هل يخطو الإنسان خطوتين أبعد في الفضاء ، ومتى؟

يعد إرسال البشر إلى الفضاء أمرًا صعبًا ومكلفًا ومحفوفًا بالمخاطر ، وليس بالضرورة أن يكون منطقيًا من الناحية العلمية أكثر من المهمات الآلية. ومع ذلك ، لا شيء يثير الخيال مثل السفر المأهول إلى أماكن لم يزرها أحد من قبل.

لا يزال نادي القوى الفضائية الذي أرسل شخصًا إلى الفضاء خارج كوكب الأرض (يجب عدم الخلط بينه وبين رحلة مواطن من هذا البلد تحت علم أجنبي) يشمل الولايات المتحدة الأمريكية وروسيا والصين فقط. الهند ستنضم قريبا إلى هذه المجموعة.

أعلن رئيس الوزراء ناريندرا مودي رسميًا أن بلاده تخطط للقيام برحلة مدارية مأهولة بحلول عام 2022 ، ربما على متن مركبة فضائية مخطط لها. Gaganyaan (واحد). في الآونة الأخيرة ، تحدثت وسائل الإعلام أيضًا عن أول عمل على السفينة الروسية الجديدة. اتحادالتي من المتوقع أن تطير أبعد من سويوز (سيتم تغيير اسمها إلى "أكثر ملاءمة" على الرغم من حقيقة أن الاسم الحالي قد تم اختياره في مسابقة وطنية). لا يُعرف الكثير عن الكبسولة المأهولة الجديدة في الصين بخلاف أنه من المقرر اختبارها في عام 2021 ، على الرغم من أنه من المحتمل ألا يكون على متنها أي أشخاص.

أما بالنسبة للهدف طويل المدى للبعثات المأهولة ، فهو على وجه التحديد لهذا الغرض مارس. وكالة خطط بناء على بوابة المحطة (ما يسمى بالبوابة) تخلق معقدا النقل في الفضاء السحيق (وقت الصيف). تتكون من كبسولات الجبار ، وأماكن المعيشة ، ووحدات الدفع المستقلة ، وسيتم نقلها في النهاية إلى (2) ، على الرغم من أن هذا لا يزال بعيدًا جدًا.

2. تصور النقل في الفضاء السحيق الذي يصل إلى محيط المريخ ، الذي أنشأته شركة لوكهيد مارتن.

جيل جديد من المركبات الفضائية

بالنسبة للسفر في الفضاء السحيق ، من الضروري امتلاك مركبات أكثر تقدمًا بقليل من كبسولات النقل المستخدمة بإحكام في المدار الأرضي المنخفض (المدار الأرضي المنخفض). العمل الأمريكي متقدم بشكل جيد من أوريون (3) ، بتكليف من شركة لوكهيد مارتن. سيتم تجهيز كبسولة Orion ، كجزء من مهمة EM-1 غير المأهولة المقرر إجراؤها في عام 2020 ، بنظام ESA الذي توفره الوكالة الأوروبية.

سيتم استخدامه بشكل أساسي لبناء ونقل أطقم إلى محطة Gateway حول القمر ، والتي ، وفقًا للإعلان ، ستكون مشروعًا دوليًا - ليس فقط في الولايات المتحدة ، ولكن أيضًا في أوروبا واليابان وكندا وربما روسيا أيضًا . .

إن العمل على مركبة فضائية جديدة يسير ، إذا جاز التعبير ، في اتجاهين.

واحد هو البناء كبسولات لصيانة المحطات المداريةمثل محطة الفضاء الدولية ISS أو نظيرتها الصينية المستقبلية. هذا ما يجب أن تفعله الكيانات الخاصة في الولايات المتحدة. التنين 2 من SpaceX و CST-100 Starliner بوينغ ، في حالة الصينيين شنتشووالروس الاتحاد.

النوع الثاني هو الرغبة. رحلات خارج مدار الأرض، وهذا هو ، إلى المريخ ، وفي النهاية إلى المريخ. سيتم ذكر تلك المخصصة فقط للرحلات إلى BEO (أي خارج حدود المدار الأرضي المنخفض). وبالمثل ، الاتحاد الروسي ، كما أفادت روسكوزموس مؤخرًا.

على عكس الكبسولات المستخدمة سابقًا ، والتي كانت تستخدم لمرة واحدة ، يقول المصنعون ، وكذلك شخص واحد ، إن السفن المستقبلية ستكون قابلة لإعادة الاستخدام. سيتم تجهيز كل منهم بوحدة قيادة ، والتي ستحتوي على الطاقة ، ومحركات التحويل ، والوقود ، وما إلى ذلك. هم أيضًا أكثر كثافة من تلقاء أنفسهم ، حيث يحتاجون إلى دروع أكثر فعالية ضدهم. يجب أن تكون السفن المخصصة لمهمة BEO مجهزة بأنظمة دفع أكبر ، لأنها تتطلب المزيد من الوقود ، ومحركات أكثر قوة ، وإمكانية تبادل أكبر للنظام.

2033 إلى المريخ؟ قد لا يعمل

في سبتمبر الماضي ، أعلنت وكالة ناسا عن تفصيل الخطة الوطنية لاستكشاف الفضاء (). ويهدف إلى تحقيق الأهداف السامية للرئيس الأمريكي دونالد ترامب ، على النحو المنصوص عليه في توجيهه لسياسة الفضاء في ديسمبر 2017 ، لنقل رواد فضاء أمريكيين إلى المريخ ، وبشكل عام لتعزيز تفوق الولايات المتحدة في الفضاء خارج كوكب الأرض.

وصف المحللون المستقبل المتصور في تقرير من 21 صفحة ، وقدموا جداول زمنية لكل هدف من الأهداف. ومع ذلك ، هناك مرونة في التنبؤ بأي من هذه ، وقد تتغير إذا واجهت الخطة عقبات أو قدمت بيانات جديدة. تخطط ناسا ، على سبيل المثال ، لانتظار نتائج المهمة حتى يتم الانتهاء من نتائج المهمة مع الميزانية المقترحة لمهمة المريخ المأهولة. مسيرة 2020يقوم خلالها العربة الجوالة التالية بجمع وتحليل العينات على السطح. الحملة المأهولة نفسها ستتم في الثلاثينيات ، ويفضل - حتى عام 2033.

أظهر تقرير مستقل أصدرته وكالة ناسا عن معهد سياسات العلوم والتكنولوجيا (STPI) ونُشر في أبريل 2019 أن التحديات التكنولوجية لبناء محطة نقل في الفضاء العميق لنقل رواد الفضاء من وإلى المريخ ، بالإضافة إلى العديد من العناصر الأخرى في بعثة المريخ. الخطة الموضوعة تحت سؤال جاد هي إمكانية تحقيق الهدف في أقرب وقت 2033.

يُظهر التقرير ، الذي تم الانتهاء منه قبل خطاب مايك بنس البارز في 26 مارس ، والذي أمر فيه نائب الرئيس الأمريكي ناسا تقريبًا بإعادة البشر إلى القمر بحلول عام 2024 ، كم يمكن أن تكلف العودة إلى القمر وماذا يعني ذلك في المدى الطويل. - خطط سياق عاجل لإرسال الطاقم.

كان STPI يفكر في استخدام البرامج قيد التطوير حاليًا ، وهبوط القمر ولاحقًا على المريخ ، وأوريون والبوابة المخطط لها التي سيتم بناؤها في العشرينات.ويظهر التقرير أن كل هذا العمل سيستغرق وقتًا طويلاً ليتم الانتهاء منه على المدى. علاوة على ذلك ، تم اعتبار نافذة إطلاق أخرى في عام 20 غير واقعية.

وجدنا أنه حتى بدون قيود الميزانية ، مهمة مدارية مسيرة 2033 لا يمكن تنفيذها وفقًا لخطط ناسا الحالية والافتراضية "، كما جاء في وثيقة STPI. "يُظهر تحليلنا أنه لا يمكن تنفيذه قبل عام 2037 ، مع مراعاة التطور التكنولوجي المستمر ، دون تأخير ، وتجاوزات في التكاليف ، وخطر حدوث عجز في الميزانية."

وفقًا لتقرير STPI ، إذا كنت ترغب في السفر إلى المريخ في عام 2033 ، فسيتعين عليك القيام برحلات حرجة بحلول عام 2022 ، وهو أمر غير مرجح. يجب أن يبدأ البحث في "المرحلة أ" من مشروع النقل الفضائي العميق في وقت مبكر من عام 2020 ، وهو أمر غير ممكن أيضًا ، نظرًا لأن تحليل تكلفة المشروع بأكمله لم يبدأ بعد. كما حذر التقرير من أن محاولة تسريع الجدول الزمني من خلال الانحراف عن ممارسات ناسا القياسية ستخلق مخاطر كبيرة في الوصول إلى الأهداف.

قدرت STPI أيضًا ميزانية مهمة إلى المريخ في إطار زمني "واقعي" لعام 2037. التكلفة الإجمالية لبناء جميع المكونات الضرورية - بما في ذلك مركبة الإطلاق الثقيلة نظام الإطلاق الفضائي (SLS)، سفينة Orion ، بوابة ، DST والعناصر والخدمات الأخرى مُشار إليها في 120,6 مليار دولارمحسوبة حتى 2037. من هذا المبلغ ، تم بالفعل إنفاق 33,7 مليار على تطوير أنظمة SLS و Orion والأنظمة الأرضية المرتبطة بها. وتجدر الإشارة إلى أن مهمة المريخ هي جزء من برنامج رحلة الفضاء الإجمالي ، والتي تقدر تكلفتها الإجمالية حتى عام 2037 بـ 217,4 مليار دولار. يتضمن ذلك إرسال البشر إلى الكوكب الأحمر ، بالإضافة إلى العمليات منخفضة المستوى وتطوير أنظمة المريخ الأرضية اللازمة للبعثات المستقبلية.

رئيس ناسا جيم بريدنشتاين ومع ذلك ، في خطاب ألقاه في 9 أبريل في ندوة الفضاء الخامسة والثلاثين في كولورادو سبرينغز ، يبدو أنه لم يردعه التقرير الجديد. وأعرب عن حماسه لجدول بنس المتسارع للقمر. في رأيه ، يؤدي مباشرة إلى المريخ.

- - هو قال.

الصين: قاعدة المريخ في صحراء جوبي

لدى الصينيين أيضًا خططهم المريخية الخاصة ، على الرغم من أنه لا يوجد شيء معروف على وجه اليقين عنهم ، ومن المؤكد أن جداول الرحلات المأهولة غير معروفة. على أي حال ، ستبدأ المغامرة الصينية مع المريخ العام المقبل.

وبعد ذلك سيتم إرسال بعثة في عام 2021 لاستكشاف المنطقة. أول مركبة جوالة صينية HX-1. Lander ويذهب في هذه الرحلة ، مرفوعًا صاروخ "Changzheng-5". عند الوصول ، يجب أن تنظر العربة الجوالة حولها وتختار الأماكن المناسبة لجمع العينات. عندما يحدث هذا يكون الأمر صعبًا للغاية مركبة الإطلاق Long March 9 (قيد التطوير) سيرسل مركبة هبوط أخرى إلى هناك مع عربة جوالة أخرى ، سيأخذ روبوتها العينات ، ويسلمها إلى الصاروخ ، الذي سيضعها في المدار وستعود جميع المعدات إلى الأرض. كل هذا يجب أن يحدث بحلول عام 2030. حتى الآن ، لم يتمكن أي بلد من إكمال مثل هذه المهمة. ومع ذلك ، كما قد تتخيل ، فإن اختبارات العودة من المريخ هي مقدمة لبرنامج إرسال الأشخاص إلى هناك.

لم يقم الصينيون بأول مهمة مأهولة خارج كوكب الأرض حتى عام 2003. منذ ذلك الحين ، قاموا بالفعل ببناء نواة خاصة بهم وأرسلوا العديد من السفن إلى الفضاء ، وفي بداية هذا العام ، لأول مرة في تاريخ الملاحة الفضائية ، هبطوا على الجانب الآخر من القمر.

الآن يقولون إنهم لن يتوقفوا عند قمرنا الصناعي الطبيعي ، أو حتى المريخ. أثناء الرحلات الجوية إلى هذه المرافق ، سيكون هناك أيضًا بعثات إلى الكويكبات والمشتري، أكبر كوكب. تخطط إدارة الفضاء الوطنية الصينية (CNSA) للتواجد هناك في عام 2029. لا يزال العمل على محركات الصواريخ والسفن الأكثر كفاءة مستمرًا. يجب أن يكون محرك نووي جيل جديد.

تتجسد تطلعات الصين من خلال إثبات الأسس مثل المنشآت اللامعة والمستقبلية التي افتتحت في أبريل من هذا العام. قاعدة المريخ 1 (4) التي تقع في وسط صحراء جوبي. والغرض منه هو أن يُظهر للزوار كيف يمكن أن تكون الحياة للناس. يحتوي الهيكل على قبة فضية وتسع وحدات ، بما في ذلك أماكن المعيشة وغرفة التحكم ودفيئة وبوابة. بينما يتم إحضار الرحلات المدرسية هنا.

4. قاعدة المريخ الصينية 1 في صحراء جوبي

لمس اختبار التوأم

في السنوات الأخيرة ، لم يتم استقبال المزيد من البعثات المأهولة بشكل جيد من قبل الصحافة بسبب التكاليف والتهديدات للكائنات البيولوجية في الفضاء. كان هناك انزعاج بشأن ما إذا كان علينا التخلي عن استكشاف الكواكب والفضاء العميق للروبوتات. لكن البيانات العلمية الجديدة تشجع الناس.

واعتبرت نتائج بعثات ناسا مشجعة من حيث الرحلات المأهولة. تجربة مع "الأخ التوأم في الفضاء". رواد الفضاء سكوت ومارك كيلي (5) شارك في الاختبار ، والذي كان الغرض منه اكتشاف التأثير طويل المدى للفضاء على جسم الإنسان. لمدة عام تقريبًا ، خضع التوأم لنفس الفحوصات الطبية ، أحدهما على متن السفينة والآخر على الأرض. تظهر النتائج الأخيرة أن عامًا في الفضاء له تأثير كبير ، لكنه لا يهدد الحياة ، على جسم الإنسان ، مما يزيد الأمل في إمكانية إرسال مهمة إلى المريخ في المستقبل.

5. التوائم سكوت ومارك كيلي

على مدار عام ، جمع سكوت كل أنواع السجلات الطبية عن نفسه. أخذ دمًا وبولًا وأجرى اختبارات معرفية. على الأرض ، فعل شقيقه الشيء نفسه. في عام 2016 ، عاد سكوت إلى الأرض حيث درس لمدة تسعة أشهر. الآن ، بعد أربع سنوات من بدء التجربة ، قاموا بنشر النتائج الكاملة.

أولاً ، أظهروا أن هناك سمات في كروموسومات سكوت إصابة إشعاعية. هذا يمكن أن يؤدي إلى أمراض مثل السرطان.

ومع ذلك ، فإن قضاء عام في الفضاء ينشط أيضًا آلاف الجينات المرتبطة بجهاز المناعة ، والتي لا يمكن أن تحدث على الأرض إلا في ظل ظروف قاسية. عندما نجد أنفسنا في مواقف عصيبة ، أو نصاب بجروح خطيرة أو نمرض ، تبدأ الاستجابة المناعية في العمل.

دعا هياكل الخلايا التوأم التيلوميرات. توجد أغطية في نهايات الكروموسومات. تساعد في حماية حمضنا النووي من التلف والانكماش مع التوتر أو بدونه. ولدهشة الباحثين ، لم تكن تيلوميرات سكوت في الفضاء أقصر ، لكنها أطول بكثير. بعد عودتهم إلى الأرض في غضون 48 ساعة ، أصبحوا أقصر مرة أخرى ، وبعد ستة أشهر ، توقف أكثر من 90٪ من جيناتهم المناعية المنشطة. بعد تسعة أشهر ، كانت الكروموسومات أقل ضررًا ، مما يعني أنه لم يكن أي من التغييرات التي لاحظها الباحثون سابقًا يهدد الحياة.

قال سكوت في مقابلة.

-

تعتقد سوزان بيلي ، الباحثة في جامعة ولاية كولورادو ، أن جسد سكوت كان يتفاعل مع حالة الإشعاع. تعبئة الخلايا الجذعية. يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف العلماء على تطوير تدابير طبية مضادة لتأثيرات السفر إلى الفضاء. لا تستبعد الباحثة حتى أنها ستجد يومًا ما طرقًا تمديد الحياة على الأرض.

لذا ، هل ينبغي أن يطيل السفر في الفضاء طويل الأمد حياتنا؟ سيكون هذا نتيجة غير متوقعة إلى حد ما لبرنامج استكشاف الفضاء.