Исследование космоса

Со времен космической гонки в ходе холодной войны NASA переживало и победы и поражения. Сокращение бюджета, реорганизация и перенаправление деятельности — все это, казалось, никогда больше не позволит Соединенным Штатам послать еще одного космонавта на Луну. Но, за последние несколько лет, администрация работает над новым видением космоса, которое предполагает программа “Созвездие” (Constellation Program). Проект “Созвездие” — комплексный проект, в рамках которого разрабатывалась новая космическая техника и планировалось создание необходимой инфраструктуры для обеспечения полетов нового космического корабля к МКС, а также полетов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе — осуществление полетов на Марс.

В отличие от миссий программы “Аполлон”, программа “Созвездие” предполагает более длительное пребывание в космосе и большее количество астронавтов, которые смогут исследовать поверхность Луны. Кроме того, в ней задействуют современные луноходы и будет проведен ряд новых научных испытаний. Ученые, принимавшие участие в программе “Аполлон”, не могли себе даже представить многие технологии, примененные в программе “Созвездие”.

Мы опишем 10 технологий NASA, которые должны обеспечить еще один гигантский скачок для всего человечества.

Композитные конструкции

Космический корабль, используемый в программе “Аполлон”, сделан из алюминия, который был наиболее подходящим материалом в то время. С тех пор были разработаны углеродные композитные материалы, которые значительно легче и прочнее алюминия. Эти композиты взяли все самое лучшее из последних достижений в авиации.

Нетоксичное топливо

Во время предыдущих высадок на Луну, в посадочных модулях использовали самовоспламеняющиеся топливо, в состав которого входили токсичные химические вещества. Это означало, что астронавты высаживались в облаке токсичных выхлопов, которые могли повлиять на любые пробы, взятые из космоса. Хотя ученые были осторожны во время сбора образцов с места посадки, NASA разработало новые нетоксичные двигательные системы. Эти системы используют ракетное топливо, такое как жидкий водород и кислород, для получения водяного пара в качестве продукта реакции.

Точная посадка

Ключевым моментом программы “Созвездие” (Constellation Program) является безопасность. Предыдущие спускаемые аппараты контролировались вручную. Сейчас появилась возможность обеспечить посадочные модули достаточно сложными “умными” датчиками, благодаря которым космические аппараты смогли бы самостоятельно приземляться в определенном месте. Посадочный модуль “Альтаир” будет способен доставить на Луну четырех астронавтов.

Альтернативные способы хранения энергии

Зеленое строительство больше не является прерогативой планеты Земля. Хотя миссия Phoenix Mars уже использует солнечные панели, космический исследовательский корабль Orion обещает стать первым пилотируемым аппаратом, который будет оснащен солнечными панелями. Избавившись от необходимости установки батарей и топливных элементов, Orion будет иметь такие же круглые солнечные панели, как у посадочного модуля Phoenix. Помимо своей возобновляемости, еще одним преимуществом использования солнечной энергии в космическом пространстве является малый вес солнечных панелей.

Космическая добыча ресурсов

Идея заключается в использовании ресурсов космоса, вместо того, чтобы брать запасы с собой в дорогу. Продукты питания, топливо, кислород и вода — в совокупности являются очень тяжелым грузом. Представьте себе, что можно будет получать образцы льда, нагревать их, а затем очищать. Астронавты смогут пить воду, которая не будет привезена с Земли.

Гибкие скафандры

Скафандры для программы “Aполлон” были не очень-то удобны. Если астронавту нужно было поднять что-то, он не мог нагнуться и то и дело падал. NASA приходилось создавать инструменты таким образом, чтобы компенсировать ограничения скафандров, но новый скафандр должен все это изменить. В июне NASA объявило о заключении контракта с компанией Oceaneering International Inc на разработку скафандра для программы “Созвездие” (Constellation Program). Существует два типа скафандров: один лучше использовать внутри корабля, а второй содержит больше металлических элементов, необходимых для выхода в открытый космос и прогулок по Луне. Это очень важно, ведь, несмотря на то, что роботы способны достойно справляться с работой, один астронавт за час сможет сделать на Луне столько, сколько луноход за целую неделю.

Пылевой репеллент

Скафандр Нила Армстронга в Смитсоновском институте серый не потому, что он старый. На самом деле он покрыт стеклоподобной лунной пылью. Электростатически заряженные частицы с острыми краями цепляются за все, в том числе за шариковые подшипники, объективы, и это, вероятно, вредно для здоровья людей. Для борьбы с пылью NASA разрабатывает систему статической защиты от пыли.

Рециркуляция воды

Когда экипажи корабля используют воду, сточные воды сбрасываются за борт. Это расточительно. Кроме того, это означает, что космический аппарат должен нести больший вес, чем необходимо. Очистка воды, обработка и повторное использование делает эксплуатацию проще и дешевле. Системы очистки и повторного использования воды вышли на уровень стопроцентного сохранения воды. Сточные воды проходят через строгий фильтрационный процесс пока их качество не превзойдет качество воды из крана. По словам астронавтов, вкус такой воды похож на ту, что мы покупаем в бутылках.

Радиационная защита

В дополнение к ослаблению костей и мышц, вызванных невесомостью, в открытом космосе космонавты могут подвергаться воздействию больших доз радиации. Программа NASA Human Research Program объединяет исследователей из Космического центра имени Линдона Джонсона (Johnson Space Center), Лэнгли (Langley), и исследовательских центров Эймса (Ames Research Centers), которые должны выяснить, как спроектировать космический транспорт с более высоким уровнем защиты, контролем экспозиции и дать рекомендации, какие пределы воздействия являются безопасными.

Пространство

Инициатива по изучению человеческого фактора при длительном пребывании в космосе (Space Human Factors and Habitability), осуществляемая NASA в рамках программы исследований человека, позволит сделать космические путешествия более комфортными. Благодаря новой информации, полученной в результате этих исследований, в программе “Созвездие” (Constellation Program) будут реализованы внутренние помещения кораблей с “тихими” и просторными интерьерами, которые будут напоминать космонавтам о доме