La strada per le stelle. La crisi dell'astronautica moderna

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Anonim
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Ma gli astronauti della NASA rischiano di rimanere bloccati sulla Terra per sempre. A causa di difficoltà finanziarie, si è sviluppata una situazione difficile attorno al "programma di punta" dell'agenzia spaziale statunitense. La situazione è complicata dalla mancanza della NASA e di qualsiasi strategia intelligibile per l'esplorazione dello spazio: dopo la cessazione dei voli dello Shuttle, gli esperti non sono giunti a una decisione comune sul tema dei voli spaziali con equipaggio. Chi porterà in orbita gli astronauti americani nel prossimo futuro? Il promettente programma Orion, progetti commerciali come la navicella cargo Dragon o l'invecchiato Soyuz-TMA di Roskosmos? O forse vale la pena abbandonare del tutto i lanci con equipaggio: oggettivamente, allo stadio attuale dello sviluppo tecnico, non è necessario che una persona sia nello spazio, le macchine automatiche affrontano perfettamente tutti i compiti.

Per 55 anni della sua esistenza La NASA è riuscita a spendere 800 miliardi di dollari per la ricerca spaziale, di cui una parte significativa è andata al cosiddetto "programma faro". Il programma di punta è motivo di orgoglio per tutta l'Umanità. Nel corso degli anni, sotto i suoi auspici, sono state svolte le missioni Voyager (regioni esterne del sistema solare), Galileo (lavoro nell'orbita di Giove), Cassini (lo studio del sistema di Saturno) - le missioni di punta sono complesse ed estremamente costose, pertanto tali lanci non vengono effettuati più di una volta ogni decennio. Negli ultimi anni, il "fiore all'occhiello" è stato il rover pesante MSL (Mars Science Laboratory, noto anche come Curiosity). Il 6 agosto 2012, la "gru a getto" ha abbassato dolcemente l'MSL sulla superficie del Pianeta Rosso e gli esperti della NASA si sono chiesti cosa fare dopo?

Quindi, quindi … il prossimo anno ci vengono assegnati 17 miliardi … Puoi perforare il guscio di ghiaccio di Europa per scoprire se c'è un oceano caldo con forme di vita extraterrestri sotto lo strato di ghiaccio di 100 chilometri sulla superficie di Giove Luna. O lanciare un altro rover pesante? O forse entro la fine di questo decennio inviare una missione nel lontano Urano?

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Il fervore di ricerca degli scienziati e degli specialisti della NASA ha rapidamente raffreddato il Comitato per gli stanziamenti della Camera dei rappresentanti del Congresso. Ai dirigenti dell'agenzia spaziale statunitense è stato gentilmente ricordato che "non sono" in grado di garantire che i programmi siano rispettati all'interno del budget stanziato". La maggior parte delle domande sono state sollevate dal progetto dell'osservatorio orbitale. James Webb è un supertelescopio spaziale con uno specchio composito dal diametro di 6,5 metri, distante dalla Terra a una distanza di cinque volte la Luna (nello spazio aperto, non teme le distorsioni derivanti dagli effetti dell'atmosfera e radiazione termica del nostro pianeta). Alla fine degli anni '90, è stato pianificato che il telescopio inizierà a funzionare nel 2011 e il suo costo sarà di $ 1,6 miliardi. Secondo stime moderne, "James Webb" sarà lanciato non prima del 2018 e il costo del suo ciclo di vita è aumentato a $ 8,7 miliardi!

Non ci sono fondi, è impossibile chiuderlo: questo è l'aforisma che può essere usato per descrivere gli eventi associati al progetto Webb. Durante un acceso dibattito, i membri del Congresso hanno comunque accettato di stanziare l'importo richiesto, ma hanno costretto la leadership della NASA ad abbandonare le passeggiate "ammiraglia" lungo i "percorsi di pianeti lontani" - in primo luogo, l'osservatorio orbitale dovrebbe essere completato e lanciato. Di conseguenza, "James Webb", in realtà non essendo una missione interplanetaria, è diventato il "progetto di punta" della NASA per i prossimi anni.

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Tuttavia, la NASA ha mantenuto due programmi più economici, ma non per questo meno interessanti, per lo studio del sistema solare: "Discovery" e "New Frontiers". Ogni pochi anni, la NASA annuncia un concorso per una nuova missione interplanetaria, a cui partecipano le principali università e centri di ricerca statunitensi. In base ai requisiti del concorso (solitamente il limite di costo e la data di lancio sono concordati in anticipo), i partecipanti presentano i loro progetti di missioni interplanetarie e spiegano agli specialisti della NASA la necessità di studiare il corpo celeste selezionato. Il vincitore ottiene il diritto di costruire e lanciare il proprio veicolo nello spazio e soddisfare la sua curiosità.

Ad esempio, nel dicembre 2009, si è svolto il lancio di una missione interplanetaria nell'ambito del programma New Frontiers, programmato provvisoriamente per il 2015-2020. Tre progetti interessanti combattuti in finale: la missione MoonRise per portare materia sulla Terra dal bacino del Polo Sud - Aitken sul lato opposto della Luna (una proposta dell'Università di Washington, St. Louis), la missione OSIRIS-Rex per consegnare materia sulla Terra dalla superficie dell'asteroide (101955) 1999 RQ36 (Università dell'Arizona, Tucson) e missione SAGE per esplorare la superficie di Venere (Università del Colorado, Boulder). La vittoria è stata assegnata alla missione OSIRIS-Rex, che viaggerà verso l'asteroide nel 2016.

Oltre a "New Frontiers", esiste un programma ancora più semplice e "più economico" "Discovery" che costa non più di $ 500 milioni (per fare un confronto, il rover MSL "ammiraglia" è costato al budget degli Stati Uniti $ 2,5 miliardi).

La maggior parte delle missioni di ricerca della NASA vengono svolte nell'ambito di Discovery. Ad esempio, nell'estate dello scorso anno sono stati sorteggiati i lanci per il 2016. In totale sono pervenute 28 domande, tra cui proposte per l'atterraggio del modulo di discesa su Titano (il più grande satellite di Saturno) e il lancio di un veicolo spaziale per studiare l'evoluzione delle comete. Purtroppo, la vittoria è andata a una missione InSight piuttosto "banale" e, a prima vista, meno interessante - "solo" un altro apparato per esplorare Marte. Gli americani inviano veicoli spaziali in questa direzione ogni anno, sembra che abbiano grandi progetti per il Pianeta Rosso.

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In totale, a febbraio 2013, ci sono una galassia di 10 missioni NASA attive nello spazio e nelle vicinanze di altri pianeti del sistema solare:

- MESSENGER sta studiando le vicinanze di Mercurio. Nonostante l'apparente vicinanza di questo pianeta, la stazione ha impiegato sei anni di infinite manovre gravitazionali per raggiungere una velocità di 48 km/s e infine raggiungere l'inafferrabile piccolo Mercurio (per fare un confronto: la velocità orbitale della Terra è di 29 km/s).

- la superficie di Marte sta diligentemente raccogliendo secchi dai rover Opportunity and Curiosity (MSL). Il primo solo un paio di giorni fa ha celebrato il suo anniversario: 9 anni terrestri sulla superficie del Pianeta Rosso. Durante questo periodo, "Opportunity" ha strisciato attraverso il deserto disseminato di crateri per 36 chilometri.

- la comunicazione con i rover è facilitata dalla navicella spaziale Odysseus (11 anni in orbita marziana) e Mars Orbital Reconnaissance (7 anni in prima linea), nonché dalla stazione di ricerca Mars-Express dell'Agenzia spaziale europea.

- nel 2009 nelle vicinanze di Marte c'era una stazione interplanetaria automatica "Rassvet", diretta verso la Cintura di Asteroidi. Nel 2011 ha avuto luogo il suo appuntamento con il pianeta nano Vesta. Ora il dispositivo sta lentamente raggiungendo il suo prossimo obiettivo: il pianeta nano Cerere, che dovrebbe incontrarsi nel 2015.

- da qualche parte in un buco nero tra Marte e Giove largo un miliardo di chilometri, la stazione interplanetaria "Juno" sta correndo. La data prevista per l'ingresso nell'orbita di Giove è il 2016.

- la stazione interplanetaria Cassini sta navigando nella vastità dello spazio da 15 anni (dal luglio 2004 è in orbita attorno a Saturno, la missione è stata estesa fino al 2017).

- Per 7 lunghi anni la sonda interplanetaria "New Horizons" si precipita nel vuoto ghiacciato. Nel 2011, ha lasciato l'orbita di Urano a poppa ed è ora "solo" a una distanza di 10 unità astronomiche (≈150 milioni.km, come distanza media dalla Terra al Sole) dal suo obiettivo - il pianeta Plutone, l'arrivo è previsto per il 2015. 9 anni di volo e solo 2 giorni per conoscere da vicino il freddo mondo lontano. Che ingiustizia! "New Horizons" sorvolerà Plutone a una velocità di 15 km/s e lascerà per sempre il sistema solare. Più avanti solo le stelle.

- astronave "Voyager-2". Trentacinque anni di volo, alle spalle: un percorso di 15 miliardi di chilometri. Ora il dispositivo è 100 volte più lontano dal Sole che dalla Terra: i segnali radio Voyager che viaggiano a una velocità di 300.000 km/s impiegano 17 ore per raggiungere le antenne di comunicazione spaziale a lungo raggio in California. Il 30 agosto 2007, il dispositivo ha improvvisamente sentito che il "vento solare" (il flusso di particelle cariche dal Sole) intorno a sé si è attenuato, ma l'intensità della radiazione galattica è aumentata bruscamente. Voyager 2 ha raggiunto i confini del sistema solare.

Tra 40.000 anni, l'astronave viaggerà a 1,7 anni luce dalla stella Ross248 e in 296.000 anni raggiungerà le vicinanze di Sirio. I numeri di centinaia di migliaia di anni non spaventano Voyager 2, perché il tempo si è fermato per sempre per lui. Tra un milione di anni, lo scafo dell'astronave sarà attorcigliato da particelle cosmiche, ma continuerà comunque il suo percorso solitario attraverso la Galassia. In totale, secondo le ipotesi degli scienziati, Voyager-2 esisterà nello spazio per circa 1 miliardo di anni e, a quel punto, rimarrà probabilmente l'unico monumento della civiltà umana.

Di quelli che furono i primi nello spazio

Nonostante l'incomparabile portata dei problemi, la situazione a Roscosmos è esattamente la stessa della crisi sistemica della NASA. E non si tratta nemmeno della perdita di affidabilità durante il lancio di veicoli spaziali, il problema è molto più profondo: nessuno sa perché abbiamo bisogno di volare nello spazio. Le tecnologie spaziali per la Russia sono come una vecchia valigia senza manico: difficile da trascinare e buttare via.

Le spiegazioni nello stile "è necessario rafforzare il prestigio del paese" non resistono alle critiche: ci sono problemi più urgenti qui sulla Terra, la cui soluzione è molto più importante per aumentare il prestigio della Russia rispetto ai famigerati voli nello spazio.

Lanci commerciali e turismo spaziale? Anche da. La domanda annuale di lanci commerciali non supera le due dozzine all'anno.

Il costo del veicolo di lancio e la manutenzione della piattaforma di lancio è difficile da ripagare.

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Stazione Spaziale Internazionale? Ti prego! Per 10 anni questi ragazzi hanno potuto inventare solo nuovi pannolini. Ad oggi, è stata accumulata una quantità sufficiente di conoscenze sulla biomedicina spaziale, tutti gli esperimenti possibili e impossibili sono stati effettuati nell'orbita terrestre bassa, abbiamo imparato tutto ciò che volevamo sapere. Non c'è più niente da fare a una persona in orbita vicina alla Terra. Dobbiamo andare avanti con coraggio, ma per questo non ci sono obiettivi chiari, né mezzi, né tecnologie necessarie.

Noi (nel senso della civiltà umana all'inizio del 21° secolo) voliamo nello spazio con gli stessi motori a reazione che pilotava Gagarin, nessun altro motore spaziale promettente è stato ancora creato. I propulsori ionici che vanno di moda ora (infatti erano usati negli anni '60 nei sistemi di controllo dell'assetto dei satelliti sovietici) hanno una spinta trascurabile (meno di 1 newton!) e, nonostante qualche guadagno nei voli verso pianeti lontani, sono non in grado di migliorare radicalmente la situazione. Fino ad ora, un carico utile dell'1% della massa di lancio del razzo e del sistema spaziale è considerato un risultato eccellente! - quindi, qualsiasi discorso sull'esplorazione industriale dello Spazio, così come sulle basi per l'estrazione del minerale sulla Luna, non ha senso.

Satelliti spia militari, satelliti di sistemi di posizionamento globale, dispositivi scientifici e pratici per studiare la Terra, studiare il clima e la geologia del nostro pianeta, satelliti commerciali per telecomunicazioni… questo è, forse, tutto ciò per cui abbiamo bisogno dell'astronautica. E, naturalmente, l'esplorazione di mondi lontani. Per che cosa? Probabilmente, questo è lo scopo dell'Umanità.

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