3 м/с2). |
