Kuu kolonisatsiooni ja Marsi kolonisatsiooni peavad eksperdid inimkonna jaoks ainulaadseks tehnoloogiliseks läbimurdeks. Lisaks märkimisväärsele teaduse arengule on huvi järsk suurenemine seletatav ka asjaoluga, et Kuu ja Mars on hindamatud ja praktiliselt ammendamatud mineraalide allikad.
Geeniuste ennustamine
Vahetult enne oma surma soovitas Briti teoreetiline füüsik Stephen Hawking, et ka koloniseerimisel, st püsivalt asustatud Maa ainsa satelliidi - Kuu ja ühe kasutamise seisukohast atraktiivseima - tehnoloogilisel läbimurdel ja maapealsete ressurssidega varustamisel oleks võrdselt võimalik saavutada tehnoloogiline läbimurre. inimkonna planeetide huvid - Marss.
Kuu ja Marsi uurimise projektide väljatöötamine algas eelmise sajandi 50. aastatel, kuid teadlased rääkisid ühest olulisemast põhjusest kaugete objektide reisimisel ja asustamisel justkui möödudes, pöörates sellele erilist tähelepanu - Maale lähim taevakeha võiks tulevikus aastakümnete jooksul, et päästa inimkond igasugustest energiakriisidest ning võimaldada kõige töömahukamate ja keerukamate projektide rakendamist tööstuse, meditsiini, tervishoiu ja teaduse valdkonnas.
Me räägime heeliumi kergeimast isotoobist - heelium-3 - ainest, mille varud Maa piires on äärmiselt piiratud. Just seda ja veel ühte "naabruses olevat" isotoopi saab inimkond uue aastatuhande energiaks kasutada - termotuumasünteesi, mis on võimeline "puhkama" panema kõik traditsioonilised mineraalitüübid: nafta, kivisüsi, samuti radioaktiivne uraan - tuumaelektrijaamade kütus.
Termotuumasünteesireaktoris eraldub kõigest 0,003 grammi heelium-3 sama palju energiat kui tervel barrelil õlil ja tuumasünteesireaktorisse laaditud tonn heelium-3 annab energiat, mis võrdub 15,8 miljoni barreliga õliga.
Reklaamvideo:
Heeliumi isotoobi ekstraheerimist Kuu pinnalt võib võrrelda süsivesinike otsimisega Lähis-Idas liivaluidete alt: kergesti taaskasutatav õli surub sõna otseses mõttes võimsas purskkaevus ülespoole pärast pinna esimesi "torkeid" varem uuritud kohtades. Heelium-3-ga Kuu pinnal on olukord sarnane: Kuu pinnas, mis on Päikese poolt sadade miljonite aastate jooksul eraldunud osakeste poolt praktiliselt "suletud", sisaldab miljoneid tonne väärtuslikku isotoopi ja selle tööstuslikuks tootmiseks pole see vajalik, nagu sellistel puhkudel öeldakse., leiutage ratas uuesti.
Tõsi, praegu täieliku kuupinnase kaevandamise programmi rakendamiseks ja järgmise 30, 50 ja 100 aasta jooksul ei suuda inimkond seda teha - isegi ultramodernsed tehnoloogiad ja ülivõimsad kanderaketid, mis suudavad korraga viia mitu tonni Kuu orbiidile, ei aita asjadel … Põhiprobleem pole isegi selles, et vastavat heelium-3 tööstuslikuks tarbimiseks vajalikku energiainfrastruktuuri Maal puudub täielikult, vaid selles, kuidas täpselt inimesed suudavad Kuul ellu jääda ja seda arendama hakata.
Kaasaegse astronautika üks olulisemaid ülesandeid on endiselt ülikerge ja odava kaatri loomine samal ajal, ehkki mõlemad need kontseptsioonid on esmapilgul üksteist välistavad. Hoolimata asjaolust, et valmislahendused, nagu näiteks Ameerika Saturn-V ja Nõukogude Energia, aga ka muud üliraskete kanderakettide loomise projektid on juba valmis või on lõpusirgel, on inimese ohutu ja usaldusväärse viibimisega Kuu pinnal seotud peamine probleem pole täielikult lahendatud.
Kuukell
Kuu aluse projektides, mis on välja töötatud alates 50ndate algusest, eeldati mitmeid viise Kuu pinna valdamiseks. Üks kõige usutavamaid ja majanduslikult lihtsaid Kuu koloniseerimise viise võiks olla ameerika füüsiku Gerard O'Neilli välja pakutud plaan: edukaks kaevandamiseks Kuu pinnale tehti ettepanek ehitada 1,5 kilomeetri läbimõõduga rõnga kujul tohutu jaam.
Jaam, mille O'Neill pakkus välja Kuu-äärsete tööde ümberlaadimisbaasina, pidi töötama täieliku isevarustatusega: pärast lõplikku kokkupanekut ja kasutuselevõtmist pidid inimesed rajama rajatise ruumidesse omamoodi tööstusliku tootmise ja minifarmid, pakkudes kümnele tuhandele inimesele kõike vajalikku, sealhulgas joogivesi ja toit.
Muu hulgas plaanisid nad jaama varustada hiiglaslike peeglitega, mis suudavad edastada osa päikeseenergiast Maale peaaegu ideaalse efektiivsusega - üle 70%. Paralleelselt O'Neilli plaaniga oli ka muid ideid, kuidas Kuubaas peaks toimima. Nõukogude teadlased on korduvalt esitanud idee rajada pinnale mitte ainult "punkt" asulad, vaid ka ümmargune orbitaalbaas, millest väikestel korduvkasutatavatel laevadel läheksid kuu "vahetustega töötajad" igal "hommikul" tööle.
1980. aastate lõpus hakkas Kuu asustamise teooria lahustuma teadlaste argumentides, et rikaste "sihipäraseks kasutamiseks" piisab Kuu orbiidil liikuvatest baasidest ja kaugjuhitavatest kaevandusrobotitest, mille hooldust ja remonti saab teostada väikeste eelpostide abil. Maa satelliidi ressursid.
Kuid juba 2017. aastal otsustasid teadlased, et "Kuu maju" pole üldse vaja - selle asemel, et ehitada ja toota missioonidele viit kuni seitse päeva väikseid objekte, tehti ettepanek kohandada kosmoselaevu.
Kus ja miks?
Hoolimata ambitsioonikatest plaanidest Marsi arendamiseks, pole inimkonnal veel selget ettekujutust, kuhu lennata ja miks seda vaja on. Samal ajal jagunesid isegi oma arvamusega üksmeelsed teadlased mitmeks "sõdivaks" leeriks: mõned usuvad, et Kuu uurimine on ajaraiskamine ja peate lendama kohe Marsile, teised on kindlad, et pääsete Marsile "kuidagi hiljem", kui protsess viiakse lõpule kuu uurimine ja kosmosetehnoloogia silumine. Kolmas rühm lükkab üldiselt tagasi Marsi ja Kuu koloniseerimise kui sellise, viidates kaalukatele tõenditele, et Maa peal kasutamiseks on kõik Maa jaoks kasutamiseks vajalik, sealhulgas haruldased metallid ja muud keemilised elemendid, Maa-lähedases kosmoses asteroidide pinnal piisavas koguses.
“Kõike seda on palju lihtsam korraldada üsna vastuvõetavatel tingimustel - maapealse insolatsiooni ja tehniliste lahenduste tasemel, mida kirjeldati 40-50 aastat tagasi,” ütles kosmonautika ekspert Mihhail Lapikov intervjuus telekanalile Zvezda.
1990. aastate lõpus pärast atmosfääri tihedatest kihtidest lekkinud asteroiditükkide spektraalanalüüsi jõudsid teadlased järeldusele, et automaatsete või mehitatud laevade saatmine Maa lähiümbruse objektidele tagaks Maal tööstusliku tootmise kõigi vajalike metallidega.
Astrofüüsikute prognooside kohaselt võib 1,5–2 kilomeetrise läbimõõduga suur objekt sisaldada nii tavalisi metalle - rauda ja niklit kui ka väärismetalle - kulda, pallaadiumi ja isegi plaatina ning asteroididel kaevandatud maagi keskmine maksumus võib ulatuda 100 miljonist dollarist kuni kümme miljardit, sõltuvalt kaevandatud maagi kogusest.
“Maa-lähedases kosmoses on selliseid objekte tuhandeid. Asteroididel töötavate "kaevandajate" laevade ehitamine võib võimaldada, kui mitte täielikult loobuda Maal metallide kaevandamisest, siis igal juhul vähendada maa sisemuse arengut juba algfaasis 40-50%, "- öeldi intervjuus telekanalile" Zvezda ". astrofüüsik Boris Raevsky.
Mineraalide arendamine asteroididel võib küll Maa peal maavarade kaevandamise "sulgeda", kuid seda ei juhtu enne, kui kümned maailma juhtivad majandused ühendavad transpordi ja tootmissüsteemi ning loovad ressursside õiglase jaotuse kõigi osalejate vahel.
Äärmiselt ohtlik
Punane planeet, mida teadlased on aktiivselt uurinud alates 60ndate lõpust, kujutab nii erakordset majandushuvi kui ka uskumatut ohtu kosmosereisijatele ja kolonistidele. Kui Kuu- ja Ümberringi baasides nn rotatsiooni alusel töötamise korral saab kasutada olemasolevaid tehnoloogiaid (kohandada viibimise ajaks), siis Marsil elu korraldamiseks on vaja teha palju rohkem pingutusi ja tõenäoliselt on edu saavutamine saavutatud esimese hinnaga kolonistid.
Marsi peamine saladus on peidus selle sügavustes: Punase Planeedi pinnases, mis miljonid aastad tagasi võinuks olla Maa koopia, talletatakse praktiliselt kogu perioodiline tabel. Sõna "praktiliselt" tuleks võtta sõna-sõnalt: nõrk atmosfäär ja madal rõhk on teinud oma töö miljonite aastate jooksul, nii et Marsil ei saa olla nafta, gaasi ega muid süsivesinikke. Kui maapealsed mineraalid välja arvata, on teadlased leidnud Marsi pinnasest suurenenud raua, magneesiumi, kaltsiumi, väävli ja muude väärtuslike ainete sisalduse, mis on Maal tõenäoliselt kasulikud.
Maavarade kaevandamine Marsi pinnalt on selle kauguse ja eripära tõttu võimalik ainult suure baasi või isegi linna ehitamisega. Enne pikaajalise baasi rajamist Marsile peavad esimesed kolonistid siiski elama: Maa-Marsi marsruudil toimuv lend ei suuda ilma spetsiaalsete kaitsevahenditeta ellu jääda.
Inimkehas toimuvad muutused pikaajalisest kosmoses viibimisest on teaduslikult tõestatud: astronaut Scott Kelly, kes naasis pärast aastast viibimist ISS-is, on elav näide sellest, et inimese DNA muudab oma struktuuri pika maa peal viibimise ajal. Kuidas see võib ilmneda isegi lennu ajal või kohe pärast maandumist, ei oska teadlased endiselt vastata.
Teaduslikus fantastikas on Mars alati käitunud absoluutselt juurdepääsetava planeedina asustamiseks ja kasutamiseks, kuid tegelikult on see aardemaja, mida keegi ei saa lähitulevikus selle sisu avada ega kätte saada.
“Kui loobuda kõikidest Marsi terraformeerumise teooriatest termotuumaplahvatuste või keemilise kuumutamise abil, võib kõige efektiivsemaks planeedi enda jaoks modifitseerimise meetodiks nn bakteriaalne töötlus, mille käigus tuuakse Maalt Marsile näiteks kõige vastupidavamate bakterite proovid. ekstremofiilidena, ütles analüütik Aleksander Lobanenkov intervjuus telekanalile Zvezda.
Nüüd (ja järgmise 50–70 aasta jooksul) ei saa tänapäevase teaduse abil tõsiasja, et “õunapuud õitsevad Marsi peal”: teadlaste sõnul ei aita isegi Marsi atmosfääri kuumutamine ja selle hapnikuga küllastumine tingimusi normaliseerida. Madal raskusaste, lihaste atroofia ja pidev liikumine kosmoseülikonnas lisab veel ühe probleemi - radiatsiooni, mille tase Marsil on mitu korda kõrgem kui inimesele lubatud piir. Ja see ei arvesta annust, mille kosmoselaeva meeskonna liikmed reisi ajal saavad.
„Lõppkokkuvõttes hakkavad kolonistidel, vähemalt neil, kes suudavad teekonna üle elada ja ellu jääda, paratamatult paari aasta pärast geneetilised mutatsioonid. Raske öelda, milleni see viib, kuid on võimalus, et kas järglastega on probleeme või siis Marsil ei ole üldse järglasi või algavad muud tõsised muutused ja haigused, “selgitas geneetik Vladimir Zakharov intervjuus telekanalile Zvezda.
Teadlaste arvates on parimaks lahenduseks selles osas esimeste kolonistide kasvatamine: isegi Maal, aastakümneid enne lendu inimese DNA baasil, kasutades genoomi redigeerimise tehnoloogiat CRISRP / Cas9, saavad teadlased luua "superinimesi", kes suudavad ellu jääda 210-päevase teekonna, "tööreisi". »Maavarade kaevandamiseks planeedil või seal alaliselt viibimiseks.
Miks vajavad inimesed ruumi?
Kaevandamine Kuul, asteroidid, Mars ja muud Päikesesüsteemi planeedid võimaldavad maainimestel kergendatult hingata. Enamik mullast ekstraheeritud väärtuslikke metalle ja aineid "imporditakse" teistelt planeetidelt ning Maale saab omistada suure töötlemisettevõtte rolli. Planeetide ja muude taevakehade arendamine võib anda planeetidevahelise toormaterjalide kaevandamise turul suurtele osalistele tõelise carte blanche'i, mille järel asustamata planeetide puhul pole küll täiesti keskkonnasõbralikud, kuid fossiilide kaevandamiseks üsna odavad meetodid.
Olenemata sellest, kui roosiline väljavaade Maad ületada ja kosmosesse astuda võib tunduda, teeb inimkond esimesed katsed midagi sarnast rakendada alles 100-200 aasta pärast. Teadlased ja kosmonautika valdkonna eksperdid märgivad, et mõned lahendused, näiteks ülikergete kanderakettide väljatöötamine ja eksperimentaalsete termo tuumarajatiste loomine, juba toimuvad, kuid riiklike ressursside kaevandamise programme teistel planeetidel, rääkimata asulate täieõiguslikust paigutamisest, lihtsalt ei saa rakendada. - nende kulude ja ressursimahukuse osas.
Kosmoseuuringute valdkonnas pole teadlaste sõnul olulised üksikute riikide strateegilised huvid, vaid ühine arusaam selle suuna arendamise olulisusest ja vajalikkusest. Ekspertide hinnangul seisab inimkond suure tõenäosusega umbes 200–300 aasta pärast vastavate lepingute allkirjastamata taas ressursside eest võitlemise sõja äärel, kuid sellised sõjad tuleb pidada miljonite kilomeetrite kaugusel Maast.
Dmitri Jurov
