Jatketaanko lentoja kuuhun? Hyvät ja huonot puolet

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Amerikkalainen Apollo-kuuohjelma, kuten siitä vastuussa ollut National Aeronautics and Space Administration (NASA), ilmestyi avaruuskilpailun aikana: USA ja Neuvostoliitto yrittivät ohittaa toisiaan planeetan ulkopuolella. Neuvostoliitto lähetti ensimmäisenä kiertoradalle keinotekoisen maasatelliitin (Sputnik-1), eläimen (koira Laika), miehen (Juri Gagarin), naisen (Valentina Tereškova), Aleksei Leonov astui ensimmäisenä auki. avaruuteen, Luna-2-asemalle ja Ensimmäistä kertaa historiassa Venera-3 lensi siellä, missä se oli selkeää.

Amerikkalaisten saavutukset olivat vaatimattomampia. Mariner-2- ja Mariner-4-asemat lensivät hyvässä järjestyksessä Venuksen ja Marsin ohi, ja miehitetty avaruusalus Gemini-8 onnistui ensimmäistä kertaa telakoitumaan toiseen kiertoradalla olevaan ajoneuvoon. Mutta Gagarinin hymy varjosti nämä onnistumiset. Jäljellä oli vain yksi asia - olla ensimmäinen, joka lähettää ihmiset kuuhun.

Vielä toukokuussa 1961, puolitoista kuukautta Gagarinin lennon jälkeen, Yhdysvaltain presidentti John F. Kennedy kertoi kongressille, että vuosikymmenen loppuun mennessä amerikkalaisten astronautien pitäisi laskeutua satelliittimme pinnalle. Apollo oli antelias. Parhaina vuosina NASA:n menot ylittivät 4% liittovaltion budjetista, ja 400 tuhatta ihmistä työskenteli kuu-ohjelman parissa. Kävi ilmi: 20. heinäkuuta 1969 Neil Armstrong lähetti kuuluisat sanansa pienestä askeleesta ihmiselle ja valtavasta harppauksesta ihmiskunnalle.

Amerikkalaiset lähettivät lisää Apolloja kuuhun, mutta jo vuonna 1972 Yhdysvaltain presidentti Richard Nixon rajoitti ohjelmaa. Rahaa tarvittiin enemmän sotilaalliseen kampanjaan Vietnamissa, kotona protestoitiin tätä sotaa ja kansalaisoikeuksia vastaan - ihmisillä ei ollut aikaa tilaa, taloudellinen taantuma oli nenässä, suhteissa Neuvostoliittoon oli levottomuutta., ja mikä tärkeintä, se oli yleensä ei ole tarvetta. Muut maat eivät myöskään olleet innokkaita sinne.

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) automaattisten ja miehitettyjen ohjelmien johtaja David Parker muistutti, että samanlainen tarina tapahtui Etelämantereen kanssa. Aluksi kaikki kilpailivat etelänavalle, ja kun työ oli tehty, kukaan ei palannut sinne puoleen vuosisataan. Vasta sitten ihmiset alkoivat varustaa tutkimuskeskuksia mantereelle. Sama tulee tapahtumaan Kuun kanssa.

Miksi palata

50 vuotta sitten amerikkalaiset lensivät kuuhun lähinnä vain vieraillakseen ja näyttääkseen voimansa. Edes noina päivinä ihmiset eivät todellakaan tukeneet ohjelmaa, vaikka se oli rohkea, mutta kallis ja melkein vailla käytännön järkeä (ja silti iloitsi, kun Apollo saavutti tavoitteensa). Nyt yleinen mielipide ei myöskään ole NASAn puolella. Vuoden 2018 kyselyssä todettiin, että 44 % amerikkalaisista ei pidä kuuhun paluuta tärkeänä – tutkikoon paremmin maapalloa uhkaavia ilmastoa ja asteroideja.

NASAlla on jotain vastattavaa kriitikoille.

Miehitettyjä lentoja kuuhun tarvitaan valmistelemaan tutkimusmatka Marsiin. Kuten Marsissa, Kuussa on heikko painovoima, ei ole mitään hengitettävää, mikään ei suojaa kosmiselta säteilyltä. Näitä olosuhteita on mahdotonta luoda täysin uudelleen maan päälle, ja satelliittimme, jonne lentää kestää vain kolme päivää, on lähin sopiva testipaikka. Kuuohjelmaa varten kehitetty tekniikka on hyödyllinen matkustettaessa naapuriplaneetalle. Lisäksi kuun heikon painovoiman vuoksi rakettien on helpompi nousta lentoon. Tätä väitettä tukevat Yhdysvaltain presidentti Donald Trump ja NASA:n johtaja Jim Bridenstine. Totta, vuoden 2018 tutkimuksen mukaan Yhdysvaltojen asukkaiden prioriteettien joukossa miehitetty Mars-lento on toiseksi viimeinen paikka - ennen miehitettyä Kuuhun.

Lento Marsiin näyttää edelleen olevan sama päähänpisto kuin Apollo-ohjelma. Luultavasti ensimmäiset astronautit vain kävelevät pinnalla, poimivat mukulakiviä, hiekkaa tutkijoille ja lentävät takaisin. Mutta tulevaisuudessa tästä ja muista planeetoista ja Kuusta voi tulla uusia koteja ihmisille. Mars ei ole koskaan yhtä hyvä elämälle kuin Maa tänään, mutta sitä ei tarvitse spekuloida, katoaako maa sellaisena kuin me sen tunnemme. Planeetan historiassa on ollut katastrofeja, jotka ovat tuhonneet lähes kaikki maan ja meren asukkaat. Törmäys komeettaan tai muuhun suureen taivaankappaleeseen on erittäin harvinainen tapahtuma, mutta jos jotain tapahtuu, emme voi estää sitä olemassa olevilla tekniikoilla. Tämä on argumentti, jonka SpaceX:n perustaja Elon Musk esittää erityisesti.

Miehitettyjen tehtävien kriitikot uskovat, että robottien lähettäminen muihin maailmoihin on helpompaa, halvempaa ja turvallisempaa. NASA muistuttaa, että tästä väitteestä keskusteltiin mediassa jo 1960-luvulla, mutta viraston asiantuntijoiden mukaan isommissakin avaruuspuvuissa ihmiset ovat osaavampia kuin koneet, mikä antaa etua. Tuore esimerkki on InSight-anturi. Laskeutunut Marsiin vuoden 2018 lopussa, InSight alkoi porautua kallioon, mutta kivi ei kelpaa: se on liian kovaa. Insinöörit ovat yrittäneet painaa poraa mekaanisella kädellä, mutta tämä ei ole toistaiseksi toiminut. Ja vuonna 1972 astronautit Harrison Schmitt ja Eugene Cernan korjasivat roverin ilmastointiteipillä seisoessaan kuun pölyssä ja jatkoivat. Totta, rikkoutuminen johtui Cernanin huolimattomuudesta. Robotit sen sijaan pysyvät valppaina.

Uuden kuun ohjelman puolesta on myös arkipäiväisiä argumentteja. Apollon ansiosta on ilmestynyt hyödyllisiä jokapäiväisiä teknologioita: urheilijoiden kenkiä, pelastajien palonkestäviä vaatteita, aurinkopaneeleja, sykeantureita. Uusi kuuohjelma luo uusia työpaikkoja (kriitikot sanovat: Se vain pitää Apollon jälkeen jäljelle jääneet) ja siitä tulee talouskasvun moottori, auttaa luomaan kansainvälistä yhteistyötä, ja inspiroidut lapset ja nuoret haluavat tulla tiedemiehiksi ja insinööreiksi. mikä tahansa suuri, vaikuttava projekti, myös avaruudessa, mutta ilman astronautteja.

Kuinka päästä kuuhun

Roscosmos, ESA ja Kiinan kansallinen avaruushallinto (CNSA) aikovat lähettää ihmisiä kuuhun, mutta he kaikki kutsuvat epämääräisiä termejä. Yhdysvalloissa presidentti George W. Bush ehdotti vuonna 1989 uuden kuuohjelman aloittamista. Hänen poikansa George W. Bushin alaisuudessa NASA kehitti uuden miehitetyn avaruusaluksen ja raketin, mukaan lukien paluu Kuuhun vuonna 2020. Mutta Barack Obaman hallinto rajoitti hanketta lähes kokonaan, kun kävi selväksi, että sitä ei saada valmiiksi ajoissa.

Amerikkalaiset alkoivat jälleen ajatella Kuuta vuonna 2017, kun Donald Trump allekirjoitti ensimmäisen avaruusdirektiivin, joka koski Yhdysvaltain suunnitelmia Maan ulkopuolella. Aluksi paluu Kuuhun ajoitettiin vuodelle 2028, mutta maaliskuussa 2019 varapresidentti Mike Pence ilmoitti lykkäyksestä: nyt NASAn pitäisi olla ajoissa vuoteen 2024 mennessä.

Uusi amerikkalainen ohjelma on nimeltään "Artemis" - muinaisista myyteistä peräisin olevan Apollon sisaren, julman neiton kunniaksi, joka oli metsästyksen, villieläinten, siveyden ja kuun jumalatar. Naisen nimi muistuttaa myös yhdestä asetetuista tehtävistä - ensimmäistä kertaa naisen on astuttava Maan satelliitin pinnalle. Päätavoitteita on kolme: palata, varustaa pysyvä tukikohta ja kehittää teknologioita lentoa varten Marsiin.

Suurin ero Artemiksen ja Apollon välillä on pysyvä infrastruktuuri tulevia tehtäviä varten. Ensin NASA haluaa koota Gateway-aseman, joka on samanlainen kuin ISS, mutta pienempi (40 tonnia vastaan yli 400 tonnia), joka lentää erittäin pitkänomaisella kiertoradalla, nyt lähestyy ja sitten poistuu Kuusta. "Gates" toimii lavastusasemana matkalla Kuuhun ja takaisin Maahan, ja myöhemmin - Marsiin tai asteroideihin. Siirtämällä asemaa kiertoradalta toiselle on mahdollista valita laskeutumispaikka Kuuhun. Astronautit voivat viettää siinä enintään kolme kuukautta.

Kuten ISS, uusi asema on modulaarinen. Tiukkojen määräaikojen vuoksi ennen ensimmäistä laskeutumista satelliitin pinnalle "Gate" on valmis minimikokoonpanossa: lohko propulsiojärjestelmällä ja miehistöosasto. Maasta toimitetaan lisää lohkoja vuoteen 2028 mennessä. Yksi projekteista sisältää myös venäläisen monitoimiosaston muiden moduulien kiinnitystä varten. Roskosmosin lisäksi ESA, Japanin Aerospace Research Agency (JAXA), Kanadan avaruusjärjestö (CSA) ja yksityiset yritykset haluavat rakentaa aseman yhdessä NASAn kanssa.

Saavuttaakseen Gatewayn ja Kuun NASA työskentelee Boeingin ja muiden yritysten kanssa kehittääkseen uuden superraskaan raketin nimeltä Space Launch System (SLS). Testauksen piti tapahtua jo vuonna 2017, mutta sitä siirrettiin useita kertoja, ja nyt se on suunniteltu vuoden 2021 toiselle puoliskolle. Alun perin hankkeelle myönnettiin noin 11 miljardia dollaria, mutta kustannukset ovat jo ylittäneet tämän määrän. NASA sanoi, että vain SLS pystyy toistaiseksi kuljettamaan avaruusaluksen astronauteilla ja lastilla, mutta huhtikuussa 2019 Jim Bridenstine myönsi ensimmäistä kertaa, että SpaceX:n muunneltua Falcon Heavy -rakettia voitaisiin käyttää ainakin osalla lennoista. Viimeaikaisissa NASA-esitteissä, jotka koskevat paluuta kuuhun, nimeämätön "kaupallinen raketti" mainitaan satunnaisesti.

Avaruusaluksella, jolla astronautit lentävät, menee paremmin. Nelipaikkaisen Orionin ensimmäinen miehittämätön koelento tehtiin joulukuussa 2014, hätäjärjestelmää testattiin onnistuneesti viime kesänä ja toinen miehittämätön laukaisu suunniteltiin kesäkuulle 2020, tällä kertaa Kuun ympärille. Se siirrettiin myös vuoden 2021 toiselle puoliskolle.

Lopuksi, kun Orion lentää Gatewaylle vuonna 2024 SLS:llä, astronautit joutuvat jotenkin pääsemään matalalle kiertoradalle, pääsemään sieltä Kuuhun ja palaamaan asemalle. NASA:lla ei vielä ole Apollon kaltaista komento- ja laskeutumismoduulia. Pelkästään huhtikuussa 2020 virasto valitsi kolme urakoitsijaa. SpaceX, Blue Origin ja Dynetics saivat yhteensä 967 miljoonaa dollaria ja kymmenen kuukautta demonstraatiomoduuliensa rakentamiseen. Sen jälkeen virasto valitsee parhaan - sen päällä ja lentää kuuhun.

Kilpailun ehtojen mukaan yksityisten yritysten on maksettava vähintään 20 % hankkeensa kokonaiskustannuksista. Tämä vähentää menoja Artemikseen, ja määrä kasvaa: kesäkuussa 2019 Jim Bridenstein puhui 20-30 miljardista dollarista viiden vuoden aikana (Apollo, inflaatiokorjattu, maksoi 264 miljardia dollaria), ja sanoi pian, että hän toivoi leikkausta. menot kumppaneiden kustannuksella alle 20 miljardia dollaria.. NASAn budjetin hyväksyy parlamentti, ja myös kongressiedustajat epäröivät palata Kuuhun, kuten muutkin amerikkalaiset.

Mitä tapahtuu vuoden 2024 jälkeen

Vaikka NASA onnistuisi lähettämään astronautit Kuun etelänavalle vuonna 2024 (tämän alueen kraattereista löydettiin vesijäätä, jota tarvitaan elämää ylläpitäviin järjestelmiin ja polttoaineen tuotantoon), tämä tehtävä ei saavuta Valkoisen talon hahmottelemia tavoitteita.. Ihmiset yksinkertaisesti vierailevat satelliitilla, kuten Apollon miehistöt kerran tekivät, ja "pitkäaikainen läsnäolo" Kuussa ja sen ympärillä pitäisi silti olla olemassa vasta vuoteen 2028 mennessä.

Jokaisen tutkimusmatkan yhteydessä satelliitti saa laitteita pintaolosuhteiden tutkimiseen, tieteelliseen tutkimukseen, geologiseen tutkimiseen ja myöhemmin - louhintaan, resurssien käsittelyyn, rakentamiseen: kiertoradalla, maastorobotit jne. Mutta mitä NASA tarkalleen haluaa rakentaa kuuhun, ei tiedetä edes yleisesti.

Toisaalta monet vaikeudet ovat jo tiedossa, jotka estävät pysyvän tukikohdan luomisen. Kuulla ei ole ilmakehää eikä magneettikenttää. Se, että ihmiset tukehtuvat ilman avaruuspukuja, on puolet ongelmasta: mikään ei suojaa heitä säteilyltä ja satojen asteiden lämpötilan muutoksilta; asteroidit eivät hidastu tai pala kitkasta ja voivat siksi vahingoittaa laitteita; valo ei ole hajallaan, tämän vuoksi syntyy optisia illuusioita.

Toinen ongelma on kuupöly, joka on läpitunkeva ja terävä: laitteisiin ja avaruuspukuihin tarttuvat pienet hiukkaset naarmuttavat lasia ja johtavat vaurioihin, ja kun astronautit riisuutuvat silmiinsä ja keuhkoihinsa, ne aiheuttavat kutinaa ja ajan myötä mahdollisesti vakavampia terveysongelmia. Lopuksi päivä Kuussa kestää 28 päivää (siksi näemme aina vain yhden puolen: satelliitti tekee kierroksen Maan ympäri samassa ajassa), eikä ihmiskeho ole tottunut tähän.

ESAn kuukyläprojekti ottaa nämä olosuhteet huomioon. Eurooppalaiset haluavat lähettää moduuleja, joiden viereen teltat puhalletaan pintaan, ja robotit tulostavat näiden telttojen ympärille jotain eskimo-iglua, ei lumesta, vaan maasta. Päällyskerros suojaa meteoroideilta ja säteilyltä, moduuli jaetaan tiivistetyillä väliseinillä, jotta pölyä ei pääse sisään, ja valaistus voidaan tehdä niin, ettei se häiritse biologisia rytmejä. Huono asia on, että tämä on vain käsite ilman yksityiskohtaisia laskelmia ja määräaikoja. Venäjän asemalla on päinvastoin: kuun tukikohdan ensimmäiset elementit pitäisi ottaa käyttöön vuosina 2025–2035, ja rakentaminen valmistuu vuoden 2035 jälkeen, mutta miltä se näyttää, ei tiedetä.

Kuitenkin tukikohdan kanssa tai ilman, ihmiset palaavat kuuhun. Ehkä tämä oli Donald Trumpin hallinnon päälaskelma, kun määräaikaa siirrettiin vuoteen 2024: aikaa on niin vähän jäljellä, ettei Artemisia voi vain peruuttaa. On mahdollista ja tarpeellista kiistellä, ovatko tuoton tavoitteet perusteltuja, kritisoida paisuneita kustannuksia, mutta kukaan ei ennusta, kuinka uusi kuun ohjelma tulee olemaan. Ihmiset eivät ole vielä yrittäneet asettua toiseen taivaankappaleeseen - ja tämä tulee olemaan käänteentekevä tapahtuma, joka tapahtuu silmiemme edessä.