Warum wir im Urlaub nicht ins All fliegen

    Hier hatte ich die Gelegenheit, Veteranen der einheimischen Zivilluftfahrtindustrie zu überfliegen: die Yak-42 und die Tu-154, die zerlumpten Dichtungsstreifen, den zerlumpten Lack auf dem Rumpf und die Wolken, die unter dem wackeligen Flügel flogen und sich im Weltraum spiegelten. Und zwar über die Frage: Warum sind unsere Schiffe bisher nicht in den Weltraum geflogen, es gibt keine Moskau-Mond-Flüge, und warum eilt niemand auf der Suche nach einem außerirdischen Obelisken zu Jupiter?



    Es ist schwer, an jemanden zu glauben, aber die terrestrischen Technologien haben längst ein Niveau erreicht, das mindestens Massenflüge zum Mond und zurück ermöglicht. Sie können zum Mars fliegen, wenn Sie mit dem Wetter glücklich sind. Tatsächlich sind moderne Flugzeuge Raumfahrzeugen in vielerlei Hinsicht nicht unterlegen, aber in mancher Hinsicht überlegen.

    Was ist der unterschied

    Der Druckabfall bei einem normalen Passagierflug ist nicht so stark wie bei einem Raumflug, aber der Flugzeugkörper muss im Gegensatz zu einem Raumschiff, wenn es sich nicht um ein Shuttle / Buran handelt, während des Betriebs hunderte Male Druckabfälle erleiden. In einer Höhe von 10 km ist der atmosphärische Druck 1/3 von der Oberfläche entfernt, d.h. Der Druckunterschied, den ein Flugzeug und ein Raumschiff in der Umlaufbahn aushalten können, beträgt nur ein Drittel der Atmosphäre.

    Ist eine Atmosphäre viel oder wenig? Zum Beispiel können Sie fühlen, wie zwei Atmosphären sind, wenn Sie 10 Meter in Wasser getaucht sind. Ein solches Eintauchen in die Schulter ist nur für eine trainierte Person ohne jegliche Ausrüstung und Sportler tauchen im Allgemeinen100 oder mehr Meter, was können wir über die Möglichkeiten von Atom-U-Booten oder Bathyscaphes sagen. Zum Beispiel hat die Rekord-Bathyscaphe „Trieste“ 1960 fast 1.100 Atmosphären mit Erfolg überstanden, was mehr als dem Elffachen des Drucks auf die Oberfläche der Venus entspricht.

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    1985 stellte das Komsomolets- U-Boot einen Tauchrekord von bis zu 1.027 m auf, d.h. 100 Atmosphären standgehalten, was einer Landung auf der Venus entspricht. Die normale Eintauchtiefe moderner Atom-U-Boote beträgt 300 Meter, was wiederum 30-mal höher ist als die Belastung des Raumfahrzeugs.

    Eine andere Sache ist, dass das Schiff beim Start von der Erde in die Umlaufbahn aufgrund der hohen Beschleunigung viel schwereren Lasten standhält, sodass die Yak-42 wahrscheinlich nicht in den Weltraum gelangt, wenn sie einfach auf eine Rakete geschraubt wird. Wenn Sie jedoch traditionelle Schiffe für den Flug in die Umlaufbahn und einen leichten Träger auf der Route "Erdumlaufbahn-Mond" verwenden, wird die Aufgabe vereinfacht.

    Kosmische Kälte ist nicht so gefährlich, wie es scheinen mag. Ich habe einmal darüber gesprochen und werde mich wiederholen. Hier ist ein Diagramm der Messwerte des Thermometers des erdnahen Satelliten TechedSat 2. Messwerte in Grad Celsius:

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    Da sehen wir keine Schrecken mit "minus einhundert" oder "absolut null".

    Ein Raumschiff friert nur im Schatten ein, aber wenn es sich um interplanetare Flüge handelt, ist es im Flug schwierig, den Schatten zu finden. Obwohl die Mondoberfläche isoliert werden muss ... Oder Sie bauen Vergnügungsparks auf den Gipfeln des ewigen Lichts . Wenn Sie sich von der Sonne entfernen, wird es kälter, aber auf der Skala des Sonnensystems ist der Mars nicht so weit und auf dem Weg zum Jupiter müssen Sie sich bereits einen Herd mitnehmen.

    Das Problem der thermischen Isolierung eines Flugzeugs ist komplizierter. Vakuum ist eine ausgezeichnete Thermoskanne, und das Flugzeug wird ständig von einem einströmenden Luftstrom gekühlt. Das U-Boot ist noch schlimmer: Die Wärmekapazität von Wasser ist viel höher, obwohl Wasser nie kälter als -1 Grad Celsius ist. An Bord desselben Raumfahrzeugs oder derselben Station arbeitet ständig eine Masse von Einheiten, die die innere Umgebung erwärmen. Daher ist für ein Raumschiff das Kühlen oft wichtiger als das Heizen. Es gibt keinen Wind im Weltraum, Lüfter über Bord sind auch nutzlos, so dass Sie Wärme nur durch Infrarotstrahlung abgeben müssen. Sie können einen Blick auf die riesigen Radiatoren der Internationalen Raumstation werfen. Sie können mit Sonnenkollektoren verwechselt werden, aber der Unterschied besteht darin, dass sich die Strahler immer in der senkrechten Ebene zu den Batterien befinden.



    Das System zur Aufrechterhaltung des thermischen Regimes ist eine wichtige Komponente des Raumfahrzeugs, über die wir separat sprechen werden.

    Auch die Strahlengefahr im Weltraum wird stark überschätzt. Im Internet kursieren immer noch Mythen, dass Fliegen zum Mond aufgrund der zerstörerischen Wirkung der kosmischen Strahlung unmöglich ist. Die ISS-Besatzung lebt laut Befürwortern dieses Mythos nur dank des Erdmagnetfelds.

    Tatsächlich bietet das Erdmagnetfeld nur einen teilweisen Schutzvon der kosmischen Strahlung und ist nicht in der Lage, hochenergetischen interstellaren und intergalaktischen Teilchen zu widerstehen. Die wahre Barriere für die kosmische Strahlung ist nur die Erdatmosphäre. Je näher die Erde ist, desto besser. Daher würde ich ein Sonnenbad in den alpinen Skigebieten nicht empfehlen, oder zumindest nicht in Unterhosen aus Aluminium.

    Für Piloten im Weltraum ist die Wirkung der kosmischen Strahlung etwa doppelt so stark wie in der Flughöhe der ISS, jedoch nicht, weil die Station unter der Abdeckung eines Magnetfelds fliegt, sondern weil die Erde sie selbst bedeckt. Das heißt kosmische Teilchen bombardieren die erdnahe Station nur "von oben", und auf interplanetaren Flugbahnen gelangen Reisende von allen Seiten.



    Selbst die dünnste Marsatmosphäre halbiert die Strahlenbelastung im Gegensatz zu den Bedingungen im Orbit. Auf der Marsoberfläche gibt es also einen Strahlungshintergrund, wie an Bord der ISS. Dies trotz der Tatsache, dass der Planet überhaupt kein Magnetfeld hat. Dementsprechend ist die Strahlung im offenen Raum in der Nähe des Mars bei ruhigem, sonnigem Wetter nur doppelt so hoch wie auf der ISS.



    Nachdem die NASA die Strahlungsbedingungen während des Flugs des Curiosity Rovers untersucht hatte, gelangte sie jedoch zu dem Schluss, dass das Fliegen zum Mars für den Menschen zu gefährlich ist, da die kumulierte Dosis überschritten wird. Der Selbstbehalt beträgt jedoch nur das Eineinhalbfache und nur unter der Bedingung, dass die Reise in eine Richtung 360 Tage dauert. Wenn wir uns effizientere Triebwerke für den Flug zum Mars vorstellen und die Flugzeit um mindestens die Hälfte reduzieren, liegt die Strahlungsgefahr bereits innerhalb der zulässigen Grenzen.

    Das einzige, was für Astronauten ein echtes Strahlungsrisiko darstellt, sind Sonneneruptionen und Sonnenprotonenereignisse. Hier ist natürlich ein ernsthafter Schutz erforderlich, aber sie arbeiten bereits daran. Obwohl selbst der Rumpf des Raumfahrzeugs in der Lage ist, den Piloten einen erheblichen Schutz zu bieten.

    Hier ist eine Grafik, die die Intensität der Strahlenbelastung auf dem NASA-ACE-Satelliten (rote Linie), der sich 1,5 Millionen km von der Erde entfernt in Richtung Sonne befindet, mit den Messwerten des RAD-Sensors an Bord des Curiosity Rovers (weiße Punkte) vergleicht, der sich zum Zeitpunkt der Beobachtung im Sinkflug befindet Kapseln auf einem Wanderweg.

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    Eine direkte Korrelation der Messwerte ist sichtbar, aber der „nackte“ ACE wird um mehrere Größenordnungen stärker belichtet. Wenn ein komplexeres Schutzschema für das bewohnte Abteil von Piloten und Passagieren angewendet wird, ist die Wirkung der Sonnenstrahlung noch schwächer. Am einfachsten ist es, sich mit einer Schicht Wasser oder Treibstoff abzuschirmen, obwohl Sie eine Menge davon mitnehmen müssen. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Sonneneruption in das Schiff eindringt, eher gering - dies geschieht einmal im Monat bis zu sechs Monaten, wenn Sie sich auf die Ergebnisse von Curiosity konzentrieren. Das heißt Bei einer einwöchigen Tour zum Mond genügt es, die Vorhersage des Sonnenwetters ohne Belastung mit starkem Strahlenschutz zu überprüfen.

    Strahlungsgürtel, die sich unter dem Einfluss des Magnetfeldes des Planeten um die Erde bilden, sind auch nur unter den Bedingungen eines Sonneneruptionsfeuers gefährlich. In solchen Momenten nimmt die Intensität der Partikel in ihnen tausende Male zu. In ruhigen Zeiten können sie jedoch relativ sicher auf kurzen Wegen überwunden werden, wenn man den Spuren des Apollo folgt.



    In meiner Rezension versuche ich nicht zu beweisen, dass das Reisen zu anderen Planeten einfach und unkompliziert ist. Ein Raumschiff ist komplizierter als ein Flugzeug oder ein U-Boot, es muss in einer absolut feindlichen Umgebung operieren, man kann nicht mit einem Fallschirm herausspringen oder mit einer Atemmaske an die Oberfläche schwimmen. Zahlreiche lebenserhaltende Geräte müssen dupliziert und verdreifacht werden und schaffen es dann immer noch, sie in einem äußerst begrenzten Volumen unterzubringen und so leicht wie möglich zu machen. Daher ist das Raumschiff immer noch ein Stück Handarbeit, und die Entwicklung eines neuen ist eine lange und schwierige Aufgabe.


    Blog des Testkosmonauten PTK NP

    Gleichzeitig gelang es der Menschheit, eine gewaltige Luftfahrtindustrie aufzubauen. So hat beispielsweise die Boeing-747 allein seit 1969 fast 1.500 Exemplare hergestellt. Und während des Kalten Krieges wurden zwei Mächte an Hunderten (!) U-Booten gemessen. Aber was ist mit der Luftfahrt und der Flotte? Mit der aktuellen Technologie werden einige Bentley oder Maybach einem Raumschiff mit technischer Exzellenz nicht nachgeben. Technologisch gesehen ist es daher kein Hindernis, ein paar Dutzend Earth-Moon-Raumschiffe, Earth-Mars-Fersen und eine Sendung mit Tetris anstelle des Bordcomputers an Jupiter zu schicken.

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    Warum sind sie immer noch nicht da?

    Es mag einigen scheinen, dass die Ursache die hohen Kosten des Weltraumprogramms sind. Die NASA bezahlte Boeing zum Beispiel etwa die Hälfte der Entwicklungskosten für das Raumschiff CST-100, Das war an der Entwicklung des Flugzeugs Sukhoi Superjet 100. Und alle US 1958-2011 auf Bürger Raum verbringen nicht den Verteidigungshaushalt für das Jahr 2011 übertroffen.



    Der Grund für die Unterentwicklung der Raumfahrtindustrie liegt im geringen Interesse der Menschen an solchen Flügen. Die Zivilluftfahrt hat sich vor allem dank der engen wirtschaftlichen Beziehungen zwischen den USA und Europa entwickelt. Für eine schnelle Überquerung des Atlantiks kämpften die Seeleute lange und die Luftfahrt übernahm den Stab. Die Entwicklung von Wissenschaft, Technologie und Luftfahrt war eine Reaktion auf die kommerzielle Nachfrage.

    Mit anderen Worten, es gibt Käufer für Flugtickets, U-Boote und Maybach. Es gibt keine Käufer für den Mond und den Mars. Es gibt keine Vergnügungsparks, keine Ölfelder und Goldbrüche, keine Börsen, keine feindlichen Wahnsinnigen / Marsmenschen unter einer gestreiften Sichel und einem Hammer ... Es stellt sich also heraus, dass Erdlinge lange fliegen können, aber es gibt niemanden, der für die Raumtransportindustrie bezahlen möchte. Genauer gesagt, es gibt sie, aber ihre Anzahl und Zahlungsfähigkeit ist noch zu vernachlässigen.

    Für die Entwicklung der bemannten Weltraumforschung, den Beginn der regulären Weltraumkommunikation, die Entwicklung der interplanetaren Wirtschaft und des Geschäfts braucht die Menschheit einen Außenposten in einer anderen Welt. Ob es auf dem Mond oder dem Mars sein wird, ist nicht so wichtig, aber solange es nicht da ist, werden wir uns an der Erdoberfläche aufhalten, was die sowjetische Doktrin über die "Erforschung des Sonnensystems durch automatische Maschinen", die nach der Niederlage im Mondwettlauf geboren wurde, noch einmal erzählt.

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