Wird der Mensch im Weltraum zwei Schritte weiterkommen und wann?

Menschen in den Weltraum zu schicken ist schwierig, teuer, riskant und nicht unbedingt wissenschaftlich sinnvoller als automatisierte Missionen. Allerdings regt nichts die Fantasie so sehr an wie bemannte Reisen an Orte, an denen noch niemand zuvor war.

Zum Club der Weltraummächte, die einen Menschen in den außerirdischen Weltraum schickten (nicht zu verwechseln mit der Flucht eines Bürgers dieses Landes unter ausländischer Flagge), gehören nach wie vor nur die USA, Russland und China. Indien wird dieser Gruppe bald beitreten.

Premierminister Narendra Modi kündigte feierlich an, dass sein Land bis 2022 einen bemannten Orbitalflug plant, möglicherweise an Bord eines geplanten Raumschiffs. Gaganyaan (1). Kürzlich berichteten die Medien auch über die ersten Arbeiten am neuen russischen Schiff. Föderationdie voraussichtlich weiter fliegen wird als die Sojus (ihr Name wird in „passender“ geändert, obwohl die aktuelle Version in einem nationalen Wettbewerb ausgewählt wurde). Über Chinas neue bemannte Kapsel ist nicht viel bekannt, außer dass ihr Testflug für 2021 geplant ist, obwohl sich wahrscheinlich keine Menschen an Bord befinden.

Das langfristige Ziel bemannter Missionen ist genau dies März. Die Pläne der Agentur basieren auf Gateway-Station (das sogenannte Tor) bilden einen Komplex Transport im Weltraum (Sommerzeit). Es besteht aus Orion-Hülsen, Wohnräumen und unabhängigen Antriebsmodulen und wird schließlich nach (2) verlegt, obwohl dies noch in weiter Ferne liegt.

2. Visualisierung des Weltraumtransports, der die Nähe des Mars erreicht, erstellt von Lockheed Martin.

Neue Generation von Raumfahrzeugen

Für Langstrecken-Raumfahrten sind etwas fortschrittlichere Fahrzeuge erforderlich als eng genutzte Transportkapseln im LEO (Low Earth Orbit). Die amerikanische Arbeit ist weit fortgeschritten von Orion (3), im Auftrag von Lockheed Martin. Die Orion-Kapsel soll im Rahmen der für 1 geplanten unbemannten Mission EM-2020 mit einem ESA-System der europäischen Agentur ausgestattet werden.

Es wird hauptsächlich zum Bau und Transport von Besatzungen zur Gateway-Station rund um den Mond verwendet, die laut Ankündigung ein internationales Projekt sein wird - nicht nur in den USA, sondern auch in Europa, Japan, Kanada und möglicherweise auch Russland . .

Die Arbeit an neuen Raumfahrzeugen verläuft sozusagen in zwei Richtungen.

Einer baut Kapseln zur Wartung von Orbitalstationenwie die Internationale Raumstation ISS oder ihr zukünftiges chinesisches Gegenstück. Das ist es, was private Unternehmen in den USA tun sollten. Drache 2 von SpaceX und CST-100 Starliner Boeing, im Fall der Chinesen Shenzhouund die Russen Sojus.

Der zweite Typ ist das Verlangen. Flüge außerhalb der Erdumlaufbahn, das heißt zum Mars und schließlich zum Mars. Diejenigen, die nur für Flüge zum BEO (d. h. über die Grenzen der niedrigen Erdumlaufbahn hinaus) bestimmt sind, werden erwähnt. Ebenso die Russische Föderation, wie Roskosmos kürzlich berichtete.

Im Gegensatz zu bisher verwendeten Kapseln, die wegwerfbar waren, sagen die Hersteller und eine Person, dass zukünftige Schiffe wiederverwendbar sein werden. Jeder von ihnen wird mit einem Antriebsmodul ausgestattet sein, das Strom, Rangiermotoren, Kraftstoff usw. enthält. Sie sind auch einzeln massiver, da sie wirksamere Schutzschilde gegen sich benötigen. Schiffe, die für die BEO-Mission vorgesehen sind, müssen mit größeren Antriebssystemen ausgestattet werden, da sie mehr Treibstoff, leistungsstärkere Motoren und eine größere Austauschbarkeit der Systeme benötigen.

2033 zum Mars? Es könnte sein, dass es nicht funktioniert

Im vergangenen September gab die NASA eine detaillierte Ankündigung bekannt Nationaler Weltraumforschungsplan (). Ziel ist es, die hohen Ziele von US-Präsident Donald Trump zu erreichen, die in seiner Richtlinie zur Weltraumpolitik vom Dezember 2017 festgelegt sind: US-Astronauten zum Mars zu bringen und ganz allgemein die Vormachtstellung der USA im außerirdischen Weltraum zu stärken.

Analysten beschrieben die voraussichtliche Zukunft in einem 21-seitigen Bericht und gaben einen Zeitrahmen für jedes der Ziele an. Es besteht jedoch Flexibilität bei der Prognose dieser Faktoren, und sie kann sich ändern, wenn der Plan auf Hindernisse stößt oder neue Daten liefert. Die NASA plant beispielsweise, die endgültigen Ergebnisse der Mission abzuwarten, bis die Ergebnisse der Mission mit dem vorgeschlagenen Budget für eine bemannte Marsmission vorliegen. März 2020Währenddessen wird der nächste Rover Proben an der Oberfläche sammeln und analysieren. Die bemannte Expedition selbst würde in den 30er Jahren stattfinden, und vorzugsweise - bis 2033.

Ein von der NASA erstellter unabhängiger Bericht des Science and Technology Policy Institute (STPI), der im April 2019 veröffentlicht wurde, zeigt, dass die technologischen Herausforderungen beim Bau einer Weltraumtransportstation für den Transport von Astronauten zum und vom Mars sowie viele andere Elemente des Mars-Expeditionsplans die Möglichkeit, das Ziel bereits im Jahr 2033 zu erreichen, ernsthaft in Frage stellen.

Der Bericht, der im Vorfeld der hochkarätigen Rede von Mike Pence am 26. März fertiggestellt wurde, in der der US-Vizepräsident der NASA beinahe befohlen hätte, bis 2024 Menschen zum Mond zurückzuschicken, zeigt, wie viel die Rückkehr zum Mond kosten könnte und was das auf lange Sicht bedeutet. - Dringende Kontextpläne zur Entsendung der Besatzung.

Das STPI erwog den Einsatz von Programmen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden, Mond- und später Marslander, Orion und das geplante Gateway, das in den 20er Jahren gebaut werden soll. Der Bericht zeigt, dass all diese Arbeiten zu lange dauern werden, um rechtzeitig abgeschlossen zu werden. Darüber hinaus galt auch ein weiteres Startfenster im Jahr 2035 als unrealistisch.

„Wir finden, dass es sich auch ohne Budgetbeschränkungen um eine Orbitalmission handelt März 2033 kann nicht gemäß den aktuellen und hypothetischen Plänen der NASA durchgeführt werden“, heißt es im STPI-Dokument. „Unsere Analyse zeigt, dass es bei ununterbrochener technologischer Entwicklung frühestens im Jahr 2037 umgesetzt werden kann, ohne Verzögerungen, Kostenüberschreitungen und das Risiko von Budgetengpässen.“

Wer im Jahr 2033 zum Mars fliegen will, muss dem STPI-Bericht zufolge bis 2022 kritische Flüge absolvieren, was unwahrscheinlich ist. Die Forschung zur „Phase A“ des Deep Space Transport-Projekts soll bereits im Jahr 2020 beginnen, was ebenfalls nicht möglich ist, da die Analyse der Kosten des gesamten Projekts noch nicht begonnen hat. Der Bericht warnte auch davor, dass der Versuch, den Zeitplan durch Abweichung von der Standardpraxis der NASA zu verkürzen, große Risiken bei der Erreichung der Ziele mit sich bringen würde.

STPI schätzte auch das Budget für eine Mission zum Mars in einem „realistischen“ Zeitrahmen von 2037. Die Gesamtkosten für den Bau aller notwendigen Komponenten – einschließlich einer schweren Trägerrakete Weltraumstartsystem (SLS), Orion-Schiff, Gateway, DST und andere Elemente und Dienste werden angezeigt 120,6 Milliardenberechnet bis 2037. Davon wurden bereits 33,7 Milliarden Euro für die Entwicklung der SLS- und Orion-Systeme sowie der dazugehörigen Bodensysteme ausgegeben. Es ist erwähnenswert, dass die Marsmission Teil des gesamten Raumfahrtprogramms ist, dessen Gesamtkosten bis 2037 auf geschätzt werden 217,4 Milliarden. Dazu gehören die Entsendung von Menschen zum Roten Planeten sowie Operationen auf niedriger Ebene und die Entwicklung von Mars-Bodensystemen, die für zukünftige Missionen erforderlich sind.

Leiter der NASA Jim Bridenstine In einer Rede am 9. April auf dem 35. Weltraumsymposium in Colorado Springs schien er sich von dem neuen Bericht jedoch nicht abschrecken zu lassen. Er zeigte sich begeistert von Pences beschleunigtem Mondplan. Seiner Meinung nach führt es direkt zum Mars.

- - Er hat gesagt.

China: Marsbasis in der Wüste Gobi

Auch die Chinesen haben ihre eigenen Marspläne, über die traditionell nichts Genaues bekannt ist und die Flugpläne bemannter Flüge schon gar nicht bekannt sind. Auf jeden Fall wird das chinesische Abenteuer mit dem Mars nächstes Jahr beginnen.

Im Jahr 2021 wird dann eine Mission entsandt, um das Gebiet zu erkunden. Chinas erster Rover HX-1. Lander und geh auf diese Reise, erhaben Rakete "Changzheng-5". Bei der Ankunft sollte sich der Rover umschauen und geeignete Orte zum Sammeln von Proben auswählen. Wenn das passiert, ist es sehr schwer Lange Trägerrakete vom 9. März (in Entwicklung) wird einen weiteren Lander mit einem anderen Rover dorthin schicken, dessen Roboter die Proben entnehmen und an die Rakete liefern wird, die sie in die Umlaufbahn bringt, und die gesamte Ausrüstung wird zur Erde zurückkehren. All dies soll bis 2030 geschehen. Bisher konnte kein Land eine solche Mission erfüllen. Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, sind die „Return from Mars“-Tests jedoch eine Einführung in das Programm, Menschen dorthin zu schicken.

Erst 2003 führten die Chinesen ihre erste bemannte außerirdische Mission durch. Seitdem haben sie bereits den Kern ihrer eigenen gebaut und viele Schiffe ins All geschickt, und zwar Anfang dieses Jahres, zum ersten Mal in der Geschichte der Raumfahrt, weich Sie landeten auf der anderen Seite des Mondes.

Jetzt sagen sie, dass sie weder vor unserem natürlichen Satelliten noch vor dem Mars Halt machen werden. Bei Flügen zu diesen Einrichtungen wird es auch solche geben Missionen zu Asteroiden und Jupiter, der größte Planet. Die National Space Administration of China (CNSA) plant, im Jahr 2029 dort zu sein. Die Arbeit an effizienteren Raketen- und Schiffsmotoren ist noch nicht abgeschlossen. Es sollte sein Atommotor neue Generation.

Chinas Ambitionen werden durch Testgelände wie die glänzenden, futuristischen Einrichtungen verkörpert, die im April dieses Jahres eröffnet wurden. Marsbasis 1 (4), das mitten in der Wüste Gobi liegt. Ziel ist es, den Besuchern zu zeigen, wie das Leben der Menschen sein kann. Die Struktur besteht aus einer silbernen Kuppel und neun Modulen, darunter Wohnräume, ein Kontrollraum, ein Gewächshaus und ein Tor. Während Schulausflüge hierher gebracht werden.

4. Chinesische Marsbasis 1 in der Wüste Gobi

rührender Zwillingstest

In den letzten Jahren stießen weitere bemannte Missionen aufgrund der Kosten und der Bedrohung für biologische Lebewesen im Weltraum auf wenig positive Resonanz in der Presse. Es herrschte Unmut darüber, ob wir die Planeten- und Weltraumforschung jemals Robotern überlassen sollten. Aber neue wissenschaftliche Daten machen den Menschen Mut.

Die Ergebnisse der NASA-Expeditionen wurden im Hinblick auf bemannte Expeditionen als ermutigend angesehen. Experiment mit „Zwillingsbruder im All“. Astronauten Scott und Mark Kelly (5) nahm an dem Test teil, dessen Ziel es war, den langfristigen Einfluss des Weltraums auf den menschlichen Körper zu ermitteln. Fast ein Jahr lang durchliefen die Zwillinge die gleichen medizinischen Untersuchungen, einer an Bord, der andere auf der Erde. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass ein Jahr im Weltraum erhebliche, aber nicht lebensbedrohliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper hat, was Hoffnung auf die Möglichkeit einer zukünftigen Mission zum Mars weckt.

5. Zwillinge Scott und Mark Kelly

Im Laufe eines Jahres sammelte Scott alle möglichen medizinischen Unterlagen über sich. Er nahm Blut und Urin und führte kognitive Tests durch. Auf der Erde tat sein Bruder dasselbe. Im Jahr 2016 kehrte Scott zur Erde zurück, wo er die nächsten neun Monate lang untersucht wurde. Jetzt, vier Jahre nach Beginn des Experiments, haben sie die vollständigen Ergebnisse veröffentlicht.

Erstens zeigen sie, dass es Merkmale in Scotts Chromosomen gibt Strahlenschäden. Dies kann zu Krankheiten wie Krebs führen.

Allerdings werden in einem Jahr im Weltraum auch tausende Gene des Immunsystems aktiviert, was auf der Erde nur unter extremen Bedingungen möglich ist. Wenn wir uns in Stresssituationen befinden, uns schwer verletzen oder krank werden, beginnt die Immunantwort zu wirken.

Zwillingszellstrukturen genannt Telomere. An den Enden der Chromosomen befinden sich Kappen. Helfen Sie dabei, unsere DNA zu schützen vor Beschädigungen und schrumpfen mit oder ohne Spannung. Zur Überraschung der Forscher waren Scotts Telomere im Weltraum nicht kürzer, sondern viel länger. Nach ihrer Rückkehr zur Erde innerhalb von 48 Stunden wurden sie wieder kleiner und sechs Monate später schalteten sich mehr als 90 % ihrer aktivierten Immungene ab. Nach neun Monaten waren die Chromosomen weniger geschädigt, sodass keine der zuvor beobachteten Veränderungen lebensbedrohlich war.

sagte Scott in einem Interview.

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Susan Bailey, Forscherin an der Colorado State University, glaubt, dass Scotts Körper auf den Strahlungszustand reagierte. Mobilisierung von Stammzellen. Die Entdeckung könnte Wissenschaftlern dabei helfen, medizinische Gegenmaßnahmen gegen die Auswirkungen der Raumfahrt zu entwickeln. Die Forscherin schließt nicht einmal aus, dass sie eines Tages überhaupt Methoden finden wird Lebensverlängerung auf der Erde.

Sollte eine langfristige Raumfahrt also unser Leben verlängern? Dies wäre eine eher unerwartete Folge des Weltraumforschungsprogramms.