Ar žmonija sugebės įvaldyti saulės sistemą?

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Kur ir kodėl dar galime skristi, ką tai duos mums praktiškai ir ar pilotuojamos ekspedicijos visada turėtų būti teikiamos kaip prioritetinė užduotis. Iš esmės žemiečius dominančių kosminių objektų sąrašą lengva įsivaizduoti.

Pirmiausia turime toliau skristi ten, kur jau skridome, bet iš tikrųjų nieko nežinojome. Šiandien yra visos techninės prielaidos Mėnulio tyrinėjimui ir nėra jokių kliūčių, išskyrus finansines. Mėnulis jau arti, bet nelabai įsivaizduojame, kokių naudingų dalykų ten būtų galima rasti.

Taip, jau žinoma, kad mūsų palydove yra vandens ledo, ir tai yra naudinga ateityje organizuojant Mėnulio bazes. Yra helis-3 – medžiaga, kurios Žemėje beveik nėra. Tiesa, jo poreikį lems pažanga termobranduolinės energetikos srityje. Bet mes visiškai nežinome, kas vyksta Mėnulio dugne, giliau nei trys metrai.

Tačiau yra žinoma, kad yra sąlygos išgyventi sausumos mikroorganizmams. Ir kas žino – galbūt mūsų naktinė žvaigždė gelmėse slepia savo pirmykštį gyvenimą. Tai dar reikia pamatyti.

Mėnulis tik tuo atveju

Be grynai mokslinių užduočių, Mėnulio tyrinėjimas žmonijai galėtų duoti praktinės naudos. Ten galėtume sukurti atsarginę žmonijai svarbios informacijos saugyklą. Dabar Svalbarde yra sėklų saugykla, kurioje 130 m gylyje nuo kataklizmų išgelbėtas pagrindinių žemės ūkio kultūrų sėklų fondas.

Tačiau kad ir kokio gylio būtų bunkeris, visas jo turinys gali žūti globalios katastrofos atveju, pavyzdžiui, Žemei susidūrus su asteroidu. Jei Mėnulyje sukursime dar vieną tokią saugyklą, padidės tikimybė neprarasti pradinio fondo.

Bet kokia grėsmė iš kosmoso, kuri paveiks Žemę, tikrai aplenks Mėnulį. Galingas saulės blyksnis gali ištrinti visus kompiuterio duomenis iš visų kietųjų laikmenų, o žmonija praras informacijos bedugnę, kurią vėliau bus itin sunku atkurti. O jei Mėnulyje sukursite kelias atsargines duomenų saugyklas, bent viena tikrai išliks: Mėnulis, skirtingai nei Žemė, lėtai sukasi aplink savo ašį, o priešingoje Saulei pusėje pliūpsnio padariniai nebus jaučiami.

Marsas yra artimiausias taikinys po Mėnulio žemiečių vystymuisi. Ir nors ten dar nė vienas žmogus nėra įkėlęs kojos, nepilotuojami zondai, kurie Raudonojoje planetoje dirbo dešimtmečius, surinko didžiulį kiekį mokslinės informacijos.

Į svilinantį karštį dirižablie

Kitas svarbiausias plėtros objektas, žinoma, yra Marsas. Skrydžiai ten daug brangesni nei į Mėnulį, o gyventi kiek sunkesnis, bet apskritai sąlygos panašios į mėnulio. Dėl aukštos temperatūros ir kolosalaus atmosferos slėgio Veneros paviršius sunkiai prieinamas tyrimams, tačiau jau seniai buvo gerai išvystytas projektas tirti šią planetą naudojant balionus.

Balionai galėtų būti dedami į tokius Veneros atmosferos sluoksnius, kur ir temperatūra, ir slėgis yra gana priimtini tyrimų stočių veiklai. Merkurijus yra temperatūros kontrastų planeta. Ties ašigaliais tvyro smarkus šaltis (-200°), pusiaujo regione, priklausomai nuo Merkurijaus paros laiko (58,5 Žemės paros), temperatūros svyravimai svyruoja nuo +350 iki -150°.

Merkurijus tikrai domina mokslininkus, tačiau norint sukurti bazes šioje planetoje, reikės įkasti į žemę iki 1–2 m gylio, kur nebus staigių baisių karščių ir smarkaus šalčio pokyčių, o temperatūra būti žmonėms priimtinose ribose.

Saturno palydovai Nors pilotuojama ekspedicija į dujines planetas neįmanoma, jų palydovai kelia didelį susidomėjimą skrydžiams iš Žemės – ypač iš Titano, kurio atmosfera yra tanki, sauganti žmones nuo kosminės spinduliuotės.

Kur pasislėpti nuo radiacijos

Milžiniškų planetų palydovai su vandenynais kelia didelį susidomėjimą. Tokie kaip Jupiterio palydovas Europa ir Saturno palydovai Titanas ir Enceladas. Galima sakyti, kad Titanas yra dieviška dovana žemiečiams. Atmosfera ten beveik kaip Žemės – azoto, bet daug tankesnė.

Ir tai yra vienintelis dangaus kūnas, be Žemės, kuriame galite likti ilgą laiką, nebijodami radiacijos. Mėnulyje ir Marse, kur atmosferos praktiškai nėra, radiacija per pusantrų metų užmuš bet kokį neapsaugotą gyvą padarą. Jupiterio spinduliuotės diržai turi mirtiną galią, o Io, Europa, Ganymede ir Callisto žmonės gyvens daugiausia porą dienų.

Saturnas taip pat turi galingus radiacijos diržus, tačiau būnant Titane nėra ko jaudintis – atmosfera patikimai saugo nuo žalingų spindulių. Kadangi gravitacijos jėga ant palydovo yra septynis kartus mažesnė nei žemės, tankios atmosferos slėgis yra tik 1,45 karto didesnis nei žemės.

Mažos gravitacijos ir didelio dujinės terpės tankio derinys leistų skrydžiams Titano padangėje sunaudoti mažai energijos, ten kiekvienas galėtų lengvai judėti ant pedalo raumenų (Žemėje tik treniruoti sportininkai gali pakelti tokį daiktą į oras). Ir ant Titano yra ir ežerų, tačiau jie užpildyti ne vandeniu, o skystų angliavandenilių mišiniu (jie būtų naudingi kuriant Titaną). Akivaizdu, kad skystas vanduo ant Titano yra tik žarnyne.

Paviršiuje jis neišvengiamai virstų ledu, nes ten labai šalta: vidutinė temperatūra –179 °. Tačiau išlaikyti šilumą Titane yra daug lengviau nei vėsinti Veneroje.

Geležis, bet ne auksas

Kita svarbi tyrimų sritis yra asteroidai. Jie kelia grėsmę Žemei, todėl turime tiksliau išsiaiškinti jų orbitas, nustatyti jų sudėtį, ištirti juos kaip galimus priešus. Tačiau svarbiausia yra tai, kad asteroidai yra labiausiai prieinama statybinė medžiaga Saulės sistemoje bazėms, stotims ir kt.

Kilogramą medžiagos iš Žemės į orbitą pakelti kainuoja dešimtis tūkstančių dolerių. Paimti materiją iš asteroido nieko nekainuoja, nes jo gravitacijos jėga yra nereikšminga. Asteroidai yra labai įvairūs. Yra metalinių, kuriuose yra geležies ir nikelio. O geležis yra labiausiai paplitusi mūsų konstrukcinė medžiaga. Yra asteroidų, pagamintų iš tankių mineralų, tokių kaip uoliena. Yra ir tokių, kurie susideda iš birios „pirminės“medžiagos – pradinės medžiagos planetoms formuotis.

Gali būti, kad yra asteroidų, kuriuose yra daug spalvotųjų metalų, taip pat aukso ir platinos. Jų „pavojus“yra tas, kad jei jie kažkada bus įtraukti į ekonominę apyvartą, visi šie metalai Žemėje bus nuvertėję, o tai gali turėti įtakos daugelio valstybių likimui.

Asteroidai Asteroidai yra mūsų artimiausi kaimynai ir galimi priešai. Štai kodėl jie tapo atidaus tyrimo objektu, į juos buvo išsiųsti Japonijos ir Amerikos zondai. 2020 metais zondas OSIRIS-REx (JAV) į Žemę pristatys dirvožemio mėginį iš asteroido Benu.

Žmogus ir abejonė

Pagrindinės Saulės sistemos dangaus kūnų tyrimo kryptys yra aiškios. Pagrindinis klausimas išlieka. Ar turėtume stengtis užtikrinti, kad visi šie kosminiai pasauliai būtų žengti žmogaus koja? Daugelis mano kartos mokslininkų, kurių vaikystė ir paauglystė prabėgo kosminės romantikos atmosferoje per Gagarino skrydį ir amerikiečių nusileidimą Mėnulyje, abiem rankomis pasišventę į pilotuojamą astronautiką.

Tačiau, jei kalbame apie mokslinius rezultatus, kuriuos norima gauti su minimaliomis sąnaudomis, turime pripažinti: išsiųsti žmogų į kosmosą yra dešimt kartų brangiau nei paleisti robotą, o mokslinės prasmės tai nėra. Žmonių buvimas žemoje orbitoje ar Mėnulyje neatnešė jokių reikšmingų atradimų, o erdvėlaiviai, tokie kaip Hablo teleskopas ar Marso marsaeigiai, suteikė mokslinės informacijos bedugnę.

Taip, amerikiečių astronautai iš Mėnulio atvežė dirvožemio mėginius, tačiau tai buvo įmanoma ir automatiškai, ką įrodė sovietų stotis „Luna-24“.

Technologiškai žmonija jau pakankamai arti skrydžio į Marsą. Per artimiausius 5–10 metų turėtų atsirasti šiai misijai tinkami laivai ir itin sunkios nešančiosios raketos. Tačiau yra ir kitokio pobūdžio problemų. Vis dar neaišku, kaip apsaugoti žmogaus organizmą nuo radiacijos ilgo skrydžio už žemės atmosferos ribų.

Ar žmogus psichologiškai pajėgus ištverti ilgą kosminę kelionę be jokios vilties padėti nelaimės atveju? Juk net ilgus mėnesius TKS išbuvęs kosmonautas žino, kad iki Žemės yra tik 400 km ir tokiu atveju iš ten ateis pagalba arba bus galima skubiai evakuotis kapsulėje. Pusiaukelėje nuo Žemės iki Marso nieko panašaus vilties nėra.

Robotai kosmose patirtis rodo, kad nepilotuojamos kosmoso platformos į mokslą ir technologijas įnešė daug didesnį indėlį nei pilotuojami kosmoso tyrinėjimai. Nereikia skubėti trypti „dulkėtų tolimų planetų takų“, geriau pirmiausia patikėti robotams daugiau sužinoti apie mūsų kosminę aplinką.

Kieno nors kito gyvybės atsargos?

Yra dar vienas svarbus argumentas prieš pilotuojamus skrydžius: galimybė užteršti kosminius pasaulius gyvais sausumos organizmais. Iki šiol niekur Saulės sistemoje gyvybė nebuvo rasta, tačiau tai nereiškia, kad ateityje jos nebus galima rasti planetų ir palydovų žarnyne. Pavyzdžiui, metano buvimą Marso atmosferoje galima paaiškinti gyvybine planetos dirvožemyje esančių mikroorganizmų veikla.

Jei pavyktų rasti autochtoninę Marso gyvybę, tai būtų tikra revoliucija biologijoje. Tačiau turime sugebėti neužkrėsti Marso žarnų antžeminėmis bakterijomis. Priešingu atveju tiesiog negalėsime suprasti, ar turime reikalą su vietine gyvybe, tokia panašia į mūsiškę, ar su iš Žemės atvežtomis bakterijų palikuonimis.

O kadangi amerikiečių tyrimų aparatas „InSight“jau bandė tyrinėti kelių metrų gylio Marso dirvožemį, užsikrėtimo rizika tapo tikru veiksniu. Tačiau į Marsą ar Mėnulį besileidžiantys erdvėlaiviai dabar be nesėkmių dezinfekuojami. Dezinfekuoti žmogaus neįmanoma. Per skafandro ventiliaciją kosmonautas tikrai „praturtins“planetą kūno viduje gyvenančia mikroflora. Tad ar verta skubėti į pilotuojamus skrydžius?

Kita vertus, pilotuojama astronautika, nors ir nesuteikia nieko ypatingo mokslui, valstybės prestižui reiškia labai daug. Ieškoti bakterijų Marso žarnyne daugumos akimis yra daug ne tokia ambicinga užduotis nei pasiųsti herojų į „dulkėtus tolimų planetų kelius“.

Ir šia prasme pilotuojamas kosmoso tyrimas gali atlikti teigiamą vaidmenį kaip priemonė padidinti valdžios ir stambaus verslo susidomėjimą kosmoso tyrinėjimais apskritai, įskaitant mokslui įdomius projektus.