Космическая лента

РБК Тренды собрали фантазии футурологов и представили, как будет выглядеть наше присутствие в космосе спустя шесть десятилетий после первого полета человека в космос

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!

Эмблема «Космические цифровые технологии»

Космической техникой являются все космические аппараты, в том числе спутники, космические телескопы, межпланетные автоматические станции, орбитальные станции, а также оборудование, которое на них расположено. Ракеты-носители, шаттлы и спускаемые аппараты (и их двигатели), также другая техника, не работающая напрямую в космосе, но связанная с ним, также считается и относится к космической.

В заключение, исследования в области освоения космоса являются свидетельством человеческого любопытства и изобретательности. Это заставляет нас противостоять суровым реалиям космоса, одновременно расширяя границы наших технологических возможностей. Тем не менее, он вознаграждает нас захватывающими дух открытиями, которые вызывают удивление и трепет.

Когда мы смотрим в будущее, космические исследования по-прежнему обещают раскрыть новые космические тайны, от природы темной материи и темной энергии до поиска обитаемых миров за пределами нашей Солнечной системы. Это напоминает нам о том, что наш поиск знаний не знает границ и что Вселенная со всеми ее проблемами и открытиями манит нас исследовать космос дальше и глубже.

Первый в мире искусственный спутник Земли

Искусственный спутник Земли — космический ап­па­рат, вы­ве­ден­ный на ор­би­ту во­круг Зем­ли и со­вер­шив­ший не ме­нее од­но­го обо­ро­та.

На околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли — «Простейший Спутник-1». Запуск ПС-1 был осуществлён с полигона Минобороны СССР Тюра-Там (ныне космодром Байконур) на ракете-носителе Р-7 и преследовал несколько целей:

• тестирование технической способности аппарата и проверка расчётов, принятых для успешного запуска спутника;
• исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли;
• расчёт плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения по торможению спутника;
• исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе^[5].

Исследование космоса всегда захватывало человеческое воображение. Желание разгадать тайны космоса, достичь звезд и исследовать дальние уголки нашей Вселенной является движущей силой научных исследований. Хотя освоение космоса часто ассоциируется с космонавтами и космическими кораблями, по своей сути это исследовательская деятельность.

В этой статье мы совершим путешествие по увлекательному миру космических исследований. Мы углубимся в проблемы, с которыми сталкиваются ученые и исследователи, пытаясь разгадать тайны Вселенной. Эти проблемы огромны: от суровых условий космоса до ограничений технологий. Тем не менее, их встречают решительно и новаторски.

Но космические исследования – это не только преодоление проблем; речь также идет о замечательных открытиях, которые расширяют наше космическое понимание. От захватывающей дух красоты далеких галактик до поиска признаков внеземной жизни — исследования в области освоения космоса позволили по-новому определить наше место во Вселенной.

1. . Карта слов и выражений русского языка. Дата обращения: 26 мая 2023.
2. Космические аппараты и техника. KVANT.SPACE. Дата обращения: 27 мая 2023.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6} Космическая техника. Ракета-носители. Телестудия Роскосмоса. Дата обращения: 27 мая 2023.
4. О. С. Графодатский. Искусственный спутник Земли. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 28 мая 2023.
5. ↑ ^{5,0 5,1} «Бип-бип»: история запуска первого в мире спутника Земли. Как прошёл запуск первого в мире искусственного спутника Земли. РЕН ТВ (4 октября 2022). Дата обращения: 22 мая 2023.
6. ↑ ^{6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5} В. П. Легостаев. . Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 27 мая 2023.
7. . Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 27 мая 2023.
8. ↑ ^{8,0 8,1} Космический странник: как появилась МКС и кто ей владеет. РЕН ТВ (30 августа 2021). Дата обращения: 27 мая 2023.
9. ↑ ^{9,0 9,1 9,2 9,3} В. П. Легостаев. . Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 27 мая 2023.
10. ↑ ^{10,0 10,1} Откатал своё. Он был лучшим исследователем Марса, но погиб в песчаной буре. История Opportunity. LENTA.RU (15 февраля 2019). Дата обращения: 28 мая 2023.

Орбитальные станции «Салют»

Модель орбитальной станции «Салют-7»

Орбитальная станция «Са­лют-6» функционировала с 29.09.1977 по 29.07.1982. За время по­лё­та на ней ра­бо­та­ли пять основных экс­пе­ди­ций в те­че­ние со­от­вет­ст­вен­но 96, 139, 174, 185 и 74 суток. Помимо это­го, на станции побывало 11 экс­пе­ди­ций по­се­ще­ния (от 3 до 12 суток), в со­ста­ве ко­то­рых впер­вые на­хо­ди­лись ме­ж­ду­народные экипажи. За время ра­бо­ты к стан­ции при­сты­ко­ва­лось 12 гру­зо­вых кораблей-за­прав­щи­ков «Прогресс».

Орбитальная станция «Мир»

Орбитальная станция «Мир»

Орбитальная станция «Скай­лэб»

Орбитальная станция «Скайлэб»

Международная космическая станция — МКС

Орбитальная станция «МКС»

Принцип строения МКС — модульный. На Земле собираются готовые блоки, они доставляются на орбиту, там их пристыковывают к станции. Станция состоит из 15 основных основных модулей: пяти российских («Заря», «Рассвет», «Звезда», «Поиск», «Пирс»); семи американских («Юнити», «Дестини», «Транквилити», «Квест», «Купола», «Гармония», «Леонардо»); европейского «Коламбус»; японского «Кибо»; экспериментального жилого модуля BEAM, созданного частной компанией Bigelow Aerospace. Также в её составе есть несколько второстепенных модулей.

Основные направления развития

По предварительным оценкам, к 2030 году мировой космический рынок будет составлять £400 млрд (примерно ₽40 трлн). На данный момент это самый дальний прогноз, и говорить о дальнейших вкладах в индустрию пока невозможно. Но предполагается, что к 2081 году цифра только продолжит расти. В космическую отрасль приходят государственные и частные компании, и все они смотрят в одном направлении развития. На ближайшие 60 лет участники космических исследований ставят себе шесть основных целей:

1. Автоматизация и роботизация исследований космоса в пределах и за пределами Солнечной системы;
2. Развитие мощных телескопов для изучения глубинного космоса;
3. Открытие новых планет, в том числе пригодных для жизни;
4. Разработка и создание инновационных космических аппаратов;
5. Космический туризм;
6. Полеты на соседние и дальние планеты и их последующая колонизация.

Прямо сейчас американский ровер Perseverance ищет признаки жизни на Марсе, беспилотный космический зонд New Horizons почти покинул пределы Солнечной системы, в Чили строится чрезвычайно большой телескоп, а его «коллега» телескоп Джеймса Уэбба наконец вышел ко второй точке Лагранжа и уже делится первыми фото. Коммерческие компании двух самых богатых людей планеты, SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса, вкладывают миллиарды долларов в развитие космоса и разрабатывают технологии для космических полетов. Разбираемся, к чему могут привести все эти разработки.

Космическая индустрия — это одна из самых передовых и инновационных сфер, где информационные технологии играют решающую роль. С развитием вычислительной техники, цифровой обработки сигналов и сетевых технологий, космические компании получили уникальные возможности для исследования космоса, разработки новых технологий и обеспечения безопасности космических полетов. Рассмотрим, какие прорывы привносят информационные технологии в космическую индустрию и какие перспективы они открывают.

1. Навигация и управление космическими аппаратами: Информационные технологии сыграли ключевую роль в разработке систем навигации и управления для космических аппаратов. Спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС обеспечивают точную навигацию и позиционирование космических объектов, а программное обеспечение для управления позволяет точно контролировать маневры и операции в космосе.

2. Обработка космических данных: Космические миссии генерируют огромные объемы данных, требующие высокотехнологичной обработки и анализа. Информационные технологии, такие как алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта, используются для анализа изображений космических объектов, спектрального анализа данных и прогнозирования космических явлений.

3. Коммуникации в космосе: С развитием сетевых технологий и спутниковых связей космонавты и космические аппараты получили возможность поддерживать постоянную связь с Землей. Спутниковые системы связи обеспечивают широкополосный доступ к интернету и передачу данных, что позволяет осуществлять удаленное управление и мониторинг космических миссий.

4. Развитие межпланетных миссий: Информационные технологии играют ключевую роль в разработке и управлении межпланетными миссиями. Автономные системы управления, самообучающиеся алгоритмы и дистанционное управление позволяют космическим аппаратам самостоятельно принимать решения и адаптироваться к переменным условиям во внеземном пространстве.

5. Применение в космической медицине: Информационные технологии также находят применение в космической медицине. Системы мониторинга здоровья космонавтов, телемедицинские консультации и системы диагностики помогают обеспечить медицинское обслуживание в условиях космического полета.

Вызовы и перспективы: Несмотря на все преимущества, космическая индустрия сталкивается с рядом вызовов, таких как обеспечение безопасности космических полетов, минимизация рисков для экипажа и разработка устойчивых космических технологий. Однако с постоянным развитием информационных технологий и инновационных подходов эти вызовы могут быть успешно преодолены.

Об эффективности инвестиций в космические технологии и преимуществах, которые получат инвесторы-первопроходцы, активно пишут мировые и российские СМИ. Сотрудник Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ Вадим Шохин счел это подходящим моментом, чтобы проанализировать экономические показатели, достигнутые пионерами коммерциализации космоса. И пришел к выводу, что отдельные инициативы американских миллиардеров-энтузиастов вроде Илона Маска пока не проложили путь к массовым проектам по освоению космоса на частные деньги.

Все проанализированные примеры вряд ли можно отнести к разряду «переломных моментов в освоении космического пространства». Также сложно пока представить себе желающих повторить или масштабировать опыт SpaceX, в том числе в части проекта Starlink, высказывает сомнения автор исследования. «Оснований называть проект Starlink коммерческим, а точнее, коммерчески перспективным (не говоря — успешным) недостаточно, — говорит Вадим Шохин. — Дело не только в том, что Starlink — внутренний проект компании SpaceX, его финансовые показатели не публикуются. И даже не в регулярном откладывании выделения Starlink в отдельную компанию для проведения IPO. А в несоответствии планов компании SpaceX ее возможностям».

В своей статье он приводит оценки обоснованности заявлений основателя SpaceX о целевых показателях компании (например, о том, что в 2025 году ее выручка составит 30 млрд долларов). И делает вывод, что потенциал уже развернутой, а также анонсированной спутниковой группировки проекта Starlink недостаточен для того, чтобы SpaceХ могла приблизиться даже к половине заявленной суммы.

При этом в целом результаты анализа показали, что тезисы, которые наиболее часто используются в дискуссиях о перспективах и роли частного бизнеса в космосе (значительное удешевление доставки грузов на орбиту, снижение веса и повышение функциональности космических аппаратов), имеют рациональное зерно. Однако, по мнению автора, чтобы разрабатывать стратегии и прогнозы массовой коммерциализации космоса на уровне государств или корпораций, необходим всесторонний анализ спроса и основных клиентов космической индустрии, а также сравнение широкого набора параметров космических и земных бизнесов, включая их финансовые индикаторы. При выделении типовых групп космических сервисов важно сравнивать их доступность с конкурирующими услугами на Земле.

В обозримой перспективе основными клиентами, обеспечивающими спрос на космические услуги, останутся государственные структуры, что связано со спецификой задач, которые ставились с начала эры освоения космоса, а также с отсутствием четко сформулированных целей у государств и бизнеса по коммерциализации данной сферы.

В частном сегменте можно ожидать увеличения спроса на космические услуги в основном со стороны отдельных представителей крупного бизнеса, полагает автор, не разделяя преждевременного оптимизма относительно массовой готовности компаний активно использовать космическое пространство в коммерческих целях, и видит непочатый край работы по приведению космической индустрии в подходящий для бизнеса вид.

Подробные результаты исследования изложены в статье «К вопросу о “новой эре” коммерциализации космоса», опубликованной в журнале «Экономика космоса» (№ 1(3), 2023). В ней также показаны существующие и перспективные направления спроса на услуги космической отрасли, приведены выводы по основным группам имеющихся и потенциальных клиентов, заинтересованных в таких услугах.

Материал впервые опубликован HSE Daily

Хотя освоение космоса обещает раскрыть тайны Вселенной, оно не лишено технологических ограничений и проблем. Инструменты и технологии, которые мы используем для выхода в космос, представляют собой подвиги человеческих инноваций, но у них также есть свои ограничения, с которыми исследователям и инженерам приходится постоянно бороться.

Одним из фундаментальных технологических ограничений освоения космоса является необъятность самого космоса. Огромные расстояния между небесными телами в нашей Вселенной представляют собой логистическую проблему. Даже путешествуя со скоростью света, могут потребоваться годы или даже тысячелетия, чтобы достичь самых дальних уголков нашей галактики. Такая обширность означает, что связь с далекими космическими кораблями может включать значительные задержки по времени, ограничивая контроль и принятие решений в реальном времени.

Источники питания являются еще одним важным фактором. Миссии в дальний космос полагаются на энергию для питания систем, инструментов и связи космических кораблей. Солнечные панели обычно используются для использования энергии Солнца, но у них есть ограничения. За пределами определенного расстояния от Солнца солнечная энергия становится все более неэффективной. Чтобы решить эту проблему, миссии во внешние пределы Солнечной системы часто полагаются на радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ), которые преобразуют тепло радиоактивного распада в электричество. Однако даже эти источники энергии имеют ограниченный срок службы, и для длительных миссий с ним необходимо тщательно обращаться.

Кроме того, технологии, используемые при освоении космоса, должны быть исключительно надежными. Суровые условия космоса, включая экстремальные температуры, вакуум и радиацию, оказывают огромную нагрузку на оборудование. Неисправности могут иметь катастрофические последствия, поскольку в глубинах космоса нет немедленных средств ремонта или спасения. Чтобы решить эту проблему, космические корабли проходят тщательные испытания, а в критически важные системы встроены резервные средства.

Системы навигации и наведения сталкиваются с уникальными проблемами в космосе. Традиционные методы навигации, такие как GPS, недоступны за пределами орбиты Земли. Вместо этого космические корабли полагаются на звездные трекеры и небесную навигацию для определения своего положения и ориентации. Точные расчеты и алгоритмы необходимы для обеспечения того, чтобы миссии достигли намеченных пунктов назначения и провели точные наблюдения.

Передача данных является еще одним ограничением. Огромные объемы данных, собранных космическими кораблями, должны быть переданы обратно на Землю для анализа. Однако ограниченная пропускная способность связи накладывает ограничения на объем передаваемых данных. Ученые и инженеры должны тщательно расставлять приоритеты и сжимать данные, чтобы максимизировать научную отдачу от каждой миссии.

Наконец, бюджетные ограничения являются существенным ограничением в освоении космоса. Проектирование, строительство и запуск космических кораблей — дорогостоящее мероприятие. Миссии должны конкурировать за ограниченное финансирование, и необходимо принимать трудные решения о том, каким миссиям отдать приоритет.

Хотя исследование космоса движимо человеческим любопытством и желанием понять космос, оно ограничено технологическими ограничениями. Обширность космоса, источники энергии, надежность, навигация, передача данных и бюджетные соображения — все это создает проблемы, которые должны решить ученые и инженеры. Тем не менее, именно преодолев эти ограничения, человечество достигло выдающихся успехов в освоении космоса: от высадки на Луну до исследования внешних планет и за ее пределами. Поскольку технологии продолжают развиваться, мы можем ожидать новых прорывов, которые расширят наши возможности и раздвинут границы возможного в исследовании нашей Вселенной.

Ракета-носители семейства Р7 («Восток», «Восход», «Союз»)

Ракета-носители семейства P-7: Спутник, Восток, Луна, Восход, Молния, Союз, Союз-У, Союз-У2, Союз-ФГ, Союз-2.

Первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП» (ГИК Плесецк, Архангельская область)

«Ангара» — семейство разрабатываемых ракета-носителей модульного типа, включающее в себя носители четырёх классов — от лёгкого до тяжёлого — в диапазоне грузоподъёмностей от 1,5 («Ангара 1.1») до 35 («Ангара А7») тонн на низкой околоземной орбите (при старте с космодрома «Плесецк»). Головным разработчиком и производителем ракет-носителей (РН) семейства «Ангара» является Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничёва.

Ракета-носитель «Днепр» — российско-украинская ракета-носитель (РН), созданная на базе подлежащих ликвидации межконтинентальных баллистических ракет РС-20 (15А18) (в классификации стран НАТО — SS-18 «Satan»). Ракета имеет стартовую массу 211 т, длину 34 м, диаметр 3 м и способна вывести на орбиту высотой 300—900 км космический аппарат или группу спутников различного назначения стартовой массой до 3,7 тонн.

В связи с подписанием договора СНВ-1, который предполагал уничтожение 50 % РС-20 (SS-18 «Сатана»), встал вопрос о методах сокращения арсенала этих ракет. Одним из вариантов было предложено переоборудовать их в ракета-носители (РН) и использовать для коммерческих запусков.

Ракета-носитель (РН) «Энергия», создававшаяся как составная часть многоразовой космической системы (МКС) «Энергия — Буран», является универсальным средством выведения сверхтяжелого класса, способным доставлять на орбиты в околоземное космическое пространство крупногабаритные полезные грузы массой до 100 тонн на внешней подвеске.

Массы полезных грузов, выводимых:

• на низкие орбиты ИСЗ — до 100 тонн;
• на геостационарную орбиту — до 20 тонн;
• на траекторию полета к Луне — до 32 тонн.

РН «Энергия» обеспечивает всеазимутальность пусков (возможность осуществления запуска в произвольном направлении), но за базовые орбиты, определяемые районами падения отработавших ракетных блоков I ступени, приняты орбиты с наклонением 51, 65 и 97°.

Ракета-носитель «Протон» (УР-500, 8К82) — первая в СССР и мире ракета-носитель тяжёлого класса, предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на орбиту Земли и далее в космическое пространство. Являлась средством выведения всех советских и российских орбитальных станций (Салют-ДОС, Алмаз, Мир) и модулей станций (Мир и МКС), планировавшихся пилотируемыми космических кораблей ТКС и Л-1/Зонд (советской лунно-облётной программы), тяжёлых научных станций Протон и других ИСЗ, тяжёлых межпланетных станций, а также нереализованных проектов (крылатого многоразового пилотируемого космического корабля-космоплана ЛКС, орбитальной станции Мир-2 и др.).

Ракета-носитель «Протон-К» была разработана на базе МБР УР-500 в филиале № 1 (Фили) ОКБ-52, (в настоящее время — НПО машиностроения, также известно, как конструкторское бюро Челомея). Ныне КБ «Салют» входит в состав ГКНПЦ имени М. В. Хруничёва. Первый пуск 16 июля 1965 с КА Н-4 № 1 «Протон-1», основная современная модификация, используемая для запуска аппаратов по государственным программам.

Ракета-носитель «Зенит-2» (индекс ГУКОС — 11К77) — советская ракета-носитель среднего класса семейства «Зенит». Генеральный конструктор — В. Ф. Уткин. Главный разработчик — КБ «Южное» (Днепропетровск), производится на днепропетровском заводе «Южмаш». Первый полностью успешный пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с полезной нагрузкой был проведён 22 октября 1985 года с космодрома Байконур. Первая ступень «Зенита» оснащённая кислородно-керосиновым двигателем РД-171, стала прототипом модульной части 11С25 блока А первой ступени ракеты-носителя 11К25 «Энергия».

«Зенит-3SL» — ракета космического назначения (РКН), разработанная на базе уже существующих ракеты-носителя «Зенит-2» и космического разгонного блока ДМ. Используется в программе Морской старт.

«Зенит-2SLБ» — модификация ракеты «Зенит-2», доработанная в части новой полностью цифровой системы управления на базе бортовой ЭВМ «Бисер-3» и автономной космической головной части (КГЧ), позволяющей её сборку отдельно от РН.

Ракета-носитель «Н-1» и «Сатурн-5»

Факультет социальных наук приглашает на открытый факультатив Дениса Сивкова «Социальные исследования космоса». Факультатив состоит из 4-х лекций, которые пройдут 20 марта, 27 марта, 3 апреля и 10 апреля.

Изучение и освоение космоса (все еще) остается в топе новостной повестки. Ностальгия по славным (советским) временам, риторика и успехи движения New Space, низовые инициативы любителей и энтузиастов – это и многое другое подпитывает аргументы как сторонников, так и противников пути человечества в космос. Первые считают, что люди – многопланетный и даже межзвездный вид, а другие выступают за то, чтобы объединиться и потратить все ресурсы на спасение родной планеты.

Несмотря на исторические волны космического энтузиазма и скептицизма, космос долго был на периферии социальных исследований. В отличие от биомедицины, цифровых технологий, дронов и даже велосипедов, освоение космического пространства изучалось антропологами, социологами, политологами и философами эпизодически. Пожалуй, кроме ученых-естественников и инженеров, только психологи и историки имели более или менее постоянный доступ к космической тематике.

Тем не менее в начале XXI века складывается исследовательская область «Социальные исследования космоса». В последние 5-7 лет растет количество аспирантов, публикаций и диссертаций, открываются исследовательские центры, выходят специализированные выпуски журналов и сборники статей. В данном курсе предполагается обозначить контуры этой области, обозначить проблемы, заявить основные темы исследований и главное, показать, как космос становится вызовом и пределом для привычных земных технологий, воображения, концепций и методов.

Антрополог, кандидат философских наук, старший научный сотрудник Центра исследования космизма Шанинки

20 марта: Тема 1. Социальные ученые в неземных полях 

Изучение и освоение космоса – тема популярная и у различных публик, и у стейкхолдеров. При этом в отличие от цифровых технологий, данных, биомедицины и различных инфраструктур, космос привлекает не так много внимания антропологов, историков, социологов и философов, изучающие науку и технологии. Что это за область «социальные исследования космоса»? Как и когда она появляется? Какие вызовы ставит космос перед исследователями? Как при этом на фоне космоса меняются методы и эпистемологические допущения?

27 марта: Тема 2. Техноутопия и воображение: зачем нам (в) космос? 

Амбициозные (и не очень) технонаучные проекты в космосе невозможно представить без воображения. Многие инициативы так остаются «на бумаге», но существенно меняют реальность. Нередко материальное воображение инвестируется в техноутопии – создание лучших обществ с помощью технологий. Какие аргументы «за» и «против» освоения космоса предлагают космические энтузиасты и скептики? Как создаются и работают техноутопии? Как воображение трансформирует «твердую» технологическую и финансовую реальность освоения космоса?

3 апреля: Тема 3. Масштабы и места: в поисках хрупких соединений

Освоение и изучение космоса – это и масштабирование, и локализация. С одной стороны, даже наблюдение небесных объектов – своего рода расширение земного положения. С другой стороны, понимание космических мест возможно как своего рода одомашнивание – помещение их в понятные, одушевленные, ограниченные земные контексты. В то же время вызовом для земных локализаций являются внеземные места, в которых обнаруживаются радикально иные условия существования, например невесомость. Как создаются и поддерживаются земные и неземные масштабы? Как космос локализуются в земных местах? Как земные и неземные локации соединяются?

10 апреля: Тема 4. Неземные компаньоны, или космобиополитика чужих

В космос берут далеко не всех, но там всегда присутствуют нечеловеческие компаньоны, вместе с которыми работают астронавты и космонавты. Некоторых специально рекрутировали, чтобы помогали осваивать космос, а другие попали на борт случайно. Как люди и нечеловеки взаимодействуют на орбите? Какие биополитические ограничения существуют в отношении живых и неживых существ? Какие космополитические возможности космические среды представляют для «эмансипации» космических компаньонов?

Дата и время: 20 марта, 27 марта, 3 апреля, 10 апреля, 19:00
Место: кампус Шанинки (Газетный переулок, 3/5с1)

Чтобы принять участие в курсе, пожалуйста, заполните анкету и напишите мотивационное письмо. Дедлайн подачи письма — 13 марта, 23:59.

Планетоходы — транс­порт­ное уст­рой­ст­во, которое спо­соб­но передвигаться по по­верх­но­сти вне­зем­но­го не­бес­но­го те­ла (например, пла­не­ты, ас­те­рои­да); управ­ля­ет­ся дис­тан­ци­он­но или кос­мо­нав­том.

Пер­вый в ми­ре планетоход — дис­тан­ци­он­но-управ­ляе­мый са­мо­ход­ный ап­па­рат «Лу­но­ход-1» — соз­дан в 1970 в СССР в ОКБ Машиностроительного за­во­да им. С. А. Ла­воч­ки­на (г. Хим­ки) под руководством Г. Н. Ба­ба­ки­на. «Лу­но­ход-1» был дос­тав­лен на по­верх­ность Лу­ны в район Мо­ря До­ж­дей 17.11.1970 советской ав­то­ма­тической меж­пла­нет­ной стан­ци­ей «Лу­на-17» (стар­то­ва­ла 10.11.1970).

Кон­ст­рук­ция «Лу­но­хо­да-1» со­сто­ит из двух частей: гер­ме­тич­но­го (из­го­тов­лен­но­го из маг­ние­вых сплавов) при­бор­но­го от­се­ка с ап­пара­ту­рой (не­су­щая кон­ст­рук­ция) и са­мо­ход­но­го шас­си, ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ло передвижение впе­рёд, на­зад, по­во­ро­ты на мес­те и в движении и со­стоя­ло из хо­до­вой час­ти (тор­си­он­ная под­вес­ка, восьмиколёсный электрический движитель — мо­тор-ко­ле­со и др.), сис­те­мы безо­пас­но­сти движения, вы­нос­но­го бло­ка ап­па­ра­ту­ры (при­бо­ра и ком­плек­са датчиков для оп­ре­де­ле­ния механических свойств грун­та и оцен­ки про­хо­ди­мо­сти шас­си) и др. В при­бор­ном от­се­ке раз­ме­ща­лись сис­те­мы тер­мо­ре­гу­ли­ро­ва­ния, элек­тро­пи­та­ния, при­бо­ры сис­те­мы дис­тан­ци­он­но­го управления и элек­трон­но-пре­об­ра­зо­вательные уст­рой­ст­ва, на­учные при­бо­ры и др. Для обог­ре­ва ап­па­ра­ту­ры при­ме­нял­ся ра­дио­изо­топ­ный источник те­п­ла, со­дер­жа­щий ам­пу­лы с 210Po. Солнечные ба­та­реи в те­че­ние лун­но­го дня обес­пе­чи­ва­ли за­ряд­ку бор­то­вых ак­ку­му­ля­то­ров.

Мас­са «Лу­но­хо­да-1» со­став­ля­ла 756 кг, диа­метр по верх­не­му ос­но­ва­нию кор­пу­са — 2,15 м, вы­со­та — 1,92 м; дли­на шас­си — 2,216 м; диа­метр ко­лёс — 0,51 м, ши­ри­на ко­лёс — 0,2 м, ши­ри­на ко­леи — 1,60 м; максимальная скорость — 4 км/ч. «Лу­но­ход-1» де­таль­но обследовал лун­ную по­верх­ность на пло­ща­ди 80 000 м². С по­мо­щью те­ле­ви­зи­он­ных сис­тем по­лу­че­но бо­лее 200 па­но­рам и свыше 20 000 снимков по­верх­но­сти. По трас­се движения изу­ча­лись фи­зи­ко-ме­ха­нические свой­ст­ва по­верх­но­ст­но­го слоя грун­та, про­во­дил­ся ана­лиз его хи­мического со­ста­ва.

Прой­ден­ное рас­стоя­ние 10 км 540 м. Дли­тель­ность ак­тив­но­го функционирования «Лу­но­хода-1» (с 17.11.1970 до 15.09.1971) со­ста­ви­ла 301 зем­ные су­тки 6 часов 37 минут.

16.01.1973 советская меж­пла­нет­ная стан­ция «Лу­на-21» дос­та­ви­ла на по­верх­ность Лу­ны «Лу­но­ход-2» (мас­са 836 кг). На лу­но­хо­де бы­ла ус­та­нов­ле­на па­но­рам­ная те­ле­ви­зи­он­ная ка­ме­ра, на­учные при­бо­ры модернизированы и до­пол­не­ны вы­нос­ны­ми маг­ни­то­мет­ром и ас­т­ро­фо­то­мет­ром. Ак­тив­ное функционирование планетохода про­дол­жа­лось 113 суток; пройденное рас­стоя­ние 37 км.

Лунное самоходное транспортное средство «Ровер» (Lunar Rover Vehicle)

Луноход «Ровер» «Аполлон-17»

Пер­вый американский планетоход LRV (Lunar Rover Vehicle — лун­ное са­мо­ход­ное транс­порт­ное сред­ст­во «Ро­вер») дос­та­вил на Лу­ну американский космический корабль (КК) «Аполлон-15» 30.07.1971. Че­ты­рёх­ко­лёс­ный, двух­ме­ст­ный «Ро­вер» (пер­вый управ­ляе­мый кос­мо­нав­том планетоход) раз­ме­щал­ся в сложенном со­стоя­нии в посадочной сту­пе­ни лун­ной ка­би­ны. Непосредственную связь космонавтов с Землёй обеспечивал ком­плект специального ра­дио­тех­нического обо­ру­до­ва­ния (лун­ный ретрансляционный блок). Источником пи­та­ния служили се­реб­ря­но-цин­ко­вые ак­ку­му­ля­то­ры.

Марсоход «Sojourner» на Марсе

На по­верх­ность Мар­са пер­вые советские мар­со­хо­ды ПрОП-М (при­бор оцен­ки про­хо­ди­мо­сти — Марс) пред­по­ла­га­лось до­ста­вить при по­мо­щи ав­то­ма­тических меж­пла­нет­ных стан­ций «Марс-2» (27.11.1971) и «Марс-3» (02.12.1971), од­на­ко спускаемый ап­па­рат «Марс-2» раз­бил­ся при по­сад­ке, а «Марс-3» ра­бо­тал 20 с (пред­по­ло­жи­тель­но вы­шел из строя из-за пылевой бу­ри).

На Марс 06.08.2012 (американским ра­ке­то­но­си­те­лем «Ат­лас-5» и спу­с­кае­мым ап­па­ра­том MSL) дос­тав­лен ав­то­ма­тический шестиколёсный планетоход «Кьюриосити» («Curiosity»). Мас­са мар­со­хо­да 899 кг, дли­на 3 м, ши­ри­на 2,7 м, вы­со­та с ус­та­нов­лен­ной мач­той 2,1 м. Сис­те­ма движения «Кью­рио­си­ти» ана­ло­гич­на мар­со­хо­дам MER, он име­ет 6 ве­ду­щих ко­лёс (4 из ко­то­рых ори­ен­ти­руе­мые) диа­мет­ром 0,51 м с грун­то­за­це­па­ми. Для функционирования планетохода (и обог­ре­ва ап­па­ра­ту­ры) при­ме­ня­ет­ся толь­ко радиоизотопный источник те­п­ла. Планетоход ос­на­щён 2 бор­то­вы­ми ком­пь­ю­те­ра­ми, ис­поль­зую­щи­ми про­цес­со­ры RAD 750.

Ближайшие космические миссии

Продолжительный успех освоения космоса зависит от результатов, которые мы получим из ближайших миссий. Предлагаем список экспедиций, за результатами которых стоит следить.

Обратно на Луну

Первая экспедиция отправилась на Луну в 1969 году. Спустя 50 лет космические исследователи вновь смотрят в сторону этого направления. Луна находится относительно близко к Земле — ближе всех других космических объектов. На нее можно отправлять астронавтов и следить за тем, как длительное пребывание на спутнике влияет на состояние их здоровья. Это поможет тщательней спланировать полеты на отдаленные планеты.

На Луне могут быть смоделированы ситуации по нехватке земных ресурсов. Исследователи будут учиться пополнять топливо, кислород и продукты, используя только те материалы, которые есть на поверхности спутника. Это также пригодится для дальнейших путешествий на далекие планеты. Человек научится независимости в космосе: ему не понадобится постоянно привозить ресурсы с Земли, что особенно актуально при колонизации планет за пределами Солнечной системы.

К 2081 году Луна может стать пересадочным пунктом между планетами или функционировать как заправочная станция. Астронавт Скотт Келли считает, что на Луне откроется база для кораблей, летящих на Марс. А американский писатель Энди Вейер уверен, что Луну можно колонизировать. По его словам, города на Луне появятся раньше, чем на Марсе, и она станет первым покоренным космическим объектом.

Несмотря на то, что люди уже побывали на спутнике Земли, его поверхность еще хранит в себе научные загадки. Например, ученые заинтересованы водным льдом в районе южного полюса Луны. По их предположениям, он может содержать в себе следы жизни. Исследования поверхности Луны могут перерасти в масштабные археологические раскопки. Уже сейчас к ним подключаются компании из разных стран: от Израиля до Японии и Индии. Учитывая растущий интерес коммерческого сектора к космической отрасли в будущем можно ожидать и роста исследований от частных компаний.

Суровые реалии космоса

Космос — это царство крайностей, где законы физики приобретают иной смысл, а условия далеко не гостеприимны. Проведение исследований в беспощадной космической среде ставит перед учеными уникальный набор задач, проверяющих пределы человеческой изобретательности и инженерной мысли.

Одной из самых серьезных проблем космоса является отсутствие атмосферы. В отличие от Земли, где воздушная оболочка защищает нас от суровых реалий космоса, космос представляет собой вакуум, лишенный воздуха и защиты. Этот вакуум представляет множество опасностей как для людей, так и для оборудования.

Первой и главной среди этих опасностей является неустанная бомбардировка космической радиацией. На Земле наша атмосфера и магнитное поле защищают нас от вредного воздействия космических лучей и солнечной радиации. Однако в космосе эти защитные барьеры отсутствуют. Астронавты и космические корабли подвергаются постоянному потоку частиц высокой энергии, которые могут повредить биологические ткани и электронные компоненты.

Экстремальные температуры — еще одна суровая реальность космоса. Отсутствие атмосферы означает, что нет среды, отводящей тепло от объектов в космосе. В результате температура может сильно различаться: от палящего жара под прямыми солнечными лучами до пронизывающего до костей холода в тени небесных тел. Исследователи и инженеры должны проектировать космические корабли и инструменты, способные противостоять этим экстремальным перепадам температуры.

Космический вакуум также приносит с собой проблему поддержания давления. Человеческие тела привыкли к атмосферному давлению, существующему на поверхности Земли. В космическом вакууме недостаток давления может привести к множеству физиологических проблем у космонавтов. Космический корабль должен быть оборудован контролируемой средой, обеспечивающей необходимое давление, кислород и температуру для выживания человека.

Радиация, экстремальные температуры и отсутствие давления — это лишь некоторые из суровых реалий космоса, с которыми приходится бороться исследователям. Микрогравитация, когда объекты испытывают ощущение невесомости, представляет собой ряд проблем, влияющих на все: от здоровья мышц и костей до динамики жидкости и процессов горения.

Несмотря на эти огромные проблемы, ученые и инженеры разработали гениальные решения, позволяющие исследовать космос. Передовые материалы, радиационная защита и тщательно спроектированные системы космических кораблей помогают смягчить суровые условия космоса. Кроме того, астронавты проходят тщательную подготовку, чтобы подготовиться к физическим и психологическим нагрузкам длительных космических полетов.

Суровые реалии космоса представляют собой серьезные проблемы для исследователей и исследователей. Отсутствие атмосферы, воздействие космического излучения, экстремальные температуры и микрогравитация — все это проверяет пределы человеческой выносливости и технологических инноваций. Тем не менее, именно преодолевая эти проблемы, мы продолжаем расширять наше понимание Вселенной и раздвигаем границы исследования космоса. Перед лицом этих суровых реалий человеческое любопытство и изобретательность ярко сияют, когда мы достигаем звезд и стремимся разгадать тайны космоса.

Receive Free Grammar and Publishing Tips via Email

Исследование космических тайн

Исследование космоса – это не просто преодоление проблем; это также грандиозное приключение в неизведанное, где ученые и исследователи имеют честь делать удивительные открытия, которые меняют наше понимание космоса. Поиск космических загадок был движущей силой нашего исследования космоса и вознаградил нас захватывающими дух открытиями и впечатляющими открытиями.

Одним из самых значительных достижений освоения космоса стала возможность заглянуть глубоко во Вселенную с помощью мощных телескопов. Эти замечательные инструменты, как на Земле, так и в космосе, предоставили нам беспрецедентные виды далеких галактик, туманностей и небесных явлений. Они позволили нам стать свидетелями рождения и смерти звезд, раскрыв удивительную красоту и сложность нашего космического соседства.

За пределами нашей Солнечной системы открытие экзопланет — планет, вращающихся вокруг звезд за пределами нашего Солнца — открыло новые горизонты в наших поисках понимания. Телескопы, такие как космический телескоп «Кеплер», выявили тысячи экзопланет, некоторые из которых находятся в «обитаемой зоне», где условия могут быть подходящими для жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Это дразнящее открытие пробуждает в нас представления о возможности внеземной жизни.

Исследование космоса также играет ключевую роль в раскрытии одной из самых глубоких космических загадок: природы темной материи и темной энергии. Эти загадочные вещества составляют подавляющее большинство массы и энергии Вселенной, однако они остаются невидимыми и неуловимыми. Исследователи разрабатывают эксперименты и миссии, чтобы обнаружить и понять эти космические загадки, в надежде раскрыть секреты расширения и структуры Вселенной.

Исследование нашей солнечной системы также дало замечательные результаты. Миссии на Марс предоставили убедительные доказательства водного прошлого планеты, что стимулировало поиск микробной жизни. Зонды к внешним планетам, таким как Юпитер и Сатурн, раскрыли сложную и динамичную природу их спутников и систем колец, предлагая понимание процессов формирования и эволюции планет.

Поиск внеземного разума (SETI) — еще один увлекательный аспект освоения космоса. Ученые активно сканируют космос в поисках сигналов, которые могут указывать на присутствие разумных цивилизаций за пределами Земли. Хотя мы еще не получили окончательного сигнала, поиски продолжаются, движимые манящей перспективой контакта с другими разумными существами.

Более того, освоение космоса открывает уникальный взгляд на нашу родную планету. Астронавты, которым выпала честь наблюдать Землю из космоса, рассказывают о преобразующем опыте, известном как «Эффект обзора». Оно воспитывает глубокое чувство взаимосвязи и бережного отношения к окружающей среде, напоминая нам о ценности нашей планеты и необходимости ответственного ухода.

Исследование космоса — это путешествие, полное испытаний и открытий, в котором человеческое любопытство и технологическое мастерство объединяются, чтобы раскрыть космические тайны, которые пленяли наше воображение на протяжении веков. От далеких галактик и экзопланет до загадок темной материи и красоты нашей солнечной системы — каждое новое открытие напоминает нам о необъятности и чудесах Вселенной. Продолжая исследовать космос, поиск знаний и поиск ответов на извечные вопросы ведут нас вперед, расширяя наш кругозор и обогащая наше понимание Вселенной, которую мы называем домом.

Receive Free Grammar and Publishing Tips via Email

Колонизация далеких планет

Профессор планетологии и астробиологии в Биркбеке Ян Кроуфорд считает колонизацию Марса вполне реальной, но добавляет, что сначала необходимо набраться компетенций и опыта на Луне. Открыть на ней новые технологии и только потом лететь на дальние планеты. Для успешного покорения других планет нужно изучить влияние невесомости и космической радиации на человека и найти решения для комфортной жизни в разных частях космоса.

Советница NASA Ариэль Вальдман считает, что человечество должно объединить свои усилия для переселения на Марс и другие планеты. Она надеется, что колонизация не вызовет большие политические дебаты и будет похожа на миграцию в другую страну. Якоб Ланге, партнер архитектурного бюро Bjarke Ingels Group думает, что для начала людям нужно ответить на вопрос: как они хотят жить на других планетах: чтобы окружающая реальность была похожа на фильм из научной фантастики или напоминала земную архитектуру?

Идея отправить людей на Марс и другие планеты существует давно, но Генри Херцфельд, директор Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона считает, что мы не можем говорить о ее осуществлении, пока не освоим новые технологии. Сложно говорить о дальнейшем видении картины, если мы не можем найти способ долгосрочного удержания человека в космосе. По его мнению, наше будущее пребывание в космическом пространстве зависит от того, какой бюджет будет уходить в отрасль и на какие цели будут его тратить. Чем больше будет вложений, тем быстрее мы освоим новые технологии и сможем переехать на другие планеты.

Частные полеты в космос

Частные космические путешествия уже сейчас не кажутся сказкой. Первый космический турист Дэннис Тито отправился на МКС еще в 2001 году. С того момента путешественниками стали еще семь человек. Один из них — американец Чарльз Симони — побывал в космосе дважды.

В будущем ожидается полноценное развитие этой отрасли. NASA планирует открыть туристический сектор на МКС и отправлять на станцию до двух коротких миссий в год. Ведомство идет на сотрудничество с частными компаниями и совместно со SpaceX уже проводит коммерческие полеты на орбиту. Трое туристов в сопровождении профессионального астронавта отправились на МКС 8 апреля 2022 года.

Другие частные компании, такие как Blue Origin и Virgin Galactic, развивают суборбитальные космические полеты. Путешественники такого корабля достигают границы атмосферы Земли, но не выходят на орбиту и примерно через 10 минут после старта совершают посадку.

Пробный суборбитальный полет компании Blue Origin с манекеном на месте пассажира

Корабли для космического туризма только начинают развиваться. Можно предположить, что к 2081 году полеты на ракете станут такой же обыденностью, как на самолете. Люди смогут летать вокруг Земли по выходным, отправляться на МКС в отпуск (или не на МКС), парить в невесомости и наслаждаться видом сквозь окно иллюминатора.