Ay'ın kolonizasyonu: Dünya'nın uydusuna inişin ana nedenleri. — Avrupa Derin Uzay Geçidine nasıl bir katılım sağlayacak? — Ve böylece Avrupalı ​​astronotlar da

Ay'a uçuşun pratik fizibilitesini gösterdiler (çok pahalı bir proje olmasına rağmen), aynı zamanda bir ay kolonisi yaratma heyecanını da söndürdüler. Bunun nedeni, astronotlar tarafından gönderilen toz örneklerinin analizinin, çok düşük miktarda hafif element içeriği göstermesiydi. ], yaşam desteğini sürdürmek için gereklidir.

Buna rağmen astronotik biliminin gelişmesi ve uzay uçuşlarının maliyetlerinin azalmasıyla birlikte Ay, üs kurmanın öncelikli hedefi gibi görünüyor. Bilim adamları için ay üssü, gezegen bilimi, astronomi, kozmoloji, uzay biyolojisi ve diğer disiplinler alanlarında bilimsel araştırmalar yürütmek için eşsiz bir yerdir. Ay kabuğunu incelemek, Güneş Sistemi'nin, Dünya-Ay sisteminin oluşumu ve daha sonraki evrimi ve yaşamın ortaya çıkışı hakkındaki en önemli soruların yanıtlarını sağlayabilir. Atmosferin olmaması ve yerçekiminin düşük olması, Ay yüzeyinde optik ve radyo teleskoplarla donatılmış, Evrenin uzak bölgelerinin Dünya'da mümkün olandan çok daha ayrıntılı ve net görüntülerini elde edebilen gözlemevleri inşa edilmesini mümkün kılmaktadır. bu tür teleskopları yükseltmek yörünge gözlemevlerinden çok daha kolaydır.

Ay ayrıca endüstri için değerli metaller de dahil olmak üzere çeşitli minerallere sahiptir - demir, alüminyum, titanyum; Ek olarak, ay toprağının yüzey katmanında, gelecek vaat eden termonükleer reaktörler için yakıt olarak kullanılabilecek, Dünya'da nadir bulunan izotop helyum-3 olan regolit birikmiştir. Halen regolitten metallerin, oksijenin ve helyum-3'ün endüstriyel üretimi için yöntemler geliştirilmektedir; Su buzu birikintileri bulundu.

Derin vakum ve ucuz güneş enerjisinin varlığı elektronik, metalurji, metal işleme ve malzeme bilimi için yeni ufuklar açıyor. Aslında, atmosferdeki büyük miktarda serbest oksijen nedeniyle, metallerin işlenmesi ve mikroelektronik cihazların oluşturulması için Dünya'daki koşullar daha az elverişlidir, bu da döküm ve kaynak kalitesini bozarak ultra saf alaşımlar ve mikro devre alt tabakaları elde etmeyi imkansız hale getirir. büyük hacimlerde. Ayrıca zararlı ve tehlikeli endüstrilerin Ay'a fırlatılması da ilgi çekicidir.

Ay, etkileyici manzaraları ve egzotizmi sayesinde, gelişimi için önemli miktarda fon çekebilecek, uzay yolculuğunun popülerleşmesine yardımcı olabilecek ve ay yüzeyini keşfetmek için insan akışı sağlayabilecek uzay turizmi için de çok muhtemel bir nesneye benziyor. . Uzay turizmi belirli altyapı çözümlerini gerektirecektir. Altyapının geliştirilmesi, insanın Ay'a daha fazla nüfuz etmesini kolaylaştıracak.

Ay üslerinin Dünya'ya yakın uzayı kontrol etmek ve uzayda hakimiyet sağlamak için askeri amaçlarla kullanılmasına yönelik planlar var.

Ay keşif planlarında Helyum-3

İstasyonun oluşturulması sadece bilim ve devlet prestiji meselesi değil, aynı zamanda ticari fayda da sağlıyor. Helyum-3, nükleer enerjide bir füzyon reaksiyonunu başlatmak için gerekli olan, gazın litresi başına yaklaşık 1.200 ABD dolarına mal olan nadir bir izotoptur. Ay'da miktarının binlerce ton olduğu tahmin ediliyor (minimum tahminler - 500 bin ton). Kaynama noktasında ve normal basınçta sıvı helyum-3'ün yoğunluğu 59 g/l'dir ve gaz halinde yaklaşık 1000 kat daha azdır, bu nedenle 1 kilogramın maliyeti 20 milyon dolardan fazladır ve tüm helyumun maliyeti 10 katrilyon dolardan fazladır. (yaklaşık 500 mevcut GSYİH ABD).

Helyum-3 kullanıldığında, uzun ömürlü radyoaktif atık yoktur ve bu nedenle, ağır nükleer fisyon reaktörlerini çalıştırırken çok akut olan bunların bertaraf edilmesi sorunu kendiliğinden ortadan kalkar.

Ancak bu planlara ciddi eleştiriler de yapılıyor. Gerçek şu ki, döteryum + helyum-3'ün termonükleer reaksiyonunu ateşlemek için izotopları bir milyar dereceye kadar ısıtmak ve bu sıcaklığa kadar ısıtılan plazmayı sınırlama problemini çözmek gerekir. Mevcut teknoloji seviyesi, döteryum + trityum reaksiyonunda yalnızca birkaç yüz milyon dereceye kadar ısıtılan plazmanın tutulmasını mümkün kılarken, termonükleer reaksiyon sırasında elde edilen enerjinin neredeyse tamamı plazmayı sınırlandırmak için harcanır (bkz. ITER). Bu nedenle helyum-3 reaktörleri, Sevastyanov'un planlarını eleştiren akademisyen Roald Sagdeev gibi birçok önde gelen bilim insanı tarafından uzak geleceğin meselesi olarak görülüyor. Onların bakış açısına göre daha gerçekçi olan, Ay'da oksijenin geliştirilmesi, metalurji, uydular, gezegenler arası istasyonlar ve insanlı uzay aracı da dahil olmak üzere uzay aracının yaratılması ve fırlatılmasıdır.

su

Ay enerji santralleri

NASA'ya göre temel teknolojilerin teknolojiye hazırlık düzeyi 7/10'dur. 1 W'a eşit büyük miktarda elektrik üretme olasılığı değerlendiriliyor. burada ay kompleksinin maliyeti tahmin ediliyor yaklaşık 200 trilyon ABD doları. Aynı zamanda üretim maliyeti Yer merkezli güneş istasyonlarından karşılaştırılabilir elektrik hacmi - 8000 trilyon ABD doları, yer tabanlı termonükleer reaktörler - 3300 trilyon ABD doları, yer merkezli kömür istasyonlarından - 1500 trilyon ABD doları.

Pratik adımlar

İlk "Ay Yarışı"ndaki Ay üsleri

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Lunex Projesi ve Project Horizon ay askeri üsleri için ön tasarımlar geliştiriliyordu ve ayrıca Wernher von Braun'un ay üssü için teknik teklifler de vardı.

1970'lerin ilk yarısında. el altında Akademisyen V.P. Barmin, Moskova ve Leningrad bilim adamları, uzun vadeli bir ay üssü için bir proje geliştirdiler; bu projede, özellikle kozmik radyasyondan korunmak için yerleşik yapıların yönlendirilmiş bir patlamayla doldurulması olasılığını incelediler (Alfred Nobel'i kullanan A.I. Melua'nın icatları) teknolojileri). Seferi araç modelleri ve insanlı modüller de dahil olmak üzere daha ayrıntılı olarak, 1970'ler-1980'lerde uygulanacak olan SSCB ay üssü "Zvezda" için bir proje geliştirildi. SSCB'nin ABD ile "ay yarışını" kaybetmesinin ardından kısıtlanan Sovyet ay programının bir gelişmesi olarak.

Ay Vahası

Ekim 1989'da, Uluslararası Havacılık Federasyonu'nun 40. Kongresi'nde, NASA çalışanları, Houston'daki Johnson Uzay Merkezi Güneş Sistemi Bilim Bölümü başkanı Michael Duke ve Science Applications International Corporation'dan (SAIC) John Niehoff, ay projesini sundu. Lunar Oasis istasyonu. Şimdiye kadar bu projenin hem orijinal hem de gerçekçi bir dizi temel çözüm açısından çok iyi geliştirilmiş ve ilginç olduğu düşünülüyor. On yıllık Lunar Oasis projesi, yarısı insanlı (her biri 14 ton kargo) olmak üzere toplam 30 uçuştan oluşan üç aşamadan oluşuyordu; insansız fırlatmaların her birinin 20 ton kargo taşıyacağı tahmin ediliyor.

Yazarlar, projenin maliyetinin 2011 fiyatlarıyla yaklaşık 550 milyar dolar olan dört Apollo programına eşit olduğunu söylüyor. Programın uygulanma süresinin çok önemli (10 yıl) olduğu düşünülürse, bunun yıllık maliyetinin yaklaşık 50 milyar doları bulacağını söyleyebiliriz. Karşılaştırma yapmak gerekirse, 2011 yılında Amerikan birliklerinin Afganistan'da kalma maliyetinin 6,7 dolara ulaştığını söyleyebiliriz. ayda milyar, yılda 80 milyar dolar.

21. yüzyılın “Ay Yarışı”nda Ay üsleri

2050 yılına kadar yaşanabilir bir üs ve madencilik sahası inşa edilmesi planlanıyor.

Avrupa projesi

Sorunlar

İnsanın Ay'da uzun vadeli varlığı bir takım sorunların çözülmesini gerektirecektir. Böylece Dünya'nın atmosferi ve manyetik alanı güneş ışınımının çoğunu tutar. Birçok mikrometeorit de atmosferde yanıyor. Ay'da radyasyon ve göktaşı sorunlarını çözmeden normal kolonileşme için koşullar yaratmak imkansızdır. Güneş patlamaları sırasında astronotlar için tehdit oluşturabilecek bir proton ve diğer parçacık akışı yaratılır. Ancak bu parçacıklar çok nüfuz edici değildir ve bunlara karşı korunmak çözülebilir bir sorundur. Ayrıca bu parçacıkların hızı düşüktür, bu da onların anti-radyasyon barınaklarında saklanacak zamanları olduğu anlamına gelir. Sert X-ışını radyasyonu çok daha büyük bir sorun teşkil etmektedir. Hesaplamalar, Ay yüzeyinde 100 saat kaldıktan sonra astronotun sağlığa zararlı bir doz alma ihtimalinin %10 olduğunu göstermiştir ( 0,1 Gri). Güneş patlaması durumunda birkaç dakika içinde tehlikeli bir doz alınabiliyor.

Ay tozu ayrı bir sorun teşkil ediyor. Ay tozu keskin parçacıklardan oluşur (çünkü erozyonun yumuşatıcı etkisi yoktur) ve ayrıca elektrostatik yüke sahiptir. Sonuç olarak, ay tozu her yere nüfuz eder ve aşındırıcı bir etkiye sahip olarak mekanizmaların ömrünü kısaltır (ve akciğerlere girerse insan sağlığı için ölümcül bir tehdit haline gelir ve akciğer kanserine neden olabilir).

Ticarileştirme de açık değildir. Henüz büyük miktarlarda helyum-3'e ihtiyaç yok. Bilim henüz termonükleer reaksiyon üzerinde kontrol sağlayamadı. Şu anda (2018 sonu) bu konuda en umut verici proje, 2025 yılına kadar tamamlanması beklenen büyük ölçekli uluslararası deneysel reaktör ITER'dir. Bunu yaklaşık 20 yıllık bir deneyim takip edecek. En iyimser tahminlere göre termonükleer füzyonun endüstriyel kullanımının 2050'den önce olması beklenmiyor. Bu bağlamda, bu zamana kadar helyum-3'ün çıkarılması endüstriyel açıdan ilgi çekici olmayacaktır. Uzay turizmi de Ay'ın keşfi için itici güç olarak adlandırılamaz, çünkü bu aşamada gerekli olan yatırımlar, ISS'deki uzay turizmi deneyiminin gösterdiği gibi, turizm yoluyla makul bir sürede telafi edilemez. istasyonun bakım masraflarının küçük bir kısmını bile karşılamıyor. [ ]

Bu durum, uzay araştırmalarının hemen Mars'la başlaması yönünde önerilerde bulunulmasına yol açıyor (bkz. Robert Zubrin “Mars Örneği”).

Filmografi

Ayrıca bakınız

Notlar

1. Arthur Clarke. Ay'a fırlat
2. Lysenko M.P., Catterfeld G.N., Melua A.I. Ay'daki toprakların bölgeliliği hakkında // Izv. All.Geogr. Yaklaşık-va. - 1981. - T.113. - sayfa 438-441.
3. Akademisyen B. E. Chertok “21. yüzyılda Kozmonotluk” (Tanımsız) (kullanılamayan bağlantı). Erişim tarihi: 22 Şubat 2009. 25 Şubat 2009'da arşivlendi.
4. Ay kutupları gözlemevi haline gelebilir: Bilim insanı (Tanımsız) . RIA Novosti (1 Şubat 2012). Erişim tarihi: 2 Şubat 2012. 31 Mayıs 2012'de arşivlendi.
5. Rusya 2015 yılına kadar Ay'da bir istasyon kuracak, Kommersant.ru, 01/25/2006.
6. Christina Reed (Keşif Dünyası). Helyum-3 Krizinin Etkileri (Tanımsız) (19 Şubat 2011). 9 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi.
7. 3D Haber. Güneş Sistemi'nin kolonizasyonu iptal edildi (Tanımsız) (4 Mart 2007). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.
8. Güneş rüzgarının getirdiği (Tanımsız) . Uzman (19 Kasım 2007). 9 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi.
9. Popüler mekanikler. Ay hissi. (Tanımsız) . PopMech (25 Eylül 2009).

Ay'ın kolonizasyonu, hem bilim kurgu eserlerine hem de Ay'da yerleşim üsleri inşa etmeye yönelik gerçek planlara konu olan Ay'ın insanlar tarafından yerleşilmesidir.

Makale 10 dakikanızı alacaktır.

Uzay teknolojisinin hızlı gelişimi, uzay kolonizasyonunun tamamen ulaşılabilir ve haklı bir hedef olduğunu düşünmeyi mümkün kılmaktadır. Dünya'ya yakınlığı (üç günlük uçuş, 380.000 km) ve manzara hakkında oldukça iyi bilgi sahibi olması nedeniyle Ay, uzun süredir bir insan kolonisinin yaratılmasına aday olarak görülüyor. Ancak Sovyet Luna ve Lunokhod programları ve bir süre sonra Amerikan Apollo programı, Ay'a uçuşun pratik fizibilitesini gösterse de (çok pahalı projeler olmasına rağmen), aynı zamanda bir ay kolonisi yaratma hevesini de söndürdü. Bunun nedeni, astronotların getirdiği toz örneklerinin analizinin, yaşam desteğini sürdürmek için gerekli olan hafif elementlerin çok düşük bir içeriğini göstermesiydi.

Buna rağmen astronotik biliminin gelişmesi ve uzay uçuşlarının maliyetlerinin azalmasıyla birlikte Ay, kolonizasyon için son derece çekici bir nesne gibi görünüyor. Bilim adamları için ay üssü, gezegen bilimi, astronomi, kozmoloji, uzay biyolojisi ve diğer disiplinler alanlarında bilimsel araştırmalar yürütmek için eşsiz bir yerdir. Ay kabuğunu incelemek, Güneş sisteminin, Dünya-Ay sisteminin oluşumu ve daha sonraki evrimi ve yaşamın ortaya çıkışı hakkındaki en önemli soruların yanıtlarını sağlayabilir. Atmosferin olmaması ve yerçekiminin düşük olması, Ay yüzeyinde, Evrenin uzak bölgelerinin Dünya'da mümkün olandan çok daha ayrıntılı ve net görüntülerini elde edebilen optik ve radyo teleskoplarla donatılmış gözlemevleri inşa edilmesini ve bunların bakımını ve iyileştirilmesini mümkün kılmaktadır. bu tür teleskoplar yörünge gözlemevlerinden çok daha kolaydır.

Dünyadan görüldüğü haliyle Dünyaya Dönüştürülmüş Ay

Ay ayrıca endüstri için değerli metaller de dahil olmak üzere çeşitli minerallere sahiptir - demir, alüminyum, titanyum; Ayrıca Ay toprağının yüzey katmanında Dünya'da nadir bulunan bir izotop olan regolit birikmiştir. helyum-3 gelişmiş termonükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilir. Halen regolitten metallerin, oksijenin ve helyum-3'ün endüstriyel üretimi için yöntemler geliştirilmektedir; Su buzu birikintileri bulundu.

Derin vakum ve ucuz güneş enerjisinin varlığı elektronik, metalurji, metal işleme ve malzeme bilimi için yeni ufuklar açıyor. Aslında, atmosferdeki büyük miktarda serbest oksijen nedeniyle, metallerin işlenmesi ve mikroelektronik cihazların oluşturulması için Dünya'daki koşullar daha az elverişlidir, bu da döküm ve kaynak kalitesini bozarak ultra saf alaşımlar ve mikro devre alt tabakaları elde etmeyi imkansız hale getirir. büyük hacimlerde. Ayrıca ilgi çekici Ay'a zararlı ve tehlikeli endüstriler fırlatmak.

Ay, etkileyici manzaraları ve egzotizmi sayesinde, gelişimi için önemli miktarda fon çekebilecek, uzay yolculuğunun popülerleşmesine yardımcı olabilecek ve ay yüzeyini keşfetmek için insan akışı sağlayabilecek uzay turizmi için de çok muhtemel bir nesneye benziyor. . Uzay turizmi belirli altyapı çözümlerini gerektirecektir. Altyapının geliştirilmesi, insanın Ay'a daha fazla nüfuz etmesini kolaylaştıracak.

Ay üslerinin Dünya'ya yakın uzayı kontrol etmek ve uzayda hakimiyet sağlamak için askeri amaçlarla kullanılmasına yönelik planlar var.

Rusya Bilimler Akademisi Uzay Araştırma Enstitüsü Müdürü Lev Zeleny, Ay'ın kutup çevresi bölgelerinin Rus veya uluslararası bir bilim üssüne ev sahipliği yapmak için kullanılabileceğine inanıyor.

Ay keşif planlarında Helyum-3

Ocak 2006'da, Energia Roket ve Uzay Şirketi'nin eski başkanı Nikolai Sevastyanov, Rus uzay programının ana hedefinin, ay regolitini işleyerek Ay'dan helyum-3'ü çıkarmak olacağını resmen duyurdu. "2015 yılına kadar Ay'da kalıcı bir istasyon kurmayı planlıyoruz (zamanımız yoktu) ve 2020'de nadir bir izotop olan helyum-3'ün endüstriyel üretimi Dünya'nın uydusunda başlayabilir." Clipper yeniden kullanılabilir uzay aracı Ay'a uçacak ve Parom yörüngelerarası römorkörü, Ay Üssü'nün inşasında ona yardım etmeye başlayacak. Ancak "resmi açıklamanın" verileri N. N. Sevastyanov'un vicdanında kaldı, çünkü Rusya, Amerika gibi bir ay programının varlığını tanımıyor. Diğer finansman kaynakları hakkında henüz hiçbir şey bilinmiyor.

ABD Ulusal Uzay ve Havacılık Ajansı'nın (NASA) temsilcileri de ay minerallerinde helyum-3 bulunmasının uydunun geliştirilmesinde ciddi bir neden olduğunu düşünüyor. Aynı zamanda NASA, ilk uçuşu 2018'den önce orada gerçekleştirmeyi planlıyor. Çin ve Japonya da ay üsleri kurmayı planladılar ancak bu büyük olasılıkla 2020'lerde gerçekleşecek.

İstasyonun oluşturulması sadece bilim ve devlet prestiji meselesi değil, aynı zamanda ticari fayda da sağlıyor. Helyum-3 nadir bir izotoptur, litre gaz başına yaklaşık 1.200 ABD Doları değerindedir ve Ay'da milyonlarca kilogram (minimum tahminlere göre - 500 bin ton) bulunmaktadır. Nükleer enerjide termonükleer bir reaksiyonu başlatmak için Helyum-3'e ihtiyaç vardır.

Bilim insanları helyum-3'ün termonükleer reaktörlerde kullanılabileceğine inanıyor. Enerji sağlamak için yıl boyunca dünyanın tüm nüfusu Jeokimya ve Analitik Kimya Enstitüsü'nden bilim adamlarının yaptığı hesaplamalara göre. V.I.Vernadsky RAS, yaklaşık olarak gereklidir. 30 ton helyum-3. Onu Dünya'ya ulaştırmanın maliyeti, şu anda nükleer santrallerde üretilen elektriğin onlarca katı olacak.

Helyum-3 kullanıldığında, uzun ömürlü radyoaktif atık üretilmez ve bu nedenle, ağır çekirdeklerin fisyonunu kullanan reaktörleri çalıştırırken çok akut olan bunların bertaraf edilmesi sorunu kendiliğinden ortadan kalkar.

Ancak bu planlara ciddi eleştiriler de yapılıyor. Gerçek şu ki, döteryum + helyum-3'ün termonükleer reaksiyonunu ateşlemek için izotopları bir milyar dereceye kadar ısıtmak ve bu sıcaklığa kadar ısıtılan plazmayı sınırlama problemini çözmek gerekir. Mevcut teknolojik seviye, döteryum + trityum reaksiyonunda yalnızca birkaç yüz milyon dereceye kadar ısıtılan plazmanın tutulmasını mümkün kılarken, termonükleer reaksiyon sırasında elde edilen enerjinin neredeyse tamamı plazmayı hapsetmek için harcanıyor. Bu nedenle helyum-3 reaktörleri, Sevastyanov'un planlarını eleştiren akademisyen Roald Sagdeev gibi birçok önde gelen bilim insanı tarafından uzak geleceğin meselesi olarak görülüyor. Onların bakış açısına göre daha gerçekçi olan, Ay'da oksijenin geliştirilmesi, metalurji, uydular, gezegenler arası istasyonlar ve insanlı uzay aracı da dahil olmak üzere uzay aracının yaratılması ve fırlatılmasıdır.

Ayın yüzeyinde (Deep Impact (DC), Cassini (SC), Chandrayaan-1 misyonları) ve yüzeyinin altında (LCROSS misyonu) kutuplar bölgesinde buz şeklinde su keşfedildi. Bu da büyük ölçüde Güneş'in aydınlatmasına bağlıdır. Potansiyel bir Ay tabanı için suyun varlığı çok önemlidir.

Ay enerji santralleri

NASA'ya göre temel teknolojilerin teknolojiye hazırlık düzeyi 7/10'dur. 1 PW'a eşit büyük miktarda elektrik üretme olasılığı değerlendiriliyor. Aynı zamanda ay kompleksinin maliyetinin yaklaşık 200 trilyon ABD doları olduğu tahmin ediliyor. Aynı zamanda, yerdeki güneş istasyonlarından benzer miktarda elektrik üretmenin maliyeti 8.000 trilyon dolar, yerdeki füzyon reaktörlerinin maliyeti 3.300 trilyon dolar, yerdeki kömür santrallerinin maliyeti ise 1.500 trilyon dolardır.

Pratik adımlar

İlk "Ay Yarışı"ndaki Ay üsleri

1960'ların ilk "ay yarışı" sırasında (ve biraz daha önce ve sonra), iki uzay süper gücünün - ABD ve SSCB - uygulanmayan ay üsleri inşa etme planları vardı.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Lunex Projesi ve Project Horizon ay askeri üsleri için ön tasarımlar geliştiriliyordu ve ayrıca Wernher von Braun ay üssü için teknik teklifler de vardı.

1970'lerin ilk yarısında. el altında Akademisyen V.P. Barmina, Moskova ve Leningrad bilim adamları, uzun vadeli bir ay üssü için bir proje geliştirdiler; bu projede, özellikle kozmik radyasyona karşı koruma sağlamak için yerleşik yapıların yönlendirilmiş bir patlama ile doldurulması olasılığını incelediler (Alfred'in teknolojilerini kullanan A.I. Melua'nın icatları) Nobel). Seferi araç modelleri ve insanlı modüller de dahil olmak üzere daha ayrıntılı olarak, 1970'ler-1980'lerde uygulanacak olan SSCB ay üssü "Zvezda" için bir proje geliştirildi. SSCB'nin ABD ile "ay yarışını" kaybetmesinin ardından kısıtlanan Sovyet ay programının bir gelişmesi olarak.

Ekim 1989'da, Uluslararası Havacılık Federasyonu'nun 40. Kongresi'nde, NASA çalışanları, Houston'daki Johnson Uzay Merkezi Güneş Sistemi Bilim Bölümü başkanı Michael Duke ve Science Applications International Corporation'dan (SAIC) John Niehoff, ay projesini sundu. Lunar Oasis istasyonu. Şimdiye kadar bu projenin çok iyi geliştirilmiş olduğu ve hem orijinal hem de gerçekçi bir dizi temel çözüme ilgi duyulduğu düşünülüyor. On yıllık Lunar Oasis projesi, yarısı insanlı (her biri 14 ton kargo) olmak üzere toplam 30 uçuştan oluşan üç aşamadan oluşuyordu; insansız fırlatmaların her birinin 20 ton kargo taşıyacağı tahmin ediliyor.

Yazarlar, projenin maliyetinin 2011 fiyatlarıyla yaklaşık 550 milyar dolar olan dört Apollo programına eşit olduğunu söylüyor. Programın uygulanma süresinin çok önemli (10 yıl) olduğu düşünülürse, bunun yıllık maliyetinin yaklaşık 50 milyar doları bulacağını söyleyebiliriz. Karşılaştırma yapmak gerekirse, 2011 yılında Amerikan birliklerinin Afganistan'da kalma maliyetinin 6,7 dolara ulaştığını söyleyebiliriz. ayda milyar, yılda 80 milyar dolar.

XXI yüzyılın Rus ay programı

2007'de Rusya, kendi ya da uluslararası bir program tarafından finanse edilmesi halinde, 2025'ten itibaren Ay'a uçuşlar düzenleme ve bunun üzerinde bir üs oluşturma olasılığını duyurdu.

2014 yılında, üç aşamayı öneren Rus ay programının taslak konsepti hakkında bilgi sahibi oldu:

Aşama 1 2016-2025. Ay'a otomatik olarak gezegenlerarası istasyonlar "Luna-25", "Luna-26", "Luna-27" ve "Luna-28" gönderilmesini içeriyor. Ay kutup regolitinin bileşimini ve fizikokimyasal özelliklerini su buzu ve diğer uçucu bileşiklerle belirlemek zorunda kalacaklar. Ek olarak, cihazların görevi, Ay'ın Güney Kutbu bölgesindeki en umut verici bölgeyi, gelecekte bir test alanı ve orada bir ay üssü konuşlandırılması için seçmek olacak.
Aşama 2 2028-2030. Ay yüzeyine inmeden Ay'ın yörüngesine girmeyi amaçlayan insanlı görevleri içerir.
Aşama 3 2030-2040. Astronotların ay test alanının potansiyel konumu alanına inişini ve altyapının ilk unsurlarının ay malzemesinden konuşlandırılmasını içerir. Özellikle, bir ay astronomik gözlemevinin elemanlarının yanı sıra Dünya'yı izlemeye yönelik nesnelerin inşasına başlanması önerildi.
2050 yılına kadar yaşanabilir bir üs ve maden sahası inşa edilmesi planlanıyor.

Sorunlar

İnsanın Ay'da uzun vadeli varlığı bir takım sorunların çözülmesini gerektirecektir. Böylece Dünya'nın atmosferi ve manyetik alanı güneş ışınımının çoğunu tutar. Birçok mikrometeorit de atmosferde yanıyor. Ay'da radyasyon ve göktaşı sorunlarını çözmeden normal kolonileşme için koşullar yaratmak imkansızdır. Güneş patlamaları sırasında astronotlar için tehdit oluşturabilecek bir proton ve diğer parçacık akışı yaratılır. Ancak bu parçacıklar çok nüfuz edici değildir ve bunlara karşı korunmak çözülebilir bir sorundur. Ayrıca bu parçacıkların hızı düşüktür, bu da onların anti-radyasyon barınaklarında saklanacak zamanları olduğu anlamına gelir. Sert X-ışını radyasyonu çok daha büyük bir sorun teşkil etmektedir. Hesaplamalar, Ay yüzeyinde 100 saat kaldıktan sonra astronotun sağlığa zararlı bir doz (0,1 Gri) alma ihtimalinin %10 olduğunu göstermiştir. Güneş patlaması durumunda birkaç dakika içinde tehlikeli bir doz alınabiliyor.

Ay tozu ayrı bir sorun teşkil ediyor. Ay tozu keskin parçacıklardan oluşur (çünkü erozyonun yumuşatıcı etkisi yoktur) ve ayrıca elektrostatik yüke sahiptir. Sonuç olarak ay tozu her yere nüfuz eder ve aşındırıcı etki göstererek mekanizmaların ömrünü kısaltır. Ve akciğerlere kaçarsa insan sağlığını tehdit ediyor.

Ticarileştirme de açık değildir. Henüz büyük miktarlarda helyum-3'e ihtiyaç yok. Bilim henüz termonükleer reaksiyon üzerinde kontrol sağlayamadı. Bu konuda en umut verici proje ise 2018 yılında tamamlanması beklenen büyük ölçekli uluslararası deneysel reaktör ITER'dir. Bunu yaklaşık yirmi yıllık bir deneyim takip edecek. En iyimser tahminlere göre termonükleer füzyonun endüstriyel kullanımının 2050'den önce olması beklenmiyor. Bu bağlamda, bu zamana kadar helyum-3'ün çıkarılması endüstriyel açıdan ilgi çekici olmayacaktır. Uzay turizmi de Ay'ın keşfi için itici güç olarak adlandırılamaz, çünkü bu aşamada gerekli olan yatırımlar, ISS'deki uzay turizmi deneyiminin gösterdiği gibi, turizm yoluyla makul bir sürede telafi edilemez. istasyonun bakım masraflarının küçük bir kısmını bile karşılamıyor.

Bu durum, uzay araştırmalarının hemen Mars'la başlaması gerektiği yönünde önerilerde bulunulmasına yol açıyor (bkz. Robert Zabrin “Mars Vakası”). Bunu başka bir makalede okuyabilirsiniz - =)

Bilgiler Wikipedia'dan alınmıştır.

16 Temmuz 1969'da üç Amerikalı astronot: Neil Armstrong (gemi komutanı), Michael Collins (ana birim pilotu) ve Edwin Aldrip (ay bölmesi pilotu) Apollo 11 uzay aracındaki yerlerini aldılar. Onlara asıl görev verildi: Ay'a inmek ve Dünya'ya dönmek.

Ve artık uzun zamandır beklenen an geldi. Saat 16:32'de (tüm olaylar Washington saatinden tam olarak 7 saat ilerideki Moskova saatine göre gösterilir), dev Saturn 5 fırlatma aracı (uzunluğu 111 m ve fırlatma kütlesi yaklaşık 3000 tondur), bulutların arasına gömüldü duman ve alevden oluşan fırlatma platformundan ayrıldı ve üç dünyalıyı da yanına alarak hızla uzaklaşmaya başladı. Daha önce benzeri görülmemiş, çok zor bir uçuş yapmak zorunda kaldılar. Yine de yapardım! Uçuşun amacı Ay'a inmek!

Fırlatmadan 12 dakika sonra Apollo, fırlatma aracının son üçüncü aşamasıyla birlikte (bu kompleksin kütlesi yaklaşık 130 tondur) alçak Dünya yörüngesine girdi. Satürn'ün üçüncü aşaması roket itici görevi gördü. Onun yardımıyla Apollo'nun hızı neredeyse 11 km/s'ye (38.945 km/saat) çıkarıldı ve uzay aracı Ay'a doğru yola çıktı. Dünya'dan uzaklaştıkça Apollon'un hızı azaldı: Gezegenimizin yerçekimi nedeniyle hareketi yavaşladı. Apollo Ay'ın yakınına uçtuğunda hız 2,5 km/s'nin biraz üzerindeydi.

Ancak bilindiği gibi uydumuzun yakınındaki ikinci kaçış hızı yaklaşık 2,4 km/s'dir. Bu nedenle ISL yörüngesine girmek için astronotların gemilerini yavaşlatmaları gerekiyordu. Frenleme motorunun çalışması bittikten sonra Ay'a göre hızı 1,6 km/s oldu. Ve tam olarak gerekli olan da buydu; Ay'a yakın ilk kaçış hızı. Artık, ayın yerçekimi kuvveti sayesinde, uzay aracı ortalama yüksekliği yaklaşık 110 km olan selenosentrik bir yörüngede güvenilir bir şekilde tutuldu.

Apollo uzay aracı nasıl çalışıyor?

Lupu'ya insanlı uçuşlar için tasarlanan gemi, ana ünite ve ay kabini olmak üzere iki bağımsız yanaşmış uzay aracından oluşuyor. Uzay aracının kendisi veya daha doğrusu ana bloğu, komuta bölmesi veya mürettebat bölmesi ve motor bölmesi tarafından temsil edilir. Bu iki bölme, uçuşun başlangıcından neredeyse sonuna kadar tek bir ünite oluşturur. Ancak Dünya'ya dönerken atmosfere girmeden önce astronotların bulunduğu mürettebat bölmesi motor bölmesinden ayrılarak uçuşu bağımsız olarak tamamlar. Ay kabini, atmosferi olmayan cislunar uzayda uçuşlar için uyarlanmış insanlı bir uzay aracıdır. Oma, frenli roket motoruna sahip bir iniş aşamasından ve iki astronot için kabinin bulunduğu bir çıkış aşamasından oluşur. İniş aşaması aracın Ay'a inişini, kalkış aşaması ise yüzeyinden havalanıp Ay'ın etrafında hareket eden insanların gemiye geri teslim edilmesini sağlıyor. Apollo'nun ay kabini ve roket yakıtı tedariği dahil toplam ağırlığı 47 tona, uzunluğu ise 17,7 m'ye ulaşıyor.

Neil Armstrong ve Edwin Aldrin mürettebat bölmesinden ay kabinine taşındıktan sonra (ay kabininin yakıt dahil ağırlığı 14,7 ton; yükseklik - 7 m), ikincisi ana bloktan çıkarıldı. Daha sonra iniş aşamasının motoru çalıştırıldı ve kabin Ay'a yaklaşmaya başladı. Ve Apollo'nun ana bloğundaki üçüncü mürettebat üyesi Michael Collins, ay yörüngesini sürekli olarak gözetliyordu. Meslektaşlarını beklemek ve Ay'dan döndüklerinde onları gemiye kabul etmek zorundaydı.

Ay kabininin tasarımı otomatik inişe izin verdi. Ancak Armstrong hâlâ Dünya'dayken karar verdi: Ay'a kalan son metreler kaldığında yarı otomatik iniş moduna geçecekti. Sonuçta, otomasyon iniş yerlerinin nasıl seçileceğini bilmiyor ve iniş sırasında yatay hız tamamen sönmezse, ay kabini yine de Ay'daki bir şeye takılıp devrilebilir. Ve inişin son bölümünde (150 m yükseklikten) Armstrong, ay kabinini manuel olarak kontrol etmeye başladı.

Otomatik iniş, kabini doğrudan çapı 3 m'ye kadar kayaların bulunduğu bir kratere sürükledi. Armstrong bunu riske atmamaya, daha ileri çekmeye karar verdi... Bu sırada Houston şunu iletti: "Altmış saniye!" Bu, Orel fren motorunun (ay kabininin çağrı işareti) tam olarak bir dakikalık yakıtının kaldığı anlamına geliyordu. Minimum marj 20 saniyedir. Bu sınıra ulaşan Armstrong, daha fazla inmeyi durdurmak (Ay'a inmeyi reddetmek!), Kalkış aşamasını çalıştırarak motoru çalıştırmak ve ana bloğa bağlanmak zorunda kaldı.

On saniye daha geçti ve komutan bazı nedenlerden dolayı iniş konusunda tereddüt etti... Görev Kontrol Merkezinde (Houston'da) Armstrong'un yeni bir engelle karşı karşıya olduğunu bilmiyorlardı: çalışan bir motorun nozülünden akan bir gaz akışı yükseldi bir toz bulutu vardı ve Neil kesinlikle hiçbir şey görmedi! Nabzı dakikada 156 atışa ulaştı! Ve kritik noktaya son 10 saniye kala Kartal ay toprağına indi.

“Ay teması var! - Aldrip bağırdı. "Motoru kapat." Ancak ciddi bir sinir gerginliği içinde olan Armstrong, motoru kapatmayı unuttu. Ardından Armstrong'un heyecanlı sesi duyuldu: "Houston, ben Tranquility Base'den konuşuyorum. "Kartal" aya indi!

Bu olay 20 Temmuz 1969'da 23:18'de (Washington saati ile 16:18) meydana geldi. Çıkarma, Sükunet Denizi'nin güneybatı ucunda gerçekleşti.

İnişle ilgili endişeler içinde herkes ana blokta Lupa'nın etrafında dönüşler yapmaya devam eden Collins'i unuttu. Heyecanlanmadan Houston'ı aramaya başladı:

"Houston, Columbia'yı duyabiliyor musun?" (“Columbia” ana ünitenin çağrı işaretidir.)

“Seni duyuyoruz Kolombiya. Huzur Üssü'ne oturdu. Huzur Üssü'ndeki "Kartal"."

Collins: "Ah, öyle bir şey duydum ki... harika!"

İnişten sonra astronotlar, Ay'dan acil bir kalkış yapmak için 3 dakika boyunca tam hazır durumdaydı. Ve buna gerek olmadığından Armstrong ve Aldrin programa devam etme izni aldı.

Ay kabininden ayrılmadan önce astronotlar uzay kıyafetlerini giymede birbirlerine yardım ettiler, sıkılıklarını ve yaşam destek sisteminin çalışıp çalışmadığını kontrol ettiler. İnişten sadece 6,5 saat sonra Armstrong ay bölmesi kapağını açtı ve dikkatlice merdivenden aşağı indi. Önce sağ ayağıyla, sonra sol ayağıyla ayın üzerinde durarak şu meşhur sözü söyledi:

"Bir adamın attığı bu küçük adım, insanlık için dev bir adım anlamına geliyor."

Böylece, 21 Temmuz 1969'da Moskova saatiyle 5 saat 56 dakika 20 saniyede veya 20 Temmuz 1969'da Washington saatiyle 22 saat 56 dakika 20 saniyede, insan Ay'a ilk ayak bastı. Astronot özel bir koruyucu kıyafet giyiyordu. Arkasında yaşam destek sistemi ve iletişim için telsiz bulunan bir sırt çantası var. Bu tür ekipmanların ağırlığı yaklaşık 80 kg'dır. Ancak bu, dünyevi yerçekimi koşullarında ve Ay'da tüm nesneler 6 kat daha hafiftir. Bu nedenle, bu tür ekipmanlarla bile astronotun ağırlığı 25 kg'dan azdı ve vücudunun her yerinde inanılmaz bir hafiflik hissetti.

Edwin Aldrin 19 dakika sonra Armstrong'a katıldı. "Çölün ihtişamı!" — bu sözlerle ay manzarasını anlattı.

İniş zamanı, Güneş ufkun üzerinde olmayacak ve sıcaklık Dünya'dakinden çok farklı olmayacak şekilde seçildi. Astronotlar önce Ay toprağının ne kadar sağlam olduğunu belirleyerek alışılmadık ortama alıştılar, ardından şaşırtıcı derecede uzun adımlarla yürümeye başladılar. Zayıflamış ağırlık, hareketi fark edilir derecede kolaylaştırdı. Ay dünyasında hareket etmenin en uygun yolunun "kurbağa yolu" - zıplayarak olduğu ortaya çıktı. Atlamaların yüksekliği 2 metreye ulaştı.Astronotların yumuşak uçuşları, yavaş çekimde yakalanan hareketleri andırıyordu.

Astronotlar, Ay'da dengenizi kaybetmeden herhangi bir yönde Dünya'ya göre çok daha güçlü bir şekilde eğilebileceğinizi fark ettiler. Ay minerallerini toplarken diz çökmeleri ve sonra tekrar ayağa kalkmaları kolaydı. Ay yüzeyinin neredeyse her yeri göktaşı bombardımanıyla lekelenmiş olmasına rağmen, herhangi bir yorgunluk hissetmediler ve bir kez bile tökezlemediler ya da düşmediler.

Ancak hafif yer çekimine rağmen arkamdaki sırt çantası beni geri çekti. Bu hareketi dengelemek için biraz öne eğilmem gerekti - "yorgun maymun" pozunu almam gerekiyordu.

Yukarıdan bakıldığında Ay'ın yüzeyi, ezilmiş kömüre benzer bir tür ince taneli, toz halinde siyah maddeyle kaplıydı. Ve bu nedenle astronotların bastığı her yerde ay yüzeyinde net izler kaldı. Gevşek toz tabakasının kalınlığı birkaç santimetreyi geçmedi ve yalnızca bazı kraterlerin yamaçlarında daha fazlaydı. Aldrin'in belirttiği gibi, bir ay dünyasında, "üzerine basıp sertliğini hissedene kadar, zeminin sağlamlığını görünüşe göre yargılamak zordur. Bu yüzden Louis'de çok dikkatli yürümeniz gerekiyor."

Ay'da bir atmosferin bulunmaması, ay manzarasına alışılmadık bir kontrast kazandırdı. Astronot, ay bölmesinin Güneş tarafından aydınlatılmayan tarafına geçtiğinde, zifiri karanlıkta kalarak "görünmez" hale geldi. Aynı zamanda su soğutmalı uzay giysisinde dışarıdaki sıcaklıkta keskin bir düşüş açıkça hissedildi.

Döngü boyunca ilk “yürüyüş” 2,5 saat sürdü. Beklenenden daha az yorucu olduğu ortaya çıktı. Astronotlar, insanların ay yüzeyinde hareket etme yeteneğini test etti, 21 kg ay kayası örneği topladı ve Ay'a bir sismometre ve bir lazer reflektör gibi bilimsel araçlar yerleştirdi.

İlk ay kaşifleri, ABD ulusal bayrağını ay yüzeyine diktiler ve hayatlarını Evrenin incelenmesine veren insanların resimlerini içeren madalyalar bıraktılar: Sovyet - Yuri Gagarin ve Vladimir Komarov ve Amerikalı - Virgil Grnesom, Roger Chaffee ve Edward White. Ayrıca dünyanın 136 ülkesinin minyatür bayrakları da Ay'a teslim edildi; aralarında Sovyetler Birliği'nin bayrağı ve üzerinde şu sözlerin yazılı olduğu metal bir plaka da vardı: “Dünya gezegeninden insanlar Ay'a ilk kez burada ayak bastılar. Temmuz, yıl 1969, İsa'nın Doğuşu'ndan. Tüm insanlıktan barış içinde geliyoruz."

Edwin Oldria bize şunları söyledi: "Lupa'nın yüzeyindeyken ne uzay giysilerimizde ne de basınçlı kasklarımızda herhangi bir koku hissetmedik. Kabine döndüğümüzde ve kasklarımızı çıkardığımızda bir koku duyduk... Barut kokusuna benzeyen keskin bir ay toprağı kokusu aldım. Uzay giysilerimiz ve botlarımızla kabine oldukça fazla ay tozu getirdik... Kokusunu hemen aldık.”

İlk keşif gezisi yaklaşık 22 saat boyunca Ay'da kaldı. 22 Temmuz sabah saat 3.54'te ay kabininin kalkış aşamasının motoru (kütlesi yakıt dahil 4,8 tondu) çalıştırıldı ve ana bloğa doğru yöneldi. Ancak Kartal herhangi bir nedenle Lupa'dan havalanamasaydı, iki astronotun ölümü kaçınılmaz olacaktı. Bu bir riskti ve astronotların kendilerinin de söylediği gibi önemli bir riskti.

Ay'dan fırlatılışı üçüncü mürettebat üyesi Michael Collins tarafından yörüngeden gözlemlendi: “Benim için en keyifli şey Kartal'ın Ay yüzeyinden yükselişini görmekti. Bu beni ilk defa çok heyecanlandırdı. Yoldaşlarımın bu işin üstesinden geldikleri belli oldu. Ay'a indiler ve tekrar yola çıktılar. Ay günlerinden bahsedecek olursak, çok güzel bir ay günüydü.”

Buluşma ve yanaşma operasyonu 3,5 saat sürdü. Tamamlanmasının ardından ay gezginleri Apollo komuta bölmesine taşındı ve kalkış aşaması gereksiz olduğu için yörüngede bırakıldı. Ay kabininin fırlatma rampası görevi gören iniş aşaması Ay'da kaldı. 22 Temmuz'da Lupa'nın diğer tarafında (uzaydaki yedinci günün başında), astronotlar komuta bölmesinin itme motorunu çalıştırdılar ve gemi Dünya'ya doğru "rotasını belirledi".

Hızını her geçen dakika artıran Apollo 11, uçuşunun sonuna yaklaştı. 23 Temmuz 22:58'de uzay aracı dönüş rotasının orta noktasını geçti. Pasifik Okyanusu'nda ise uçak gemisi Horpeth, yolcuları ve ay kayalarından oluşan değerli kargoyu almaya her an hazır olarak tetikte bekliyordu. Ancak meteoroloji istasyonları sıçrama bölgesinde güçlü bir fırtına uyarısında bulundu. Bunun üzerine uçuş direktörleri Apollo 11'i başka bir yere indirmeye karar verdi. Ve uçak gemisi tam hızla yeni iniş alanına doğru koştu.

24 Temmuz Perşembe günü Apollo 11 kaçış hızıyla Dünya'ya uçtu, Avustralya'nın çevresini dolaştı... Geminin komuta bölmesi servis bölmesinden ayrıldı. 130 km yükseklikte, mürettebatla birlikte komuta bölmesi Gilbert Adaları'nı taradı ve atmosfere girmeye başladı ve arkasında ateş topuna benzer ateşli bir iz bıraktı. On beş dakika sonra, üç büyük paraşüt açıldı ve bölme yaklaşık 9 m/s hızla Hawaii Adaları'nın 1530 km güneybatısında - hesaplanan sıçrama noktasından 4,3 km ve sudan 22 km uzaklıkta - Pasifik Okyanusu sularına battı. bir uçak gemisi ona doğru koşuyor. Böylece 24 Temmuz 1969'da 19:50'de (Washington saati ile 12:50) ilk ay gezisi sona erdi.

Astronotların bulunduğu bölme suya girdikten sonra ters çevrildi ve ancak kendisine takılan lastik torbalar su altında şişirildikten sonra düzleştirildi. Kurtarma ekibi daha sonra kabini sudan çıkarmaya başladı. Bütün bunlar 3 saat 3 dakika sürdü.

Mürettebat helikopter yardımıyla uçak gemisinin güvertesine nakledildi. Donanma bandosu çalmaya başladı ve astronotlar el salladılar ve hızla parlak karantina minibüsüne doğru yürüdüler. İçinde insanlar, eşyaları ve ay taşı örnekleri Houston'a, ilk ay kaşiflerinin 18 günlük karantinaya tabi tutulması gereken ay alıcı laboratuvarına teslim edildi. Sonuçta, o zamanlar aydaki mikroorganizmalar konusu hala ciddi bir şekilde tartışılıyordu. Bu nedenle Ay'dan Dünya'ya herhangi bir tehlikeli enfeksiyonun gelmemesi için en sıkı önlemler alındı. Ama her şey yolunda gitti. Kimse “ay hastalığına” yakalanmadı.

Dünya üzerindeki en soğuk yerler ay gecesinin sıcaklığına yakın bile değil ve yerleşimcileri bu tür sıcaklıklardan koruyabilecek bir üs oluşturmak çok zor. Onlarca yıldır Ay'ı kolonileştirme düşüncesi bilim adamlarını ve ileri görüşlüleri heyecanlandırıyordu. Televizyon ve monitör ekranlarında çeşitli ay kolonileri konseptleri ortaya çıktı.

Belki de bir ay kolonisi insanlık için bir sonraki mantıklı adım olabilir. Bu, bizden yaklaşık 383.000 kilometre uzakta bulunan yıldızlar arasındaki en yakın komşumuzdur ve bu da kaynaklarla desteklenmesini kolaylaştırır. Ayrıca Ay'da, Dünya'da çok az bulunan, füzyon reaktörleri için ideal bir yakıt olan helyum-3 bol miktarda bulunmaktadır.

Kalıcı bir ay kolonisinin rotası teorik olarak çeşitli uzay programları tarafından çizilmiştir. Çin, Ay'ın uzak tarafına bir üs kurmakla ilgilendiğini ifade etti. Ekim 2015'te, Avrupa Uzay Ajansı ve Roscosmos'un kalıcı yerleşim olanaklarını değerlendirmek amacıyla Ay'a bir dizi görev planladığı öğrenildi.

Ancak uydumuzun bir takım sorunları var. 28 Dünya gününde bir devrim yapar ve ay gecesi 354 saat sürer; yani 14 Dünya gününden fazla. Uzun gece döngüsü sıcaklıklarda önemli bir düşüş anlamına geliyor. Ekvatorda sıcaklık gündüz 116 santigrat derece ile gece -173 santigrat derece arasında değişmektedir.

Üssünüzü Kuzey veya Güney Kutbu'na yerleştirirseniz ay gecesi daha kısa olacaktır. Telespazio VEGA Deutschland uzay operasyonları mühendisi Edmond Trollope, "Kutuplarda böyle bir üs inşa etmenin birçok nedeni var, ancak saatlerce güneş ışığının yanı sıra dikkate alınması gereken başka faktörler de var" diyor. Tıpkı Dünya'da olduğu gibi kutuplar da çok soğuk olabiliyor.

Ay kutuplarında Güneş gökyüzü yerine ufuk boyunca hareket edecek, bu nedenle inşaatı zorlaştıracak yan panellerin (duvar şeklinde) inşa edilmesi gerekecek. Ekvatordaki geniş, düz bir taban çok fazla ısı toplayacaktır, ancak kutuplardaki ısıyı elde etmek için yukarıya doğru bir yapı oluşturmanız gerekir ki bu hiç de kolay değildir. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi DLR'den bilim adamı Volker Maiwald, "Yer akıllıca seçilirse sıcaklık farkı kolayca kontrol edilebilir" diyor.

Gündüz ve gece döngüsü sırasında sıcaklıktaki geniş değişim, ay tabanlarının yalnızca dondurucu soğuktan ve kavurucu sıcaktan yeterince yalıtılması gerekeceği anlamına gelmiyor, aynı zamanda termal stres ve termal genleşmeyle de başa çıkmak zorunda kalacağı anlamına geliyor.

Termal koruma
Ay'a yapılan ilk robotik görevler, tıpkı Sovyet misyonları gibi, bir ay günü (iki Dünya haftası) sürecek şekilde tasarlanmıştı. NASA Surveyor misyon iniş araçları bir sonraki ay gününde operasyonlara devam edebilir. Ancak gece boyunca bileşenlerin hasar görmesi çoğu zaman bilimsel verilerin elde edilmesini engelledi.

60'lı ve 70'li yılların sonlarında gerçekleştirilen aynı isimli Sovyet uzay programının Lunokhod'ları, araçların 11 aya kadar hayatta kalmasını sağlayan ustaca bir havalandırma sistemine sahip radyoaktif ısıtma elemanlarını içeriyordu. Gezginler geceleri kış uykusuna yattı ve güneş enerjisi mevcut olduğunda güneşle birlikte yola çıktı.

Yüksek termal dalgalanmaları önlemek için bir seçenek- binayı ay regolitine gömün. Ay'ın yüzeyini kaplayan bu toz halindeki malzeme, düşük ısı iletkenliğine ve güneş ışınlarına karşı yüksek dirence sahiptir. Bu, güçlü ısı yalıtım özelliklerine sahip olduğu ve koloni ne kadar derin olursa termal korumanın da o kadar yüksek olduğu anlamına gelir. Ek olarak, taban ısınacağından ve atmosfer eksikliği nedeniyle Ay'da ısı zayıf bir şekilde aktarılacağından, bu durum daha fazla termal stresi azaltacaktır.

Ancak bir koloniyi "gömme" fikri prensipte başarılı olsa da pratikte bu inanılmaz derecede zor bir iş olacaktı. Walker, "Bunun üstesinden gelebilecek bir proje henüz görmedim" diyor. "Bunların uzaktan kontrol edilebilen robotik inşaat makineleri olacağı varsayılıyor."

Yerleştirmek mi yoksa kaplamak mı?
İstenilen sonucun elde edilebileceği diğer bir yöntem ise toprağın kendisinde yatmaktadır. Çarpışma sırasında yüzeye nüfuz edebilen deliciler, Japon Lunar-A ve İngiliz MoonLite gibi çeşitli ay görevleri için zaten önerildi (ancak daha küçük ölçekte) (proje şu anda rafa kaldırıldı, ancak bir proje fikri delici iniş o kadar ikna ediciydi ki, ESA bunu bir gezegenin veya ayın yüzeyinden ve yeraltından analiz için numunelerin hızlı bir şekilde teslim edilmesine yönelik bir mekanizma olarak kullanmaya karar verdi. Bu konseptin avantajı, tabanın darbe üzerine gömülmesi ve dolayısıyla korunmadan önce nispeten hafif termal koşullara maruz kalmasıdır.

Bununla birlikte, tipik bir yaygınlaştırma projesi yalnızca çok sınırlı güneş enerjisi seçenekleri sunduğundan, enerji tedariği bir zorluk olmaya devam edecektir. Ayrıca yüksek çarpışma ivmeli yüklerin ve yönlendirme için gereken yüksek hassasiyetin zorlukları da vardır. Trollope, "Yapıyı gömmek için gereken darbe kuvvetinin, gerekli insanlı üs işlevleriyle bağdaştırılması çok zor olacaktır" diyor.

Buna bir alternatif, belki de hidrolik ekskavatörler gibi makineler kullanarak ay regolitini koloninin tepesine boşaltmak olabilir. Ancak bunu etkili bir şekilde yapmak için hızlı çalışmanız gerekecek.

Ay regoliti koloniye dökülemezse, üzerine çok katmanlı bir yalıtım (MLI) "şapkası" yerleştirilebilir ve bu da ısı dağılımını önleyecektir. MLI ısı yalıtım malzemeleri uzay araçlarında yaygın olarak kullanılmakta ve onları uzayın soğuğundan korumaktadır.

Bu yöntemin avantajı, iki haftalık ay günü boyunca enerji toplamak ve depolamak için güneş paneli dizilerinin kullanımına izin vermesidir. Ancak yeterli enerji toplanamadığı takdirde alternatif enerji üretim yöntemlerinin dikkate alınması gerekecektir.

Termoelektrik jeneratörler gece döngüsü boyunca koloniye enerji sağlayabilirler: Verimleri düşük olmasına rağmen hareketli parçaları olmadığından bakım sorunları yaşamazlar. Radyoizotop termoelektrik jeneratörler (RTG'ler) daha yüksek verimlilik sunar ve çok kompakt bir yakıt kaynağına sahiptir. Ancak tabanın radyasyondan korunması ve aynı zamanda ısı transferine izin verilmesi gerekecek. Çıkarılabilir radyoaktif izotoplu bir jeneratör kurmanın lojistiği sorunlarla dolu: Dünya'dan kalkıştan Ay'a inişe kadar tüm yol boyunca risklerin yanı sıra siyasi ve güvenlik kaygıları da olacak.

Nükleer fisyon reaktörlerini kullanmak mümkün olabilir, ancak bunlar yukarıda sıralananlar da dahil olmak üzere daha fazla soruna yol açacaktır.

Ve eğer füzyon reaktörleri geliştirilirse, helyum-3 fazlası göz önüne alındığında Ay'da da kullanılabilirler. İki haftalık gece döngüsü boyunca yeterli güneş enerjisi üretimi olması koşuluyla, lityum iyon gibi piller de yararlı olabilir.

Mikrodalgalar veya lazer yoluyla güç iletecek yörüngedeki bir uyduyu kullanarak gece döngüsü sırasında yüzeydeki bir istasyona güç sağlama fikri var. Bu fikir üzerine araştırmalar 10 yıl önce yapıldı. Çalışma, yörüngeden 50 kilowatt'lık bir lazerle sağlanan yüzlerce kilovatlık güce ihtiyaç duyan büyük bir ay tabanı için, rectenna'nın (elektromanyetik enerjiyi doğrudan elektrik akımına dönüştüren bir tür anten) çapının 400 metre olacağını buldu. Uydunun 5 kilometrekarelik güneş paneli olacak. Uluslararası Uzay İstasyonunda yaklaşık 3,3 metrekare. km güneş paneli.

Zorlu gece ay döngüsüne dayanmak zorunda kalacak bir koloni kurmanın zorlukları önemli olsa da, bunlar aşılamaz değil. İki haftalık uzun gece boyunca uygun termal koruma ve uygun bir enerji üretim sistemi ile önümüzdeki yirmi yıl içinde bir ay kolonisine sahip olabiliriz. Daha sonra bakışlarımızı daha uzağa çevirebiliriz.

Haber portalı için teşekkürler

Ay'ın kolonizasyonu- Hem bilim kurgu eserlerine hem de Ay'da yerleşim üslerinin inşasına yönelik gerçek planlara konu olan Ay'ın insan yerleşimi.

Fantastik

Başka bir gök cisminde (Dünya'nın ötesinde) insan yerleşimi uzun zamandır bilim kurguda yinelenen bir tema olmuştur.

Gerçeklik

Uzay teknolojisinin hızlı gelişimi, uzay kolonizasyonunun tamamen ulaşılabilir ve haklı bir hedef olduğunu düşünmeyi mümkün kılmaktadır. Dünya'ya yakınlığı (üç günlük uçuş) ve manzaraya ilişkin oldukça iyi bilgi nedeniyle Ay, uzun süredir bir insan kolonisinin yaratılmasına aday olarak görülüyor. Ancak Sovyet ve Amerika'nın ay araştırma programları Ay'a gitmenin fizibilitesini gösterse de (çok pahalı projeler olsa da), aynı zamanda bir ay kolonisi yaratma hevesini de söndürdü. Bunun nedeni, astronotlar tarafından verilen toz örneklerinin analizinin, içinde çok düşük miktarda hafif element içeriği göstermesiydi. Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]][[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]] Yaşam desteğini sürdürmek için gereklidir.

Buna rağmen astronotik biliminin gelişmesi ve uzay uçuşlarının maliyetlerinin azalmasıyla birlikte Ay, kolonizasyon için son derece çekici bir nesne gibi görünüyor. Bilim adamları için ay üssü, gezegen bilimi, astronomi, kozmoloji, uzay biyolojisi ve diğer disiplinler alanlarında bilimsel araştırmalar yürütmek için eşsiz bir yerdir. Ay kabuğunu incelemek, Güneş Sistemi'nin, Dünya-Ay sisteminin oluşumu ve daha sonraki evrimi ve yaşamın ortaya çıkışı hakkındaki en önemli soruların yanıtlarını sağlayabilir. Atmosferin olmaması ve yerçekiminin düşük olması, Ay yüzeyinde optik ve radyo teleskoplarla donatılmış, Evrenin uzak bölgelerinin Dünya'da mümkün olandan çok daha ayrıntılı ve net görüntülerini elde edebilen gözlemevleri inşa edilmesini mümkün kılmaktadır. bu tür teleskopları yükseltmek yörünge gözlemevlerinden çok daha kolaydır.

Ay ayrıca endüstri için değerli metaller de dahil olmak üzere çeşitli minerallere sahiptir - demir, alüminyum, titanyum; Ek olarak, ay toprağının yüzey katmanında, gelecek vaat eden termonükleer reaktörler için yakıt olarak kullanılabilecek, Dünya'da nadir bulunan izotop helyum-3 olan regolit birikmiştir. Halen regolitten metallerin, oksijenin ve helyum-3'ün endüstriyel üretimi için yöntemler geliştirilmektedir; Su buzu birikintileri bulundu.

Derin vakum ve ucuz güneş enerjisinin varlığı elektronik, metalurji, metal işleme ve malzeme bilimi için yeni ufuklar açıyor. Aslında, atmosferdeki büyük miktarda serbest oksijen nedeniyle, metallerin işlenmesi ve mikroelektronik cihazların oluşturulması için Dünya'daki koşullar daha az elverişlidir, bu da döküm ve kaynak kalitesini bozarak ultra saf alaşımlar ve mikro devre alt tabakaları elde etmeyi imkansız hale getirir. büyük hacimlerde. Ayrıca zararlı ve tehlikeli endüstrilerin Ay'a fırlatılması da ilgi çekicidir.

Ay, etkileyici manzaraları ve egzotizmi sayesinde, gelişimi için önemli miktarda fon çekebilecek, uzay yolculuğunun popülerleşmesine yardımcı olabilecek ve ay yüzeyini keşfetmek için insan akışı sağlayabilecek uzay turizmi için de çok muhtemel bir nesneye benziyor. . Uzay turizmi belirli altyapı çözümlerini gerektirecektir. Altyapının geliştirilmesi, insanın Ay'a daha fazla nüfuz etmesini kolaylaştıracak.

Ay üslerinin Dünya'ya yakın uzayı kontrol etmek ve uzayda hakimiyet sağlamak için askeri amaçlarla kullanılmasına yönelik planlar var.

Ay keşif planlarında Helyum-3

İstasyonun oluşturulması sadece bilim ve devlet prestiji meselesi değil, aynı zamanda ticari fayda da sağlıyor. Helyum-3, nükleer enerjide bir füzyon reaksiyonunu başlatmak için gerekli olan, gazın litresi başına yaklaşık 1.200 ABD dolarına mal olan nadir bir izotoptur. Ay'da miktarının binlerce ton olduğu tahmin ediliyor (minimum tahminler - 500 bin ton). Kaynama noktasında ve normal basınçta sıvı helyum-3'ün yoğunluğu 59 g/l'dir ve gaz halinde yaklaşık 1000 kat daha azdır, bu nedenle 1 kilogramın maliyeti 20 milyon dolardan fazladır ve tüm helyumun maliyeti 10 katrilyon dolardan fazladır. (yaklaşık 500 mevcut GSYİH ABD).

Helyum-3 kullanıldığında, uzun ömürlü radyoaktif atık yoktur ve bu nedenle, ağır nükleer fisyon reaktörlerini çalıştırırken çok akut olan bunların bertaraf edilmesi sorunu kendiliğinden ortadan kalkar.

Ancak bu planlara ciddi eleştiriler de yapılıyor. Gerçek şu ki, döteryum + helyum-3'ün termonükleer reaksiyonunu ateşlemek için izotopları bir milyar dereceye kadar ısıtmak ve bu sıcaklığa kadar ısıtılan plazmayı sınırlama problemini çözmek gerekir. Mevcut teknoloji seviyesi, döteryum + trityum reaksiyonunda yalnızca birkaç yüz milyon dereceye kadar ısıtılan plazmanın tutulmasını mümkün kılarken, termonükleer reaksiyon sırasında elde edilen enerjinin neredeyse tamamı plazmayı sınırlandırmak için harcanır (bkz. ITER). Bu nedenle helyum-3 reaktörleri, Sevastyanov'un planlarını eleştiren akademisyen Roald Sagdeev gibi birçok önde gelen bilim insanı tarafından uzak geleceğin meselesi olarak görülüyor. Onların bakış açısına göre daha gerçekçi olan, Ay'da oksijenin geliştirilmesi, metalurji, uydular, gezegenler arası istasyonlar ve insanlı uzay aracı da dahil olmak üzere uzay aracının yaratılması ve fırlatılmasıdır.

su

Pratik adımlar

İlk "Ay Yarışı"ndaki Ay üsleri

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Lunex Projesi ve Project Horizon ay askeri üsleri için ön tasarımlar geliştiriliyordu ve ayrıca Wernher von Braun'un ay üssü için teknik teklifler de vardı.

1970'lerin ilk yarısında. el altında Akademisyen V.P. Barmin, Moskova ve Leningrad bilim adamları, uzun vadeli bir ay üssü için bir proje geliştirdiler; bu projede, özellikle kozmik radyasyondan korunmak için yerleşik yapıların yönlendirilmiş bir patlamayla doldurulması olasılığını incelediler (Alfred Nobel'i kullanan A.I. Melua'nın icatları) teknolojileri). Seferi araç modelleri ve insanlı modüller de dahil olmak üzere daha ayrıntılı olarak, 1970'ler-1980'lerde uygulanacak olan SSCB ay üssü "Zvezda" için bir proje geliştirildi. SSCB'nin ABD ile "ay yarışını" kaybetmesinin ardından kısıtlanan Sovyet ay programının bir gelişmesi olarak.

Ay Vahası

Ekim 1989'da, Uluslararası Havacılık Federasyonu'nun 40. Kongresi'nde, NASA çalışanları, Houston'daki Johnson Uzay Merkezi Güneş Sistemi Bilim Bölümü başkanı Michael Duke ve Science Applications International Corporation'dan (SAIC) John Niehoff, ay projesini sundu. Lunar Oasis istasyonu. Şimdiye kadar bu projenin hem orijinal hem de gerçekçi bir dizi temel çözüm açısından çok iyi geliştirilmiş ve ilginç olduğu düşünülüyor. On yıllık Lunar Oasis projesi, yarısı insanlı (her biri 14 ton kargo) olmak üzere toplam 30 uçuştan oluşan üç aşamadan oluşuyordu; insansız fırlatmaların her birinin 20 ton kargo taşıyacağı tahmin ediliyor.

Yazarlar, projenin maliyetinin 2011 fiyatlarıyla yaklaşık 550 milyar dolar olan dört Apollo programına eşit olduğunu söylüyor. Programın uygulanma süresinin çok önemli (10 yıl) olduğu düşünülürse, bunun yıllık maliyetinin yaklaşık 50 milyar doları bulacağını söyleyebiliriz. Karşılaştırma yapmak gerekirse, 2011 yılında Amerikan birliklerinin Afganistan'da kalma maliyetinin 6,7 dolara ulaştığını söyleyebiliriz. ayda milyar, yılda 80 milyar dolar.

21. yüzyılın “Ay Yarışı”nda Ay üsleri

2050 yılına kadar yaşanabilir bir üs ve madencilik sahası inşa edilmesi planlanıyor.

Sorunlar

İnsanın Ay'da uzun vadeli varlığı bir takım sorunların çözülmesini gerektirecektir. Böylece Dünya'nın atmosferi ve manyetik alanı güneş ışınımının çoğunu tutar. Birçok mikrometeorit de atmosferde yanıyor. Ay'da radyasyon ve göktaşı sorunlarını çözmeden normal kolonileşme için koşullar yaratmak imkansızdır. Güneş patlamaları sırasında astronotlar için tehdit oluşturabilecek bir proton ve diğer parçacık akışı yaratılır. Ancak bu parçacıklar çok nüfuz edici değildir ve bunlara karşı korunmak çözülebilir bir sorundur. Ayrıca bu parçacıkların hızı düşüktür, bu da onların anti-radyasyon barınaklarında saklanacak zamanları olduğu anlamına gelir. Sert X-ışını radyasyonu çok daha büyük bir sorun teşkil etmektedir. Hesaplamalar, Ay yüzeyinde 100 saat kaldıktan sonra astronotun sağlığa zararlı bir doz alma ihtimalinin %10 olduğunu göstermiştir ( 0,1 Gri). Güneş patlaması durumunda birkaç dakika içinde tehlikeli bir doz alınabiliyor.

Ay tozu ayrı bir sorun teşkil ediyor. Ay tozu keskin parçacıklardan oluşur (çünkü erozyonun yumuşatıcı etkisi yoktur) ve ayrıca elektrostatik yüke sahiptir. Sonuç olarak ay tozu her yere nüfuz eder ve aşındırıcı etki göstererek mekanizmaların ömrünü kısaltır. Ve akciğerlere kaçarsa insan sağlığını tehdit ediyor.

Ticarileştirme de açık değildir. Henüz büyük miktarlarda helyum-3'e ihtiyaç yok. Bilim henüz termonükleer reaksiyon üzerinde kontrol sağlayamadı. Şu anda (2011 sonu) bu konuda en umut verici proje, 2018 yılında tamamlanması beklenen büyük ölçekli uluslararası deneysel reaktör ITER'dir. Bunu yaklaşık yirmi yıllık bir deneyim takip edecek. En iyimser tahminlere göre termonükleer füzyonun endüstriyel kullanımının 2050'den önce olması beklenmiyor. Bu bağlamda, bu zamana kadar helyum-3'ün çıkarılması endüstriyel açıdan ilgi çekici olmayacaktır. Uzay turizmi de Ay'ın keşfi için itici güç olarak adlandırılamaz, çünkü bu aşamada gerekli olan yatırımlar, ISS'deki uzay turizmi deneyiminin gösterdiği gibi, turizm yoluyla makul bir sürede telafi edilemez. istasyonun bakım masraflarının küçük bir kısmını bile karşılamıyor. [[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]][[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]][[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]]

Bu durum, uzay araştırmalarının hemen Mars'la başlaması yönünde önerilerde bulunulmasına yol açıyor (bkz. Robert Zubrin “Mars Örneği”).

Filmografi

• "Ay'da Madencilik" Ay Madenciliği Listen) Discovery'nin 2011 yapımı popüler bilim filmidir.
• “Luna 2112” bir ay üssünü konu alan uzun metrajlı bir film; olay örgüsüne göre üs bir kişi tarafından kontrol ediliyor ve Helyum-3 madenciliği yapılıyor.
• “Iron Sky” - ticarileştirilmiş Helyum-3 madencilik endüstrisinin prizmasından siyasi ve sosyal sorunlar ve silahlanma yarışı hakkında uzun metrajlı bir film

Ayrıca bakınız

"Ay'ın Kolonizasyonu" makalesi hakkında yorum yazın

Notlar

1. Arthur Clarke.
2. Lysenko M.P., Catterfeld G.N., Melua A.I. Ay'daki toprakların bölgeliliği hakkında // Izv. All.Geogr. Yaklaşık-va. - 1981. - T.113. - sayfa 438-441.
4. . RIA Novosti (1 Şubat 2012). Erişim tarihi: 2 Şubat 2012.
6. Christina Reed (Keşif Dünyası).(19 Şubat 2011). .
7. 3D Haber.(4 Mart 2007). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.
8. . Uzman (19 Kasım 2007). .
9. . PopMech (25 Eylül 2009). .
10. . NASA (14 Kasım 2009). .
11. . PopMech (20 Kasım 2009). .
12. J. “Geleceğin Enerjisi.” Mart" 2006, s. 56
20. NASAwatch.com web sitesi: .
21. Çin.Com.(14 Şubat 2006). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.
22. , ABC Haberleri (2 Eylül 2007). Erişim tarihi: 2 Eylül 2007.
23. (05/08/2014). Erişim tarihi: 8 Mayıs 2014.
27. CNews.Ru.(4 Aralık 2006). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.
28. CNews.Ru.(24 Ocak 2007). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.
29. Popüler Mekanikler.(21 Mart 2007). Erişim tarihi: 26 Mayıs 2007.

Bağlantılar

• Şevçenko V.V. video, Moskova Planetaryumunda ders)

Ay'ın Kolonizasyonunu karakterize eden alıntı