Asiantuntijat pitävät Kuun ja Marsin asuttamista ainutlaatuisena teknologisena läpimurtona ihmiskunnalle. Merkittävän tieteellisen kehityksen lisäksi kiinnostuksen voimakas lisääntyminen selittyy myös sillä, että Kuu ja Mars ovat korvaamattomia ja käytännöllisesti katsoen tyhjentäviä mineraalilähteitä.
Geeniusten ennustaminen
Vähän ennen kuolemaansa brittiläinen teoreettinen fyysikko Stephen Hawking ehdotti, että tekninen läpimurto ja maapallon resurssien tarjoaminen voitaisiin saavuttaa yhtä hyvin, jos kolonisoidaan, toisin sanoen pysyvästi asuttu maapallon ainoa satelliitti - Kuu ja yksi houkuttelevimmista käytön kannalta. ihmiskunnan etujen planeettoja - Mars.
Kuun ja Marsin kehittämishankkeiden kehittäminen alkoi jo viime vuosisadan 50-luvulla, mutta tiedemiehet puhuivat yhdestä tärkeimmistä syistä matkoille ja kaukaisten esineiden asettamiseen ikään kuin ohi, kiinnittämättä tähän erityistä huomiota - tulevaisuudessa maapallon lähin taivaankappale saattaa vuosikymmenten ajan ihmiskunnan pelastamiseksi kaikista energiakriiseistä ja mahdollistaa työvoimavaltaisimpien ja monimutkaisimpien hankkeiden toteuttamisen teollisuuden, lääketieteen, terveydenhuollon ja tieteen aloilla.
Puhumme heliumin kevyimmästä isotoopista - helium-3 - aineesta, jonka varannot maapallolla ovat erittäin rajalliset. Se on tämä ja toinen "naapurimaiden" isotooppi, jota ihmiskunta voi käyttää uuden vuosituhannen energiaan - lämpöydinfuusioon, joka pystyy "lepäämään" kaikki perinteiset mineraalityypit: öljy, hiili sekä radioaktiivinen uraani - ydinvoimalaitosten polttoaine.
Vain 0,003 grammaa helium-3: aa fuusioreaktorissa vapauttaa saman määrän energiaa kuin kokonainen tynnyri öljyä, ja fuusioreaktoriin ladattu tonni helium-3 tuottaa energiaa, joka vastaa 15,8 miljoonaa tynnyriä öljyä.
Mainosvideo:
Heliumi-isotoopin uuttamista kuun pinnalta voidaan verrata hiilivetyjen etsimiseen Lähi-idän hiekkadyynien alla: helposti hyödynnettävissä oleva öljy työntää kirjaimellisesti ylöspäin voimakkaassa suihkulähteessä sen jälkeen, kun pinta on ollut ensimmäisellä "lävistyksellä" aiemmin tutkituissa paikoissa. Kun helium-3 on Kuun pinnalla, tilanne on samanlainen: kuun maaperä, joka on käytännössä "suljettu" aurinkojen satojen miljoonien vuosien ajan lähettämiin hiukkasiin, sisältää miljoonia tonneja arvokasta isotooppia, ja sen teollisuustuotannolle se ei ole tarpeellista, kuten tällaisissa tapauksissa sanotaan., keksiä pyörä uudestaan.
Totta, että täysimittaisen ohjelman toteuttamiseksi kuun maaperän louhitsemiseksi tällä hetkellä, ja seuraavien 30, 50 ja 100 vuoden aikana, ihmiskunta ei pysty - edes ultramoderni tekniikka ja erittäin tehokkaat kantoraketit, jotka kykenevät toimittamaan useita tonneja kuun kiertoradalle kerrallaan, eivät auta asioita … Suurin ongelma ei ole edes se, että vastaavaa energiainfrastruktuuria helium-3: n teollisesta kulutuksesta maapallolla puuttuu tällä hetkellä kokonaan, vaan kuinka tarkalleen ihmiset voivat selviytyä Kuulla ja alkaa kehittää sitä.
Yksi nykyaikaisen kosmonautian tärkeimmistä tehtävistä on edelleen erittäin raskaan ja edullisen kantoraketin luominen samanaikaisesti, vaikka nämä molemmat käsitteet ensi silmäyksellä ovat toisiaan poissulkevia. Huolimatta siitä, että valmiit ratkaisut, kuten amerikkalainen Saturn-V ja Neuvostoliiton energia, samoin kuin muutkin erittäin raskaiden kantorakettien luomiseen tähtäävät projektit ovat jo valmiita tai viimeisessä vaiheessa, ihmisen turvalliseen ja luotettavaan oleskeluun kuun pinnalla liittyvä pääongelma on ei ole täysin ratkaistu.
Kuunkello
Kuunpohjaprojektit, joita on kehitetty 50-luvun alusta lähtien, edellyttivät useita tapoja hallita kuun pinta. Yksi realistisimmista ja taloudellisesti yksinkertaisimmista tavoista siirtää Kuu voisi olla amerikkalaisen fyysikon Gerard O'Neillin ehdottama suunnitelma: Menestyksekkäälle kaivostoiminnalle kuun pinnalle ehdotettiin rakentavan valtavan aseman renkaan muodossa, jonka halkaisija on 1,5 km.
Aseman, jonka O'Neill ehdotti Kuun työskentelyyn, oli tarkoitus toimia täydellä omavaraisuudella: lopullisen kokoonpanon ja käyttöönoton jälkeen ihmisten piti muodostaa eräänlainen teollisuustuotanto ja minitilat laitoksen tiloihin tarjoamalla kymmenelle tuhannelle työntekijälle kaiken tarvittavan, mukaan lukien juomavesi ja ruoka.
He aikoivat muun muassa varustaa aseman jättiläisillä peileillä, jotka pystyvät siirtämään osan aurinkoenergiasta maapallolle lähes ihanteellisen hyötysuhteen ollessa yli 70%. O'Neillin suunnitelman rinnalla oli myös muita ideoita siitä, kuinka kuun tukikohdan tulisi toimia. Neuvostoliiton tutkijat ovat toistuvasti esittäneet ajatuksen rakentaa pintaan "piste" siirtokuntia myös ympäröivän kiertoradan perusta, josta pienillä uudelleenkäytettävillä aluksilla kuun "vuorotyöntekijät" menisivät töihin joka aamu.
1980-luvun lopulla kuun asettamisen teoria alkoi liuentua tutkijoiden väitteisiin, joiden mukaan kuun kiertävät tukikohdat ja kauko-ohjattavat kaivosrobotit, joiden ylläpito ja korjaus voidaan suorittaa pienten lähteiden avulla, riittäisivät rikkaiden "kohdennettuun käyttöön" Maan satelliitin resurssit.
Kuitenkin jo vuonna 2017 tutkijat päättivät, että "kuunrakennuksia" ei tarvita ollenkaan - sen sijaan, että rakennettaisiin ja tuotettaisiin pieniä esineitä virkamatkoihin viidestä seitsemään päivään, ehdotettiin avaruusalusten mukauttamista.
Missä ja miksi?
Huolimatta kunnianhimoisista Marsin kehityssuunnitelmista, ihmiskunnalla ei ole vielä selvää käsitystä siitä, mihin lentää ja miksi sitä tarvitaan. Samaan aikaan jopa mielipiteensä yksimieliset tutkijat jaettiin useisiin "sotiviin" leireihin: toiset uskovat, että Kuun etsintä on ajanhukkaa ja sinun täytyy lentää Marsille heti, toiset ovat varmoja siitä, että pääset Marsiin "jotenkin myöhemmin", kun prosessi kuun etsintä ja avaruusteknologian virheenkorjaus valmistuvat. Kolmas ryhmä yleensä hylkää Marsin ja Kuun kolonisaation sellaisenaan vetoamalla vakuuttaviin todisteisiin siitä, että kaikki maapallon käyttöön tarvittava, mukaan lukien harvinaiset metallit ja muut kemialliset elementit, sijaitsee riittävissä määrin asteroidien pinnalla lähellä Maata.
"Kaikki tämä on paljon helpompaa organisoida melko hyväksyttävissä olosuhteissa - maanpäällisellä insolaatiolla ja teknisillä ratkaisuilla, joita kuvailtiin 40-50 vuotta sitten", kertoi kosmonautian asiantuntija Mikhail Lapikov Zvezdan televisiokanavalle osoittamassa haastattelussa.
1990-luvun lopulla ilmakehän tiheiden kerrosten läpi vuotaneiden asteroidipalakoiden spektrianalyysin jälkeen tutkijat päättelivät, että automaattisten tai miehitettyjen alusten lähettäminen maanläheisessä tilassa oleviin esineisiin tuottaisi Maan teollisuustuotannolle kaikki tarvittavat metallit.
Astrofysiikkojen ennusteiden mukaan suuri esine, jonka halkaisija on 1,5–2 km, voi sisältää sekä tavallisia metalleja - rautaa ja nikkeliä että arvokkaita - kultaa, palladiumia ja jopa platinaa, ja asteroideissa louhitun malmin keskimääräiset kustannukset voivat vaihdella 100 miljoonasta dollarista - kymmenen miljardia, louhitun malmin määrästä riippuen.
”Maanläheisessä tilassa on tuhansia sellaisia esineitä. "Kaivostyöläisten" alusten rakentaminen asteroidityöhön voi mahdollistaa, jos ei kokonaan luopua metallien louhimisesta maapallolla, joka tapauksessa vähentää maan sisätilojen kehitystä 40-50% jo alkuvaiheessa ", hän painotti Zvezdan televisiokanavalle osoittamassa haastattelussa. astrofysiikka Boris Raevsky.
Mineraalien kehitys asteroideissa saattaa hyvinkin "sulkea" mineraalien louhinnan maapallolla, mutta näin ei tapahdu ennen kymmenien maailman johtavien talouksien luomista liikenne- ja tuotantojärjestelmän luomiseksi ja resurssien oikeudenmukaisesta jakamisesta kaikkien osallistujien kesken.
Erittäin vaarallinen
Punainen planeetta, jota tutkijat ovat aktiivisesti tutkineet 60-luvun lopusta lähtien, edustaa sekä poikkeuksellista taloudellista mielenkiintoa että uskomatonta vaaraa avaruusmatkustajille ja siirtomaalaisille. Jos työskenneltäessä "kiertoperusteisesti" kuun ja ympäröivän tukikohtien kanssa voidaan käyttää olemassa olevia tekniikoita (säädetään oleskelun ajaksi), niin Marsin elämän järjestämiseen tarvitaan paljon enemmän työtä, ja todennäköisesti on mahdollista saavuttaa menestys ensimmäisen kustannuksella. siirtolaiset.
Marsin pääsalaisuus on piilotettu syvyyteen: Punaisen planeetan maaperässä, joka miljoonat vuotta sitten olisi voinut olla kopio maapallosta, käytännössä koko jaksollinen taulukko on tallennettu. Sana "käytännössä" olisi otettava kirjaimellisesti: heikko ilmapiiri ja matala paine ovat tehneet työnsä miljoonien vuosien ajan, joten Marsilla ei voi olla öljyä, kaasua tai muita hiilivetyjä. Maapallon mineraaleja lukuun ottamatta tutkijat ovat paljastaneet Marsin maaperässä lisääntyneen rauta-, magnesium-, kalsium-, rikki- ja muiden arvokkaiden aineiden pitoisuuksia, jotka ovat todennäköisesti hyödyllisiä maan päällä.
Mineraalien louhinta Marsin pinnalta sen etäisyyden ja erityisyyden vuoksi on mahdollista vain rakentamalla suuri tukikohta tai jopa kaupunki. Ennen pitkän aikavälin tukikohdan rakentamista Marsille ensimmäisten kolonistien on kuitenkin elävä: lento Maapallon-Marsin reitillä ei selviä ilman erityisiä suojavarusteita.
Ihmiskehossa tapahtuvat muutokset, jotka johtuvat pitkästä avaruudessa pysymisestä, on tieteellisesti todistettu: astronautti Scott Kelly, joka palasi vuoden oleskelun jälkeen ISS: llä, on elävä esimerkki siitä, että ihmisen DNA muuttaa rakennettaan pitkän oleskelun aikana maan ulkopuolella. Kuinka tämä voi osoittautua jopa lennon aikana tai heti laskeutumisen jälkeen, tutkijat eivät vieläkään pysty vastaamaan.
Tieteiskirjallisuudessa Mars on aina toiminut ehdottomasti saavutettavana planeetana asettamiselle ja käytölle, mutta todellisuudessa se on kassa, jota kukaan ei voi avata ja poimia sen sisältöä lähitulevaisuudessa.
”Jos hylätään kaikki teoriat Marsin maastomuodosta lämpöydinräjähdyksillä tai kemiallisella lämmityksellä, tehokkain tapa modifioida planeettaa” itselleen”voi olla ns. Bakteerikäsittely, jossa näytteet“lujuimmista”bakteereista tuodaan Marsille esimerkiksi Maasta, ekstremofiileinä , sanoi analyytikko Alexander Lobanenkov Zvezdan televisiokanavalle osoittamassa haastattelussa.
Nyt (ja seuraavien 50-70 vuoden aikana) sitä tosiasiaa, että "omenapuut kukkivat Marsissa", ei voida saavuttaa nykyaikaisella tieteellä: tutkijoiden mukaan edes Marsin ilmakehän kuumentaminen ja sen kyllästäminen hapolla ei auta normalisoimaan olosuhteita. Matala painovoima, lihasten surkastuminen ja jatkuva liikkuminen avaruuspukuissa lisää uuden ongelman - säteilyn, jonka taso Marsissa on useita kertoja korkeampi kuin ihmisille sallittu enimmäismäärä. Ja siinä ei lasketa sitä annosta, jonka avaruusaluksen miehistön jäsenet saavat matkan aikana.
Viime kädessä siirtomaalaisilla, ainakin sellaisilla, jotka voivat selviytyä matkan ja selviytyä, alkaa väistämättä geneettinen mutaatio parin vuoden kuluttua. On vaikea sanoa, mihin tämä johtaa, mutta on mahdollista, että joko jälkeläisillä on ongelmia tai Marsilla ei ole ollenkaan jälkeläisiä tai muut vakavat muutokset ja sairaudet alkavat”, geneetikko Vladimir Zakharov selitti haastattelussa Zvezda-televisiokanavalle.
Tutkijoiden mielestä tässä suhteessa paras ratkaisu on ensimmäisten siirtolaisten viljely: Jopa maapallolla, vuosikymmeniä ennen lentoa ihmisen DNA: n perusteella, käyttämällä CRISRP / Cas9 -genomin muokkaustekniikkaa, tutkijat pystyvät luomaan "superhumaaneita", jotka selviävät 210 päivän matkan "työmatkalta". »Mineraalien louhimiseen planeetalla tai pysyvään oleskeluun siellä.
Miksi ihmiset tarvitsevat tilaa?
Kaivoksen tekeminen kuuhun, asteroidit, Mars ja muut aurinkokunnan planeetat antavat maapallon asukkaille hengittää helpotuksen. Suurin osa maaperästä louhituista arvokkaista metalleista ja aineista "tuodaan" muilta planeetoilta, ja maapallolle voidaan osoittaa suuren käsittelylaitoksen rooli. Planeetta- ja muiden taivaankappaleiden kehitys voi antaa planeettaväliseen raaka-aineiden louhinnan markkinoiden tärkeimmille toimijoille todellisen carte blanche -sivun, jonka seurauksena asumattomilla planeetoilla ei ole täysin ympäristöystävällisiä, mutta fossiilien louhinnan suhteellisen halpoja menetelmiä.
Riippumatta siitä, kuinka ruusuinen mahdollisuus ylittää maapallo ja astua avaruuteen, ihmiskunta tekee ensimmäiset yritykset toteuttaa jotain vastaavaa vasta 100-200 vuodessa. Kosmonautian tutkijat ja asiantuntijat huomauttavat, että joitain ratkaisuja, kuten erittäin raskaiden kantorakettien kehittäminen ja kokeellisten lämpöydinlaitteistojen luominen, on jo käynnissä, mutta kansallisia ohjelmia resurssien louhimiseksi muille planeetoille puhumattakaan siirtokuntien täysimääräisestä sijoittamisesta ei yksinkertaisesti voida toteuttaa - niiden kustannus- ja resurssiintensiteetistä.
Avaruustutkimuksen alalla tutkijoiden mukaan ei ole tärkeitä yksittäisten valtioiden strategiset edut, vaan yhteinen käsitys tämän suunnan kehittämisen tärkeydestä ja tarpeesta. Asiantuntijat uskovat, että ilman asiaankuuluvien sopimusten allekirjoittamista noin 200–300 vuodessa, suurella todennäköisyydellä, ihmiskunta seisoo jälleen resurssiensodan partaalla, mutta tällaiset sodat on pidettävä miljoonien kilometrien päässä Maasta.
Dmitry Yurov