Планы космических миссий nasa на ближайшие 20 лет

Dream Chaser — Потомок космического челнока

  • Тип: космический самолет с запуском при помощи ракеты-носителя Создатель: Sierra Nevada Space Systems
  • Планируемый запуск на орбиту: 2017 год
  • Предназначение: орбитальные полеты
  • Шансы на успех: хорошие

Конечно, у космических самолетов есть определенные достоинства. В отличие от обычной пассажирской капсулы, которая, падая сквозь атмосферу, может лишь слегка корректировать траекторию, шаттлы способны осуществлять при спуске маневры и даже менять аэродром назначения. Кроме того, их можно использовать повторно после краткого сервисного обслуживания. Однако катастрофы двух американских челноков показали, что и космические самолеты отнюдь не идеальное средство для орбитальных экспедиций. Во-первых, возить грузы на тех же аппаратах, что и экипажи, дорого, ведь, используя чисто грузовой корабль, можно сэкономить на системах безопасности и жизнеобеспечения.

Во-вторых, крепление шаттла сбоку к ускорителям и топливному баку повышает опасность повреждения от случайно отвалившихся элементов этих конструкций, что и стало причиной гибели челнока Columbia. Однако компания Sierra Nevada Space Systems клянется, что сумеет обелить репутацию орбитального космического самолета. Для этого у нее есть Dream Chaser – крылатый аппарат для доставки экипажей на космическую станцию. Уже сейчас компания борется за контракты NASA. В конструкции Dream Chaser избавились от основных недостатков, характерных для старых космических челноков. Во-первых, теперь грузы и экипажи намерены возить по отдельности. А во-вторых, теперь корабль будет монтироваться не сбоку, а наверху ракеты-носителя Atlas V. При этом все достоинства шаттлов сохранятся.

Суборбитальные полеты аппарата назначены на 2015 год, а на орбиту он будет выведен на два года позже.

Как там внутри?

На этом аппарате в космос могут отправиться сразу семь человек. Корабль стартует на верхушке ракеты.

На заданном участке он отделяется от носителя и затем может причалить к стыковочному узлу космической станции.

Dream Chaser еще ни разу не летал в космос, но уже готов, по крайней мере, для пробежек по взлетной полосе. Кроме того, его сбрасывали с вертолетов, испытывая аэродинамические возможности корабля.

Почему Марс интересен людям

О Марсе люди мечтают многие годы. Эту планету давно изучают ученые, инженеры создают проекты космических кораблей, а энтузиасты космонавтики испытывают себя на готовность к полету в специально построенных подобиях марсианских станций на Земле. О Красной планете снимают художественные фильмы, документальное кино, делают мультики и просто грезят. Один из самых известных конструкторов ракетно-космической техники Вернер фон Браун, который разработал первую в мире баллистическую ракету дальнего действия «Фау-2», тоже хотел на Марс. Он даже написал роман «Проект Марс» об экспедиции на Красную планету.

Почему Марс так популярен? И так ли он важен? «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе?» — этими вопросами задавались еще герои знаменитой советской кинокартины «Карнавальная ночь». Сейчас многие ученые ищут ответы на вопросы, которыми задавался герой фильма. Недавно на телеканале «Наука 2.0» вышла передача «Путеводитель во Вселенной», которую ведет астроном и популяризатор науки Владимир Сурдин. Чтобы узнать, есть ли примитивная жизнь на Марсе, была ли она раньше, когда планета была более приспособлена к обитанию, а также возможно ли терраформирование, советуем вам посмотреть его передачу.

Почему именно Марс, до него ведь только лететь более девяти месяцев? Он следующий после Земли в Солнечной системе и давно интересует астрономов, потому что входит в список планет земной группы — похожих на нашу. Марс почти в два раза меньше, холоднее и суше, длительность марсианских солов (у нас они называются сутками) всего на 39 минут дольше земных, так что спать по 15 часов и там не получится. На Марсе даже времена года меняются, правда, за 668 солов. Летом на четвертой от Солнца планете бывает и +15 градусов, правда, недолго и только на экваторе (к такой погоде привыкло, пожалуй, всё население Земли). Зимой температура опускается до -153 градусов на полюсах, а в средних широтах до −50, и к такому морозу готовы только северные народности нашей планеты, для которых это нормальный зимний климат. По Марсу нужно передвигаться в скафандре, потому что атмосфера планеты состоит из углекислого газа на 95 % (на Земле углекислого газа 0,04 %), который в таких количествах без защищающего скафандра приводит к плохим последствиям для человека.

Марсианская гонка и сплошные неудачи

Мы уже поняли, что теоретически жить на Марсе, наверное, можно было бы, а практически? Чтобы ответить на вопрос, нужно исследовать планету марсоходами и орбитальными станциями. Также изучать поведение людей на Земле в условиях, приближенных к марсианским, например смотреть на результаты тренировок и жизни в замкнутом пространстве на протяжении долгого времени с другими людьми. Да, ученым действительно приходится попотеть, чтобы больше узнавать об этой планете.

С началом космической эры началось изучение Марса — уже почти 60 лет люди отправляют к этой планете автоматические межпланетные станции (далее — АМС). Первым был запущен советский аппарат «Марс» 10 октября 1960 года, но всё окончилось неудачей. Через 2 года, 1 ноября 1962 года, была запущена советская АМС «Марс-1», которая первой в истории человечества пролетела мимо Марса (расстояние было примерно 197 тысяч километров), но вот незадача — связь с ней потерялась. Пока инженеры создавали космические корабли, кинематографисты создавали космическое кино. В 1968 году в СССР был сделан научно-популярный полнометражный фильм «Марс», который рассказывал про эту планету, ставил различные вопросы и находил ответы на них.

США, чтобы не отставать, в 1964 году тоже запустили свой космический аппарат Mariner 4. Он прошел вблизи планеты (примерно в 10 тысячах километров) и передал первые снимки Марса. Через пять лет после полета Mariner-4, в 1969 году, американские АМС Mariner-5 и Mariner-6 пролетели всего в 3,5 тысячах километров от Марса (этот как доехать от Москвы до Барселоны или от Москвы до Кемерово — кому что больше нравится).

Дальше марсианская гонка между СССР и США стала более ожесточенной. Космический аппарат Mariner-9 вышел на орбиту Марса 24 ноября 1971 года, сделав снимки спутников Красной планеты — Фобоса и Деймоса. Через 3 дня, 27 ноября 1971 года, на поверхности Марса оказался советский космический аппарат «Марс-2». Правда, он разбился при посадке, зато вымпел СССР в грунте посреди осколков остался навеки. «Марс-3» летел следом, и 2 декабря первым смог осуществить мягкую посадку на поверхность Марса. Он около 20 секунд передавал видеосигнал, а потом перестал работать. Про эти два космических аппарата можно посмотреть небольшой документальный фильм. В 1976 году, через целых пять лет, на Марс успешно полетели две американских АМС Viking-1 и Viking-2. Одна из них должна была остаться на орбите планеты, а другая — опуститься на ее поверхность, и это получилось.

Следующие полеты СССР были уже не к Марсу, а к его спутникам — Фобосу (про это тоже сделали небольшой документальный фильм) и Деймосу в 1988 году. А США возобновили полеты до четвертой планеты Солнечной системы лишь в 1992 году. С конца 1980-х наша страна пытается продолжать изучать спутники Марса, а США успешно запускают марсоходы на его поверхность. Это основные миссии ХХ века, но на самом деле их было в разы больше и, конечно, многие из них и в СССР, и в США заканчивались неудачами, потому что сложно было прокладывать дорогу к Марсу в самом начале космического пути.

До 1990-х годов страны запускали обычно по два аппарата подряд. Мало ли, что случится с одним из них, а в условиях космической гонки необходимо было установить первенство, поэтому два аппарата — в два раза надежнее.

Мы познакомимся с жителями планеты Нибиру до 2100

Самой древней на Земле ученые считают шумерскую цивилизацию, которая возникла вроде как вообще не менее 445 тыс. лет тому назад.

А первые связанные с ней находки датируются 6 тыс. лет тому назад. Представители шумеров без проблем пользовались троичной системой измерений и активно применяли последовательность Фибоначчи.

Их руководители были огромного роста — мужчины по 4-5 метров, а женщины по 3,5-4. Шумеры считали, что дом для высоких людей — планета Нибиру, двенадцатая в Солнечной системе по их мнению.

Ее орбита — очень сильно сплюснутый эллипс. Планета залетает в Солнечную систему очень редко, но будет здесь приблизительно к 2100 году. Тогда современное человечество и должно познакомиться со своими рослыми родственниками.

Когда человек ступит на астероид?

В 2025 году NASA планирует отправить астронавтов в корабле Orion на один из расположенных недалеко от Земли астероидов – 1999АО10. Путешествие должно занять пять месяцев.

Запуск: Orion с экипажем из четырех человек взлетит с мыса Канаверал, штат Флорида.

Перелет: после пяти дней полета Orion, используя силу притяжения Луны, сделает вокруг нее вираж и возьмет курс на 1999АО10.

Встреча: астронавты долетят до астероида спустя два месяца после старта. Две недели они проведут на его поверхности, но о настоящей посадке не идет речи, так как этот космический камень имеет слишком слабую гравитацию. Скорее, члены экипажа просто прикрепят свой корабль к поверхности астероида и соберут образцы минералов.

Возвращение: поскольку все это время астероид 1999АО10 постепенно приближается к Земле, обратный путь окажется немного короче. Добравшись до околоземной орбиты, капсула отделится от корабля и приводнится в океане.

Orion — Пассажирская капсула для большой компании

  • Тип: обитаемый корабль повышенного объема для межзвездных перелетов
  • Создатель: NASA / Конгресс США
  • Дата запуска: 2021–2025 годы

Полеты на околоземную орбиту NASA уже без сожаления уступило частным компаниям, однако от претензий на дальний космос агентство еще не отказалось. К планетам и астероидам, возможно, полетит многоцелевой обитаемый аппарат Orion. Он будет состоять из капсулы, состыкованной с модулем, который, в свою очередь, будет заключать в себе силовую установку с запасом топлива, а также жилой отсек. Первый испытательный полет капсулы состоится в 2014 году. Ее выведет в космос ракета-носитель Delta длиной 70 м. Затем капсула должна вернуться в атмосферу и приземлиться в воды Тихого океана.

Под дальние экспедиции, для которых готовится Orion, будет, видимо, построена и новая ракета. На заводах NASA в Хантсвилле, штат Алабама, уже ведутся работы над новой 98-метровой ракетой Space Launch System. Этот сверхтяжелый транспорт должен быть готов к тому моменту, когда (и если) астронавты NASA соберутся лететь на Луну, на какой-нибудь астероид или еще дальше. «Мы все больше думаем о Марсе, – говорит Дэн Дамбахер, заведующий в NASA отделом разработки исследовательских систем, – как о нашей главной цели». Правда, некоторые критики говорят, что подобные претензии несколько чрезмерны. Проектируемая система столь огромна, что NASA сможет использовать ее не чаще, чем раз в два года, так как один ее запуск будет обходиться в $6 млрд.

Дальнейшие планы

На 2020 год, когда будет очередное сближение нашей планеты с Марсом, запланировано несколько миссий разных стран:

  • начнется второй этап российско-европейского проекта ExoMars, предусматривающий доставку на поверхность планеты спускаемого модуля с посадочной платформой и автономным марсоходом Pasteur;
  • США собираются запустить пятый планетоход — Mars 2020 Rover;
  • Индия намеревается отправить к Красной планете второй зонд «Мангальян-2»;
  • Китай планирует осуществить миссию, включающую исследование Марса с помощью орбитального аппарата и марсохода;
  • Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) совместно с США готовятся отправить к планете свой первый аппарат Mars Hope.

В 2022 году может состояться запуск японской автоматической станции с целью доставки грунта со спутников Марса — Фобоса и Деймоса (в рамках проекта Phobos/Dеimos Sample Rеturn). В 2024 году Россия собирается повторить попытку по забору образцов вещества с Фобоса (проект «Бумеранг»/»Экспедиция-М»), предыдущая подобная миссия («Фобос-Грунт») потерпела неудачу в 2011 году.

Кроме того, в планы входит осуществление полета человека на Марс. Пилотируемые марсианские миссии рассматривается космическими ведомствами России (может быть осуществлен не ранее 2030 года) и США (к 2030 году), а также ЕКА (до 2033 года). В феврале 2017 года власти ОАЭ объявили о проекте строительства первого мини-города на Красной планете — «Марс 2117» — в сотрудничестве с ведущими международными организациями и научно-исследовательскими институтами. Существуют также частные инициативы по пилотируемым миссиям на Красную планету.

Dragon — Такси до космической станции

  • Тип: обитаемая капсула Создатель: Space Exploration Technologies / Элон Маск
  • Дата запуска: 2015 год
  • Предназначение: рейсы на орбиту (до МКС)
  • Шансы на успех: весьма приличные

Когда в 2002 году Элон Маск учредил свою компанию Space Exploration Technologies, или SpaceX, скептики не видели в этом никаких перспектив. Однако уже к 2010 году его стартап стал первым частным предприятием, сумевшим повторить то, что было до того времени епархией государства. Ракета Falcon 9 вывела на орбиту беспилотную капсулу Dragon.

Следующий шаг на пути Маска в космос – разработка на базе капсулы многоразового использования Dragon аппарата, способного нести людей на борту. Он будет носить имя DragonRider и предназначается для полетов к МКС. Используя новаторский подход как в конструировании, так и в принципах эксплуатации, компания SpaceX заявляет, что перевозки пассажиров обойдутся всего по $20 млн за одно пассажиро-место (пассажиро-место в российском «Союзе» обходится сегодня США в $63 млн).

Путь к пилотируемой капсуле

Усовершенствованный интерьер

Капсула будет оборудована под экипаж из семи человек. Уже внутри беспилотной версии поддерживается земное давление, так что ее будет несложно адаптировать для пребывания людей.

Более широкие иллюминаторы

Через них астронавты смогут наблюдать процесс стыковки с МКС. В будущих модификациях капсулы – с возможностью посадки на реактивной струе – потребуется еще более широкий обзор.

Дополнительные двигатели, развивающие тягу 54 т для экстренного подъема на орбиту в случае аварии ракеты-носителя.

Причины научного интереса

Марс относится к земной группе планет Солнечной системы (помимо него и Земли в нее входят также Венера и Меркурий). Среди этой группы Марс наиболее схож с Землей. В его атмосфере, пусть и в малом количестве, содержится кислород. Присутствует вода — в полярных шапках в виде льда (слишком низкое атмосферное давление не позволяет существовать воде на поверхности в жидком виде). На этой планете, как и на Земле, есть вулканы. На Марсе наблюдаются извилистые долины и углубления, похожие на русла рек. Такие образования могут быть связаны с водной и ледниковой эрозией и свидетельствовать о том, что несколько миллиардов лет назад эта планета имела более плотную атмосферу и гидросферу. При этом, в отличие от Венеры с ее очень плотной и ядовитой атмосферой, Марс является более перспективным небесным телом для поиска следов жизни и возможной колонизации в будущем.

Отправка на Марс космических аппаратов сопряжена с трудностями: расстояние между Землей и Марсом колеблется от 55 млн км (когда обе планеты находятся по одну сторону от Солнца) до 400 млн км (когда Солнце находится между ними). Наиболее удобное время для запуска наступает во время сближения планет. Такие периоды происходят примерно раз в два года и длятся около трех месяцев. В предыдущий раз планеты сближались весной 2016 года (расстояние между ними составило 75,3 млн км). По состоянию на 5 мая между планетами 120 млн км.

К 2100 году мы сами уничтожим деревья Амазонки

Вероятно, наиболее трагической потерей планеты, которая случится к 2100 году, окажутся ее легкие — тропические леса Амазонки.

Вольфганг Крамер из Потсдамского института исследований воздействия на климат в Германии уверен, что если мы будем продолжать вырубать лес и оставим на прежнем уровне количество вредных выбросов в атмосферу, уже к 2100 году их просто не останется.

По предварительным оценкам ученого, около 83% растительности может пропасть к концу этого века. И большой проблемой окажется недостаточное количество кислорода.

Если ничего не изменится, мы можем просто задохнуться через несколько десятков лет.

Гонки на Марс и обратно

Завершение программы Chang’e станет жизненно важным испытанием для важнейших технологий, необходимых как для миссии на Марс в Китае в 2020 году, так и для миссии по возвращению образцов с Марса. Тем не менее, самым большим вопросительным знаком на китайском графике возвращения образца на Марс, безусловно, является ракета Long March 9. Тяжелая китайская ракета Long Long 5 марта вышла из строя после запуска в начале этого года, отложив миссию Chang’e 5. Еще больший, более мощный Лонг 9 марта, который все еще находится на ранних этапах планирования, несомненно, станет серьезной проблемой для китайской космической программы. Ракеты такого размера и мощности, такие как система космического запуска НАСА (SLS), печально известны тем, что столкнулись с задержками в расписании и перерасходом средств.

Если Китай продвинется вперед с планами по запуску миссии по возврату образца с Марса для запуска на одной ракете, ему потребуется 9 марта. Однако представляется вероятным, что страна может развернуться к многоэтапной миссии с использованием «Длинного марта» 5, аналогично Текущий план миссии НАСА по возврату образцов.

Технические, материально-технические и бюджетные проблемы, с которыми сталкивается каждая из стран для выполнения миссии по возвращению образцов с Марса до 2030 года, являются значительными и разнообразными. Первым шагом для обоих является успешное начало флагманской миссии на Марс в 2020 году.

Тем не менее, в бешеном темпе, который продвигает космическая программа Китая, благодаря множеству космических станций и лунных миссий, запущенных в последнее десятилетие, богатая и могущественная страна явно привержена агрессивному развитию космических наук. Что касается НАСА, вы должны задаться вопросом, сколько времени ученые агентства смогут выдержать, если марсианские образцы будут тщательно просверлены и хранятся в сосуде на поверхности планеты, просто ожидая, когда их заберут.

Если две страны начинают испытывать давление, чтобы побить друг друга в гонке, чтобы вернуться домой с дразнящим образцом скал красной планеты, хорошо. Попадание образца материала Марса в руки ученых лаборатории на Земле может привести к некоторым из самых глубоких научных открытий в истории человечества. Пора вернуть образец Марса в самый разгар и принести эту красную грязь домой.

Kepler 22b.

Звёздная система: Kepler 22

Созвездие: Лебедь

Расстояние от Солнца: 620 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,71

При массе планеты в 35 раз превышающей массу земли, сила тяжести на её поверхности больше земной более чем в 6 раз. Сочетание меньшего расстояния от звезды и меньшего светового потока предполагает умеренную температуру на поверхности планеты. По оценкам учёных, при отсутствии атмосферы равновесная температура на поверхности была бы около -11 °C. Если парниковый эффект, вызванный наличием атмосферы, аналогичен земному, то это соответствует средней температуре поверхности равной примерно +22 °C.

Впрочем, часть ученых считает, что Кеплер 22b похожа не на Землю, а на оттаявший Нептун. Для планеты земного типа она все-таки слишком большая. Если такие предположения верны, Кеплер 22b представляет собой один сплошной «океан» с маленьким твердым ядром посередине: гигантское безбрежное водное пространство под толстым слоем атмосферных газов. Жизнепригодности планеты это, впрочем, не отменяет: по словам специалистов, существование форм жизни в планетарном океане «не за гранью возможного».

Подземные вулканы Марса

Тридимит обычно встречается в вулканической породе, поэтому его наличие на Марсе может говорить о серьезной вулканической активности на планете в прошлом. Новые доказательства, полученные с помощью аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, также указывают на то, что когда-то на Марсе были активными вулканы, которые извергались прямо подо льдом.

Зонд изучил регион Sisyphi Montes, и ученые поняли, что он состоит из плоскогорных массивов, очень похожих по форме на земные вулканы, которые до сих пор время от времени извергаются подо льдами.

Когда происходит извержение, его сила оказывается настолько мощной, что в буквальном смысле прорывает ледяной слой и выбрасывает в воздух огромные объемы пепла. В результате таких извержений также образуется большое число различных пород и минералов, характерных именно для таких типов извержений. То же самое было обнаружено и в Sisyphi Montes.

55 Cancri стоит 26.9$ нониллионов

Планета класса «Суперземля», 55 Cancri примерно в два раза превышает размер Земли, а температуры здесь достигают 3,900 градусов по Фаренгейту. 55 Cancri e была обнаружена в 2004. После нескольких лет наблюдения астрономы полагают, что эта большая скалистая планета состоит главным образом из углерода, превратившегося в алмаз и графит. Согласно текущей рыночной стоимости алмаза, 55 Cancri стоит 26.9$ нониллионов, что приблизительно в 384 квинтильона раз больше, чем нынешний совокупный ВВП Земли в 74 триллиона долларов США. Согласно Форбсу, необходимо всего 0.182% от 55 Cancri e, чтобы заплатить общую сумму долга всех правительств в мире, равную $50 триллионам. Инвесторы должны иметь в виду, что этот потенциальный проект горной промышленности находится всего на расстоянии в 40 световых лет от Земли.

В 2095 году стоит ожидать равенство полов в работе

На территории русскоговорящих стран споров по поводу гендерных различий в карьере и бизнесе практически нет, но в мире тема даже более чем актуальна. Женщины хотят более равных прав, которые не всегда совместимыми с их биологическими особенностями.

С 2006 Всемирный экономический форум проводит Глобальный доклад о гендерном разрыве. И в версии 2017 года говорится, что при сохранении текущей динамики к 2095 году гендерное неравенство получится преодолеть.

В это же время на планете балом править будут не люди, а искусственный интеллект, который, похоже, просто заставит женщин прекратить придумывать проблемы на ровном месте.

А если серьезно, мы живем в удивительное время, которое меняет все и вся буквально на глазах. Если так пойдет и дальше, мы станем свидетелями рождениями многих увлекательных технологий, использовать которые будет невероятно интересно.


iPhones.ru

Перенаселение, технологии, экология, человеческий и искусственный интеллект.

Николай Грицаенко

Кандидат наук в рваных джинсах. Пишу докторскую на Mac, не выпускаю из рук iPhone, рассказываю про технологии и жизнь.

ИИ превзойдет человеческий интеллект к 2060 году

Если верить Бену Россу, эксперту исследовательского агенства MYOB Technology, искусственный интеллект достигнет уровня человеческого уже к 2040 году.

В данном утверждении он полагается на Закон Мура, который говорит об удвоении возможностей компьютерных систем каждый год, а также на усреднение прогнозов, составленных многими другими учеными по всему миру.

При этом, уже к 2060 году искусственный интеллект ощутимо превзойдет человеческий, поэтому именно на него будут полагаться по всем мире. Есть вероятность, что уже к этому году машины поработят организмы из плоти и крови.

Росс уверен, что у нас осталось не так много времени, чтобы убедиться, что нейронные сети, занимающиеся улучшением искусственного интеллекта, делают его не только хуже. Еще немного и будет поздно.

Мегапрорыв в исследовании генома

Меган Молтени

В грядущем десятилетии нас ждет бум исследований человеческого генома. Снижение стоимости секвенирования переводит тесты ДНК из исследовательской лаборатории в сферу медицинской практики. Благодаря проектам по секвенированию геномов населения, запущенных более чем в 10 странах, к 2025 году мы получим более 60 миллионов геномов. А к 2030-му Китай добавит к этому объему еще 100 миллионов.

Последствия этого сложно даже представить.

Сегодня количество секвенированных геномов человека не превышает миллиона, и это очень малый объем в масштабах населения планеты. Чем больше данных мы соберем, тем больше у нас возможностей проанализировать влияние генов на наше здоровье и поведение.

Кроме того, на детализированных выборках можно будет использовать новый метод «рандомизация Менделя», который позволит исследователям отделять причинно-следственные связи от обычных корреляций. Огромные наборы данных дадут возможность прогнозировать по ДНК развитие даже сложных признаков, например рост или предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Такой прорыв принесет и новые угрозы: использование достижений генетики в расистских целях или потерю контроля над своими генетическими данными. Поэтому необходимо разрабатывать новые законы, которые будут защищать информацию, полученную из генетического материала человека.

Ссылка на основную публикацию