Есть ряд нерешенных проблем, касающихся миссии на Красную планету. Начать можно, например, с радиации, о которой часто упоминают при полетах и пребывании за пределами защитных радиационных поясов Земли. Как ни странно, но это не самое большое осложнение. Ровер Любопытство провел измерения по пути к Марсу и на его поверхности, в результате чего было установлено, что за время 180-дневного полета туда, 600 дней на планете и еще 180 дней на обратном пути каждый член экипажа получит 1,1 зиверта радиации. Однако ЕКА устанавливает предел в один зиверт за всю карьеру астронавтов.
Конечно, это будет зависеть от многих факторов, включая солнечную активность, защиту корабля, продолжительность полетов и пребывания и т. д. Однако описанный уровень радиации, безусловно, не является неконтролируемым. Важным выводом измерений, проведенных марсоходом, было то, что и без того тонкая атмосфера, составляющая 1% земной, достаточно защищает астронавтов; более того, самые большие опасности представляют собой пролеты и пребывание на марсианской орбите, и что, напротив, даже тонкая атмосфера там обеспечивает достаточную защиту, что может стать хорошей новостью для будущих колонизаторов.
Это не просто радиация
Четырехкратный американский астронавт также согласен с мнением, что радиации уделяется слишком много внимания и забываются другие аспекты здоровья. Лерой Чиао: «Радиация вызывает беспокойство, но я не думаю, что это самая большая проблема. Насколько мне известно, у нас никогда не было ни одного примера клинических проблем, связанных с длительными космическими полетами и радиацией. Чтобы узнать это лучше, нам нужно предпринимать более длительные и дальние миссии. Астронавты в этом случае как подопытные кролики, но это наш добровольный риск. Лично я считаю, что есть и более серьезные осложнения, такие как повреждение зрения: во время полета его функционирование ухудшается, что приводит к ухудшению состояния зрения. мы еще не исследовали. Это связано с внутричерепным давлением или перераспределением жидкостей в организме».
В условиях микрогравитации зрение космонавтов действительно ухудшается, и многие возвращаются на Землю с «постоянными изменениями зрения». Вышеизложенное необходимо учитывать не только при полетах между планетами, но и при работе на поверхности Марса с гравитацией в одну треть.. Ведь нельзя забывать, что человек развивался в чисто земных условиях и никакая другая среда для него не является естественной. Если коротко перечислить все возможные проблемы, с которыми столкнется организм человека при «покорении» красной планеты, то это проблемы со скелетной и мышечной массой, аэробной выносливостью, моторикой, риском нарушения зрения, усвоением питательных веществ, реакции на космические лучи, воздействие ряда веществ и многие другие.
От невесомости к весу
Нам еще предстоит собрать данные о долгосрочном влиянии космической среды на людей на станции в этом десятилетии. шлюз, находящаяся в окололунном пространстве – т.е. вблизи Луны, но не на ее орбите. Однако это будет идти медленно, поскольку на вышеупомянутую базу предполагается совершать полеты раз в год, а миссии постепенно будут продлеваться от нескольких недель до нескольких месяцев. Более длинные пока не планируются.
Помимо длительного пребывания в межпланетном пространстве и в невесомости, есть и другие трудности в виде физического состояния космонавтов. Первые часы и дни после возвращения на Землю даются им очень тяжело. Как себя почувствуют покорители Марса после полугода в невесомости и сложной посадки? Несмотря на гравитацию в одну треть, они точно не смогут сразу надеть скафандры и отправиться исследовать окрестности. Это мышечная атрофия, а также плохое артериальное давление, несмотря на то, что экипажи усиленно тренируются во время полета.
Немецкий Томас Райтер описал возвращение на Землю следующим образом: «Обычно вы начинаете чувствовать это через пять или шесть дней. Но вы все равно чувствуете себя неуверенно, например, когда встаете. А при действительно интенсивных тренировках вы вернетесь в полную форму примерно через пять-шесть недель». Поэтому весьма вероятно, что между высадкой на Марс и «маленьким шагом человека» на его поверхность пройдет много дней, а полноценная работа станет возможной лишь через несколько недель.
Правильный экипаж
Однако нельзя забывать и о психологических проблемах. Благодаря вместительности комплекса и численности экипажа сегодняшним жителям МКС не приходится сталкиваться с подводной болезнью. Но космический корабль не будет щедрым на пространство, астронавтов, вероятно, будет не так много, и путешествие займет гораздо больше времени. Экипаж не сможет общаться с Землей в режиме реального времени, так как радиосигналу требуется 3-22 минуты (обычно около одиннадцати), чтобы долететь до Марса, в зависимости от взаимного расположения планет. Кроме того, «пионеры», о которых идет речь, будут видеть только черноту космоса. Земля превращается в просто более заметную «звезду» вскоре после взлета, а Марс же становится больше за окнами только непосредственно перед полетом.
«Астронавты часто возвращаются из космоса с изменившейся перспективой. Их больше интересует окружающая среда, духовность или вера», напоминает воздействие на психику Марк Джурблюм z Университет Мельбурна. Однако и состав экипажа придется подчинить психическому самочувствию. Будут ли летать только мужчины, только женщины или смешанная команда? Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. А сколько космонавтов отправится в путешествие? Некоторые психологи рекомендуют любое нечетное число, чтобы всегда можно было достичь сверхбольшинства при принятии решения. Однако основное слово, вероятно, будет за инженерами, в зависимости от того, сколько людей можно, разумно и безопасно отправить. НАСА обычно рассчитывает на экипаж из четырех человек, но его космический корабль «Орион» должен иметь возможность разместить до шести астронавтов в случае полета на Марс.
В любом случае это будут ветераны, у которых за плечами уже есть некоторый космический опыт. Никто не осмелится отправить в путешествие на несколько лет новичка, для которого непонятно, как его организм отреагирует на длительное пребывание в невесомости или на определенные продукты питания. Практика уже сегодня показывает, что некоторые продукты питания, с которыми в условиях Земли нет проблем, вызывают тошноту у космонавтов в космосе.
Хороший космический вкус!
Это подводит нас к вопросу о диете, который еще не решен. Еда для Международной космической станции имеет стандартный срок хранения 12–18 месяцев, чего недостаточно даже для самой оптимистичной миссии на Марс. Другими словами, мы должны подготовить сырье со сроком хранения примерно три года.. При этом рацион должен быть достаточно разнообразным, ведь открытие одних и тех же консервов три раза в день, вероятно, довело бы космонавтов до безумия.
Но: Указанные продукты нельзя замораживать, а необходимо хранить при комнатной температуре, на случай проблем с подачей электроэнергии. В этом контексте российские ученые заявили, что создали хлеб, который можно есть в течение трех лет, причем слово «съедобный», видимо, играет очень важную роль. Хотя упомянутое сообщение может иметь какой-либо эффект, оно имеет относительно фундаментальное значение для будущего путешествия на Марс.
Технические проблемы
Разумеется, нельзя сбрасывать со счетов и техническую сторону дела. Миссия потребует достаточно прочной и надежной техники, но при этом будет сэкономлен буквально каждый грамм. Поэтому технология должна обеспечивать максимальную надежность как с точки зрения конструкции, так и с точки зрения износа во время эксплуатации. С собой также необходимо будет взять немалое количество запчастей, но все унести не получится, потому что вес корабля увеличится невыносимо. Угроза необратимого дефекта будет висеть над космонавтами дамокловым мечом. Из-за законов небесной механики, значительных расстояний и нехватки времени мы не можем отправить им запасные части в случае необходимости. Таким образом, экипажу и судну придется готовиться буквально ко всему и обходиться тем, что у них есть в настоящее время.
Максимальная надежность может быть достигнута несколькими способами, в частности за счет максимально возможной простоты, взаимозаменяемости деталей, их унификации или акцента на управлении и контроле. Тем не менее, экспедиция будет включать в себя десятки критических точек, когда будет совершенно необходимо, чтобы все работало точно — и когда сделать шаг назад уже невозможно. В этом, кстати, и заключается принципиальное отличие нынешней космонавтики от намеченной марсианской одиссеи: Если, например, транспортный корабль не сможет подключиться к МКС из-за технической неисправности, он просто преждевременно вернется на Землю. Однако если по той же причине не удастся соединить возвращающийся с Марса десантный корабль с базовым кораблем, экипаж окажется в прямой опасности для своей жизни..
Приземляемся – но как?
Как доказал марсоход Упорство, сегодня мы можем безопасно доставить на Марс чуть больше тонны, чего, конечно, недостаточно для высадки космонавтов. Даже если разделить экспедицию на несколько частей, минимум будет двадцатитонный корабль, а реально в два-три раза больше. Кроме того, марсианскому посадочному модулю придется работать как в условиях гравитации, так и в невесомости – правда, только в ограниченном режиме, т.е. до приземления на поверхность Красной планеты и после взлета с нее.
Чтобы уменьшить вес груза, перевозимого на Марс, они просчитывают множество сценариев с производством топлива непосредственно на месте. Поэтому модуль приземляется с пустыми баками, затем получает, например, жидкий кислород и метан из атмосферы и «дозаправляется». Однако подобный процесс может занять продолжительное время, а «НПЗ» тоже что-то весит, да еще и энергоемким будет.. Судя по всему, придется заранее отправить беспилотную машину, которая будет производить топливо. Когда впоследствии космонавты прибудут, они смогут на нем взлететь или хотя бы пополнить баки.
Дилемма мусора
С путешествием на Марс связана и банальная на первый взгляд проблема отходов, а значит, и негрубый вопрос «куда с этим?» предлагается. Сегодня ситуация на орбите решается сравнительно просто: ненужный материал вывозят на списанных грузовых кораблях, которые сгорают в плотных слоях атмосферы. Иногда, например, непригодные для использования скафандры выбрасывают «за борт», чтобы они функционировали как небольшие искусственные спутники. Однако подобные процедуры не будут использоваться во время экспедиции на Марс. К планетолету не направляются корабли снабжения, поэтому они не будут вывозить отходы. Более того, мы вряд ли можем позволить себе выбросить его, например, в большом мешке: даже если учесть опасность, возникающую при движении крупного неуправляемого тела вблизи пилотируемого корабля, все равно существует значительный риск заражения планеты наземные организмы.
Сегодня каждый зонд, направляющийся к Марсу, стерилизуется очень тщательно, и это касается и работающих там на орбите автоматов, ведь однажды они тоже спустятся в атмосферу, и их обломки окажутся на поверхности. Даже топливо для зондов стерилизуется нагреванием до высоких температур! Однако любые выброшенные отходы, скорее всего, попадут на планету, а микроорганизмы, пережившие прохождение через атмосферу, смогут ее загрязнить – после чего они смогут размножиться и уничтожить там потенциальные зародыши жизни. В любом случае, они в любом случае полностью сведут на нет любые будущие исследования.
Ту же «мусорную дилемму» придется решать и после высадки на Марс. Астронавты могли оставить на Луне весь ненужный материал, ведь это мертвое тело и совершенно непригодное для жизни. Но на Красной планете сложно представить, например, ежедневный вылив на поверхность содержимого космического туалета и последующий поиск следов жизни. К сожалению, мы пока не знаем решения. Даже при использовании самых консервативных методов экипаж из четырех человек произведет почти десять тонн отходов во время полета между Землей и Марсом. Не говоря уже о риске заноса возможных форм жизни с красной планеты на синюю.
Старая поговорка гласит: «мы полетим на Марс через двадцать лет. И это будет актуально еще несколько десятилетий».. Несмотря на все описанные трудности и препятствия, остается только надеяться, что поговорка не сбудется.
2024-04-13 22:10:24
1713151853
#Неизвестные #риски #путешествия #на #Марс #Какие #испытания #ждут #землян #во #время #путешествия #на #Красную #планету
