Многие космические организации работают над тем, чтобы человечество могло начать жить в космосе. Жизнь среди звезд и путешествия по космическим просторам давно являются мечтой человечества. И научное сообщество, и писатели-фантасты ищут способы исполнения этой мечты уже не одно столетие. Научные исследования на протяжении целой жизни, изобретения самых новаторских умов и миллиарды долларов были потрачены на достижение этого впечатляющего прорыва. Люди живут в космосе на Международной космической станции (МКС) более 20 лет. И уже на нашем веку люди начнут осваивать Луну или даже Марс.
Мы можем представить себе будущее, в котором люди будут иметь возможность жить вне Земли, на другой планете, на Луне или на космической станции размером с город. Ученые смогут исследовать поверхность новых планет, совершать открытия и инновации, безграничные, как сама Вселенная, и заглянуть за горизонты дальше, чем мы можем себе представить. Конечно, все начинается с первых шагов — первых планетарных форпостов и орбитальных космических городов. К счастью, существует множество интересных разработок, которые могут быть реализованы в ближайшие годы.
Содержание
Необходимость и преимущества освоения космоса
Новая космическая эра принесет много пользы, в том числе и всем жителям Земли. Потребность в освоении космоса и расширении человеческой цивилизации считается важной необходимостью по многим причинам. Главная из них заключается в том, что от этого может зависеть само выживание человечества. Мы знаем, что существует реальная возможность вымирания нашего вида в результате столкновения с астероидами, экстремального изменения климата, экологических и ядерных катастроф. Не складывать всех людей в одну корзину может оказаться самым разумным решением.
Наличие человеческих орбитальных поселений, колонизация Луны и Марса, а возможно, когда-нибудь и планет в других звездных системах, обеспечит продолжение человеческого рода. При тщательном планировании и разумной стратегии ученые могли бы также обеспечить существование земных видов растений и животных на наших новых космических территориях. Но уже сейчас мы можем извлечь огромную пользу из начинающегося прогресса в области космических путешествий. Они позволят получить новые и, возможно, более эффективные ресурсы и новые научные открытия, которые могут быть использованы в здравоохранении и медицине, технологиях, инфраструктуре и многом другом.
Космические путешествия — проблемы и решения
Космические полеты сопряжены со многими опасными препятствиями. К числу основных проблем относятся радиация, недостаток кислорода, микрогравитация, перепады давления и экстремальные температуры. Опасность можем представлять и мы сами, так как существует угроза биологического заражения, что требует пристального внимания к тому, чтобы болезнетворные бактерии и вирусы не распространялись между планетами.
Есть два способа защиты от радиации. При пассивном экранировании для блокировки излучения используется физический материал, например полиэтилен, свинец или другие. В качестве альтернативы существует активная защита, использующая электромагнитные поля, подобно тому, как магнитное поле Земли защищает нас от космического излучения.
Что касается воздуха, то мы либо везем его с собой, либо пытаемся выработать его из материалов на месте прибытия. В настоящее время для получения кислорода в космосе используется электролиз воды, при котором молекулы воды расщепляются на кислород и водород. NASA также разработало технологию MOXIE, которая использует углекислый газ (который в изобилии на таких планетах, как Марс) и преобразует его в кислород и углерод.
Длительное отсутствие гравитации в космосе вызывает серьезные проблемы со здоровьем, однако искусственная гравитация может быть создана с помощью вращающихся космических станций. Исследователи также разработали небольшие вращающиеся системы, которые можно разместить в специальной комнате на космической станции и регулярно посещать ее, чтобы ощутить силу тяжести и нейтрализовать вредное воздействие длительной микрогравитации.
Оригинальным способом создания искусственной гравитации и защиты от радиации является использование астероида для строительства вращающейся космической базы. Подземные поселения также могут быть идеальным вариантом, обеспечивающим более безопасную температуру и защиту от радиации.
В некоторых пещерах на нашей Луне держится комфортная температура в 17°C, и их можно рассматривать как место для будущих лунных поселений. Космические станции, межпланетные поселения и скафандры должны иметь надлежащее давление и быть изготовлены из материалов, защищающих от радиации и экстремальных температур. Работа в этом направлении продолжается.
Орбитальные космические станции и планетарные форпосты в ближайшем будущем
О жизни человека в космосе еще много неизвестно. Крупные космические организации разработали оригинальные способы не только выживания, но даже комфортной жизни в космосе. Не все из этих идей готовы к практическому воплощению. Здесь мы расскажем о некоторых интересных планах частных компаний и институтов на будущее:
Orbital Reef (Орбитальный риф)
“Орбитальный риф», разработанный компаниями Blue Origin и Sierra Space, представляет собой долговременную обитаемую космическую станцию, используемую для бизнеса, исследований и туризма. Она будет располагаться на низкой околоземной орбите, иметь большой иллюминатор с видом на Землю и будет оснащена медицинским и рекреационным оборудованием. Планируется также арендовать место на орбите для открытия космической гостиницы и создания собственного исследовательского центра. Ожидается, что «Орбитальный риф» будет введен в эксплуатацию к 2027 году.
Миссия NASA Artemis (Артемида)
Миссия Артемида включает в себя базовый лагерь на поверхности Луны и космический корабль Gateway (Шлюз) на лунной орбите. В 2022 году был осуществлен успешный испытательный полет корабля Artemis I без экипажа. Запуск космического аппарата Artemis II с экипажем запланирован на ноябрь 2024 года: будет совершен пилотируемый полет до Луны и обратно. В рамках Artemis III экипаж высадится на поверхность в районе южного полюса Луны, а в рамках Artemis IV на лунную орбиту будет доставлена часть космического корабля Gateway и высажен еще один экипаж. Эти миссии также являются подготовкой к будущим поселениям на Марсе.
Starlab (Звездная лаборатория)
Starlab, разработанная компаниями Nanoracks и Voyager, будет представлять собой свободно летающую коммерческую космическую станцию. Чтобы обеспечить высокий уровень комфорта, они сотрудничают с гостиничной компанией Hilton Hotels в области дизайна интерьера. На станции будут оборудованы лаборатории для исследований в области биологии, обитания растений, физики и материаловедения. Планируется, что Старлэб станет центром для международных экипажей астронавтов и предоставит возможности для исследователей всех специальностей. Планируемая дата запуска — 2028 год.
Sierra Space LIFE™ Habitat (Среда обитания LIFE)
Орбитальная космическая станция LIFE™ Habitat будет состоять из трех уровней, включающих лабораторию, кухню, сад и спальные помещения. LIFE (Large Integrated Flexible Environment) компании Sierra Space будет запускаться на обычной ракете и на орбите надувается до большой конструкции высотой в три этажа и диаметром 8 метров. Она предназначена для использования на низкой околоземной орбите, а также для длительных полетов к другим планетам (в перспективе), а в ее астросаду предполагается выращивать свежие продукты для длительных полетов. Станция находится в стадии разработки, и дата ее запуска пока не определена.
Starship (Звездолет) компании SpaceX
Звездолет компании СпейсЭкс будет способен перевозить 100 человек, совершать полеты на околоземную орбиту, Луну, Марс и другие планеты. Это полностью многоразовый космический корабль, способный выдерживать длительные межпланетные перелеты. Первый испытательный орбитальный полет корабля в апреле 2023 года закончился взрывом, но с тех пор SpaceX провела множество усовершенствований Звездолета. Еще один испытательный полет запланирован на 2023 год, а доставка астронавтов НАСА на поверхность Луны, если испытания пройдут успешно, ожидается уже в 2025 году.
Icon Project Olympus (Олимп)
Проект «Олимп» компании Icon, многоцелевая система лунного строительства, предусматривает использование технологии автономного строительства, позволяющей превратить лунный реголит в прочный строительный материал и построить на Луне комфортную среду обитания для человека. По плану, Olympus высадится на Луну, самостоятельно доберется до выбранного места строительства, переработает материал лунной поверхности в прочный строительный материал и создаст конструкции с помощью технологии 3D-печати. В будущем Olympus сможет построить базу и на Марсе. Полет в космос планируется осуществить в конце 2023 или 2024 года, а начать строительство на Луне в 2026 году.
ThinkOrbital (Орбитальная мысль)
ThinkOrbital- это сферические модульные космические станции (ThinkPlatforms), которые будут использоваться для научных исследований и космического туризма. В конечном итоге все это будет представлять собой свободно летающую космическую станцию, в четыре раза превышающую по размерам МКС. Концепция предусматривает создание крупного процветающего делового центра, состоящего из нескольких ThinkPlatform, способного способных разместить сотни людей. ThinkPlatforms все еще находится в стадии разработки, и дата запуска пока не объявлена.
Космическая станция Haven-1 (Небеса-1)
Космическая станция Haven-1, придуманная компанией Vast в партнерстве со SpaceX, позволит совершать космические туры продолжительностью до 30 дней. На этой низкоорбитальной космической станции будет работать WiFi, будет предоставлено место для отдыха и развлечений, а также возможность использования лунной искусственной гравитации с помощью вращения. Haven-1 будет использоваться для космического туризма, также предполагается возможность исследований и производства продукции в космосе. Ее запуск планируется осуществить не ранее августа 2025 года.
Станция Axiom (Аксиома)
Станция Axiom, созданная компанией Axiom Space, будет работать на низкой околоземной орбите, обеспечивая комфортное проживание и великолепный обзор Земли. Первая секция станции пристыкуется к МКС в 2025 году, второй модуль соединится с первым в 2026 году, третий модуль — в 2027 году, четвертый — в 2028 году, что позволит увеличить размеры станции. После вывода МКС из эксплуатации станция Axiom отделится от МКС и будет функционировать самостоятельно.
Будущее человечества в космосе
Не все из заявленных проектов могут быть реализованы, а многие другие, не упомянутые или еще даже не начатые, могут появиться неожиданно и оказаться революционными. Но что бы ни ждало нас в будущем, столь широкий интерес к исследованию и заселению космоса, а также все эти предстоящие запуски показывают, что мы являемся свидетелями зарождающейся истории. Возможно, со временем у нас самих появится возможность отправиться в космос.
Космические города и межпланетная жизнь всегда представлялись как нечто передовое и футуристическое. Сейчас мы живем в захватывающую эпоху, когда можно увидеть, как эти мечты становятся реальностью в течение нашей жизни.
Читайте также: Стартап хочет обеспечить “постоянное присутствие человека” в океане уже в этом десятилетии