Главные трудности и вызовы на пути дальнейшего освоения космоса. Часть 2
Из первой части статьи мы узнали о проблемах, с которыми столкнется (и уже сталкивается) человечество в стремлении покорить космос на самом первом этапе. Сегодня поговорим о других испытаниях, которые нам придется преодолеть.
Источник изображения
Чисто не там, где убирают, а там, где не мусорят
С каждым годом околоземное пространство становится всё более опасным местом. Вокруг Земли всё уплотняется оболочка из вращающихся вокруг компонентов ракет, а также отслуживших своё спутников и их обломков. Это серьёзная проблема, поскольку даже небольшой болтик, с гигантской скоростью летящий в околоземном пространстве, при попадании в космический аппарат может стать причиной катастрофы, пробив обшивку или топливный бак, повредив двигатель или иное оборудование. Из-за угрозы столкновения с космическим мусором периодически приходится менять высоту МКС.
По существующим оценкам, сегодня вокруг Земли летает около 17 000 объектов, имеющих размер более 30 см и скорость свыше 28 000 км/ч. Объектов от 1 до 10 см порядка 700 000. Не говоря уже о примерно 4 000 мёртвых спутниках.
Если не предпринимать никаких мер, то однажды наступит день, когда мы вообще не сможем запустить ни одну ракету — все они будут уничтожаться из-за столкновений со всевозможными объектами на орбите, преумножая количество мусора (так называемый синдром Кесслера). Если ничего не делать, то, по прогнозам, мы окажемся "запечатаны" на нашей планете лет через сто. Но это может произойти гораздо раньше, если какая-нибудь страна начнёт уничтожать чужие (или свои) спутники, что может привести к цепной реакции столкновений и взрывному росту количества обломков.
Проблема очистки околоземного космического пространства пока что не имеет решения. Существуют разные проекты, но все они весьма дорогостоящи и малоэффективны. Чтобы хотя бы замедлить процесс замусоривания, нужно оснащать спутники системами принудительного спуска с орбиты в конце срока эксплуатации. Например, оставляя неприкосновенный запас топлива в маневровых двигателях, или разворачивая солнечный парус.
Курс — на звезду
Ещё одной важнейшей проблемой является навигация в космосе. Сегодня для управления космическими аппаратами используются Восточный центр дальней космической связи, сеть ESTRACK и Сеть дальней космической связи NASA, а также китайская и индийская системы управления. От работы этих систем зависят все космические аппараты, запускаемые на орбиты вокруг Земли или к другим небесным телам.
Но с увеличением «поголовья» спутников и космических кораблей все эти сети рано или поздно окажутся перегружены. Предпосылки к этому уже существуют. Поэтому целесообразно начать модернизацию средств управления ради уменьшения удельного объёма передаваемых данных. Например, в NASA планируют устанавливать атомные часы на космические аппараты, что поможет вдвое снизить длительность сеансов связи с целью уточнения местоположения. Также рассматривается возможность использования более широкополосных лазеров для передачи больших объёмов данных, вроде фотографий или видеозаписей.
В любом случае межпланетный корабль должен быть оснащён автономной навигационной системой. Ведь при большом удалении от Земли радиосигнал может идти минуты, и даже часы, что может оказаться недопустимо долго. Кроме того, астроориентация позволяет направлять корабль к цели, но по звёздам вы не вычислите своё текущее местоположение. Одним из способов решения проблемы навигации может стать система, регистрирующая относительное положение окружающих объектов и небесных тел и расстояние до них, и с помощью триангуляции вычисляющая местоположение корабля.
Продолжение следует