Il problema dello sviluppo. Il problema dell'esplorazione pacifica dello spazio: il nostro futuro è nelle nostre mani

3. Il problema dell'esplorazione spaziale come soluzione ai problemi socio-ecologici globali del nostro tempo.

La tecnologia spaziale e le attività spaziali sono tradizionalmente considerate una direzione promettente nello sviluppo della civiltà, un mezzo per risolvere i problemi globali. Senza l’astronautica, il presente e il futuro dell’umanità sono impensabili. Tuttavia, i suoi risultati pratici e le sue conseguenze si sono rivelati molto contraddittori e tutt’altro che ideali a causa dei difetti delle istituzioni nazionali e internazionali e del ritardo della società nella consapevolezza e nell’educazione ambientale. Lo sviluppo dell'astronautica in Russia e nel mondo procedette in direzione pre-ecologica e solo alla fine del XX secolo i problemi ambientali iniziarono a essere riconosciuti.

È giunto il momento di fare il punto sullo sviluppo della tecnologia e delle attività spaziali nel 20° secolo e di trarre lezioni per prevenire una catastrofe globale e rompere l’impasse ambientale in cui si trovano l’astronautica e la società moderne.

La tecnologia spaziale è un insieme di tecnologie sul campo attività spaziali direttamente correlato all’esplorazione e all’uso dello spazio. Copre le strutture di terra, gli aeromobili e le tecnologie pertinenti.

Ecologia delle attrezzature: miglioramento della qualità delle attrezzature nel processo di attuazione della politica ambientale volta a migliorare costantemente il sistema di gestione ambientale, prevenire l'inquinamento, ecc. effetti dannosi e le conseguenze del progresso tecnologico.

I risultati generali del XX secolo in uscita indicano lo sviluppo e la crescita dei problemi ambientali causati dal rapido sviluppo della tecnologia, tra cui l'aerospaziale, l'industrializzazione, le guerre mondiali, la conquista attiva della natura, lo sviluppo dell'energia atomica e l'espansione spaziale, anche in aerospaziale.

Insieme ai problemi, però, è arrivata la consapevolezza dei limiti, dei limiti alla crescita della popolazione e al consumo delle risorse, è iniziata la regolamentazione ambientale, la formazione dei professionisti e l'educazione della società.

Previsioni per il 21° secolo: il problema ambientale globale resterà decisivo.

Un'alternativa alla sovraindustrializzazione, all'esaurimento delle risorse della biosfera terrestre, alla catastrofe globale e alla morte dell'umanità (scenario pessimistico) è l'ecologizzazione della tecnologia e delle attività umane, le restrizioni ambientali all'espansione spaziale e alla gestione ambientale, la transizione verso un sistema ambientale integrato gestione (scenario ottimistico).

La critica a cui sono sottoposte le moderne attività spaziali in Russia e nel mondo è in gran parte giustificata e riflette la reazione della società al divario tra promesse, dichiarazioni, costi colossali, da un lato, e risultati relativamente modesti, conseguenze dannose su larga scala, dall'altro. Il potenziale della cosmonautica di Russia, Stati Uniti e altri paesi viene utilizzato in modo inefficace, a causa dell’origine militare della maggior parte degli oggetti tecnologici spaziali sfruttati, dell’alto grado di militarizzazione e monopolizzazione della sfera dell’attività spaziale e irresponsabilità ambientale diretta.

Le radici dei problemi risiedono nella politica di confronto tra Stati ereditata nel XX secolo e nel debole controllo pubblico sulla sfera delle attività spaziali. L'inizio dell'era spaziale nel 1957 e il rapido sviluppo dell'astronautica negli anni '60 e '90 del XX secolo sono una conseguenza diretta della corsa ai potenziali militari-spaziali strategici degli stati al fine di raggiungere la sicurezza nazionale e internazionale.

Allo stesso tempo, le capacità scientifiche, tecniche e tecnologiche emergenti per l'esplorazione, l'esplorazione e l'uso dello spazio non erano ragionevolmente e responsabilmente correlate con i bisogni e le capacità reali nel contesto della priorità di altri problemi terreni di sopravvivenza e sviluppo. Ciò ha portato alla "corsa alla ricerca spaziale" che si è svolta nel mondo negli anni '60 e '70, una capiente valutazione sociale della quale è data nel dialogo di A. Toynbee-D. Ikeda.

La ragione dello sviluppo antiecologico della tecnologia spaziale non è solo la sua origine militare e l’eccessiva politicizzazione. La chiusura e l'elitarismo hanno giocato un ruolo negativo nel destino dell'astronautica: inizialmente mirata a risolvere i problemi umani universali di sopravvivenza e sviluppo, l'attività spaziale si è trasformata in un'area di corsa sfrenata e dispendiosa di ambizioni e record, realizzazione di miti e utopie sociali in assenza di un adeguato controllo da parte della società.

È ancora la “vacca sacra” del progresso tecnologico per la coscienza mitologica di massa, formata dalla fantascienza nell’era preecologica della conquista della natura e attivamente sfruttata da politici, uomini d’affari, scienziati e scrittori (un sorprendente esempio moderno). . Ciò consente ai monopoli spaziali di manipolare con successo la società al fine di soddisfare

i loro interessi aziendali, che sono facilitati dal ritardo nella regolamentazione ambientale delle attività spaziali, dall’occultamento e dalla distorsione delle informazioni ambientali. Valutazioni sobrie della tecnologia spaziale, tenendo conto delle conseguenze sociali e ambientali, sono apparse solo negli anni 80-90 del XX secolo. All’inizio del 21° secolo, l’equilibrio tra pericolo ambientale e sicurezza delle attività spaziali diventa chiaramente negativo. Le origini di questo processo sono a cavallo tra il XIX e il XX secolo: fu allora che si realizzò l’enorme potenziale della tecnologia e della tecnocrazia e iniziò la sua febbrile attuazione, sottovalutandone le conseguenze negative; Gli avvertimenti umanitari furono ignorati e le scienze e i metodi ecologici stavano appena emergendo.

La tecnocrazia e il tecnicismo del XX secolo si basavano sulla mitologia dell'espansione spaziale dell'uomo e dell'umanità per conquistare la natura. Allo stesso tempo, la consapevolezza delle conseguenze è avvenuta con grande ritardo, le informazioni al riguardo sono state sottovalutate, deliberatamente ignorate o nascoste. Uno dei motivi più importanti è il ritardo nella consapevolezza ambientale e nell’educazione dei professionisti e della società.

I professionisti che hanno creato le attrezzature e le tecnologie più complesse si sono rivelati essenzialmente e rimangono, per la maggior parte, analfabeti dal punto di vista ambientale.

Anche nei nuovi libri di testo sui fondamenti e le prospettive della tecnologia missilistica e spaziale, destinati alla formazione degli scienziati missilistici nelle migliori università russe, l'Università tecnica statale di Mosca Bauman e l'Istituto di aviazione di Mosca, scritti da rispettati specialisti - progettisti e professori , non ci sono sezioni sulle questioni ambientali. Nel tentativo di sviluppare l'industria in nome della risoluzione dei problemi ambientali della Terra e dell'umanità (monitoraggio, telerilevamento della Terra dallo spazio, industrializzazione spaziale, ecc.), gli ingegneri hanno sottovalutato e non hanno visto (piuttosto, non hanno voluto e non voglio vedere) la minaccia rappresentata dalla tecnologia spaziale e dalle loro attività. La tragedia dello sviluppo dell’astronautica del 20° secolo: sminuire e nascondere il danno ambientale che causa alla biosfera terrestre, all’ambiente naturale e alla salute umana, e allo stesso tempo esagerare le capacità della tecnologia di risolvere i problemi ambientali globali della civiltà. Lo sviluppo dichiarato della tecnologia e delle tecnologie spaziali nell'interesse delle persone, per la sopravvivenza e lo sviluppo sostenibile della Russia e dell'umanità (rimozione nello spazio di materiale dannoso e ad alta intensità di risorse e produzione di energia; insediamento al di fuori della Terra, ecc.) non regge mercoledì fino alle critiche elementari dal punto di vista della valutazione dell'impatto della tecnologia spaziale e delle attività spaziali.

Con le tecnologie esistenti (tecnologia missilistica e spaziale, ecc.), i sistemi globali altamente efficienti nello spazio vicino alla Terra e l’esplorazione spaziale commerciale di successo sono un’utopia, un autoinganno e un inganno dei professionisti e della società.

Ad esempio, la massa di progetto di un sistema energetico spaziale (SES) con una capacità di 10 GW, che converte l’energia solare in energia elettrica e la trasmette alla Terra, quando posto in un’orbita geostazionaria (a 36mila km dalla Terra nel piano equatoriale) sarà di circa 50-100 mila tonnellate, l'efficienza nota della tecnologia spaziale (1%) ne richiede migliaia missili pesanti. In questo caso, la massa di rifiuti derivanti dal solo processo di creazione di un CPP sarà di 4,95-9,9 milioni di tonnellate (!), che né l'economia né la biosfera terrestre possono tollerare. Questo e altri progetti di sistemi globali basati sulla tecnologia moderna sono un evidente bluff, ma è sulla totalità di tali sviluppi che si sta già costruendo il futuro spaziale dell'umanità, spendendo enormi risorse e distruggendo la natura. La maggior parte dei grandi progetti spaziali implementati e proposti sono pericolosi dal punto di vista ambientale e contraddicono gravemente la legislazione ambientale e il buon senso comune.

Il conflitto di interessi di imprese, dipartimenti, stati, multinazionali impegnate in attività spaziali, da un lato, e della società civile, dall'altro, è una realtà sociale e tecnica ereditata. In Russia, negli Stati Uniti e in altri paesi, né sotto l'egida dell'ONU, non è ancora stato creato un istituto per la valutazione della tecnologia e delle attività spaziali, basato su una valutazione ambientale indipendente. La società perde e subisce danni a causa dell’influenza della mitologia spaziale, delle lacune legislative, della potente lobby dei suoi interessi da parte di monopoli e agenzie spaziali, dell’analfabetismo ambientale e dell’irresponsabilità dei professionisti, dell’occultamento e della distorsione delle informazioni.

L'industria spaziale non solo è arrivata in ritardo con le previsioni, la valutazione delle conseguenze ambientali della tecnologia spaziale e delle attività spaziali, con l'introduzione di misure, oggetti, sistemi, tecnologie ambientali (sono stati sviluppati molto tempo fa), ma ora è deliberatamente e in ogni possibile modo di ritardare questo processo.

Commercializzazione esplorazione dello spazio, l'attuazione di grandi progetti internazionali è iniziata in condizioni di incontrollabilità ambientale e di libero utilizzo dell'ambiente naturale (in particolare dello spazio vicino alla Terra). Ma devi pagare tutto.

Con le caratteristiche ambientali estremamente basse ereditate dalla tecnologia spaziale, l’implementazione di sistemi globali e progetti di colonizzazione spaziale è praticamente impossibile. I progetti e i programmi spaziali implementati e promettenti, di norma, sono estremamente dispendiosi (specialmente quelli relativi ai voli spaziali umani). Ad esempio, il progetto della stazione spaziale internazionale è stimato in 90 miliardi di dollari e la spedizione pianificata su Marte è di 500-1000 miliardi (!). Questo sarebbe più che sufficiente per risolvere i problemi più urgenti umanità: deficit acqua potabile e il cibo nei paesi sottosviluppati dove vive la maggioranza della popolazione mondiale.

Questo sviluppo imperfetto dell’esplorazione spaziale non è più accettabile: i limiti dell’impatto ambientale e dello spreco economico sono stati raggiunti e superati.

Il rischio ambientale delle attività spaziali è diventato una nuova vera minaccia globale. Si avvicina un inevitabile processo di dura critica economica, sociale e ambientale e di esame di tutta la tecnologia, i progetti e i programmi spaziali. L’accelerazione dell’ecologizzazione della tecnologia spaziale e di tutte le attività spaziali è una necessità oggettiva. Questa sfera, per inerzia, continua a svilupparsi nel paradigma della rivoluzione scientifica e tecnologica, mentre nel mondo, in risposta all'avvicinarsi del disastro ambientale, la rivoluzione ecologica sta guadagnando slancio.

Strategia ecologica

La realtà tecnica del 21° secolo richiede la ricerca di una “media d’oro”, una nuova strategia per le attività spaziali per realizzare il potenziale dell’astronautica per la sopravvivenza e lo sviluppo della civiltà raggiungendo un equilibrio tra gli interessi dell’uomo, della società, degli stati, delle organizzazioni transnazionali. multinazionali e dell’intera comunità mondiale.

Lo sviluppo positivo dell'astronautica nell'interesse dell'umanità è impossibile senza il superamento della situazione attuale e il miglioramento radicale delle caratteristiche ambientali della tecnologia spaziale e delle attività spaziali, il che richiede:

Ricerca sistematica e consapevolezza dell'esperienza storica, della situazione reale, dei problemi ereditati e delle tendenze di sviluppo;

Rafforzare la regolamentazione legale e il controllo sulle attività spaziali da parte della società civile con l'uso attivo di tutte le istituzioni democratiche e cooperazione internazionale, tenendo conto dell'esperienza nell'utilizzo delle tecnologie sociali in altri settori di attività;

Sviluppo e attuazione della politica ambientale attraverso un sistema di gestione ambientale in conformità con la strategia e i principi dello sviluppo sostenibile.

Il miglioramento radicale delle caratteristiche ambientali richiede un’adeguata concentrazione delle risorse non su progetti e programmi giganteschi, apparentemente prestigiosi, ma inefficaci, ma principalmente sulla minimizzazione degli impatti dannosi sull’ambiente naturale.

Problema n. 1: aumentare l'efficienza di massa (efficienza) della tecnologia spaziale di un ordine di grandezza: fino al 10-30%. Ciò è possibile grazie al miglioramento ambientale attivo della tecnologia, all'introduzione di modi fondamentalmente nuovi di muoversi nello spazio, nei materiali e nelle tecnologie. In relazione ai voli umani nello spazio e alla vita al di fuori della Terra, l’implementazione delle tecnologie sociali (diritti umani, principi di bioetica) è della massima importanza. Obbligatorio: quote per il numero di lanci; restrizioni per veicoli di lancio a bassa efficienza, alto rischio incidenti; divieto di carburanti supertossici; tasse di avvio, emissioni, rifiuti e altre misure. Un ruolo chiave nel processo di greening della tecnologia spaziale dovrebbe essere svolto modificando la psicologia, gli stereotipi di attività e l'etica dei professionisti dell'industria spaziale sulla base dell'introduzione di un sistema di educazione ambientale nel processo di formazione del personale (l'autore ha sviluppato un corso di lezioni “Fondamenti di Sicurezza Ambientale delle Attività Spaziali” nel 1997-1998).

La realtà tecnica riflette la cultura ambientale (etica, competenza, responsabilità) dei professionisti e di altri relazioni sociali, da cui dipendono obiettivi, valori, decisioni, metodi della loro attuazione e conseguenze.

Dopo la conferenza di Rio 92, nel mondo è in atto una rivoluzione ambientale “tranquilla”, la cui base giuridica sono i nuovi standard internazionali ISO-14000 “Fundamentals of Environmental Management”, che hanno dato impulso allo sviluppo di standard nazionali. La gestione ambientale comprende: sviluppo e attuazione della politica ambientale, valutazione ambientale indipendente di soluzioni, progetti, tecnologie, processi, prodotti; trasparenza e accesso alle informazioni per il controllo ambientale. Informazioni ambientali non possono essere oggetto di segreto di Stato e commerciale. La gestione ambientale comprende una serie di meccanismi di regolamentazione legale (licenze ambientali, certificazione, assicurazione, controllo, audit) utilizzando criteri economici (pagamenti per risorse, impatti e conseguenze), requisiti, standard, restrizioni spazio-temporali e divieti per attrezzature, tecnologie, prodotti , servizi (anche per la tecnologia spaziale e le attività spaziali), sviluppati sulla base del moderno metodi scientifici(valutazione, gestione del rischio ambientale, ecc.).

Sfortunatamente, è in quest'area che la gestione ambientale è poco sviluppata e in ritardo a causa del sistema ereditato di relazioni dipartimentali e aziendali, che in ogni modo resiste al controllo da parte della società.

La politica ambientale nel campo delle attività spaziali in tutto il mondo è praticamente assente: non è stata formulata da nessuno e non è stata resa pubblica (il Comitato statale per l'ecologia, l'Agenzia spaziale russa, le più grandi società spaziali in Russia non ce l'hanno ; una situazione simile si riscontra nell'Environmental Protection Agency, nella NASA e nelle società spaziali statunitensi). In Russia, il principio di garantire la sicurezza delle attività spaziali e la protezione dell’ambiente naturale, dichiarato nella legge “Sulle attività spaziali”, non è attuato: nemmeno uno dei progetti spaziali in corso (alla fine del 1998) ha superato la valutazione ambientale obbligatoria(!), che contraddice anche la legge "Sulla perizia ambientale" (1995). Inoltre, ciò rientra nell’ambito di applicazione dell’art. 26 "Crimini ambientali" del codice penale russo. Nel 1994, in Russia è iniziato il processo di greening delle attività spaziali con la partecipazione dello Stato, ma poi è stato effettivamente bloccato e fermato dai lobbisti dell'industria missilistica e spaziale con metodi burocratici ben noti.

Alla fine del XX secolo, in Russia e nel mondo, è iniziata un’attiva opposizione pubblica organizzata al crescente pericolo ambientale derivante dalle attività spaziali, come reazione alle conseguenze dannose su larga scala degli effetti della tecnologia spaziale sulla salute umana e sullo stato dell’umanità. ambiente naturale, che in sostanza non è anti-spazio, ma un processo ecologico che oggettivamente accelera la transizione verso una gestione ambientale integrata nel 21° secolo.

Nei prossimi anni, la Russia e la comunità mondiale dovranno sviluppare una politica ambientale, creare e attuare un sistema efficace di gestione ambientale delle attività spaziali e stringere i requisiti per professionisti e attrezzature. È necessario un nuovo slancio da parte della società per rendere più ecologiche le attività spaziali, compresa la creazione di appropriate organizzazioni ambientaliste non governative per condurre ricerche indipendenti.

La tecnologia spaziale e le attività del 20° secolo hanno in pratica confermato la legge dell'equilibrio tecno-umanitario: la tecnologia nel suo sviluppo è in anticipo rispetto alla consapevolezza umanitaria delle conseguenze, dopodiché o la società si autodistrugge, oppure segue una svolta umanitaria e il ciclo ripete. La principale questione metodologica e pratica della realtà tecnica del 21° secolo alle soglie di una catastrofe ambientale è la transizione dal ciclo “tecno-umanitario” a quello “tecnico-umanitario”, cioè gestione avanzata secondo la legge alternativa dell’“equilibrio tecnico-umanitario”. Ciò richiederà l’attuazione di una politica ambientale basata sulla conoscenza del contesto e sulla previsione affidabile di una serie di conseguenze, che corrisponda ai principi di gestione ambientale mirati allo sviluppo attraverso l’ecologizzazione della tecnologia. L’umanità ha una possibilità di sopravvivere: affidandosi all’educazione ambientale, limitando e superando consapevolmente i vizi del tecnocratismo-tecnicismo, attuando il processo di sintesi tecnico-umanitaria (ecologica), utilizzando le tecnologie sociali della società civile e le possibilità di cooperazione internazionale, aumentando la responsabilità dei professionisti, utilizzando in modo efficace il potenziale creativo della tecnologia e delle attività con un minimo di impatti e conseguenze dannose.

Conclusione

Un insieme speciale di caratteristiche specifiche come la natura globale che minaccia lo sviluppo dell'umanità, l'urgenza e l'urgenza della soluzione, l'interconnessione e la necessità di adottare misure da parte dell'intera comunità mondiale, ha permesso di classificare i seguenti problemi come globale: superamento della povertà e dell’arretratezza, pace e smilitarizzazione, alimentare, ambientale, demografica.

Lo sviluppo economico e politico mondiale negli anni ’70 – ’90. ha portato alla comprensione che l’insieme dei problemi globali non è qualcosa che non è soggetto a cambiamento. Nel corso del tempo, il contenuto e la comprensione dei vecchi problemi globali cambiano e viene riconosciuta l'emergere di nuovi che si sviluppano in problemi globali.

È ormai riconosciuto che, oltre a quelli puramente economici, i problemi globali hanno un impatto politico colossale sulla vita della civiltà moderna e, essendo strettamente intrecciati, richiedono gli sforzi congiunti di tutta l’umanità per essere risolti.

Lo sviluppo dell'economia mondiale moderna e la transizione alla fase di sviluppo postindustriale apportano modifiche alla priorità dei problemi globali. Ciò non li rende meno importanti, ma l’umanità è limitata nelle sue capacità finanziarie, che può allocare per risolvere i problemi globali. Questo fattore limitante potrebbe essere superato cercando soluzioni politiche al problema e dimostrando la volontà politica dei singoli stati di stabilire un'efficace cooperazione internazionale nella risoluzione dei problemi globali; una delle priorità oggi rimane l'esplorazione spaziale in futuro.

Nelle condizioni moderne, il mondo è sull’orlo di una catastrofe ecologica planetaria.

Esistono diversi importanti inquinanti ambientali che sono direttamente correlati allo sviluppo della civiltà umana.

Tutta l'umanità sobria (sia industriali che consumatori) è giunta alla conclusione che è necessario fermare una crescita economica sconsiderata e sfrenata e tenere conto delle possibilità dell'ambiente per vivere ulteriormente sulla Terra.

L’idea principale della modernità è dare alle generazioni attuali e future di persone l’opportunità di vivere comodamente e in salute sulla Terra.

E per questo è necessario oggi investire enormi risorse finanziarie e intellettuali in tecnologie innovative per risolvere questi problemi, in particolare nell’idea dell’esplorazione pacifica dello spazio.

Tuttavia, l'umanità non può liberarsi così facilmente di tutti i problemi con una sola idea e trasferirsi in altri oggetti nel sistema solare. Non dovremmo perseguire un percorso di sviluppo estensivo. Ciò riguarda non solo i problemi dell'esplorazione spaziale, ma anche i problemi della vita economica sulla Terra stessa. L’organizzazione razionale della propria attività vitale sul proprio pianeta è innanzitutto l’obiettivo più importante dell’umanità oggi. Naturalmente, tenendo conto delle prospettive di un'esplorazione spaziale razionale (!) in futuro. E questa è una conferma della nostra ipotesi di lavoro.

Soluzioni globale problemi... , cultura, sviluppo spazio e l'Oceano Mondiale. 6. Ecologico problema Ecologico il problema è causato da attivo...

Introduzione:

Nella seconda metà XX c.l'umanità ha messo piede sulla soglia dell'Universo – ne è uscita spazio esterno. La nostra Patria ha aperto la strada allo spazio. Il primo satellite artificiale della Terra, che ha aperto l'era spaziale, è stato lanciato dall'ex Unione Sovietica, il primo cosmonauta al mondo era un cittadino dell'ex Unione Sovietica.

L’esplorazione dello spazio è un enorme catalizzatore scienza moderna e la tecnologia, che in un periodo di tempo senza precedenti è diventata una delle principali leve del processo mondiale moderno. Stimola lo sviluppo dell'elettronica, dell'ingegneria meccanica,

scienza dei materiali, informatica, energia e molti altri settori dell'economia nazionale.

Scientificamente, l'umanità si sforza di trovare nello spazio la risposta a domande fondamentali come la struttura e l'evoluzione dell'Universo, la formazione del sistema solare, l'origine e lo sviluppo della vita. Dalle ipotesi sulla natura dei pianeti e sulla struttura dello spazio, le persone sono passate a uno studio completo e diretto dei corpi celesti e dello spazio interplanetario con l'aiuto della tecnologia missilistica e spaziale.

Nell'esplorazione spaziale, l'umanità dovrà studiare varie aree dello spazio esterno: la Luna, altri pianeti e lo spazio interplanetario.

L'attuale livello della tecnologia spaziale e le previsioni per il suo sviluppo mostrano che l'obiettivo principale ricerca scientifica con l'aiuto dei mezzi spaziali, a quanto pare, il nostro sistema solare sarà nel prossimo futuro. I compiti principali saranno lo studio delle connessioni solare-terrestre e dello spazio Terra-Luna, nonché di Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno e altri pianeti, la ricerca astronomica, la ricerca medica e biologica per valutare l'influenza del volo durata sul corpo umano e sulle sue prestazioni.

In linea di principio, lo sviluppo della tecnologia spaziale dovrebbe precedere la “domanda” associata alla soluzione degli attuali problemi economici nazionali. I compiti principali qui sono veicoli di lancio, sistemi di propulsione, veicolo spaziale, nonché strutture di supporto (complessi di comando-misurazione e lancio, attrezzature, ecc.), garantendo il progresso nei rami tecnologici correlati direttamente o indirettamente allo sviluppo dell'astronautica.

La fantasia è una qualità del più grande valore V. I. Lenin

Prima di volare nello spazio, era necessario comprendere e utilizzare nella pratica il principio della propulsione a reazione, imparare a costruire razzi, creare una teoria delle comunicazioni interplanetarie, ecc.

La missilistica non è un concetto nuovo. L'uomo è arrivato alla creazione di potenti veicoli di lancio moderni attraverso millenni di sogni, fantasie, errori, ricerche in vari campi della scienza e della tecnologia, accumulo di esperienza e conoscenza.

Il principio di funzionamento di un razzo è il suo movimento sotto l'influenza della forza di rinculo, la reazione di un flusso di particelle lanciate via dal razzo. In un razzo. cioè, in un dispositivo dotato di motore a razzo, i gas di scarico si formano a causa della reazione dell'ossidante e del carburante immagazzinato nel razzo stesso. Questa circostanza rende il funzionamento di un motore a razzo indipendente dalla presenza o dall'assenza di un ambiente gassoso. Pertanto, il razzo è una struttura straordinaria, capace di muoversi nello spazio senz'aria, cioè nello spazio senza supporto.

Un posto speciale tra i progetti russi per l'applicazione del principio di volo a reazione è occupato dal progetto di N. I. Kibalchich, un famoso rivoluzionario russo che se ne andò nonostante vita breve(1853-1881), un segno profondo nella storia della scienza e della tecnologia. Avendo una conoscenza ampia e profonda di matematica, fisica e soprattutto chimica, Kibalchich costruì conchiglie e mine fatte in casa per la volontà popolare. Il “Progetto strumenti aeronautici” fu il risultato del lavoro di ricerca a lungo termine di Kibalchich sugli esplosivi. In sostanza, per la prima volta non propose un motore a razzo adattato a un aereo esistente, come fecero altri inventori, ma un dispositivo completamente nuovo (dinamico a razzo), il prototipo di un moderno veicolo spaziale con equipaggio, in cui la spinta dei motori a razzo serve a creare direttamente una forza di sollevamento che sostiene il dispositivo in volo. L'aereo di Kibalchich avrebbe dovuto funzionare secondo il principio di un razzo!

Ma perché Kibalchich fu mandato in prigione per l'attentato allo zar Alessandro II,

Il progetto del suo aereo fu scoperto solo nel 1917 negli archivi del dipartimento di polizia.

Così, verso la fine del secolo scorso, l'idea di utilizzare strumenti a reazione per i voli ha guadagnato larga scala in Russia. E il primo che decise di continuare la ricerca fu il nostro grande connazionale Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935). Ha iniziato il principio reattivo del movimentoÈ troppo presto per interessarsi. Già nel 1883 descrisse una nave con un motore a reazione. Già nel 1903, Tsiolkovsky per la prima volta al mondo rese possibile costruire un progetto di razzo liquido. Le idee di Tsiolkovsky ricevettero un riconoscimento universale negli anni '20. E il brillante successore del suo lavoro, S.P. Korolev, un mese prima del lancio del primo satellite terrestre artificiale, affermò che le idee e le opere di Konstantin Eduardovich avrebbero attirato sempre più attenzione man mano che si sviluppavano tecnologia missilistica, che si è rivelato assolutamente giusto!

Inizio dell'era spaziale

E così, 40 anni dopo il ritrovamento del progetto dell'aereo creato da Kibalchich, il 4 ottobre 1957, nell'ex Unione Sovietica

ha lanciato il primo satellite artificiale al mondo. Il primo satellite sovietico permise per la prima volta di misurare la densità dell'alta atmosfera, ottenere dati sulla propagazione dei segnali radio nella vionosfera, risolvere problemi di inserimento in orbita, condizioni termiche, ecc. Il satellite era un satellite di alluminio sfera con un diametro di 58 cm e una massa di 83,6 kg con quattro antenne a frusta lunghe 2,4-2 m. L'alloggiamento sigillato del satellite ospitava apparecchiature e alimentatori. I parametri orbitali iniziali erano: altitudine al perigeo 228 km, altitudine all'apogeo 947 km, inclinazione 65,1 gradi. 3 novembre Unione Sovietica ha annunciato il lancio in orbita del secondo satellite sovietico. In una cabina ermetica separata c'era un cane Laika e un sistema di telemetria per registrare il suo comportamento in assenza di peso. Il satellite era inoltre dotato di strumenti scientifici per lo studio della radiazione solare e dei raggi cosmici.

Il 6 dicembre 1957, gli Stati Uniti tentarono di lanciare il satellite Avangard 1 utilizzando un veicolo di lancio sviluppato dal Naval Research Laboratory. Dopo l'accensione, il razzo si sollevò sul tavolo di lancio, ma un secondo dopo i motori si spensero e il razzo cadde sul tavolo, esplodendo all'impatto.

Il 31 gennaio 1958 venne lanciato in orbita il satellite Explorer 1, la risposta americana al lancio dei satelliti sovietici. Per dimensione e

Per la maggior parte, non era un candidato a detentore del record. Lungo meno di 1 m e con un diametro di soli ~15,2 cm, aveva una massa di soli 4,8 kg.

Tuttavia, il suo carico utile era attaccato al quarto e ultimo

è lo stadio del veicolo di lancio Juno-1. Il satellite, insieme al razzo in orbita, aveva una lunghezza di 205 cm e una massa di 14 kg. Era dotato di esterni e temperature interne, sensori di erosione e impatto per la determinazione dei flussi di micrometeoriti e un contatore Geiger-Muller per la registrazione dei raggi cosmici penetranti.

Importante risultato scientifico Il volo del satellite consisteva nella scoperta delle fasce di radiazioni che circondano la Terra. Il contatore Geiger-Muller ha smesso di contare quando il dispositivo era all'apogeo ad un'altitudine di 2530 km, l'altitudine del perigeo era di 360 km.

Il 5 febbraio 1958 negli Stati Uniti fu effettuato un secondo tentativo di lanciare il satellite Avangard-1, ma anch'esso si concluse con un incidente, come il primo tentativo. Infine, il 17 marzo, il satellite è stato lanciato in orbita. Tra il dicembre 1957 e il settembre 1959 furono effettuati undici tentativi di mettere in orbita l'Avangard-1, solo tre dei quali ebbero successo. Quello. Tra il dicembre 1957 e il settembre 1959 furono effettuati undici tentativi di mettere in orbita l'Avangard.

Entrambi i satelliti hanno apportato molte novità alla scienza e alla tecnologia spaziale ( pannelli solari, nuovi dati sulla densità dell'alta atmosfera, mappatura precisa delle isole in l'oceano Pacifico ecc.) Il 17 agosto 1958, gli Stati Uniti fecero il primo tentativo di inviare una sonda con attrezzatura scientifica da Cape Canaveral in prossimità della Luna. Si è rivelato senza successo. Il razzo si alzò e volò per soli 16 km. Il primo stadio del razzo è esploso dopo 77 minuti di volo. L'11 ottobre 1958 fu effettuato un secondo tentativo di lanciare la sonda lunare Pioneer 1, anch'esso senza successo. Anche i successivi lanci si rivelarono infruttuosi, solo il 3 marzo 1959 il "Pioneer-4", del peso di 6,1 kg, completò parzialmente il compito: volò oltre la Luna a una distanza di 60.000 km (invece dei 24.000 previsti chilometri).

Proprio come nel caso del lancio del satellite terrestre, la priorità nel lancio della prima sonda spetta all'URSS: il 2 gennaio 1959 fu lanciato il primo oggetto artificiale, che fu messo in orbita su una traiettoria che passava abbastanza vicino alla Luna;

satellite del Sole. Pertanto, Luna-1 ha raggiunto per la prima volta la seconda velocità di fuga. Luna 1 aveva una massa di 361,3 kg e volò oltre la Luna ad una distanza di 5500 km. A una distanza di 113.000 km dalla Terra, una nuvola di vapore di sodio è stata rilasciata dallo stadio di un razzo ancorato a Luna 1, formando una cometa artificiale. La radiazione solare ha causato un bagliore luminoso di vapore di sodio e i sistemi ottici sulla Terra hanno fotografato la nuvola sullo sfondo

costellazione dell'Acquario.

Luna 2, lanciata il 12 settembre 1959, compì il primo volo al mondo verso un altro corpo celeste. La sfera da 390,2 chilogrammi conteneva strumenti che dimostravano che la Luna non ha un campo magnetico o una cintura di radiazioni.

La stazione interplanetaria automatica (AMS) “Luna-3” fu lanciata il 4 ottobre 1959. Il peso della stazione era di 435 kg. Lo scopo principale del lancio era quello di volare intorno alla Luna e fotografarne il lato opposto, invisibile dall'alto La Terra è stata fotografata 7

Ottobre per 40 minuti da un'altitudine di 6200 km sopra la Luna.

L'uomo nello spazio

Il 12 aprile 1961, alle 9:07 ora di Mosca, diverse decine di chilometri a nord del villaggio di Tyuratam in Kazakistan, presso il cosmodromo sovietico di Baikonur, ebbe luogo il lancio del missile balistico intercontinentale R-7, nel compartimento di prua di cui si trovava la navicella spaziale Vostok con equipaggio a bordo il maggiore dell'aeronautica Yuri Alekseevich Gagarin. Il lancio ha avuto successo. La navicella spaziale fu lanciata in orbita con un'inclinazione di 65 gradi, un'altitudine al perigeo di 181 km e un'altitudine all'apogeo di 327 km e completò un'orbita attorno alla Terra in 89 minuti. Al 108° minuto dopo il lancio, ritornò sulla Terra, atterrando vicino al villaggio di Smelovka Regione di Saratov. Così, 4 anni dopo il lancio del primo satellite artificiale della Terra, l'Unione Sovietica per la prima volta al mondo effettuò un volo umano nello spazio.

La navicella spaziale era composta da due scompartimenti. Il veicolo di discesa, che fungeva anche da cabina del cosmonauta, era una sfera del diametro di 2,3 m, rivestita di materiale ablativo per la protezione termica al rientro. La navicella spaziale era controllata automaticamente e dall'astronauta. Durante il volo, è stato costantemente mantenuto con la Terra. L'atmosfera della nave è una miscela di ossigeno e azoto alla pressione di 1 atm. (760mmHg). Vostok-1 aveva una massa di 4730 kg e con l'ultimo stadio del veicolo di lancio 6170 kg. La navicella spaziale Vostok è stata lanciata nello spazio 5 volte, dopo di che è stata dichiarata sicura per il volo umano.

Alan Shepard, terzo grado, divenne il primo astronauta americano.

Sebbene non abbia raggiunto l'orbita terrestre, si è alzato sopra la Terra

ad un'altitudine di circa 186 km. Shepard venne lanciato da Cape Canaveral nel

Veicolo spaziale "Mercury-3" che utilizza una balistica modificata

Razzi Redstone, trascorsi 15 minuti e 22 in volo con un ulteriore atterraggio nell'Oceano Atlantico. Ha dimostrato che una persona in assenza di gravità può esercitare il controllo manuale di un veicolo spaziale. La navicella spaziale Mercury era significativamente diversa dalla navicella spaziale Vostok.

Consisteva in un solo modulo: una capsula con equipaggio

a forma di tronco di cono lungo 2,9 m e diametro alla base

1,89 m . Il suo guscio sigillato in lega di nichel era rivestito di titanio per proteggerlo dal calore durante l'ingresso nell'atmosfera.

L'atmosfera all'interno di Mercurio era costituita da ossigeno puro

sotto una pressione di 0,36 a.

Canaveral ha lanciato la navicella spaziale Mercury 6, con equipaggio

Il tenente colonnello della marina John Glenn. Glenn ha trascorso solo 4 ore e 55 minuti in orbita, completando 3 orbite prima di atterrare con successo. Lo scopo del volo di Glenn era determinare la possibilità che una persona lavorasse nella navicella spaziale Mercury. L'ultima volta che Mercurio è stato lanciato nello spazio è stato il 15 maggio 1963.

Il 18 marzo 1965, la navicella spaziale Voskhod fu lanciata in orbita con due cosmonauti a bordo: il comandante della nave, il colonnello Pavel

Ivarovich Belyaev e il copilota tenente colonnello Alexey Arkhipovich Leonov. Immediatamente dopo essere entrato in orbita, l'equipaggio si è liberato dell'azoto inalando ossigeno puro. Poi c'era

Il compartimento della camera di equilibrio fu aperto: Leonov entrò nel compartimento della camera di equilibrio, chiuse il coperchio del portello della navicella e per la prima volta al mondo fece un'uscita nello spazio. Il cosmonauta con un sistema di supporto vitale autonomo è rimasto per 20 minuti fuori dalla cabina della navicella, allontanandosi a volte dalla navicella fino a una distanza di 5 m. Durante l'uscita era collegato alla navicella solo tramite cavi telefonici e di telemetria. Pertanto, la possibilità che un astronauta rimanga e lavori all'esterno della navicella è stata praticamente confermata.

Il 3 giugno è stata lanciata la navicella spaziale Gemeny 4 con i capitani James McDivitt e Edward White. Durante questo volo, durato 97 ore e 56 minuti, White uscì dalla navicella e trascorse 21 minuti fuori dalla cabina di pilotaggio testando la possibilità di manovrare nello spazio utilizzando una pistola a getto di gas compresso portatile.

Sfortunatamente, l’esplorazione spaziale non è stata priva di vittime. Il 27 gennaio 1967 l'equipaggio si prepara a realizzare il primo

Il volo con equipaggio del programma Apollo è morto in tempo

il fuoco all'interno della navicella si spense in 15 secondi in un'atmosfera di ossigeno puro. Virgil Grissom, Edward White e Roger Chaffee divennero i primi astronauti americani a morire sullo Space Shuttle. Il 23 aprile è stata lanciata da Baikonur la nuova navicella spaziale Soyuz-1, pilotata dal colonnello Vladimir Komarov. Il lancio ha avuto successo.

Nella 18a orbita, 26 ore e 45 minuti dopo il lancio, Komarov iniziò l'orientamento per entrare nell'atmosfera. Tutte le operazioni sono andate bene, ma dopo il rientro e la frenata è fallito sistema di paracadute. L'astronauta morì sul colpo quando la Soyuz colpì la Terra ad una velocità di 644 km/h. Successivamente lo spazio ne ha portato via più di uno vita umana, ma queste vittime furono le prime.

Va notato che in termini di scienze naturali e produzione, il mondo si trova ad affrontare una serie di problemi globali, la cui soluzione richiede gli sforzi congiunti di tutti i popoli. Questi sono problemi di risorse di materie prime, energia, controllo ambientale e conservazione della biosfera, e altri. La ricerca spaziale, una delle aree più importanti della rivoluzione scientifica e tecnologica, svolgerà un ruolo enorme nella loro soluzione fondamentale.

La cosmonautica dimostra chiaramente al mondo intero la fruttuosità del lavoro creativo pacifico e i benefici dell'unione delle forze diversi paesi nella soluzione dei problemi scientifici ed economici nazionali.

Quali problemi devono affrontare l'astronautica e gli stessi astronauti?

Cominciamo con il supporto vitale. Cos'è il supporto vitale?Il supporto vitale nel volo spaziale è la creazione e il mantenimento durante l'intero volo negli scompartimenti abitativi e lavorativi del veicolo spaziale. condizioni tali da fornire all'equipaggio prestazioni sufficienti per completare il compito assegnato e una probabilità minima che si verifichino cambiamenti patologici nel corpo umano. Come farlo? È necessario ridurre significativamente il grado di esposizione dell'uomo a fattori esterni sfavorevoli del volo spaziale: vuoto, corpi meteorici, radiazioni penetranti, assenza di gravità, sovraccarichi; fornire all'equipaggio sostanze ed energia senza le quali la normale vita umana non è possibile: cibo, acqua, ossigeno e cibo; rimuovere i prodotti di scarto del corpo e le sostanze dannose per la salute rilasciate durante il funzionamento di impianti e apparecchiature astronave; fornire i bisogni umani di movimento, riposo, informazioni esterne e normali condizioni di lavoro; organizzare il monitoraggio medico dello stato di salute dell’equipaggio e mantenerlo al livello richiesto. Il cibo e l'acqua vengono consegnati nello spazio in imballaggi adeguati, l'ossigeno in una forma legata chimicamente. Se non ripristini i prodotti di scarto, per un equipaggio di tre persone per un anno avrai bisogno di 11 tonnellate dei prodotti di cui sopra, che, vedi, è un peso, un volume considerevoli e come verrà immagazzinato tutto durante l'anno ?!

Nel prossimo futuro, i sistemi di rigenerazione consentiranno di riprodurre quasi completamente l'ossigeno e l'acqua a bordo della stazione. Da tempo si è cominciato ad utilizzare l'acqua del postlavaggio e della doccia depurata in un sistema di rigenerazione. L'umidità espirata viene condensata nell'unità di essiccazione a refrigerazione e quindi rigenerata. L'ossigeno respirabile viene estratto dall'acqua purificata mediante elettrolisi e l'idrogeno gassoso reagisce con l'anidride carbonica proveniente dal concentratore per formare acqua, che alimenta l'elettrolizzatore. L'utilizzo di un tale sistema consente di ridurre la massa delle sostanze immagazzinate nell'esempio considerato da 11 a 2 tonnellate. Recentemente è stato praticato coltivare vari tipi di piante direttamente a bordo della nave, il che consente di ridurle la fornitura di cibo che deve essere portata nello spazio, Tsiolkovsky ne ha parlato nelle sue opere.

Scienza spaziale

L’esplorazione dello spazio aiuta in molti modi nello sviluppo delle scienze:

Il 18 dicembre 1980 fu stabilito il fenomeno del flusso di particelle dalle cinture di radiazione terrestre sotto anomalie magnetiche negative.

Gli esperimenti condotti sui primi satelliti hanno dimostrato che lo spazio vicino alla Terra al di fuori dell'atmosfera non è affatto “vuoto”. È pieno di plasma, permeato da flussi di particelle energetiche. Nel 1958, nello spazio vicino furono scoperte le cinture di radiazione della Terra: gigantesche trappole magnetiche piene di particelle cariche, protoni ed elettroni ad alta energia.

La massima intensità di radiazione nelle cinture si osserva ad altitudini di diverse migliaia di km. Stime teoriche hanno mostrato che al di sotto dei 500 km. Non dovrebbe esserci un aumento delle radiazioni. Pertanto, la scoperta del primo K.K. durante i voli è stata del tutto inaspettata. aree di intensa radiazione ad altitudini fino a 200-300 km. Si è scoperto che ciò è dovuto a zone anomale Il campo magnetico terrestre.

La ricerca è circolata risorse naturali Terra utilizzando metodi spaziali, che hanno contribuito notevolmente allo sviluppo dell'economia nazionale.

Il primo problema che i ricercatori spaziali dovettero affrontare nel 1980 fu un complesso di ricerca scientifica, che comprendeva la maggior parte delle aree più importanti delle scienze naturali spaziali. Il loro obiettivo era sviluppare metodi per la decodifica tematica delle informazioni video multispettrali e il loro utilizzo nella risoluzione di problemi nelle geoscienze e nei settori economici. Questi compiti includono: studio delle strutture globali e locali crosta terrestre per comprendere la storia del suo sviluppo.

Il secondo problema è uno dei problemi fisici e tecnici fondamentali del telerilevamento e mira a creare cataloghi delle caratteristiche di radiazione degli oggetti terrestri e modelli della loro trasformazione, che consentiranno l'analisi dello stato formazioni naturali al momento dello scatto e prevederne la dinamica.

Una caratteristica distintiva del terzo problema è l’attenzione alle caratteristiche della radiazione di grandi regioni fino al pianeta nel suo insieme, utilizzando dati sui parametri e sulle anomalie dei campi gravitazionali e geomagnetici della Terra.

Esplorare la Terra dallo spazio

L'uomo per la prima volta ha apprezzato il ruolo dei satelliti nel monitorare la condizione

terreni agricoli, foreste e altre risorse naturali

La Terra solo pochi anni dopo l’avvento dello spazio

epoca. L'inizio risale al 1960, quando, con l'aiuto dei satelliti meteorologici Tiros, furono ottenuti i contorni simili a mappe del globo che si trova sotto le nuvole. Queste prime immagini televisive in bianco e nero fornivano pochissime informazioni sull’attività umana, ma si trattava di un primo passo. Ben presto ne furono sviluppati di nuovi mezzi tecnici, che ha permesso di migliorare la qualità delle osservazioni. Le informazioni sono state estratte da immagini multispettrali nelle regioni del visibile e dell'infrarosso (IR) dello spettro. I primi satelliti progettati per sfruttare al massimo queste capacità furono dispositivi di tipo Landsat. Ad esempio, il satellite Landsat-D ", il quarto della serie, ha osservato la Terra da un'altitudine di oltre 640 km utilizzando strumenti sensibili e avanzati, consentendo ai consumatori di ricevere informazioni significativamente più dettagliate e tempestive. Uno dei primi ambiti di applicazione delle immagini superficie terrestre, c'era la cartografia. Mappe dell'era pre-satellitare di molte aree, anche sviluppate

aree del mondo sono state compilate in modo impreciso. Immagini tratte da

utilizzando il satellite Landsat, ci ha permesso di correggere e aggiornare alcune mappe statunitensi esistenti. In URSS, le immagini ottenute dalla stazione Salyut si sono rivelate indispensabili per calibrare il percorso ferroviario BAM.

A metà degli anni '70, la NASA e il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti decisero di dimostrare le capacità del sistema satellitare nel prevedere il raccolto agricolo più importante, il grano. Le osservazioni satellitari, rivelatesi estremamente accurate, furono successivamente estese ad altre colture. Nello stesso periodo in URSS, le osservazioni dei raccolti agricoli furono effettuate dai satelliti Cosmos, Meteor, Monsoon e stazioni orbitali"Fuochi d'artificio".

L'uso delle informazioni satellitari ha rivelato i suoi innegabili vantaggi nella stima del volume del legname in vaste aree di qualsiasi paese. È diventato possibile gestire il processo di deforestazione e, se necessario, formulare raccomandazioni per i cambiamenti

contorni dell'area di taglio dal punto di vista della migliore conservazione della foresta. Grazie alle immagini satellitari è inoltre possibile valutare rapidamente i confini degli incendi boschivi, soprattutto quelli “a corona”, caratteristici delle regioni occidentali America del Nord, e così via

le stesse regioni delle Primorye e delle regioni meridionali della Siberia orientale in Russia.

Di grande importanza per l'umanità nel suo complesso è la capacità di osservare quasi continuamente la vastità dell'Oceano Mondiale,

questa “fucina” del tempo. È al di sopra dello spessore dell’acqua oceanica che si verificano mostruosi uragani e tifoni, che causano numerose vittime e distruzione tra i residenti costieri. L’allarme tempestivo della popolazione è spesso fondamentale per salvare la vita di decine di migliaia di persone. Anche la determinazione delle scorte di pesce e altri frutti di mare ha un'enorme importanza significato pratico. Le correnti oceaniche spesso si piegano, cambiano rotta e dimensione. Ad esempio, El Nino, una corrente calda in direzione sud al largo della costa dell'Ecuador, in alcuni anni può diffondersi lungo la costa del Perù fino a 12 gradi. S. Quando ciò accade, plancton e pesci muoiono in enormi quantità, causando danni irreparabili alla pesca di molti paesi, inclusa la Russia. Grandi concentrazioni di organismi marini unicellulari aumentano la mortalità dei pesci, probabilmente a causa delle tossine che contengono. L'osservazione dai satelliti aiuta a identificare i "capricci" di tali correnti e a dare informazioni utili a chi ne ha bisogno. Di

Secondo alcune stime di scienziati russi e americani, il risparmio di carburante, combinato con la “cattura aggiuntiva” dovuta all'uso delle informazioni ottenute dai satelliti nella gamma degli infrarossi, dà un profitto annuo di 2,44 milioni di dollari dall'uso dei satelliti per scopi di rilevamento ha facilitato il compito di tracciare la rotta delle navi marittime. I satelliti rilevano anche iceberg e ghiacciai pericolosi per le navi. Conoscenza accurata delle riserve di neve in montagna e del volume dei ghiacciai - compito importante ricerca scientifica, perché man mano che i territori aridi si sviluppano, il bisogno di acqua aumenta notevolmente.

L'aiuto dei cosmonauti è stato inestimabile nella creazione della più grande opera cartografica: l'Atlante delle risorse di neve e ghiaccio del mondo.

Inoltre, con l'aiuto dei satelliti, viene trovato l'inquinamento da petrolio, l'inquinamento atmosferico e i minerali.

Scienza spaziale

In un breve periodo di tempo dall’inizio dell’era spaziale, l’uomo non solo ha inviato stazioni spaziali automatizzate su altri pianeti e ha messo piede sulla superficie della Luna, ma ha anche creato una rivoluzione nella scienza spaziale senza eguali nell’intera storia dell’umanità. umanità. Insieme ai grandi progressi tecnici derivanti dallo sviluppo dell'astronautica, furono acquisite nuove conoscenze sul pianeta Terra e sui mondi vicini. Una delle prime scoperte importanti, fatte non con la visuale tradizionale, ma con un altro metodo di osservazione, fu la constatazione del fatto di un forte aumento con l'altezza, a partire da una certa altezza di soglia, nell'intensità dei raggi cosmici isotropi precedentemente considerati. Questa scoperta appartiene all'austriaco W.F. Hess, che la lanciò nel 1946. pallone a gas con attrezzatura per alta quota.

Nel 1952 e nel 1953 Dottor Giacomo Van Allen ha condotto una ricerca sui bassi

ai raggi cosmici energetici quando si lanciano piccoli razzi ad un'altezza di 19-24 km e palloncini ad alta quota nell'area del polo nord magnetico della Terra. Dopo aver analizzato i risultati degli esperimenti, Van Allen propose di collocare rilevatori di raggi cosmici di progettazione abbastanza semplice a bordo dei primi satelliti artificiali americani della Terra.

Utilizzando il satellite Explorer 1 lanciato in orbita dagli Stati Uniti

Il 31 gennaio 1958 fu scoperta una forte diminuzione dell'intensità della radiazione cosmica ad altitudini superiori a 950 km. Alla fine del 1958, il Pioneer-3 AMS, che in un giorno di volo percorse una distanza di oltre 100.000 km, registrò, mediante i sensori di bordo, la seconda, situata sopra la prima, la fascia di radiazioni terrestre, che circonda anche la Terra. intero globo.

Nell'agosto e nel settembre 1958, ad un'altitudine di oltre 320 km, tre esplosione atomica, ciascuno con una portata di 1,5 kt. Lo scopo dei test, nome in codice "Argus", era studiare la possibilità

perdita di comunicazioni radio e radar durante tali test. Lo studio del Sole è il compito scientifico più importante, la cui soluzione è dedicata a numerosi lanci dei primi satelliti e veicoli spaziali.

Gli americani "Pioneer-4" - "Pioneer-9" (1959-1968) dalle orbite vicine al sole trasmisero via radio alla Terra le informazioni più importanti sulla struttura del Sole. Allo stesso tempo, furono lanciati più di venti satelliti della serie Intercosmos per studiare il Sole e

spazio circumsolare.

Buchi neri

I buchi neri furono scoperti negli anni ’60. Si è scoperto che se i nostri occhi potessero vedere solo i raggi X, il cielo stellato sopra di noi apparirebbe completamente diverso. È vero, i raggi X emessi dal Sole furono scoperti ancor prima della nascita dell'astronautica, ma non si conoscevano altre fonti nel cielo stellato. Li abbiamo incontrati per caso.

Nel 1962, gli americani, decidendo di verificare se la radiazione a raggi X proveniva dalla superficie della Luna, lanciarono un razzo dotato di attrezzature speciali. È stato allora che, elaborando i risultati dell'osservazione, ci siamo convinti che gli strumenti avevano rilevato una potente sorgente radiazione a raggi X. Si trovava nella costellazione dello Scorpione. E già negli anni '70 entrarono in orbita i primi due satelliti, progettati per cercare fonti di raggi X nell'universo: l'americano Uhuru e il sovietico Cosmos-428.

A questo punto le cose avevano già cominciato a diventare più chiare. Gli oggetti che emettono raggi X potevano essere difficilmente associati stelle visibili con proprietà insolite. Si trattava di grumi compatti di plasma di dimensioni e masse insignificanti, ovviamente, per gli standard cosmici, riscaldati a diverse decine di milioni di gradi. Nonostante il loro aspetto molto modesto, questi oggetti possedevano una potenza colossale di radiazione a raggi X, diverse migliaia di volte maggiore piena compatibilità Sole.

Questi minuscoli resti di stelle completamente bruciate, di circa 10 km di diametro, compressi in una densità mostruosa, dovevano in qualche modo farsi conoscere. Ecco perché le stelle di neutroni venivano “riconosciute” così facilmente nelle sorgenti di raggi X. E sembrava che tutto stesse andando per il verso giusto. Ma i calcoli smentivano le aspettative: le stelle di neutroni appena formate avrebbero dovuto immediatamente raffreddarsi e smettere di emettere, ma queste emettevano raggi X.

Con l'aiuto dei satelliti lanciati, i ricercatori hanno scoperto cambiamenti strettamente periodici nei flussi di radiazioni di alcuni di essi. È stato determinato anche il periodo di queste variazioni: di solito non superava diversi giorni. Solo due stelle che ruotavano su se stesse potevano comportarsi in questo modo, una delle quali periodicamente eclissava l'altra. Ciò è stato dimostrato dall'osservazione attraverso i telescopi.

Da dove provengono le sorgenti di raggi X la loro colossale energia di radiazione La condizione principale per la trasformazione di una stella normale in una stella di neutroni è considerata la completa attenuazione della reazione nucleare in essa. Pertanto l'energia nucleare è esclusa. Allora forse è energia cinetica un corpo massiccio in rapida rotazione? In effetti, è ottimo per le stelle di neutroni. Ma dura solo poco tempo.

La maggior parte delle stelle di neutroni non esistono da sole, ma in coppia con una stella enorme. Nella loro interazione, credono i teorici, è nascosta la fonte del potente potere dei raggi X cosmici. Forma un disco di gas attorno alla stella di neutroni. Ai poli magnetici della palla di neutroni, la sostanza del disco cade sulla sua superficie e l'energia acquisita dal gas viene convertita in radiazione di raggi X.

Anche Cosmos-428 ha presentato la sua sorpresa. La sua attrezzatura ha registrato un fenomeno nuovo e completamente sconosciuto: i lampi di raggi X. In un giorno, il satellite ha rilevato 20 lampi, ciascuno dei quali è durato non più di 1 secondo, e la potenza della radiazione è aumentata di decine di volte. Gli scienziati hanno chiamato BARSTERS le sorgenti dei brillamenti di raggi X. Sono anche associati ai sistemi binari. I brillamenti più potenti in termini di energia emessa sono solo molte volte inferiori alla radiazione totale di centinaia di miliardi di stelle situate nella nostra galassia.

I teorici hanno dimostrato che i “buchi neri” che fanno parte di sistemi stellari binari possono segnalare se stessi raggi X. E la ragione della sua comparsa è anche l'accumulo di gas. È vero, il meccanismo in questo caso è leggermente diverso. Le parti interne del disco di gas che si depositano nel “buco” dovrebbero riscaldarsi e quindi diventare sorgenti di raggi X.

Passando a una stella di neutroni, solo quei luminari la cui massa non supera i 2-3 solari terminano la loro "vita". Le stelle più grandi subiscono il destino di un “buco nero”.

L'astronomia a raggi X ci ha parlato dell'ultimo, forse il più rapido stadio dello sviluppo delle stelle. Grazie a lei, abbiamo conosciuto il più potente esplosioni spaziali, gas con una temperatura di decine e centinaia di milioni di gradi, sulla possibilità di uno stato superdenso di sostanze del tutto insolito nei "buchi neri".

Cos’altro ci offre lo spazio? Da molto tempo nei programmi televisivi non viene menzionato il fatto che la trasmissione avviene via satellite. Questa è un'ulteriore prova dell'enorme successo ottenuto dall'industrializzazione dello spazio, divenuto parte integrante della nostra vita. I satelliti per le comunicazioni intrecciano letteralmente il mondo con fili invisibili. L'idea di creare satelliti per le comunicazioni nacque poco dopo la seconda guerra mondiale, quando A. Clark scrisse in un numero della rivista Wireless World. ) nell'ottobre 1945 presentò il suo concetto di una stazione di comunicazione situata ad un'altitudine di 35.880 km sopra la Terra.

Il merito di Clark è stato quello di aver determinato l'orbita

in cui il satellite è stazionario rispetto alla Terra. Questa orbita è chiamata geostazionaria o orbita di Clarke. Durante la guida

in un'orbita circolare con un'altitudine di 35.880 km, un'orbita viene completata

in 24 ore, cioè per il periodo rotazione giornaliera Terra. Satellitare,

muoversi in tale orbita sarà costantemente al di sopra

un certo punto sulla superficie terrestre.

Il primo satellite per comunicazioni "Telstar-1" è stato lanciato nell'orbita terrestre bassa con parametri di 950 × 5630 km;

alce il 10 luglio 1962. Quasi un anno dopo seguì il satellite Telstar-2. La prima trasmissione televisiva mostrava la bandiera americana nel New England con la stazione di Andover sullo sfondo. Questa immagine è stata trasmessa nel Regno Unito, in Francia e alla stazione americana nello stato. New Jersey 15 ore dopo il lancio del satellite. Due settimane dopo, milioni di europei e americani assistevano ai negoziati tra popoli di coste opposte Oceano Atlantico. Non solo hanno parlato, ma si sono anche visti, comunicando via satellite. Gli storici possono considerare questo giorno la data di nascita della TV spaziale. Il più grande del mondo sistema di governo le comunicazioni satellitari sono state create in Russia. Tutto iniziò nell'aprile 1965 con il lancio dei satelliti della serie Molniya, lanciati in orbite ellittiche molto allungate con un apogeo sopra l'emisfero settentrionale. Ciascuna serie comprende quattro coppie di satelliti orbitanti a una distanza angolare l'uno dall'altro di 90 gradi.

Il primo sistema a lungo raggio è stato costruito sulla base dei satelliti Molniya.

comunicazioni spaziali "Orbita". Nel dicembre 1975, la famiglia dei satelliti per comunicazioni fu arricchita con il satellite Raduga, operante in orbita geostazionaria. Poi è apparso il satellite Ekran con un trasmettitore più potente e stazioni terrestri più semplici. Dopo è arrivato il primo sviluppo dei satelliti nuovo periodo nello sviluppo della tecnologia delle comunicazioni satellitari, quando i satelliti iniziarono a essere collocati in un'orbita geostazionaria in cui si muovono in sincronia con la rotazione della Terra. Ciò ha permesso di stabilire una comunicazione 24 ore su 24 tra le stazioni di terra utilizzando i satelliti di nuova generazione: i satelliti americani Sinkom, Airlie Bird e Intelsat, nonché i satelliti russi Raduga e Horizon.

Un grande futuro è associato allo spiegamento della geostazionaria

orbita dei complessi di antenne.

Il 17 giugno 1991 fu lanciato in orbita il satellite geodetico ERS-1. La missione principale dei satelliti sarebbe quella di osservare gli oceani e le masse terrestri coperte di ghiaccio per fornire a climatologi, oceanografi e organizzazioni ambientaliste dati su queste regioni poco esplorate. Il satellite era dotato delle più moderne apparecchiature a microonde, grazie alle quali è pronto per qualsiasi condizione atmosferica: gli “occhi” dei suoi strumenti radar penetrano attraverso le nebbie delle nuvole e forniscono un'immagine chiara della superficie terrestre, attraverso l'acqua, attraverso la terra e attraverso il ghiaccio. ERS -1 mirava a sviluppare mappe dei ghiacci, che successivamente avrebbero aiutato a evitare molti disastri associati alle collisioni di navi con iceberg, ecc.

Con tutto ciò si parla dello sviluppo delle rotte marittime

in altre parole, solo la punta dell'iceberg, se solo si ricorda la decodifica dei dati ERS sugli oceani e sugli spazi ghiacciati della Terra. Siamo a conoscenza delle previsioni allarmanti del riscaldamento globale della Terra, che porterà allo scioglimento delle calotte polari e all’innalzamento del livello del mare. Tutte le zone costiere saranno inondate, milioni di persone soffriranno.

Ma non sappiamo quanto siano corrette queste previsioni. Le osservazioni a lungo termine delle regioni polari effettuate da ERS-1 e dal successivo satellite ERS-2 nel tardo autunno 1994 forniscono dati da cui si possono trarre conclusioni su queste tendenze. Stanno creando un sistema di “rilevamento precoce” dello scioglimento del ghiaccio.

Grazie alle immagini che il satellite ERS-1 ha trasmesso alla Terra, sappiamo che il fondale oceanico con le sue montagne e i suoi idoli è, per così dire, “impresso” sulla superficie delle acque. In questo modo gli scienziati possono farsi un'idea se la distanza dal satellite alla superficie del mare (misurata con l'approssimazione di dieci centimetri dagli altimetri radar satellitari) è un'indicazione dell'innalzamento del livello del mare, o se si tratta dell'“impronta” di un montagna sul fondo.

Sebbene il satellite ERS-1 sia stato originariamente progettato per l'osservazione degli oceani e dei ghiacci, ha rapidamente dimostrato la sua versatilità in relazione alla terra. Nei settori dell'agricoltura e della silvicoltura, della pesca, della geologia e della cartografia, gli specialisti lavorano con i dati forniti dal satellite. Poiché ERS-1 è ancora operativo dopo tre anni di missione, gli scienziati hanno la possibilità di utilizzarlo insieme a ERS-2 per missioni condivise, come un tandem. Inoltre riceveranno nuove informazioni sulla topografia della superficie terrestre e forniranno assistenza, ad esempio, per avvisare di possibili terremoti.

Il satellite ERS-2 è dotato anche di uno strumento di misura

Casa degli esperimenti di monitoraggio globale dell'ozono che tiene conto del volume

e la distribuzione dell'ozono e di altri gas nell'atmosfera terrestre. Utilizzando questo dispositivo è possibile osservare il pericoloso buco dell'ozono e i cambiamenti che si verificano. Allo stesso tempo, secondo i dati ERS-2, è possibile deviare la radiazione UV-B vicino al suolo.

Sullo sfondo dei numerosi problemi ambientali globali per i quali sia ERS-1 che ERS-2 devono fornire informazioni fondamentali, la pianificazione delle rotte marittime sembra essere un risultato relativamente minore di questo lavoro.nuova generazione di satelliti. Ma questa è una delle aree tecniche in cui

Le opportunità per l'utilizzo commerciale dei dati satellitari vengono sfruttate in modo particolarmente intenso. Ciò aiuta a finanziare altri compiti importanti. E questo ha un effetto sulla tutela dell’ambiente difficilmente sopravvalutabile: rotte marittime più veloci richiedono un minor consumo di energia. Oppure pensate alle petroliere che si incagliarono durante le tempeste o si schiantarono e affondarono, perdendo il loro carico pericoloso per l’ambiente. Una pianificazione affidabile del percorso aiuta a evitare tali disastri.

In conclusione, è giusto dire che il XX secolo è giustamente chiamato “l’era dell’elettricità”, “l’era dell’atomica”, “l’era della chimica”, “l’era della biologia”. Ma il suo nome più recente e, a quanto pare, anche giusto è “era spaziale”. L'umanità ha intrapreso un percorso che conduce a misteriose distanze cosmiche, conquistandole amplierà la portata delle sue attività. Il futuro spaziale dell'umanità è la garanzia del suo continuo sviluppo sulla via del progresso e della prosperità, sognato e creato da coloro che hanno lavorato e lavorano oggi nel campo dell'astronautica e in altri settori dell'economia nazionale.

Letteratura utilizzata:

1."Tecnologia spaziale" a cura di K. Gatland. 1986 Mosca.

2.“SPAZIO, lontano e vicino” d.C. Koval V.P. 1977

3."Esplorazione spaziale in URSS" V.L. Barsukov 1982.

4.“Spazio per i terrestri” Beregovoy

6. _________________________________________________________

Dall'inizio dell'esplorazione spaziale, molte cose incomprensibili sono diventate fenomeni completamente spiegabili, e alcune non sono ancora state risolte. La biosfera terrestre interagisce strettamente con l'ambiente spaziale, il che dimostra che tutti i processi che avvengono nello spazio influenzano il nostro pianeta. E questo problemi globali dell'esplorazione spaziale dell'umanità gioca un ruolo importante qui.

Per qualche tempo si è creduto che lo studio dell'Universo non causasse danni e non influisse in alcun modo sulle condizioni della Terra. Tuttavia, ce n’è più di uno problema delle ragioni dell'esplorazione spaziale che esamineremo oggi.

Gli scienziati hanno iniziato a considerare seriamente la domanda: c'è problema dell’esplorazione spaziale, e la comparsa dei buchi dell'ozono li ha fatti riflettere. Dopo una serie di studi si è scoperto che, rispetto a ciò che accade nello strato superiore dell'atmosfera, il problema dell'ozono non è il peggiore. Il lancio di una navicella spaziale influisce sull'atmosfera, o meglio sui suoi strati superiori, proprio come un'esplosione bomba atomica sull'ambiente terrestre circostante.

Per noi Deep Black è un ambiente praticamente disabitato, tuttavia anche qui esiste un problema legato all'intasamento. Principale problema dell’esplorazione spaziale, è che la distruzione dei relitti porta all'accumulo di rifiuti, che si trasformano in un'enorme discarica. Ci sono 3.000 tonnellate di detriti solo nello spazio vicino, e i loro volumi crescenti rappresentano una vera minaccia per i voli con equipaggio, la tecnologia, le attrezzature e persino per gli abitanti della Terra.

Pertanto, se non agisci, non troverai soluzione al problema dell’esplorazione spaziale, quindi l'era spaziale finirà nel prossimo futuro. Non ha senso negare che gli aerei abbiano un effetto negativo ambiente, lo strato di ozono viene distrutto, l'atmosfera è intasata di ossidi di carbonio. E questo è già problema globale dell’esplorazione spaziale.

Problema: ancora nessun motore di curvatura

Il dispositivo più veloce creato dall'uomo è la sonda Helios 2, e se potessimo sentire i suoni provenienti dallo spazio, durante il volo dell'oggetto vicino al Sole sentiremmo un fischio. La velocità di Helios 2 ha superato i 250.000 km/h, ovvero 100 volte la velocità di un proiettile. Ma anche questo dispositivo volerebbe verso il Sole per 19.000 anni. Tali voli al momento possono essere solo nei progetti, perché è impossibile realizzarli effettivamente. Ma c'è ancora un problema soluzioni per l'esplorazione dello spazio sarà sviluppato.

Il motore termonucleare non è stato ancora creato, poiché non ci sono risorse adeguate nel volume richiesto. Nelle opzioni per la propulsione spaziale, l’umanità ha bisogno di una rivoluzione. Accelerare nello spazio è molto difficile; il cherosene che alimenta i razzi è sufficiente solo per il lancio. C'è anche problema dell’esplorazione spaziale globale, e ora esamineremo questo problema in modo più dettagliato.

Esplorazione pacifica dello spazio

Cosa significa questo problema dell’esplorazione pacifica dello spazio? Innanzitutto l’abbandono dei programmi militari. L’universo non dovrebbe essere un campo di battaglia, ma una base su cui creare un nuovo futuro. Per molto tempo lo spazio era un’arena di rivalità politico-militare, ma il suo spazio doveva essere esclusivamente pacifico. Ciò richiede che tutti i paesi concentrino i propri sforzi economici, tecnici e intellettuali per dominare lo spazio a gravità zero. Perché sia ​​reale l'esplorazione pacifica dello spazio è l'essenza del problema devono essere studiati insieme.

Lo spazio è un esempio lampante dei risultati che il lavoro creativo globale e l’unione degli sforzi per buoni scopi possono portare: risolvere problemi ambientali, economici e scientifici nazionali. L’universo è un ambiente globale, quindi è così problema globale dell’esplorazione pacifica dello spazio, che colpisce tutti i paesi della Terra.

Siamo nati sulla Terra. Resteremo qui? Ovviamente no. Non dovremmo sederci tutti sullo stesso pianeta, in attesa che un meteorite colpisca per poterci unire ai dinosauri incapaci di volare. E hai notato come sta cambiando il tempo?

L’umanità ha origine dall’Africa. Ma non siamo rimasti lì, non tutti noi: per migliaia di anni i nostri antenati si sono stabiliti in tutto il continente e poi lo hanno lasciato. E quando arrivarono al mare, costruirono barche e navigarono attraverso vaste distanze verso isole di cui non potevano conoscere l'esistenza. Perché? Forse per lo stesso motivo per cui guardiamo la Luna e le stelle e ci chiediamo: cosa c'è? Possiamo arrivarci? Dopotutto, questo è ciò che siamo, persone.

Lo spazio, ovviamente, è infinitamente più ostile agli esseri umani della superficie del mare; abbandonare la gravità terrestre è più difficile e più costoso che allontanarsi dalla riva. Quelle prime barche rappresentavano la tecnologia più all’avanguardia del loro tempo. I marinai pianificavano attentamente i loro viaggi costosi e pericolosi e molti morivano cercando di scoprire cosa ci fosse oltre l'orizzonte. Perchè continuiamo allora?

Potremmo parlare di innumerevoli tecnologie, dai piccoli prodotti di largo consumo alle scoperte che hanno impedito innumerevoli morti o salvato innumerevoli vite di malati e feriti.

Potremmo parlare di come sia facile e piacevole per tutti noi lavorare su un progetto che non implichi l'uccisione della nostra specie, che ci aiuti a comprendere il nostro pianeta natale, a cercare modi per vivere e, soprattutto, a sopravvivere su di esso.

Potremmo parlare di come l’uscita dal sistema solare sia un buon piano se l’umanità fosse abbastanza fortunata da sopravvivere per i prossimi 5,5 miliardi di anni e il Sole si espandesse abbastanza da friggere la Terra.

Di tutto questo si potrebbe parlare: dei motivi per cui dobbiamo trovare il modo di stabilirci più lontano da questo pianeta, per costruire stazioni spaziali e basi lunari, città su Marte e insediamenti sulle lune di Giove. Tutte queste ragioni ci porteranno a guardare le stelle oltre il nostro Sole e a dire: possiamo arrivarci? Lo faremo?

Questo è un progetto enorme, complesso, quasi impossibile. Ma quando questo ha fermato le persone? Siamo nati sulla Terra. Resteremo qui? Ovviamente no.

Problema: decollo. Sfida la gravità

Decollare dalla Terra è come un divorzio: vuoi andare più veloce e avere meno bagagli. Ma forze potenti sono opposti, in particolare la gravità. Se un oggetto sulla superficie della Terra vuole volare liberamente, deve decollare a una velocità superiore a 35.000 km/h.

Ciò si traduce in un grave “oops” in termini monetari. Il solo lancio del rover Curiosity costerebbe 200 milioni di dollari, un decimo del budget della missione, e qualsiasi equipaggio della missione sarebbe gravato delle attrezzature necessarie per sostenere la vita. I materiali compositi come le leghe metalliche esotiche possono ridurre il peso; aggiungi loro carburante più efficiente e potente e ottieni l'accelerazione di cui hai bisogno.

Ma il modo migliore La possibilità di riutilizzare il razzo farà risparmiare denaro. "Maggiore è il numero di voli, maggiore è il ritorno economico", afferma Les Johnson, assistente tecnico presso l'Advanced Concepts Office della NASA. “Questo è un percorso per ridurre drasticamente i costi”. SpaceX sta cercando di rendere riutilizzabile il suo razzo Falcon 9. Più spesso voli nello spazio, più economico diventa.

Problema: voglie. Siamo troppo lenti

Volare nello spazio è facile. Dopotutto, è un vuoto; niente ti rallenterà. Ma come accelerare? Questo è qualcosa di difficile. Maggiore è la massa di un oggetto, maggiore è la forza necessaria per spostarlo – e i razzi sono piuttosto massicci. Combustibile chimico va bene per la prima spinta, ma il prezioso cherosene si brucerà in pochi minuti. Successivamente, il viaggio verso le lune di Giove durerà dai cinque ai sette anni. Ma ci vuole molto tempo. Abbiamo bisogno di una rivoluzione nei metodi di propulsione spaziale.

Problema: detriti spaziali. C'è un campo minato lassù

Congratulazioni! Hai lanciato con successo un razzo in orbita. Ma prima di irrompere nello spazio, un paio di vecchi satelliti che si presentano come comete arriveranno dietro di te e cercheranno di speronare il tuo serbatoio di carburante. E non c'è più razzo.

Questo è il problema dei detriti spaziali ed è molto rilevante. La rete di sorveglianza spaziale statunitense monitora 17.000 oggetti - ciascuno delle dimensioni di un pallone da calcio - che sfrecciano intorno alla Terra a velocità superiori a 35.000 km/h; Se si contano pezzi fino a 10 centimetri di diametro, ci saranno oltre 500.000 frammenti di coperture della fotocamera e macchie di vernice: tutto ciò può creare un buco in un sistema critico.

Scudi potenti, strati di metallo e Kevlar, possono proteggerti da piccoli pezzi, ma niente ti salverà da un intero satellite. Ce ne sono 4000 in orbita attorno alla Terra, la maggior parte di loro ha già servito al suo scopo. Mission Control seleziona i percorsi meno pericolosi, ma il tracciamento non è perfetto.

Rimuovere i satelliti dall'orbita non è realistico: ci vorrebbe un'intera missione per catturarne anche solo uno. Quindi d’ora in poi tutti i satelliti dovranno deorbitare da soli. Bruceranno il carburante in eccesso, quindi utilizzeranno booster o vele solari per deorbitare e bruciare nell'atmosfera. Includi un programma di test nel 90% dei nuovi lanci, altrimenti ti verrà la sindrome di Kessler: una collisione ne porterà molte altre, che coinvolgeranno gradualmente tutti i detriti orbitali, e poi nessuno sarà più in grado di volare. Forse, passerà un secolo prima che la minaccia diventi imminente, o tanto meno se scoppia una guerra nello spazio. Se qualcuno iniziasse ad abbattere i satelliti nemici, "sarebbe un disastro", ha detto Holger Krag, capo dei detriti spaziali presso l'Agenzia spaziale europea. La pace nel mondo è essenziale per un futuro luminoso per i viaggi spaziali.

Problema: navigazione. Nello spazio non esiste il GPS

La Deep Space Network, una raccolta di antenne in California, Australia e Spagna, è l'unico strumento di navigazione nello spazio. Dalle sonde studentesche ai New Horizons che volano attraverso la fascia di Kuiper, tutto fa affidamento su questa rete per funzionare. Gli orologi atomici ultraprecisi determinano il tempo impiegato da un segnale per viaggiare dalla rete al veicolo spaziale e ritorno, e i navigatori lo utilizzano per determinare la posizione del veicolo spaziale.

Ma man mano che il numero delle missioni cresce, la rete diventa sovraccarica. L'interruttore è spesso intasato. La NASA sta lavorando rapidamente per alleggerire il carico. Gli orologi atomici sui dispositivi stessi dimezzeranno i tempi di trasmissione, consentendo di determinare le distanze utilizzando la comunicazione unidirezionale. I laser con maggiore larghezza di banda saranno in grado di elaborare grandi pacchetti di dati, come foto o video.

Ma più i razzi si allontanano dalla Terra, meno affidabili diventano questi metodi. Naturalmente le onde radio viaggiano alla velocità della luce, ma le trasmissioni nello spazio profondo richiedono comunque ore. E le stelle possono dirti dove andare, ma sono troppo lontane per dirti dove sei. Per le missioni future, l'esperto di navigazione nello spazio profondo Joseph Gwinn vuole progettare un sistema autonomo che raccolga immagini di bersagli e oggetti vicini e utilizzi le loro posizioni relative per triangolare le coordinate del veicolo spaziale, senza la necessità di controllo da terra. "Sarà come il GPS sulla Terra", afferma Gwynn. “Metti un ricevitore GPS nella tua macchina e il problema è risolto.” Lo chiama Deep Space Positioning System - DPS in breve.

Problema: lo spazio è grande. I motori a curvatura non esistono ancora

La cosa più veloce che l'uomo abbia mai costruito è Helios 2. Adesso è morto, ma se il suono potesse viaggiare attraverso lo spazio, lo sentiresti sibilare davanti al Sole a oltre 252.000 km/h. È 100 volte più veloce di un proiettile, ma anche viaggiando a quella velocità ci vorrebbero 19.000 anni per raggiungere il vicino celeste più vicino alla Terra. Nessuno ancora pensa di arrivare a tanto, perché l’unica cosa che si può incontrare in un momento simile è la morte per vecchiaia.

Ci vuole molta energia per battere il tempo. Potrebbe essere necessario estrarre Giove alla ricerca di elio-3 per supportare la fusione nucleare, supponendo che tu abbia costruito motori a fusione adeguati. L'annientamento di materia e antimateria produrrà uno scarico maggiore, ma è molto difficile controllare questo processo. "Non lo faresti sulla Terra", afferma Les Johnson, che lavora su idee spaziali folli. “Nello spazio sì, quindi se qualcosa va storto, non distruggerai il continente.” Che ne dici? energia solare? Tutto ciò che serve è una vela grande quanto un piccolo stato.

Sarebbe molto più elegante decifrare il codice sorgente dell'Universo utilizzando la fisica. La propulsione teorica di Alcubierre potrebbe comprimere lo spazio davanti alla nave ed espandersi dietro di essa, in modo che il materiale nel mezzo, dove si trova la nave, si muova effettivamente più velocemente della luce.

Tuttavia, è facile a dirsi, ma difficile a farsi. L’umanità avrà bisogno di diversi Einstein che lavorino sulla scala del Large Hadron Collider per coordinare tutti i calcoli teorici. È del tutto possibile che un giorno faremo una scoperta che cambierà tutto. Ma nessuno scommetterà sul caso. Perché i momenti di scoperta richiedono finanziamenti. Ma i fisici nel settore hanno più soldi particelle elementari nemmeno la NASA.

Problema: esiste una sola Terra. Non andare avanti con coraggio, ma restare con coraggio

Un paio di decenni fa, lo scrittore di fantascienza Kim Stanley Robinson abbozzò una futura utopia su Marte, costruita dagli scienziati su una Terra sovrappopolata e soffocante. La sua trilogia su Marte rappresentava un argomento convincente a favore della colonizzazione del sistema solare. Ma in realtà, perché, se non per il bene della scienza, dovremmo spostarci nello spazio?

La sete di ricerca si nasconde nelle nostre anime: molti di noi hanno sentito parlare di un simile manifesto più di una volta. Ma gli scienziati hanno da tempo superato il mantello dei marittimi. "La terminologia Discoverer era popolare 20-30 anni fa", afferma Heidi Hummel, che stabilisce le priorità di ricerca alla NASA. Da quando New Horizons ha sorvolato Plutone lo scorso luglio, "abbiamo esaminato ogni campione ambientale nel sistema solare almeno una volta", afferma. Le persone, ovviamente, possono approfondire la sandbox e studiare la geologia di mondi lontani, ma poiché lo fanno i robot, non ce n'è bisogno.

E la sete di ricerca? La storia lo sa meglio. L’espansione occidentale fu un pesante furto di terre e i grandi esploratori erano spinti principalmente da risorse o tesori. Il desiderio di vagabondaggio di una persona si manifesta più fortemente solo in un contesto politico o economico. Naturalmente, l’imminente distruzione della Terra potrebbe fornire qualche incentivo. Le risorse del pianeta si stanno esaurendo e lo sviluppo degli asteroidi non sembra più inutile. Il clima sta cambiando e lo spazio sembra già un po' più bello.

Naturalmente, non c'è niente di buono in una simile prospettiva. "C'è un rischio morale", dice Robinson. "La gente pensa che se incasinassimo la Terra, potremmo sempre andare su Marte o sulle stelle." Questo è distruttivo." Per quanto ne sappiamo, la Terra rimane l’unico luogo abitabile nell’Universo. Se lasciamo questo pianeta, non sarà per capriccio, ma per necessità.

La nostra Patria è stata la prima nella storia umana ad aprire la strada allo spazio. L'era spaziale del pianeta è iniziata con il lancio primo satellite artificiale Terra, lanciato dall'URSS il 4 ottobre 1957 e primo cosmonauta al mondo - Yu.A. Gagarin. Il satellite dell'Unione Sovietica ha misurato la densità dell'alta atmosfera, ha ottenuto dati sulla propagazione dei segnali radio nella ionosfera, ha permesso di risolvere problemi di inserimento in orbita, ecc. Era una sfera di alluminio, il cui diametro era di soli 58$ cm. La massa del satellite con quattro antenne a stilo era di 83,6$ kg. La lunghezza delle antenne era di 2,4$-2,9$ m. All'interno del satellite c'erano apparecchiature e alimentatori.

Secondo satellite sovieticoè entrato in orbita $ 3 $ novembre. Non era solo un satellite; nella sua cabina separata e sigillata c'era un passeggero: il cane Laika e un sistema di telemetria che registrava il comportamento del cane in assenza di gravità.

In risposta al lancio dei satelliti sovietici il 6 dicembre 1957, gli Stati Uniti tentarono di lanciare il proprio satellite. Avangard-1" Il satellite doveva essere portato nell'orbita terrestre bassa da un veicolo di lancio sviluppato dal Navy Research Laboratory. Dopo essersi alzato sopra la piattaforma di lancio, un secondo dopo il razzo cadde, esplodendo all'impatto. L'esperimento si è concluso senza successo.

L'anno successivo, 1958, gli americani lanciarono in orbita un satellite. Esploratore-1" Con una lunghezza inferiore a 1$ metro, un diametro di 15,2$ cm e una massa di 4,8$ kg, il satellite non era affatto un candidato a detentore del record. Insieme al veicolo di lancio che lo ha lanciato in orbita, la massa è aumentata a 14$ kg. Il satellite era dotato di sensori per determinare la temperatura esterna ed interna, sensori di erosione e impatto per determinare i flussi di micrometeoriti e un contatore Geiger-Muller per rilevare i raggi cosmici penetranti.

Secondo tentativo di messa in orbita" Avangard-1"nel febbraio 1958, come il primo, finì con un fallimento e solo il 17 marzo il satellite fu lanciato in orbita. Per mettere in orbita Avangard-1, gli americani fecero tentativi da 11$ da dicembre 1957$ a settembre 1959$. Solo tre tentativi hanno avuto successo. Grazie ai satelliti, la scienza spaziale ha ricevuto nuovi dati sulla densità degli strati superiori dell'atmosfera ed è stata ottenuta una mappatura accurata delle isole dell'Oceano Pacifico.

Nell'agosto del 1958, gli Stati Uniti tentarono di lanciare $$ da Cape Canaveral in prossimità della Luna sonda con attrezzatura scientifica, ma il veicolo di lancio, dopo aver percorso 77$ km, è esploso.

Secondo tentativo di lancio di una sonda lunare" Pioneer-1"anche nell'ottobre 1958 fallì. Anche i lanci successivi non hanno avuto successo.

Soltanto " Pioneer-4", lanciato nel marzo del 1959, riuscì parzialmente a svolgere il compito: sorvolò la Luna a una distanza di 60mila chilometri invece dei previsti 24mila chilometri.

Si scopre che la priorità è il lancio prima sonda apparteneva anche all'URSS. Gli americani cercarono di superare l'URSS nell'esplorazione spaziale e, dopo il fallimento del lancio di un satellite artificiale terrestre, rivolsero la loro attenzione alla Luna. Il decreto del governo sovietico sul lancio di stazioni sulla Luna fu emanato nel settembre 1958.

Primo lancio veicolo di lancio" Vostok-L"è stato effettuato nel gennaio 1959. Il razzo ha lanciato una stazione interplanetaria automatica (AIS) sulla traiettoria di volo verso la Luna" Luna-1" Dopo essere passata a una distanza di 6mila chilometri dalla superficie lunare, Luna-1 è entrata in un'orbita eliocentrica ed è diventata la prima navicella spaziale al mondo a raggiungere la seconda velocità cosmica, superando la gravità e diventando un satellite artificiale del Sole. Obiettivo principale, che consisteva in un volo da uno corpo celeste dall'altro, non è stato raggiunto, ma ha rappresentato comunque un enorme passo avanti nell'esplorazione dello spazio. La scienza ha ricevuto informazioni pratiche nel campo dei voli spaziali verso altri corpi celesti. Tutto questo è stato preso in considerazione.

E così, dal cosmodromo di Baikonur, il 12 settembre 1959, fu lanciata una stazione interplanetaria automatica. Luna-2", che già il 14 settembre ha raggiunto la superficie della Luna, compiendo il primo volo della storia da un corpo celeste all'altro. Sulla superficie lunare fu consegnato un gagliardetto su cui era scritto “ URSS».

Problema dei detriti spaziali

Definizione 1

Vengono chiamati tutti gli oggetti artificiali difettosi e le loro parti, che rappresentano un fattore pericoloso per i veicoli spaziali, compresi quelli con equipaggio detriti spaziali

I detriti spaziali rappresentano un pericolo immediato e diretto per la Terra sotto forma di detriti che cadono su di essa insediamenti, impianti industriali, comunicazioni di trasporto, ecc.

Satelliti inattivi, veicoli spaziali e i loro detriti, stadi di razzi esausti, vari rifiuti tecnici, ecc. ruotano attorno al nostro pianeta ad una velocità enorme, a volte fino a 27.000 km/ora, lungo la propria traiettoria.

I detriti nell'orbita terrestre iniziarono ad apparire dalla fine degli anni '50, questo è il momento del lancio dei primi razzi e satelliti artificiali, ed è difficile immaginare quanti di essi si siano accumulati in quasi 60 anni di esplorazione dell'area vicina alla Terra. spazio. Questo problema inizialmente teorico ha ricevuto la sua ufficialità nel dicembre 1993 dopo il rapporto Segretario generale Titolo ONU “Impatti ambientali delle attività spaziali”. Il problema dei detriti spaziali è di natura globale, perché non può esserci contaminazione dello spazio nazionale vicino alla Terra, c'è contaminazione dello spazio esterno del pianeta. La crescita catastrofica dei detriti orbitali può portare all'impossibilità di ulteriori esplorazioni spaziali. I dati dell’Ufficio delle Nazioni Unite per gli affari dello spazio extra-atmosferico stimano la cifra per gli oggetti realizzati dall’uomo a 300mila dollari con una massa totale fino a 5mila tonnellate. Il numero di oggetti simili con un diametro superiore a 1$ cm può raggiungere i 100mila dollari e solo una piccola parte di essi è stata scoperta.

Tutti gli oggetti rilevati sono inclusi in cataloghi Ad esempio, il catalogo del Comando strategico americano di tali oggetti per il 2013 conteneva 16,6 mila dollari, la maggior parte dei quali erano stati creati da URSS, USA e Cina. Nel catalogo russo del 2014 sono stati registrati oggetti di detriti spaziali per 15,8 mila dollari. La loro alta velocità crea una minaccia di collisione con i veicoli spaziali esistenti. aereo. E ci sono esempi del genere in cui due satelliti artificiali si sono scontrati: Cosmos $2251$ e Iridium $33$. La collisione è avvenuta il 10 febbraio 2009. I satelliti sono stati completamente distrutti e hanno prodotto più di 600 dollari di detriti.

Diversi paesi contribuiscono alla creazione di detriti spaziali:

1. Detriti spaziali cinesi – $40$%;
2. Gli Stati Uniti danno 27,5$%;
3. La Russia spreca spazio del 25,5%;
4. I restanti paesi rappresentano il 7$%.

Ci sono stime per il 2014:

1. Russia –$39,7$%;
2. Stati Uniti – $28,9%;
3. Cina – $22,8$%.

Se la dimensione dei detriti spaziali supera 1$ cm di diametro, non esistono misure efficaci per proteggerli, pertanto, per garantire una soluzione al problema dei detriti spaziali, la cooperazione internazionale si sta sviluppando in aree prioritarie.

Sono i seguenti:

1. Monitoraggio ambientale obbligatorio dello spazio vicino alla Terra: monitoraggio dei detriti e mantenimento di un catalogo di oggetti di detriti spaziali;
2. Utilizzo modellazione matematica e la creazione di internazionali sistemi informativi ai fini della previsione della contaminazione;
3. Sviluppo di mezzi e metodi per proteggere i veicoli spaziali dagli effetti dei detriti spaziali;
4. Attuazione di misure volte a ridurre i detriti nello spazio vicino alla Terra.
5. Nel prossimo futuro, si dovrebbe prestare attenzione alle misure di controllo che ne eliminerebbero la formazione.

Esplorazione pacifica dello spazio

L’era dell’esplorazione spaziale richiede l’implementazione di programmi spaziali, il che significa che molti paesi devono concentrare i propri sforzi tecnici, economici e intellettuali, quindi la seconda metà del 20° secolo è diventata un’arena per la cooperazione internazionale multilaterale. L’esplorazione dello spazio è un altro problema globale. È stato creato negli anni '70 organizzazione internazionale Intersputnik, la cui sede era a Mosca. Oggi, le comunicazioni spaziali attraverso questo sistema sono utilizzate da più di 100 aziende pubbliche e private in tutto il mondo. Gli astronomi di tutto il mondo prendono parte alle osservazioni nei moderni osservatori orbitali. Finora sono in progetto centrali solari spaziali, che dovrebbero essere posizionate in orbita eliocentrica. Tutte le ultime conquiste della scienza e della tecnologia, della produzione e della gestione sono alla base dell'esplorazione spaziale. Tecnologia moderna ti permette di fotografare pianeti lontani e i loro satelliti, condurre ricerche e trasmettere dati importanti alla Terra.

Nota 1

L'esplorazione pacifica dello spazio significa, prima di tutto, l'abbandono dei programmi militari.

Nel 1963, più di 100 paesi in tutto il mondo firmarono a Mosca il Trattato che vieta i test spaziali, atmosferici e subacquei armi nucleari. Lo spazio non appartiene a nessuno, il che significa che lo è la sua esplorazione pacifica compito comune e un problema per tutti i paesi. L'umanità è andata oltre l'atmosfera terrestre e ha iniziato a esplorare lo spazio profondo.

Una delle aree di utilizzo dello spazio esterno è produzione spaziale. Questa direzione include lo sviluppo di nuovi materiali, fonti energetiche alternative e tecnologie spaziali. Sono necessari per ottenere nuove leghe, coltivare cristalli, creare medicinali, eseguire lavori di installazione e saldatura, ecc.

L'umanità è obbligata a fare dello spazio non un campo di battaglia, ma fondazione per la nuova Venuta. Per molti anni lo spazio è stato uno spazio di rivalità politico-militare, ma oggi deve essere trasformato in un’arena di cooperazione pacifica. È molto importante per tutta l'umanità che l'esplorazione dello spazio sia esclusivamente pacifica. La priorità strategica della Russia è l’espansione globale e l’approfondimento del lavoro nello spazio. Il paese ha un potenziale spaziale unico, soprattutto per i voli spaziali di lunga durata. Nel marzo di quest'anno, il capo di Roscosmos A. Perminov, in un incontro con il presidente della Russia, ha parlato dei compiti che l'industria spaziale russa deve affrontare.

I compiti sono i seguenti:

1. La Russia deve mantenere la sua posizione di leader nell’esplorazione spaziale;
2. Fornire all’economia, alla difesa, alla sicurezza e alla scienza del Paese le informazioni spaziali necessarie;
3. Unisciti al settore spaziale globale;
4. Fornire un accesso indipendente allo spazio dal suo territorio.