Содержание
как космонавты теряют здоровье на орбите — EADaily — Новости. Новости сегодня. Новости дня. Последние новости. Новости мира. Новости часа.
Освоение человеком космоса выходит на новый уровень. 2021 год был отмечен прорывом в области космического туризма. В 2022-м запланирован полет сверхтяжелой ракеты SLS по программе «Артемида» — первый шаг на пути создания американской базы на Луне. Компания SpaceX хочет приступить к колонизации Марса. За 60 лет в космосе побывало меньше 600 человек — в основном это подготовленные профессионалы, но даже для них полет не проходил бесследно. Вредное воздействие космоса на организм и психику таково, что полет на Марс и обратно может стать приговором для ее участников. Мнения экспертов собрал журнал «Профиль».
Незабываемые ощущения после взлета
Тошнота, рвота, головокружение, проблемы с ориентацией и даже потеря сознания — вот неполный список симптомов космической болезни (SAS — синдром космической адаптации). Она возникает почти у каждого, кто отправляется на орбиту.
Так организм реагирует на отсутствие гравитации — стресс для вестибулярной системы.
«Я чувствовал, что нахожусь в падении, — рассказывал астронавт Майк Хопкинс. — Мозгу требовалось время, чтобы привыкнуть, что теперь так будет всегда. Это почти как заново научиться ходить».
Почти сразу у космонавтов возникает и «симптом куриных ног». Из-за перераспределения жидкостей в теле ноги становятся тонкими, а голова и лицо — отечными. Это не вопрос фотогеничности: после возвращения на Землю может развиться варикозное расширение вен нижних конечностей, которые за время полета отвыкли перекачивать стандартный объем крови.
Опасные последствия невесомости
Как на космонавтов влияет длительный полет, можно судить по опыту их работы на МКС. Иногда звучат мнения, что значимость научных экспериментов на орбите не настолько велика, чтобы ради них стоило содержать крупную пилотируемую станцию. Но лишь она дает представление, способен ли человек в принципе обитать вне пределов Земли.
В невесомости не нужен сильный опорно-двигательный аппарат. Из-за этого начинается атрофия мышц и разрушение (деминерализация) костей, теряющих по 1−2% массы в месяц. Это может привести к травмам по приземлении. Так, в 2006 году американка Хайдемари Стефанишин-Пайпер дважды упала во время пресс-конференции после полета, не справляясь с земным притяжением.
По час-два в день экипаж МКС посвящает кардио- и силовым тренировкам. Используется электромиостимуляция, а также компрессионные костюмы, оказывающие давление на мышцы. Но это помогает лишь отчасти. По рассказам космонавтов, обратное привыкание к земной жизни занимает столько же времени, сколько длился полет.
По фантастическим фильмам кочует образ звездолета в форме кольца, вращающегося вокруг своей оси. Вращение — способ добиться искусственной силы тяжести. Длительные межпланетные экспедиции невозможны без создания таких кораблей. Но пока их нет: постоянный круговой маневр «съедает» бездну топлива — с Земли столько не завезешь.
К тому же состояние невесомости на МКС само по себе ценно для производственных опытов.
Полный букет симптомов: от кариеса до катаракты
Это еще не все последствия орбитальной жизни. По данным Техасского университета, две трети астронавтов частично теряют зрение: от близорукости до атрофии сетчатки и риска возникновения катаракты. Причина — повышение внутричерепного давления, вызывающее деградацию сосудов зрительной системы.
Еще одна проблема — бессонница. Находясь на МКС, космонавты наблюдают восход Солнца каждые 90 минут: здоровый ритм сна и бодрствования поддерживать нереально. К этому добавляется разрушение зубов, повреждение желудочно-кишечных тканей, преждевременное старение… И этот список регулярно пополняется. Из свежего — в 2019 году НАСА выяснило, что пребывание в космосе чревато сбоями в работе иммунной системы и активацией скрытых вирусов в организме.
Впрочем, налицо и прогресс в области космической медицины. В 1970-х в США считали, что предельный срок нахождения человека на орбите — 150 суток.
Сегодня некоторые смены на МКС длятся по году. Рекордсмен по длительности беспрерывного полета — наш космонавт Валерий Поляков (437 дней).
Но этого мало, чтобы понять, как на нас отразится многолетнее существование за пределами Земли. Есть лишь моделирование с множеством допущений. Так, профессор Университета Райса Скотт Соломон спрогнозировал развитие человека на Марсе. По его мнению, через два поколения колонисты станут смуглыми (днем на Марсе всегда светит Солнце) и полуслепыми, а любые микробы будут нести для них смертельную угрозу. По этой причине контакты между «марсианами» и землянами должны быть запрещены.
Личный счетчик в зивертах. Радиация на орбите, Луне и Марсе
Главный же барьер на пути человека к другим планетам — космическая радиация, от которой на Земле нас защищает атмосфера. За год пребывания на МКС космонавт получает дозу облучения в районе 200−250 миллизивертов (мЗв). Предельная доза за всю карьеру по российским нормативам — 1000 мЗв (1 Зв).
То есть в космосе можно провести максимум четыре года.
Космическая радиация — главный барьер на пути человека к другим планетам. Иллюстрация: NASA/SDO
Но и меньшие порции облучения несут угрозу: увеличивается риск рака, болезни Альцгеймера, возможно временное бесплодие. Есть и практические неудобства: многие космонавты видят на орбите яркие вспышки света (даже с закрытыми глазами) — это проходящие через мозг лучи.
Во время полета к Марсу суточная доза радиации составит 1,8 мЗв, на поверхности планеты — 0,7 мЗв. На Луне радиация вдвое выше, чем на Марсе (из-за того, что она ближе к Солнцу и совсем не имеет атмосферы). Двухлетний полет на Марс или два года службы на лунной базе — человеческий максимум.
И это еще без учета вспышек солнечного протонного излучения, которые случаются раз в 11 лет, причем начинаются непредсказуемо. Если бы американские астронавты в 1972 году полетели на Луну не в апреле, а в июле, то попали бы под протонную «бомбардировку», получив летальные дозы радиации.
А еще во время межпланетных полетов на космонавтов будет действовать галактическое излучение (экипаж МКС защищен от него магнитосферой Земли), долгосрочный эффект от которого мало изучен.
Какие технологии потребуются для защиты от радиации
Пока лишь созданы особые манекены, имитирующие структуру человеческих тканей, на которых испытывается воздействие радиации (эксперимент «Матрешка-Р»).
Российский ученый Вячеслав Шуршаков, курировавший эксперимент по измерению космической радиации на МКС («Матрешка-Р»). Иллюстрация: Александр Яковлев/ ТАСС
Предстоит изобрести более эффективные противолучевые препараты, систему радиационного контроля, предсказывающую солнечные вспышки, и мощную защиту для межпланетных кораблей (имитирование магнитной оболочки, специальные отсеки-убежища и т. д.).
Могут помочь внезапные открытия: так, в 2020 году биологи обнаружили в Чернобыле грибок, который растет, поглощая гамма-излучение. Можно «обернуть» будущую лунную или марсианскую колонию плотным слоем из такого грибка, и ее обитатели будут частично защищены.
Лететь сейчас к другим планетам — все равно что плыть по океану на маленьком плоту, говорит футуролог, сооснователь венчурного фонда Orbita Capital Partners Евгений Кузнецов.
«Одиночники-экстремалы так плавают, но на поток эти путешествия не поставишь, — рассказал он . — Среднестатистический человек может пересечь океан на комфортабельном лайнере. Причем когда-то лайнеры не умели строить с герметичными переборками, и один из них — „Титаник“ — утонул. Понятно, что космические корабли должны быть другими. Но сейчас мы летаем на той технике, которую можем вытащить на орбиту. Нет возможности защитить ее свинцовой плитой в метр толщиной. Но когда сможем разрабатывать ресурсы на Луне и астероидах и собирать корабли на орбите, все изменится».
Повышенная радиация – главный риск для станции на полярной орбите, – Анатолий Петрукович
Один из вариантов создания будущей Российской орбитальной служебной станции (РОСС) предусматривает ее вывод на высокоширотную орбиту с наклонением 96,8 градусов.
В изучении геофизических условий на этой орбите по запросу ракетно-космической корпорации «Энергия», ведущей эскизное проектирование РОСС, участвовали специалисты ИКИ РАН, НИИЯФ МГУ, ИМБП РАН, ПГИ и ИЗМИРАН. О результатах этой работы рассказал директор Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) член-корреспондент РАН Анатолий Петрукович.
Долговременные тренды
Орбитальная станция «Мир» эксплуатировалась 15 лет. Международная космическая станция находится в космосе почти 25 лет, и ее использование продолжается. РОСС также рассчитана на долговременную работу, поэтому важным является вопрос, как изменятся геофизические условия на ее орбите в масштабах десятилетий.
«Прежде всего это касается солнечной активности, подчиняющейся 11-летним циклам, – говорит Анатолий Петрукович. – Максимум предыдущего, 24-го цикла пришелся на 2014 год. В декабре 2019 года начался текущий, 25-й цикл, и сейчас мы выходим из солнечного минимума и приближаемся к очередному максимуму, который наступит примерно в 2025 году.
Ввод новой станции в эксплуатацию в настоящее время планируется на 2028–30 годы. Это будет период еще достаточно высокой солнечной активности, но сам солнечный максимум ожидается достаточно слабым».
Однако кроме 11-летних циклов существует еще и так называемый вековой тренд солнечной активности.
«Так получается, что в начале календарного века у нас идут циклы с достаточно низкой солнечной активностью, а в середине и второй половине активность возрастает, – поясняет ученый. – Поэтому максимум следующего, 26-го цикла в 2037–40 годах ожидается достаточно высоким, хотя сейчас предсказать какие-то экстремальные его значения совершенно невозможно. Мы это увидим где-то на горизонте 2030 года».
Другое долговременное геофизическое изменение связано с продолжающимся уменьшением интенсивности геомагнитного поля Земли. Однако характерные периоды этого изменения составляют тысячелетия, и за ближайшие 40 лет магнитное поле уменьшится лишь на 2,5 %. Тем не менее это приведет к уменьшению защитных свойств магнитосферы и к небольшому увеличению радиационной нагрузки.
«Еще один интересный эффект – это выхолаживание верхних слоев атмосферы в связи, как ни странно, с глобальным потеплением, – говорит директор ИКИ РАН. – Один и тот же агент – углекислый газ – способствует нагреву нижних слоев атмосферы и охлаждению верхних, в результате чего значительно снизится их плотность. В масштабах ближайших десятков лет это изменение на высотах орбиты достигнет десятков процентов относительно текущего состояния».
Следствием этого станет некоторое снижение тормозящего влияния атмосферы на космические аппараты. Для орбитальной станции это, с одной стороны, хорошо, поскольку уменьшатся затраты топлива на поддержание высоты орбиты. Но, с другой стороны, в околоземном пространстве станет больше космического мусора, поскольку уменьшение трения атмосферы позволит ему дольше оставаться на орбите.
Электростатический заряд
На полярной орбите станция будет пересекать так называемые авроральные зоны – пояса полярных сияний в районе 60–80 градусов северных и южных широт.
Пролет через них будет происходить четыре раза за виток, но наиболее активны эти зоны ночью. Пересечение ночной авроральной зоны в период, близкий к солнцестоянию зимой и летом, будет происходить один раз за виток, а весной и осенью – два раза за виток, что необходимо учитывать при планировании работы станции.
«Автоматические спутники через эту зону летают постоянно, и ничего страшного с ними не происходит, – говорит Анатолий Петрукович. – Не ожидается и какого-то фатального воздействия на станцию, но как себя будет чувствовать при пересечении этих зон космонавт во время выхода в открытый космос, который длится более 6 часов, это вопрос, требующий отдельного изучения».
Авроральная зона – это область наиболее активного взаимодействия магнитосферы и ионосферы Земли, и полярные сияния – лишь видимое проявление этой активности. Космическая погода оказывает здесь наибольшее воздействие в виде таких факторов, как высыпание горячих, обладающих повышенной энергией, электронов магнитосферы и свечения в широком диапазоне спектра: от видимого до рентгеновского.
«Прежде всего была оценена опасность рентгеновской авроры, – рассказывает директор ИКИ РАН. – Ее наблюдения сделаны астрофизическими рентгеновскими телескопами, когда они изредка перенацеливаются на Землю. Дозы радиации от нее невелики. Условно говоря, космонавту надо год висеть в скафандре за пределами станции, чтобы набрать какую-то значимую дозу. Опасения этот фактор не вызывает».
Более опасно в авроральной зоне электростатическое заряжение. Причина этого явления в том, что объекты в космосе не имеют заземления и их электрический потенциал зависит от баланса потоков отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ионов. Даже небольшой примеси электронов полярных сияний достаточно, чтобы на космическом аппарате возник электростатический потенциал порядка 1000 В.
Причем важно не само абсолютное значение потенциала, а то, что разные материалы на поверхности космического аппарата заряжаются по разному, порождая дифференциальное заряжение.
Если не принимать меры по выравниванию их потенциалов, то между разными частями станции может произойти электрический разряд с соответствующими последствиями как для оборудования, так и для людей, оказавшихся в открытом космосе рядом.
«Интересно, что в США предпринималась попытка запустить на полярную орбиту Space Shuttle, – рассказывает Анатолий Петрукович. – В 1986 году планировался полет Discovery STS-62-A с авиабазы «Ванденберг». Была даже сделана официальная фотография экипажа, но после катастрофы Challenger полет был отменен».
При подготовке к этому полету в США были проведены обширные исследования, связанные с электростатикой, которые были рассекречены и опубликованы. Моделирование показало, что негативный эффект действительно есть, но тем не менее полет был одобрен, то есть риск был признан приемлемым.
Специалисты ИКИ РАН провели собственные исследования этого вопроса по имеющимся спутниковым данным. Было подтверждено возникновение потенциалов в сотни и тысячи вольт на полярных орбитах в авроральных зонах для высот 450 и 800 км, но события эти оказались кратковременные и длились считанные минуты.
Кроме авроральной зоны, опасной с точки зрения электростатики является геостационарная орбита. Причем, в отличие от полярной орбиты, где это воздействие носит кратковременный характер, на геостационаре электростатическое заряжение происходит постоянно. Тем не менее на этой орбите успешно работает множество спутников.
«Дифференциальное заряжение с возникновением разности потенциалов величиной порядка 1000 В на полярной орбите действительно возможно, что может представлять угрозу как для материалов, так и для электронных схем, – делает вывод ученый. – При создании аппаратуры новой станции необходимо учитывать электрические свойства приповерхностных структур, их сопротивления и емкости, и проводить испытания на устойчивость к разрядам. Необходимо проверять на устойчивость к разрядам и скафандры. То есть опасность существует, но как с ней бороться, понятно».
Радиация
Главный негативный фактор полярной орбиты – это повышенная радиация. В отличие от низкоширотной орбиты, где магнитное поле Земли постоянно выполняет функцию защиты от космического излучения, на высокоширотной орбите в приполярных областях наблюдается прямое проникновение галактических и солнечных космических лучей в виде потока заряженных частиц.
«Усредненный по орбите коэффициент проникновения космических лучей при наклонении 51,6 градусов близок к нулю, но с увеличением наклонения орбиты от 60 до 70 градусов довольно быстро растет до 0,2–0,3, после чего наступает насыщение, – рассказывает Анатолий Петрукович. – Таким образом, все орбиты с наклонением выше 70 градусов примерно эквивалентны по радиационной угрозе. Для сравнения: на поверхности Луны коэффициент проникновения космических лучей составляет 0,5 (снизу защищает поверхность Луны), то есть на высокоширотной орбите мы имеем половину лунной радиации».
Еще одна важная особенность – это вариативность солнечных космических лучей. Уровень радиации от галактического излучения, прилетающего из-за пределов Солнечной системы, на полярной орбите мало зависит от активности Солнца, зато вклад от солнечных космических лучей может значительно возрастать в период максимума солнечной активности. А самое худшее, что этот рост труднопредсказуем, поскольку зависит от случайного набора солнечных вспышек.
Их воздействие на орбите МКС практически подавлено магнитосферой, но на полярной орбите мы периодически получаем почти полный поток радиации.
Директор ИКИ РАН предупреждает, что в период экстремально повышенной солнечной активности получаемые дозы могут возрасти многократно.
«Я могу привести пример, когда во время экстремального солнечного события в 1989 году, длившегося несколько недель, дополнительная доза радиации фактически оказалась равной среднегодовой», – вспоминает Анатолий Петрукович.
«Стандартный подход состоит в том, что мы за основу в расчетах радиационной безопасности принимаем наихудший, хотя и маловероятный случай, – говорит директор ИКИ РАН. – К сожалению, такой подход в случае полярной орбиты приведет к запретительному результату».
Во избежание этого необходимы более точные методики расчета радиационной обстановки на борту полярной орбитальной станции с более детальным научным сопровождением, включая расчет дозы в реальной геометрии станции и реальном размещении на ней человека, чтобы избавиться от неопределенностей, которые требуют принятия наихудшего случая для гарантированной безопасности.
Нужно вести детальный мониторинг набираемой космонавтами в ходе полета дозы и спланировать комплекс парирующих мероприятий и дополнительных защит.
«По нашим расчетам, нужно выйти на эквивалентную защиту порядка 15 грамм материала на квадратный сантиметр поверхности обитаемых модулей станции, – утверждает ученый. – Напомню, что если я просто возьму массу Многофункционального лабораторного модуля «Наука» и поделю на площадь его поверхности, то получу где-то 11 г/см2. Так что в принципе уровень защиты в 15 г/см2 выглядит достижимым. Тем не менее в периоды максимума солнечной активности возможно сокращение срока пребывания космонавтов на станции».
Ученый особо отметил, что в условиях повышенной чувствительности орбиты к внешним факторам – прежде всего солнечным – необходимо увеличить требования к гелиогеофизическому сопровождению работы орбитальной станции, включая непрерывный мониторинг космической погоды.
«К настоящему моменту данные по солнечной активности и по солнечному ветру, которые необходимы для мониторинга и прогноза состояния авроральной зоны, мы на 90 % получаем с американских спутников, – говорит Анатолий Петрукович.
– У нас фактически есть лишь несколько приборов на космических аппаратах „Электро-Л” и „Метеор-М”».
По словам ученого, сейчас формируется программа создания системы поиска опасных астероидов, мониторинга космического мусора и других космических угроз «Млечный путь», в которой есть раздел космической погоды, и в случае выбора для РОСС высокоширотной орбиты очень важно организовать соответствующие наблюдения в рамках этой программы, включая размещение космического аппарата мониторинга солнечного ветра в дальнем космосе.
Подготовил Леонид Ситник, редакция сайта РАН
Фото NASA
Земля, Космос, Солнце, Человек, Сегодня вечером
EarthSky
Новости о космосе и мире
Подписаться
Вс
Солнечная активность: тихий день на солнце
Солнечная активность на 31 октября 2022 г.: Тихий день на солнце. Мало солнечных вспышек.
Еще несколько полярных сияний, но лишь несколько из них ожидаются до 2 ноября.
31 октября 2022 г.
Основы астрономии
Видимые планеты и ночное небо ноябрь 2022
В ноябре утренняя планета — Марс. Вечером газовые планеты-гиганты Сатурн и Юпитер доминируют в юго-восточном небе, когда наступает ночь, а Марс восходит в середине вечера. Рано утром 8 ноября произойдет полное лунное затмение.
29 октября 2022 г.
Сегодняшнее изображение
Туманность Голова Ведьмы октябрьскими ночами
Туманность Голова Ведьмы поднимается возле звезды Ригель в Орионе в ночь на Хэллоуин, но она слишком тусклая, чтобы увидеть ее без большого телескопа.
29 октября 2022 г.
Мир людей
Призрачные огни: верь, если осмелишься
В фольклоре призрачные огни — это странные огни, которые можно увидеть над болотами или трясинами.
Но так ли это? Вот некоторые популярные места, известные призрачными огнями.
28 октября 2022 г.
Земля
Озоновая дыра продолжает сокращаться в 2022 году
Озоновая дыра Земли над Антарктидой была самой большой в период с 7 сентября по 13 октября. Истощенная площадь была меньше, чем в прошлом году, и продолжает тенденцию к сокращению последних лет.
28 октября 2022 г.
Космический полет
Восточная часть США увидит запуск ракеты 6 ноября
Восточная часть США, чтобы увидеть запуск ракеты — при условии, что вы находитесь в одном из нескольких штатов, сосредоточенных на летном комплексе Уоллопс в Вирджинии — утром 6 ноября 2022 года.
28 октября 2022 года
Космос
запусков: запуски SpaceX Starlink в октябре
Последний запуск SpaceX Starlink состоялся из Калифорнии в 01:14 UTC 28 октября 2022 года.
Смотрите запись прямой трансляции и узнайте больше здесь.
27 октября 2022 г.
Сегодняшнее изображение
Космические чудеса в новом видео Хаббла
Наслаждайтесь новым видео некоторых из величайших хитов Хаббла. Видео под названием Cosmic Wonders отправляет вас в 3D-путешествие по туманностям и галактикам.
27 октября 2022 г.
Подпишитесь прямо сейчас! Ежедневное обновление с новостями науки, отличными фотографиями, предупреждениями о небе.
Спасибо! Ваша заявка принята!
Ой! Что-то пошло не так при отправке формы.
Artemis 1, первая миссия НАСА на Луну после Аполлона, отложена во второй раз
Долгожданное возвращение НАСА на Луну с самой мощной из когда-либо созданных ракет потерпело очередную неудачу.
Ракета должна была предпринять вторую попытку старта в воскресенье утром (AEST), но была отменена из-за утечки топлива в последнюю минуту.
Утечка топлива была намного больше, чем та, которая была первоначально обнаружена после первой попытки запуска ракеты из Космического центра Кеннеди в прошлый понедельник, которая была прервана из-за проблемы с датчиком в системе охлаждения двигателя.
НАСА заявило, что исследует, как устранить утечку, но теперь запуск может быть отложен до октября.
Загрузка содержимого Twitter
«Мы отправимся, когда все будет готово», — сказал глава НАСА Билл Нельсон.
«Во время пробного полета мы нагрузим его… и убедимся, что он правильный, прежде чем посадить на него четырех человек.»
«Это часть космической программы, будьте готовы к дракам.»
На вершине 32-этажной ракеты на той же стартовой площадке, которая использовалась для последней миссии Аполлона , находится новая космическая капсула.
Беспилотный полет под управлением манекена для краш-тестов по имени Командир Муникин Кампос — это первый испытательный запуск программы «Артемида», стремления НАСА вернуть людей на Луну и в конечном итоге отправиться на Марс.
Если миссия все же оторвется от земли, она не только доведет до предела возможности новой ракеты и капсулы, но и проверит новую орбиту и пойдет дальше, чем корабль, способный доставить экипаж за пределы Луны. был раньше.
Также будет запускает 10 спутников размером с обувную коробку для разведки Луны и изучения условий для будущих миссий в дальнем космосе.
Большое испытание для нового космического корабля
Несмотря на то, что ракета и капсула могут выглядеть немного ретро, миссия сильно отличается от миссий Аполлона, которые сегодня выполнялись с меньшей мощностью компьютера, чем ваш мобильный телефон.
Миссия «Артемида-1» на стартовой площадке Космического центра Кеннеди. (Поставляется: НАСА)
Начнем с ракеты.
Стоя более 9Ракета Space Launch System (SLS) высотой 8 метров обладает большей мощностью, чем Saturn V, использовавшаяся для запуска Apollo.
Его четыре двигателя, являющиеся усовершенствованием конструкции, разработанной для программы Space Shuttle, могут вывести 27 метрических тонн на орбиту за Луной за один раз.
Когда он вырвется в космос, он будет двигаться со скоростью , в 32 раза превышающей скорость звука .
Это также будет первый полет космического корабля Орион .
Анатомия космического корабля Орион. (Поставляется: ЕКА)
Космический корабль состоит из трех частей.
- Секция экипажа , которая может разместить четырех астронавтов в специализированных креслах на срок до 21 дня без стыковки
- Служебный модуль , построенный Европейским космическим агентством (ЕКА), который содержит солнечные батареи и силовые модули, а также все системы жизнеобеспечения капсулы
- Коническая система прерывания запуска , которая находится на верхней части капсулы и предназначена для сброса в случае возникновения чрезвычайной ситуации сразу после старта
Большим испытанием будет то, как ракета и капсула будут интегрироваться друг с другом и связываться с наземной станцией, сказал Од Виньель, главный технический директор Австралийского космического агентства, которое подписано на программу Artemis, но не участвует в запуске.
.
«Интеграция имеет ключевое значение, потому что каждый элемент разрабатывается и производится разными организациями», — сказала она.
«Итак, когда вы собираете все вместе, вы проверяете, правильно ли определен ваш интерфейс и хорошо ли выполнены отдельные тесты.
«Это последний тик перед отправкой людей на ракету в этой капсуле.»
Итак, в чем заключаются большие трудности?
Artemis 1 — «очень рискованная» миссия, сказал Джим Фри из НАСА.
«У нас есть простые, но агрессивные цели — вывести аппарат на орбиту, на орбиту и обратно домой.
«У нас действительно есть много вещей, которые могут пойти прерваться пораньше, чтобы вернуться домой.»
Пережить взлет — первая задача , перед которым стоит миссия, и первые две минуты являются критическими.
Когда ракета летит по воздуху, сжигая 1360 тонн жидкого водорода и кислорода, она достигает максимальной точки давления, известной как max q.
Загрузка контента с YouTube
В течение восьми минут, когда ракета будет на высоте 160 км над Землей, она сбросит пустые топливные баки и активную зону.
Верхняя половина ракеты и капсула, затем занимает около два часа, чтобы совершить круг Земли , пока разворачиваются солнечные батареи на капсулах.
Ракета и «Орион» отделяются друг от друга, выпуская 10 спутников-коробок из-под обуви, после чего двигатели капсулы включаются и направляют ее к Луне.
Загрузка контента с YouTube
Пролетая в пределах 106 километров от поверхности Луны, он использует гравитацию Луны, чтобы запустить его на орбиту глубокого космоса .
Эта орбита, известная как дальняя ретроградная орбита, выведет Орион на 64 000 километров за дальнюю сторону Луны .
Это позволит протестировать навигационные, двигательные и коммуникационные системы Ориона в глубоком космосе.
Хотя это очень стабильная орбита, она находится далеко за пределами досягаемости систем связи, используемых для низкоземных операций, таких как Международная космическая станция.
НАСА будет связываться с капсулой, используя свои радиоантенны Deep Space Network в Калифорнии, а также недалеко от Канберры и Мадрида.
Проведя на этой орбите от одной до двух недель, «Орион» отправится обратно на Землю.
Художественное представление космического корабля «Орион», пролетающего мимо Луны. (Прислано: НАСА/Лиам Янулис)
Когда он еще раз пролетит рядом с Луной, он снова запустит свои двигатели и использует гравитацию Луны, чтобы отправить его обратно к Земле .
Ошибка в этот момент означает, что он может промахнуться и вернуться в глубокий космос.
Затем ему предстоит самое важное испытание: возвращение в атмосферу Земли.
Проблемы при входе в атмосферу
НАСА испытывает новый маневр при входе в атмосферу, при котором капсула Орион на высокой скорости погружается в атмосферу Земли.
Теплозащитный экран диаметром 4,8 метра критически важен для выживания космического корабля во время входа в атмосферу.
По мере того, как он летит к Земле со скоростью 44 000 километров в час, Орион станет окруженным пузырем горячей плазмы , достигающей температуры 2765 градусов по Цельсию — это вдвое меньше, чем на поверхности Солнца.
Вместо погружения через атмосферу, как Аполлон, Артемида 1 разбивает вход в атмосферу на две фазы , погружаясь в атмосферу Земли и выходя из нее, как камень, перескакивающий через пруд.
Если он не сгорит на первом этапе, он раскроет парашюты и приводнится в Тихом океане у берегов Калифорнии.
Затем он будет извлечен , чтобы ученые могли проанализировать данные и повторно использовать части капсулы для будущих полетов.
Звучит громко. Сколько мы увидим?
Вы можете следить за космическим кораблем во время его путешествия на веб-сайте НАСА и на его страницах в социальных сетях.
Потрясающие виды Земли , сделанные из капсулы во время ее полета в космос будет выпущен в течение нескольких часов после запуска .
И изображения с обратной стороны Луны позже в путешествии будут конкурировать со знаменитыми фотографиями восхода Земли, сделанными астронавтами Аполлона-8 в 1968 году, говорит руководитель миссии Майк Сарафин.
На культовом изображении Земля видна с поверхности Луны, когда экипаж Аполлона-8 совершил кругосветное путешествие вокруг Луны. (Прислано: НАСА)
«Орион будет делать селфи со своих солнечных крыльев на переднем плане, Луны на заднем плане и Земли [460 000 км] вдали».
Внутри капсулы также есть камеры с круговым обзором.
Что происходит внутри капсулы?
Муникин Кампос будет носить новый скафандр Орион. (Прилагается: НАСА)
Муникин Кампос, манекен для краш-тестов (названный в честь инженера, спасшего Аполлон-13), будет не одинок.
Один из экспериментов на борту, Каллисто, испытывает виртуального помощника , чтобы реагировать на голосовые команды, как космический корабль в Звездном пути, сказал Бхавья Лал из НАСА.
Система будет использовать версию Amazon Alexa.
Это начнется с включения и выключения света, но «это может привести к технологии, которая превратит научную фантастику в реальность в будущих пилотируемых миссиях», — сказал д-р Лал. и подключен к датчикам, чтобы увидеть, как человеческое тело справляется с вибрацией в кресле командира.
Хельга (вверху) и Зоар (в жилете) будут проверять уровни вибрации и радиации на задних сиденьях капсулы. (Прислано: НАСА)
Хельга и Зохра, фантомные торсы, сделанные из материалов, имитирующих ткани и органы женщин, будут тестировать ощущения от поездки на двух задних сиденьях.
Фантомы, покрытые 5600 сенсорами, также являются частью эксперимента по изучению того, как радиация влияет на организм человека, особенно на женщин .
Без защиты магнитного поля Земли астронавты, отправляющиеся на Луну, будут подвергаться более интенсивному излучению гораздо дольше, чем во время полета на Международную космическую станцию.
Хотя наука еще не устоялась, считается, что женщины имеют больше тканей, восприимчивых к воздействию радиации, поэтому Зохра протестирует радиационный жилет, чтобы увидеть, обеспечивает ли он дополнительную защиту.
Как эта миссия вписывается в долгую игру?
Артемида 1 — первая из нескольких миссий.
НАСА планирует отправить Artemis 2 , первую пилотируемую миссию в космос, в 2024 году (хотя уже высказывались некоторые опасения по поводу того, будут ли готовы скафандры).
В этом полете будет использоваться еще более мощная версия ракеты SLS для подъема экипажа и груза над землей.
В 2025 году НАСА планирует высадить первую женщину и первого цветного человека возле южного полюса Луны на Artemis 3 .
Два спутника-коробки из-под обуви миссии Artemis 1 будут составлять карту воды на южном полюсе, а еще один испытает технологию посадки.
ABC Science на YouTube
Хотите узнать больше о науке, а также о здоровье, окружающей среде, технологиях и многом другом? Подпишитесь на наш канал.
Подробнее
Artemis 4 , запуск которого запланирован на период после 2027 года, доставит астронавтов на мини-лунную станцию под названием Gateway.
«Цель не в том, чтобы отправить людей на Луну и остаться там, а в том, чтобы совершить переход между лунными вратами и приземлиться на Луне и начать строить на Луне все, что вам нужно», — сказал доктор Виньель.
Некоторые из бортовых экспериментов и спутников-обувных коробок на Артемиде 1 предназначены для обнаружения условий, которые могут повлиять на людей, живущих в глубоком космосе , таких как излучение, микрометеориты и космические лучи .