آیا بشریت خواهد توانست بر منظومه شمسی تسلط یابد؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

کجا و چرا هنوز هم می‌توانیم پرواز کنیم، از نظر عملی چه چیزی به ما می‌دهد، و اینکه آیا اکسپدیشن‌های سرنشین دار همیشه باید به عنوان یک وظیفه اولویت‌دار مطرح شوند. در اصل، لیستی از اشیاء فضایی مورد علاقه زمینیان را به راحتی می توان تصور کرد.

اول از همه، ما باید به پرواز به جایی که قبلاً پرواز کرده‌ایم، اما واقعاً چیزی نمی‌دانستیم، ادامه دهیم. امروزه تمام پیش نیازهای فنی برای اکتشاف ماه وجود دارد و هیچ مانعی وجود ندارد - به جز موارد مالی. ماه نزدیک است، اما ما نمی دانیم چه چیزهای مفیدی در آنجا یافت می شود.

بله، از قبل مشخص شده است که در ماهواره ما یخ آبی وجود دارد و این برای سازماندهی پایگاه های قمری در آینده خوب است. هلیوم 3 وجود دارد - ماده ای که تقریباً در زمین وجود ندارد. درست است، نیاز به آن با پیشرفت در زمینه انرژی گرما هسته ای تعیین می شود. اما ما اصلا نمی دانیم که در عمق بیش از سه متری ماه چه اتفاقی می افتد.

اما مشخص است که شرایطی برای بقای میکروارگانیسم های زمینی وجود دارد. و چه کسی می داند - شاید ستاره شب ما زندگی اصلی خود را در اعماق پنهان می کند. این باید دید.

ماه برای هر موردی

اکتشاف ماه علاوه بر وظایف کاملاً علمی، می تواند مزایای عملی برای بشر به همراه داشته باشد. ما می توانیم در آنجا یک ذخیره سازی پشتیبان از اطلاعات مهم برای بشریت ایجاد کنیم. اکنون در سوالبارد یک انبار بذر وجود دارد که در عمق 130 متری، صندوق بذر محصولات اصلی کشاورزی از بلایای طبیعی نجات می یابد.

اما مهم نیست که سنگر چقدر عمیق باشد، در صورت وقوع یک فاجعه جهانی، به عنوان مثال، برخورد زمین با یک سیارک، تمام محتویات آن می تواند از بین برود. اگر چنین انبار دیگری را در ماه ایجاد کنیم، احتمال از دست ندادن صندوق بذر افزایش می‌یابد.

هر تهدیدی از سوی فضای خارج از جو که زمین را تحت تأثیر قرار دهد، مطمئناً ماه را دور خواهد زد. یک شراره خورشیدی قدرتمند می‌تواند تمام داده‌های رایانه‌ای را از تمام رسانه‌های جامد پاک کند و بشریت ورطه‌ای از اطلاعات را از دست خواهد داد که بازیابی آن بسیار دشوار خواهد بود. و اگر چندین انبار داده پشتیبان در ماه ایجاد کنید، حداقل یکی از آنها مطمئناً زنده خواهد ماند: ماه، بر خلاف زمین، به آرامی حول محور خود می چرخد، و اثرات شعله در سمت مقابل خورشید احساس نخواهد شد.

مریخ پس از ماه نزدیکترین هدف برای توسعه زمینیان است. و اگرچه هنوز هیچ انسانی پای خود را به آنجا نگذاشته است، کاوشگرهای بدون سرنشینی که برای دهه‌ها روی سیاره سرخ کار می‌کنند، حجم عظیمی از اطلاعات علمی را جمع‌آوری کرده‌اند.

در گرمای سوزان کشتی هوایی

البته مهم‌ترین شی بعدی برای توسعه، مریخ است. پروازها در آنجا بسیار گرانتر از ماه هستند، و محل سکونت تا حدودی دشوارتر است، اما به طور کلی شرایط شبیه به ماه است. به دلیل دمای بالا و فشار عظیم جوی، سطح سیاره ناهید برای تحقیق در دسترس نیست، اما مدت هاست که یک پروژه به خوبی توسعه یافته برای مطالعه این سیاره با استفاده از بالن وجود دارد.

بالون ها را می توان در چنین لایه هایی از جو زهره قرار داد که در آن دما و فشار برای عملکرد ایستگاه های تحقیقاتی کاملاً قابل قبول است. عطارد سیاره ای از تضادهای دما است. در قطب ها، سرمای شدید (200- درجه) وجود دارد، در منطقه استوایی، بسته به زمان روز عطارد (58، 5 روز زمینی)، نوسانات دما از +350 تا -150 درجه است.

عطارد مطمئناً مورد توجه دانشمندان است، اما ایجاد پایگاه ها در این سیاره مستلزم نقب زدن در زمین تا عمق 1-2 متری است، جایی که تغییرات ناگهانی در گرمای وحشتناک و سرمای شدید وجود نخواهد داشت و دما در محدوده قابل قبول برای انسان باشد.

ماهواره‌های زحل در حالی که سفر با سرنشین به سیارات گازی امکان‌پذیر نیست، ماهواره‌های آن‌ها برای پرواز از زمین جالب توجه هستند - به ویژه تیتان با جو متراکمش که از انسان در برابر تشعشعات کیهانی محافظت می‌کند.

کجا از تشعشعات پنهان شویم

ماهواره های سیارات غول پیکر با اقیانوس ها بسیار مورد توجه هستند. مانند قمر مشتری اروپا و قمرهای زحل تیتان و انسلادوس. می توان گفت که تایتان هدیه ای الهی برای زمینیان است. جو آنجا تقریباً شبیه جو زمین است - نیتروژن، اما بسیار متراکم تر.

و این تنها جرم آسمانی است، علاوه بر زمین، که می توانید برای مدت طولانی بدون ترس از تشعشع در آن بمانید. در ماه و مریخ، جایی که عملاً هیچ جوی وجود ندارد، تشعشعات هر موجود زنده محافظت نشده ای را در یک سال و نیم می کشد. کمربندهای تشعشعی مشتری قدرت کشنده ای دارند و در آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو، یک فرد حداکثر چند روز زندگی می کند.

زحل همچنین دارای کمربندهای تشعشعی قدرتمندی است، اما در حالی که در تیتان است، چیزی برای نگرانی وجود ندارد - جو به طور قابل اعتمادی از اشعه های مضر محافظت می کند. از آنجایی که نیروی گرانش در یک ماهواره هفت برابر کمتر از زمین است، فشار اتمسفر متراکم تنها 1.45 برابر بیشتر از فشار زمین است.

ترکیبی از گرانش کم با چگالی زیاد محیط گازی باعث می شود که پرواز در آسمان تیتان با مصرف کم انرژی انجام شود، در آنجا همه می توانند به راحتی روی یک عضله پدال حرکت کنند (روی زمین، فقط ورزشکاران آموزش دیده می توانند چنین چیزی را به داخل زمین بلند کنند. هوا). و همچنین دریاچه هایی روی تیتان وجود دارد، با این حال، آنها نه با آب، بلکه با مخلوطی از هیدروکربن های مایع پر شده اند (آنها در توسعه تیتان مفید خواهند بود). بدیهی است که آب مایع روی تیتان فقط در روده ها وجود دارد.

در سطح، ناگزیر به یخ تبدیل می شود، زیرا در آنجا بسیار سرد است: متوسط دما -179 درجه است. با این حال، گرم نگه داشتن در تیتان بسیار آسان تر از خنک نگه داشتن در زهره است.

آهن، اما نه طلا

یکی دیگر از زمینه های مهم تحقیق سیارک ها هستند. آنها زمین را تهدید می کنند و بنابراین ما باید با دقت بیشتری مدار آنها را پیدا کنیم، ترکیب آنها را تعیین کنیم، آنها را به عنوان دشمنان بالقوه مطالعه کنیم. اما نکته اصلی این است که سیارک ها در دسترس ترین مصالح ساختمانی در منظومه شمسی برای پایگاه ها، ایستگاه ها و غیره هستند.

انتقال یک کیلوگرم ماده از زمین به مدار، ده ها هزار دلار هزینه دارد. گرفتن ماده از سیارک هیچ هزینه ای ندارد، زیرا نیروی گرانش آن ناچیز است. سیارک ها بسیار متنوع هستند. فلزات حاوی آهن و نیکل وجود دارد. و آهن رایج ترین ماده ساختاری ما است. سیارک هایی وجود دارند که از مواد معدنی متراکم مانند سنگ ساخته شده اند. مواردی نیز وجود دارند که از مواد "اولیه" سست - ماده اولیه برای تشکیل سیارات تشکیل شده اند.

این احتمال وجود دارد که سیارک هایی حاوی مقادیر زیادی فلزات غیر آهنی و همچنین طلا و پلاتین باشند. "خطر" آنها این است که اگر یک بار در گردش اقتصادی قرار بگیرند، تمام این فلزات روی زمین مستهلک می شوند که ممکن است سرنوشت بسیاری از ایالت ها را تحت تأثیر قرار دهد.

سیارک ها سیارک ها نزدیک ترین همسایگان و دشمنان بالقوه ما هستند. به همین دلیل آنها مورد مطالعه دقیق قرار گرفتند و کاوشگرهای ژاپنی و آمریکایی برای آنها ارسال شد. در سال 2020، کاوشگر OSIRIS-REx (ایالات متحده آمریکا) نمونه خاک سیارک Benu را به زمین خواهد رساند.

انسان و شک

جهت های اصلی مطالعه اجرام آسمانی منظومه شمسی روشن است. سوال اصلی باقی می ماند. آیا باید تلاش کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که تمام این جهان های کیهانی باید توسط پای انسان قدم گذاشته شود؟ بسیاری از دانشمندان نسل من که دوران کودکی و نوجوانی آنها در فضای عاشقانه فضایی در طول پرواز گاگارین و فرود آمریکایی بر ماه، با دو دست برای فضانوردی سرنشین دار سپری شد.

اما، اگر در مورد نتایج علمی صحبت کنیم که می‌خواهید با حداقل هزینه به دست آورید، باید اعتراف کنیم: فرستادن یک فرد به فضا ده برابر پرهزینه‌تر از پرتاب یک ربات است، در حالی که هیچ معنای علمی در این مورد وجود ندارد.حضور انسان در مدار پایین زمین یا روی ماه هیچ اکتشاف قابل توجهی به همراه نداشته است و فضاپیماهایی مانند تلسکوپ هابل یا مریخ نوردها ورطه ای از اطلاعات علمی را ارائه کرده اند.

بله، فضانوردان آمریکایی نمونه های خاک را از ماه آوردند، اما امکان پذیر و خودکار بود که با کمک ایستگاه شوروی "Luna-24" ثابت شد.

از نظر فناوری، بشر در حال حاضر به اندازه کافی به پرواز به مریخ نزدیک شده است. ظرف 5 تا 10 سال آینده، کشتی ها و وسایل نقلیه پرتاب فوق سنگین باید برای این ماموریت ظاهر شوند. اما مشکلات از نوع دیگری وجود دارد. هنوز مشخص نیست که چگونه می توان از بدن انسان در برابر تشعشعات در طی یک پرواز طولانی خارج از جو زمین محافظت کرد.

آیا فردی از نظر روانی قادر است یک سفر فضایی طولانی را بدون هیچ امیدی به کمک در مواقع اضطراری تحمل کند؟ از این گذشته، حتی یک فضانورد که ماه‌ها در ایستگاه فضایی بین‌المللی بوده است، می‌داند که زمین تنها 400 کیلومتر با زمین فاصله دارد و در این صورت کمک از آنجا می‌آید یا امکان تخلیه فوری در کپسول وجود خواهد داشت. در نیمه راه زمین تا مریخ، هیچ امیدی به چنین چیزی وجود ندارد.

تجربه روبات‌ها در فضا نشان می‌دهد که سکوهای فضایی بدون سرنشین نسبت به اکتشافات فضایی سرنشین‌دار سهم بسیار بیشتری در علم و فناوری داشته‌اند. برای زیر پا گذاشتن «مسیرهای غبارآلود سیارات دوردست» نیازی به عجله نیست، بهتر است ابتدا به روبات ها بسپاریم تا با محیط فضایی ما بیشتر آشنا شوند.

ذخایر زندگی دیگران؟

بحث مهم دیگری نیز علیه پروازهای سرنشین دار وجود دارد: احتمال آلودگی جهان های فضایی به موجودات زنده زمینی. تاکنون در هیچ کجای منظومه شمسی حیات پیدا نشده است، اما این بدان معنا نیست که در آینده نمی توان آن را در سیارات و ماهواره ها یافت. به عنوان مثال، وجود متان در جو مریخ را می توان با فعالیت حیاتی میکروارگانیسم ها در خاک این سیاره توضیح داد.

اگر بتوان زندگی مریخی خود را پیدا کرد، یک انقلاب واقعی در زیست شناسی خواهد بود. اما باید مدیریت کنیم که روده های مریخ را با باکتری های زمینی آلوده نکنیم. در غیر این صورت، ما به سادگی قادر نخواهیم بود بفهمیم که آیا با زندگی محلی، بسیار شبیه به زندگی خودمان سروکار داریم یا با فرزندان باکتری هایی که از زمین آورده شده اند.

و از آنجایی که دستگاه تحقیقاتی آمریکایی InSight قبلاً سعی کرده است تا عمق چندین متری خاک مریخ را کاوش کند، خطر عفونت به یک عامل واقعی تبدیل شده است. اما فضاپیماهایی که بر روی مریخ یا ماه فرود می آیند اکنون بدون شکست ضد عفونی می شوند. ضدعفونی کردن یک فرد غیرممکن است. از طریق تهویه لباس فضایی، فضانورد مطمئناً سیاره را با میکرو فلورایی که در داخل بدن زندگی می کند، "غنی" می کند. بنابراین آیا ارزش عجله به پروازهای سرنشین دار را دارد؟

از سوی دیگر، فضانوردی سرنشین دار، در حالی که چیز خاصی برای علم ارائه نمی دهد، برای اعتبار دولت بسیار معنی دارد. جستجوی باکتری در روده های مریخ از دید اکثریت، کار بسیار کمتر جاه طلبانه ای نسبت به فرستادن یک قهرمان به «مسیرهای غبارآلود سیارات دور» است.

و از این نظر، اکتشاف فضایی سرنشین دار می تواند نقش مثبتی را به عنوان وسیله ای برای افزایش علاقه مقامات و مشاغل بزرگ به اکتشافات فضایی به طور کلی، از جمله پروژه هایی که برای علم جالب هستند، ایفا کند.