חזיונות של מאות שנים, לא עשרות שנים
האם עלינו לנסוע בחלל החיצון? התשובה הנוחה היא לא. עם זאת, בהתחשב בכל מה שמאיים עלינו כאנושות וכציוויליזציה, לא יהיה זה חכם לנטוש את חקר החלל, טיסות מאוישות ובסופו של דבר לחפש מקומות אחרים לחיות בהם מאשר כדור הארץ.
לפני מספר חודשים הודיעה נאס"א על הודעה מפורטת תוכנית לאומית לחקר החלללהשיג את היעדים הנעלים שנקבעו בהנחיית מדיניות החלל של הנשיא טראמפ מדצמבר 2017. התוכניות השאפתניות הללו כוללות: תכנון לנחיתה על הירח, פריסה ארוכת טווח של אנשים על הירח וסביבתו, חיזוק ההנהגה של ארה"ב בחלל וחיזוק חברות החלל הפרטיות. ופיתוח דרך להנחית בבטחה אסטרונאוטים אמריקאים על פני מאדים.
כל הכרזות לגבי יישום הליכות מאדים עד 2030 - כפי שפורסמו בדוח החדש של נאס"א - הן גמישות למדי ונתונות לשינוי אם יקרה משהו שמדענים לא שמו לב אליו כרגע. לכן, לפני חידוד התקציב למשימה מאוישת, מתוכנן למשל לקחת בחשבון את התוצאות משימה מאדים 2020, שבו רובר אחר יאסוף וינתח דגימות מפני השטח של הכוכב האדום,
נמל חלל ירח
ציר הזמן של נאס"א יצטרך לשרוד את אתגרי המימון האופייניים לכל ממשל נשיאותי אמריקאי חדש. מהנדסי נאס"א במרכז החלל קנדי בפלורידה מרכיבים כעת חללית שתחזיר את בני האדם לירח ולאחר מכן למאדים בשנים הקרובות. זה נקרא אוריון והוא נראה קצת כמו הקפסולה שאסטרונאוטים של אפולו טסו לירח לפני כמעט ארבעה עשורים.
בעוד נאס"א חוגגת 60 שנה להיווסדה, יש לקוות שבשנת 2020 סביב הירח, ובשנת 2023 עם אסטרונאוטים על הסיפון, היא תשלח אותו שוב למסלול הלוויין שלנו.
הירח שוב פופולרי. בעוד שממשל טראמפ קבע מזמן את הכיוון של נאס"א למאדים, התוכנית היא לבנות תחילה תחנת חלל המקיפה את הירח, מה שנקרא שער או נמל, מבנה הדומה לתחנת החלל הבינלאומית, אך משרת טיסות אל פני הירח ובסופו של דבר למאדים. זה גם בתוכניות בסיס קבוע בלוויין הטבעי שלנו. נאס"א והממשל שמו לעצמם למטרה לתמוך בבניית נחתת ירח מסחרית רובוטית בלתי מאוישת לא יאוחר מ-2020.
החללית אוריון מתקרבת לתחנה במסלול הירח - הדמיה
כך הוכרז באוגוסט במרכז החלל ג'ונסון ביוסטון על ידי סגן הנשיא מייק פנס. פנס הוא יו"ר החברה המחודשת מועצת החלל הלאומית. יותר ממחצית מהתקציב המוצע של נאס"א בסך 19,9 מיליארד דולר לשנת הכספים הקרובה הוקצה לחקר הירח, ונראה שהקונגרס יאשר את הצעדים הללו.
הסוכנות ביקשה רעיונות ועיצובים לתחנת שער במסלול סביב הירח. ההנחות מתייחסות לראש גשר עבור בדיקות חלל, ממסרי תקשורת ובסיס לפעולה אוטומטית של מכשירים על פני הירח. לוקהיד מרטין, בואינג, איירבוס, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman וננוראקס כבר הגישו את העיצובים שלהם לנאס"א ול-ESA.
נאס"א ו-ESA חוזים שהם יהיו על הסיפון נמל חלל ירח אסטרונאוטים יוכלו לשהות שם עד כשישים יום. האובייקט חייב להיות מצויד בשערים אוניברסליים שיאפשרו גם לצוות לצאת לחלל החיצון וגם לעגון חלליות פרטיות המשתתפות במשימות כרייה, כולל, כפי שצריך להבין, כאלה מסחריות.
אם לא קרינה, אז חוסר משקל קטלני
גם אם נבנה את התשתית הזו, אותן בעיות הקשורות בנסיעות למרחקים ארוכים של אנשים בחלל לא ייעלמו עדיין. המין שלנו ממשיך להיאבק בחוסר משקל. מנגנוני התמצאות במרחב יכולים להוביל לבעיות בריאותיות גדולות ומה שנקרא. מחלת חלל.
ככל שהפקעת הבטוחה של האטמוספירה והשדה המגנטי של כדור הארץ רחוקים יותר, כך יותר בעיית קרינה - סיכון לסרטן הוא גדל שם עם כל יום נוסף. בנוסף לסרטן, זה יכול לגרום גם לקטרקט ואולי מחלת האלצהיימר. יתרה מכך, כאשר חלקיקים רדיואקטיביים פוגעים באטומי האלומיניום בגוף הספינות, החלקיקים נדפקים לקרינה משנית.
הפתרון יהיה פלסטיק. הם קלים וחזקים, מלאים באטומי מימן שהגרעינים הזעירים שלהם אינם מייצרים הרבה קרינה משנית. נאס"א בוחנת פלסטיק שיכול להפחית קרינה בחללית או חליפות חלל. רעיון אחר מסכים נגד קרינה, למשל, מגנטי, יוצר תחליף לשדה שמגן עלינו בכדור הארץ. מדענים ב-European Space Radiation Superconducting Shield עובדים על מוליך מגנזיום דיבוריד שעל ידי יצירת שדה מגנטי ישקף חלקיקים טעונים הרחק מספינה. המגן פועל ב-263 מעלות צלזיוס, מה שלא נראה כמו הרבה, בהתחשב בעובדה שכבר קר מאוד בחלל.
מחקר חדש מראה כי רמות קרינת השמש עולות ב-10% מהר יותר ממה שחשבו בעבר, וכי סביבת הקרינה בחלל תחמיר עם הזמן. ניתוח עדכני של נתונים ממכשיר CRaTER על מסלול הירח LRO הראה שמצב הקרינה בין כדור הארץ לשמש התדרדר עם הזמן וכי אסטרונאוט לא מוגן יכול לקבל 20% יותר מנות קרינה ממה שחשבו בעבר. מדענים מציעים כי חלק גדול מהסיכון הנוסף הזה נובע מחלקיקי קרניים קוסמיות בעלות אנרגיה נמוכה. עם זאת, הם חושדים ש-10% נוספים אלה עלולים להטיל הגבלות חמורות על חקר החלל בעתיד.
חוסר משקל הורס את הגוף. בין היתר, זה מוביל לכך שחלק מתאי החיסון לא יכולים לעשות את עבודתם, ותאי דם אדומים מתים. זה גם גורם לאבנים בכליות ומחליש את הלב. אסטרונאוטים ב-ISS נאבקים עם חולשת שרירים, ירידה קרדיווסקולרית ואיבוד עצם שנמשכים שעתיים עד שלוש ביום. עם זאת, הם עדיין מאבדים מסת עצם בזמן שהם על הסיפון.
האסטרונאוטית Sunita Williams במהלך תרגיל על ISS
הפתרון יהיה כוח משיכה מלאכותי. במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, האסטרונאוט לשעבר לורנס יאנג בודק צנטריפוגה שמזכירה קצת חזון מסרט. אנשים שוכבים על הצד, על במה, דוחפים מבנה אינרציאלי שמסתובב. פתרון מבטיח נוסף הוא פרויקט הלחץ השלילי של הגוף התחתון (LBNP) הקנדי. המכשיר עצמו יוצר נטל סביב המותניים של האדם, ויוצר תחושת כובד בפלג הגוף התחתון.
סיכון בריאותי נפוץ ב-ISS הוא חפצים קטנים הצפים בתאים. הם משפיעים על עיניהם של אסטרונאוטים וגורמים לשפשופים. עם זאת, זו לא הבעיה הגרועה ביותר עבור העיניים בחלל החיצון. חוסר משקל משנה את צורת גלגל העין ומשפיע עליו ירידה בראייה. מדובר בבעיה רצינית שטרם נפתרה.
בריאות בכלל הופכת לנושא קשה בחללית. אם נתקרר על כדור הארץ, נישאר בבית וזהו. בסביבה צפופה וסגורה מלאה באוויר מוחזר והרבה נגיעות של משטחים משותפים שבהם קשה לשטוף כמו שצריך, הדברים נראים אחרת לגמרי. בשלב זה, מערכת החיסון האנושית אינה פועלת היטב, ולכן חברי המשימה מבודדים מספר שבועות לפני היציאה כדי להגן על עצמם מפני מחלות. אנחנו לא יודעים בדיוק למה, אבל החיידקים הופכים מסוכנים יותר. בנוסף, אם אתה מתעטש בחלל, כל הטיפות עפות החוצה וממשיכות לעוף הלאה. כשמישהו חולה בשפעת, כולם על הסיפון יהיו חולים בה. והדרך למרפאה או לבית החולים ארוכה.
צוות 48 משלחות על סיפון ה-ISS - מציאות החיים על סיפון החללית
הבעיה הגדולה הבאה של מסעות החלל נפתרה ללא נחמה חַיִים. בעיקרו של דבר, משלחות מחוץ לכדור הארץ מורכבות מחציית ואקום אינסופי במיכל בלחץ שנשמר בחיים על ידי צוות של מכונות שמעבדות אוויר ומים. יש מעט מקום ואתה חי בפחד מתמיד מקרינה ומיקרומטאוריטים. אם אנחנו רחוקים מכל כוכב לכת, אין נופים בחוץ, רק השחור העמוק של החלל.
מדענים מחפשים רעיונות כיצד להחיות את המונוטוניות הנוראה הזו. אחד מהם הוא מציאות וירטואליתאיפה אסטרונאוטים יכולים לבלות. דבר שידוע אחרת, אם כי בשם אחר, מרומן מאת סטניסלב לם.
האם המעלית זולה יותר?
מסע בחלל הוא סדרה אינסופית של מצבי קיצון אליהם נחשפים אנשים וציוד. מצד אחד, המאבק בכוח המשיכה, עומס יתר, קרינה, גזים, רעלים וחומרים אגרסיביים. מצד שני, פריקות אלקטרוסטטיות, אבק, טמפרטורות משתנות במהירות משני צידי הסקאלה. בנוסף, כל התענוג הזה נורא יקר.
היום אנחנו צריכים בערך 20 אלף. דולר כדי לשלוח קילוגרם מסה למסלול נמוך של כדור הארץ. רוב העלויות הללו קשורות לתכנון ותפעול. מערכת אתחול. משימות תכופות וארוכות דורשות כמות משמעותית של חומרים מתכלים, דלק, חלקי חילוף, חומרים מתכלים. בחלל, תיקון ותחזוקה של המערכת יקר וקשה.
מעלית חלל - הדמיה
הרעיון של הקלה פיננסית הוא, לפחות בחלקו, הרעיון מעלית חללחיבור של נקודה מסוימת על הגלובוס שלנו עם תחנת יעד הממוקמת אי שם בחלל ברחבי העולם. הניסוי המתמשך של מדענים מאוניברסיטת שיזווקה ביפן הוא הראשון מסוגו בקנה מידה מיקרו. בגבולות הפרויקט לוויין רובוטי אוטונומי קשור בחלל (STARS) שני לווייני STARS-ME קטנים יחוברו באמצעות כבל של 10 מטר, שיניע מכשיר רובוטי קטן. זהו מיני דגם ראשוני של מנוף החלל. אם יצליח, הוא עשוי לעבור לשלב הבא של פרויקט מעליות החלל. יצירתו תפחית באופן משמעותי את עלות הובלת אנשים וחפצים לחלל וממנו.
צריך גם לזכור שאין GPS בחלל, והמרחב עצום והניווט לא קל. רשת החלל העמוק - אוסף של מערכי אנטנות בקליפורניה, אוסטרליה וספרד - עד כה זהו כלי הניווט החוץ-ארצי היחיד שיש לנו. כמעט כל דבר, מלוויינים של סטודנטים ועד לחללית ניו הורייזנס החודרת כעת את חגורת קויפר, מסתמך על המערכת הזו. זה עמוס מדי, ונאס"א שוקלת להגביל את זמינותו למשימות פחות קריטיות.
כמובן, יש רעיונות ל-GPS חלופי לחלל. ג'וזף גין, מומחה לניווט, יצא לפתח מערכת אוטונומית שתאסוף תמונות של מטרות וחפצים סמוכים, תוך שימוש במיקומים היחסיים שלהם כדי לשלש את הקואורדינטות של החללית - ללא צורך בשליטה קרקעית. הוא מכנה אותה בקיצור מערכת המיקום של החלל העמוק (DPS).
למרות האופטימיות של מנהיגים ואנשי חזון - מדונלד טראמפ ועד אילון מאסק - מומחים רבים עדיין מאמינים שהסיכוי האמיתי של התיישבות מאדים הוא לא עשרות שנים, אלא מאות שנים. יש תאריכים ותוכניות רשמיים, אבל ריאליסטים רבים מודים שכף רגלו של אדם יהיה טוב לדרוך על הכוכב האדום עד 2050. ומשלחות מאוישות נוספות הן פנטזיה טהורה. אחרי הכל, בנוסף לבעיות הנ"ל, יש צורך לפתור בעיה מהותית נוספת - אין כונן לנסיעות מהירה בחלל באמת.
