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Este artigo abordará um tópico como as naves espaciais do futuro: fotos, descrições e especificações. Antes de passar diretamente ao tema, oferecemos ao leitor uma breve excursão pela história que o ajudará a apreciar Estado atual indústria espacial.

Durante a Guerra Fria, o espaço foi uma das arenas em que se travou o confronto entre os Estados Unidos e a URSS. O principal estímulo para o desenvolvimento da indústria espacial naqueles anos foi justamente o confronto geopolítico entre as superpotências. Enormes recursos foram dedicados a programas de exploração espacial. Por exemplo, o governo dos Estados Unidos gastou aproximadamente 25 mil milhões de dólares num projecto chamado Apollo, cujo principal objectivo era pousar humanos na superfície da Lua. Essa quantia era simplesmente gigantesca para a década de 1970. O programa lunar, que nunca foi destinado a ser realizado, custou ao orçamento da União Soviética 2,5 bilhões de rublos. O desenvolvimento da espaçonave Buran custou 16 milhões de rublos. No entanto, ele estava destinado a fazer apenas um voo espacial.

Programa do ônibus espacial

O seu homólogo americano teve muito mais sorte. O ônibus espacial fez 135 lançamentos. No entanto, este “ônibus” não durou para sempre. Seu último lançamento ocorreu em 8 de julho de 2011. Os americanos lançaram 6 ônibus espaciais durante o programa. Um deles era um protótipo que nunca havia realizado voos espaciais. 2 outros foram completamente catastróficos.

O programa do vaivém espacial dificilmente pode ser considerado um sucesso do ponto de vista económico. Os navios descartáveis ​​revelaram-se muito mais económicos. Além disso, a segurança dos voos de vaivém suscitou dúvidas. Como resultado de dois desastres ocorridos durante sua operação, 14 astronautas foram vítimas. No entanto, a razão para resultados de viagens tão ambíguos não reside nas imperfeições técnicas das naves, mas na complexidade do próprio conceito de nave espacial destinada a utilização reutilizável.

A importância da espaçonave Soyuz hoje

Como resultado, a Soyuz, nave espacial descartável da Rússia que foi desenvolvida na década de 1960, tornou-se o único veículo a realizar voos tripulados para a ISS atualmente. Deve-se notar que isso não significa que sejam superiores ao ônibus espacial. Eles têm uma série de desvantagens significativas. Por exemplo, a sua capacidade de carga é limitada. Além disso, o uso de tais dispositivos leva ao acúmulo de detritos orbitais que permanecem após sua operação. Muito em breve, os voos espaciais na Soyuz se tornarão história. Hoje não existem alternativas reais. As naves espaciais do futuro ainda estão em desenvolvimento, cujas fotos são apresentadas neste artigo. O enorme potencial inerente ao conceito de navios reutilizáveis ​​permanece muitas vezes tecnicamente irrealizável, mesmo nos nossos tempos.

Declaração de Barack Obama

Barack Obama anunciou em julho de 2011 que o principal objetivo dos astronautas norte-americanos nas próximas décadas é voar para Marte. O programa espacial Constellation tornou-se um dos programas que a NASA está implementando como parte do voo a Marte e da exploração da Lua. Para estes fins, é claro, precisamos de novas naves espaciais do futuro. Como vão as coisas com seu desenvolvimento?

Nave espacial Órion

As principais esperanças estão na criação da Orion, uma nova espaçonave, bem como nos veículos de lançamento Ares-5 e Ares-1 e no módulo lunar Altair. Em 2010, o governo dos Estados Unidos decidiu encerrar o programa Constellation, mas, apesar disso, a NASA ainda teve a oportunidade de desenvolver ainda mais o Orion. O primeiro voo de teste não tripulado está planejado para um futuro próximo. Supõe-se que o aparelho se afastará 6 mil km da Terra durante este vôo. Isto é cerca de 15 vezes maior que a distância a que a ISS está localizada do nosso planeta. Após o voo de teste, a nave seguirá para a Terra. O novo aparelho pode entrar na atmosfera a uma velocidade de 32 mil km/h. Neste indicador, o Orion supera o lendário Apollo em 1,5 mil km/h. O primeiro lançamento tripulado está previsto para 2021.

De acordo com os planos da NASA, o papel dos veículos de lançamento desta nave será o Atlas-5 e o Delta-4. Foi decidido abandonar o desenvolvimento de Ares. Além disso, os americanos estão projetando o SLS, um novo veículo de lançamento, para explorar o espaço profundo.

Conceito de Órion

Orion é uma espaçonave parcialmente reutilizável. Está conceitualmente mais próximo da Soyuz do que do Shuttle. A maioria das futuras espaçonaves são parcialmente reutilizáveis. Este conceito pressupõe que a cápsula líquida da nave possa ser reutilizada após pousar na Terra. Isso permitirá combinar a eficiência operacional da Apollo e da Soyuz com a praticidade funcional das espaçonaves reutilizáveis. Esta decisão constitui uma fase transitória. Aparentemente, num futuro distante, todas as naves espaciais do futuro se tornarão reutilizáveis. Esta é a tendência de desenvolvimento da indústria espacial. Portanto, podemos dizer que o Buran soviético é um protótipo da nave espacial do futuro, assim como o ônibus espacial americano. Eles estavam muito à frente de seu tempo.

CST-100

As palavras “prudência” e “praticidade” parecem descrever melhor os americanos. O governo deste país decidiu não colocar todas as ambições espaciais nos ombros de Orion. Hoje, a pedido da NASA, várias empresas privadas estão desenvolvendo suas próprias naves espaciais do futuro, que são projetadas para substituir os dispositivos utilizados hoje. A Boeing, por exemplo, está desenvolvendo a CST-100, uma espaçonave parcialmente reutilizável e tripulada. Destina-se a viagens curtas na órbita da Terra. Sua principal tarefa será a entrega de carga e tripulação à ISS.

Lançamentos planejados do CST-100

Até sete pessoas podem compor a tripulação do navio. Durante o desenvolvimento do CST-100, foi dada atenção Atenção especial conforto dos astronautas. Seu espaço habitacional foi significativamente aumentado em comparação com os navios da geração anterior. É provável que o CST-100 seja lançado usando veículos de lançamento Falcon, Delta ou Atlas. Atlas-5 é a opção mais adequada. O navio pousará com airbags e pára-quedas. De acordo com os planos da Boeing, toda uma série de lançamentos de testes aguarda o CST-100 em 2015. Os primeiros 2 voos serão não tripulados. Sua principal tarefa é lançar o dispositivo em órbita e testar sistemas de segurança. Uma atracação tripulada com a ISS está planejada durante o terceiro vôo. Se testado com sucesso, o CST-100 substituirá muito em breve a Progress e a Soyuz, a espaçonave russa que atualmente detém o monopólio dos voos tripulados para a ISS.

Desenvolvimento de "Dragão"

Outra nave privada projetada para entregar tripulação e carga à ISS será um dispositivo desenvolvido pela SpaceX. Este é o "Dragão" - um navio monobloco parcialmente reutilizável. Está prevista a construção de 3 modificações deste dispositivo: autônomo, de carga e tripulado. Assim como o CST-100, a tripulação pode ter até sete pessoas. O navio em sua modificação de carga pode transportar 4 pessoas e 2,5 toneladas de carga.

Eles também querem usar o Dragão para um voo para Marte no futuro. Para tanto, está sendo criada uma versão especial deste navio chamada “Red Dragon”. O voo não tripulado deste dispositivo ao Planeta Vermelho ocorrerá, de acordo com os planos da liderança espacial dos EUA, em 2018.

Característica de design do "Dragão" e primeiros voos

A reutilização é uma das características do "Dragon". Os tanques de combustível e parte dos sistemas de energia após o vôo descerão junto com a cápsula viva para a Terra. Eles podem então ser usados ​​novamente para voos espaciais. Este recurso de design distingue o Dragon da maioria dos outros. desenvolvimentos promissores. "Dragon" e CST-100 num futuro próximo irão complementar-se e servir como uma "rede de segurança". Se um destes tipos de navios não puder, por algum motivo, cumprir as tarefas que lhe são atribuídas, outro assumirá parte do seu trabalho.

O Dragão foi lançado em órbita pela primeira vez em 2010. O voo de teste não tripulado foi concluído com sucesso. E em 2012, no dia 25 de maio, esse dispositivo atracou na ISS. Naquela época, a nave não possuía sistema de acoplagem automática, sendo necessário utilizar o manipulador da estação espacial para implementá-lo.

"Caçador de Sonhos"

"Dream Chaser" é outro nome para as naves espaciais do futuro. É impossível não falar deste projeto da empresa SpaceDev. Além disso, 12 empresas parceiras, 3 universidades dos EUA e 7 centros da NASA participaram do seu desenvolvimento. Esta nave é significativamente diferente de outros desenvolvimentos espaciais. Parece um ônibus espacial em miniatura e pode pousar da mesma forma que um avião normal. Suas principais tarefas são semelhantes às do CST-100 e do Dragon. O dispositivo foi projetado para levar tripulação e carga à órbita baixa da Terra e será lançado lá usando o Atlas-5.

O que nós temos?

Como pode a Rússia responder? Como serão as naves espaciais russas do futuro? Em 2000, a RSC Energia iniciou o projeto do complexo espacial Clipper, que é um complexo espacial multifuncional. Esta espaçonave é reutilizável, lembrando um pouco a aparência de um ônibus espacial, de tamanho reduzido. Ele foi projetado para solucionar diversos problemas, como entrega de cargas, turismo espacial, evacuação da tripulação da estação, voos para outros planetas. Certas esperanças foram depositadas neste projeto.

Supunha-se que as naves espaciais do futuro da Rússia seriam construídas em breve. No entanto, devido à falta de financiamento, estas esperanças tiveram de ser abandonadas. O projeto foi encerrado em 2006. As tecnologias desenvolvidas ao longo dos anos estão previstas para serem utilizadas na concepção do PTS, também conhecido como Projeto Rus.

Recursos do PTS

As melhores naves espaciais do futuro, como acreditam os especialistas da Rússia, são as PPTS. É este sistema espacial que estará destinado a se tornar uma nova geração de espaçonaves. Será capaz de substituir o Progress e o Soyuz, que estão rapidamente se tornando obsoletos. O desenvolvimento deste navio, assim como o Clipper no passado, está sendo desenvolvido hoje pela RSC Energia. PTK NK se tornará a modificação básica deste complexo. A sua principal tarefa, novamente, será entregar tripulação e carga à ISS. Porém, em um futuro distante, há o desenvolvimento de modificações que poderão voar até a Lua, bem como realizar diversas missões de pesquisa de longo prazo.

O próprio navio deverá tornar-se parcialmente reutilizável. A cápsula líquida será reutilizada após o pouso, mas o compartimento de propulsão não. Uma característica curiosa deste navio é a capacidade de pousar sem pára-quedas. O sistema a jato será utilizado para frenagem e pouso na superfície terrestre.

Novo cosmódromo

Ao contrário da Soyuz, que decola do cosmódromo de Baikonur, localizado no Cazaquistão, as novas espaçonaves estão previstas para serem lançadas a partir do cosmódromo de Vostochny, que está sendo construído na região de Amur. A tripulação será composta por 6 pessoas. O dispositivo também pode transportar cargas de até 500 kg. A versão não tripulada do navio pode entregar cargas de até 2 toneladas.

Desafios enfrentados pelos desenvolvedores PTS

Um dos principais problemas do projeto PTS é a falta de veículos lançadores com as características necessárias. Os principais aspectos técnicos da espaçonave já foram resolvidos, mas a falta de um veículo lançador coloca seus desenvolvedores em uma posição muito difícil. A expectativa é que tenha características próximas do Angara, desenvolvido na década de 90.

Outra questão importante, curiosamente, é o propósito do design do PTS. A Rússia hoje dificilmente pode dar-se ao luxo de implementar programas ambiciosos para a exploração de Marte e da Lua, semelhantes aos que estão a ser implementados pelos Estados Unidos. Mesmo que o complexo espacial seja desenvolvido com sucesso, muito provavelmente a sua única tarefa continuará a ser a entrega de tripulação e carga à ISS. O início dos testes do PTS foi adiado para 2018. A essa altura, as espaçonaves promissoras dos Estados Unidos provavelmente já assumirão as funções desempenhadas hoje pelas espaçonaves russas Progress e Soyuz.

Perspectivas vagas para voos espaciais

É um facto que o mundo de hoje permanece desprovido do romance dos voos espaciais. É claro que não se trata de turismo espacial e lançamentos de satélites. Não há necessidade de se preocupar com essas áreas da astronáutica. Os voos para a ISS são muito importantes para a indústria espacial, mas o tempo de permanência em órbita da própria ISS é limitado. Esta estação está prevista para ser liquidada em 2020. E as naves espaciais tripuladas do futuro são parte integral programa específico. É impossível desenvolver um novo dispositivo se não houver ideia das tarefas que ele enfrenta. Novas futuras naves espaciais estão sendo projetadas nos Estados Unidos não apenas para entregar tripulações e carga à ISS, mas também para voos para a Lua e Marte. No entanto, estas tarefas estão tão longe das preocupações terrestres quotidianas que dificilmente deveríamos esperar avanços significativos no campo da astronáutica nos próximos anos. As ameaças espaciais continuam a ser uma fantasia, por isso não faz sentido projetar naves espaciais de combate do futuro. E, claro, os poderes da Terra têm muitas outras preocupações além de lutar entre si por um lugar em órbita e por outros planetas. A construção de dispositivos como as naves espaciais militares do futuro é, portanto, também impraticável.

As pessoas já estão acostumadas com voos espaciais de espaçonaves automáticas e tripuladas. Hoje, quinze anos depois de a humanidade ter entrado no espaço, eles deixam de ser uma sensação. Com efeito, após a criação da primeira estação orbital tripulada, vários tipos de missões realizadas pelas naves espaciais da série Soyuz, fotografar a Lua e Marte através de estações automáticas interplanetárias, explorar directamente a atmosfera de Vénus, caminhar na Lua por astronautas americanos, triunfal ataques às estações automáticas Luna-16 ", "Luna-17" e "Luna-20" e, finalmente, o pouso suave de espaçonaves na superfície de Vênus e Marte, parece que não existe mais uma tarefa tão espetacular em exploração espacial que agora chamaria a atenção da humanidade. Agora, se os astronautas voassem por anos e para muito, muito longe, em algum lugar, digamos, para Marte, para Saturno ou para os satélites de Júpiter, então isso, aparentemente, capturaria novamente a imaginação dos terráqueos.

E, no entanto, o tom da avaliação não é demasiado casual? nível moderno exploração espacial? Poderiam as pessoas há duzentos, cem ou mesmo quinze anos imaginar que acontecimentos preocupariam o mundo no início dos anos setenta do nosso século? Conseguimos o que sonharam nossos ancestrais, que criaram lendas e contos de fadas sobre voar para o céu, para a Lua e também para os planetas mais próximos.

As realizações práticas, como vemos hoje, ultrapassaram as suas previsões mais loucas, que ainda ontem nos pareciam irrealistas. Este é o heroísmo da nossa vida cotidiana. Ou melhor, o heroísmo e a vida cotidiana são inseparáveis. E, portanto, a astronáutica de hoje precisa ser vista tanto através do prisma da história, analisando a cadeia de conquistas no caminho até ela, quanto através do prisma do futuro. Então nosso trabalho hoje aparecerá diante de nós em sua verdadeira grandeza. O período de surpresa entusiástica com as façanhas cósmicas é por vezes substituído por reflexões sérias sobre o futuro cósmico do nosso século. Falamos cada vez menos em recordes e cada vez mais em como os voos espaciais nos ajudarão, terráqueos, na nossa tarefa mais difícil e mais longa: compreender a natureza que nos rodeia.

Qual é o desenvolvimento da astronáutica no futuro próximo? Respondendo a esta pergunta, o Acadêmico B. N. Petrov, no artigo “Olhando para o Futuro”, em particular, escreveu: “As principais tarefas do estudo do espaço próximo à Terra continuarão sendo o estudo mais aprofundado da alta atmosfera da Terra, magnetosfera, solar-terrestre conexões, raios cósmicos, fontes extragalácticas de radiação e outros problemas de interesse para a ciência moderna. Os aspectos práticos da utilização da tecnologia espacial desempenharão um papel cada vez mais importante. As comunicações espaciais e a televisão começarão a desenvolver-se a um ritmo rápido. Com o tempo, também surgirá um sistema mundial de meteorologia espacial com instalações eficientes de processamento de informações e uso extensivo de tecnologia informática. Num futuro mais distante, pelo menos o controlo parcial do clima tornar-se-á, sem dúvida, uma realidade. Os satélites de navegação terrestre fornecerão resultados práticos importantes. »

Milhares de cientistas, engenheiros e técnicos já procuram hoje novas soluções, lançando as bases de naves espaciais que dentro de alguns anos substituirão aquelas que já percorrem o Universo.

www.electrosad.ru

O lançamento dos satélites Glonass no Oceano Pacífico devido à falta de combustível mostra mais uma vez que o factor de fornecimento de energia desempenha um papel vital na exploração do espaço próximo e distante, pelo que os próximos 10-20 anos serão gastos no desenvolvimento e pesquisa para novos motores e fontes de energia, sem os quais a fuga para dentro do sistema solar com retorno garantido é simplesmente irrealista.

Até agora, a tecnologia e os equipamentos nos permitem explorar apenas o espaço próximo, dentro da órbita da Lua. E então, os equipamentos existentes têm restrições estritas quanto à massa da carga transportada.

Agora e no futuro, a disponibilidade energética é o primeiro sinal do nível de desenvolvimento da civilização. No dia a dia é conforto e informação. Na produção, são novos materiais, novos produtos industriais e eletrodomésticos. Mas não só. Se você pensar bem, esses são sucessos na exploração do espaço próximo e distante e de outros planetas.

A primeira flor desabrochou no espaço - o astronauta postou esta legenda sob uma fotografia de uma flor de áster zínia desabrochando.

Uma experiência sobre o cultivo de vegetais e plantas no espaço foi realizada a bordo da ISS há cerca de um ano. Os primeiros brotos de repolho foram cultivados e congelados com sucesso na estação no ano passado, após o que foram enviados de volta à Terra em outubro de 2014. Depois que os cientistas se certificaram de que a couve cósmica era segura para o corpo humano, a NASA aprovou outro experimento - a primeira vez que a colheita cultivada no espaço foi consumida.

A instalação Veggie é um conjunto de cápsulas especiais com sementes de repolho e outras culturas, solo e lâmpadas LED especiais azuis, verdes e vermelhas que estimulam o crescimento das plantas em condições de leveza e ausência de luz visível.

Desta vez, Veggie não cultivou vegetais comestíveis, mas plantas ornamentais - ásteres zínia. A tripulação da ISS observará o florescimento das flores de áster e também tentará testar se elas são capazes de polinizar no espaço e se podem dar à luz.

Fontes: futurocosmos.ucoz.ru, otradnoe-2.narod.ru, www.electrosad.ru, vk.com, galspace.spb.ru

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A humanidade há muito vem fazendo planos para o futuro dos voos espaciais profundos. Mas como serão esses voos? Que tipo de naves usaremos para navegar pelas extensões do Universo?

Serão essas naves tão grandes que haja espaço suficiente dentro delas para construir assentamentos ou mesmo cidades inteiras, como vimos mais de uma vez em muitos filmes de ficção científica? Ou serão mais realistas e representarão grandes estações espaciais orbitais? A questão principal deste artigo é quão próximos da realidade estão os conceitos de colônias espaciais propostos na ficção científica.

Estações espaciais gigantes do tamanho da lua. Enormes estações em forma de anel circulando na órbita de mundos alienígenas. Grandes cidades à deriva na atmosfera de planetas alienígenas. Hoje vamos considerar todos esses conceitos e descobrir como eles são viáveis.

Comentando esta ou aquela ideia estará Cindy Du, pesquisadora e doutoranda do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, uma pessoa que acredita francamente que o projeto Mars One está fadado ao fracasso desde o início, e uma cientista que escreveu um sério trabalho científico, que aborda questões relacionadas ao nosso possível vida futura no espaço.

Segundo Du, há três coisas a considerar quando se considera qualquer possibilidade de habitação humana no espaço. Precisamos de considerar o habitat, o que queremos desse habitat e qual o seu tamanho. São estes três critérios que podem indicar a possibilidade ou impossibilidade de todo o empreendimento. Portanto, vejamos as diversas opções de habitação espacial que a ficção científica nos oferece e descubramos o quão realista e racional é a sua utilização.

Estação espacial móvel como a Estrela da Morte

Quase todo fã de filmes de ficção científica sabe o que é a Estrela da Morte. Esta é uma grande estação espacial cinza e redonda do épico filme Star Wars, que se parece muito com a Lua. Este é um destruidor de planetas intergaláctico, que é essencialmente um planeta artificial feito de aço e habitado por tropas de choque.

Podemos realmente construir um planeta artificial e vagar nele pelas extensões da galáxia? Em teoria - sim. Isto por si só exigirá uma quantidade incrível de recursos humanos e financeiros.

“Uma estação do tamanho da Estrela da Morte exigiria um enorme suprimento de materiais para ser construída”, diz Du.

A questão da construção da Estrela da Morte - sem brincadeira - foi até levantada pela Casa Branca americana, depois que a sociedade enviou uma petição correspondente para consideração. A resposta oficial das autoridades foi que seriam necessários 852 milhões de dólares apenas para o aço de construção.

Vamos supor que o dinheiro não seja um problema e que a Estrela da Morte tenha sido realmente construída. Qual é o próximo? E então a boa e velha física entra em ação. E isso acabará sendo um problema real.

“Ser capaz de impulsionar a Estrela da Morte através do espaço exigiria uma quantidade de energia sem precedentes”, continua Du.

“A massa da estação será equivalente à massa de Deimos, um dos satélites de Marte. A humanidade simplesmente não tem as capacidades e as tecnologias necessárias para construir um motor capaz de mover tais gigantes.”

Estação orbital "Deep Space 9"

Então, descobrimos que a Estrela da Morte é grande demais (pelo menos na opinião de hoje) para viagens no espaço. Talvez alguma estação espacial menor, como a Deep Space 9, onde acontecem os eventos da série Star Trek (1993-1999), nos ajude. Nesta série, a estação está localizada em órbita do planeta fictício Bajor e é um excelente habitat e um verdadeiro centro comercial galáctico.

“Novamente, seriam necessários muitos recursos para construir uma estação como esta”, diz Du.

“A questão principal é: devemos entregar material necessário para o planeta em cuja órbita haverá futura estação, ou para extrair os recursos necessários no local, digamos, em algum asteróide ou satélite de um dos planetas locais?”

Du diz que agora custa cerca de US$ 20 mil para entregar cada quilograma de carga útil ao espaço, na órbita baixa da Terra. Diante disso, provavelmente faria mais sentido enviar algum tipo de espaçonave robótica para extrair um dos asteróides locais do que entregá-lo ao local. material necessário da Terra.

Outra questão que exigirá uma solução obrigatória será, evidentemente, a questão do suporte de vida. No mesmo " Jornada nas Estrelas“A estação Deep Space 9 não era completamente autônoma. Era um centro comercial galáctico, com novos suprimentos trazidos por vários mercadores, bem como remessas do planeta Bajor. De acordo com Du, a construção de tais estações espaciais para habitação exigirá, de qualquer forma, missões periódicas para fornecer novos alimentos.

“Uma estação deste tamanho provavelmente funcionaria criando e combinando o uso de meios biológicos (como o cultivo de algas para nutrição) e sistemas de suporte à vida baseados em processos de engenharia química, como a ISS”, explica Du.

“Esses sistemas não serão completamente autônomos. Eles exigirão manutenção periódica, reposição de água, oxigênio, fornecimento de novas peças de reposição e assim por diante.”

Estação de Marte como no filme "Missão a Marte"

Há muitas bobagens de fantasia reais neste filme. Tornado em Marte? Obeliscos alienígenas místicos? Mas o que mais confunde é o fato descrito no filme de que em Marte é muito fácil arranjar uma casa para você e se abastecer de água e oxigênio. Deixado sozinho em Marte, o personagem do ator Don Cheadle explica que conseguiu sobreviver no Planeta Vermelho criando uma pequena horta.

"Funciona. Eu lhes dou luz e dióxido de carbono, eles me dão oxigênio e comida.”

Se é tão fácil, então o que ainda estamos fazendo aqui na Terra?

“Em teoria, é realmente possível criar uma estufa marciana. No entanto, o cultivo de plantas possui vários recursos. E se compararmos os custos trabalhistas do cultivo de plantas em Marte e o custo de entrega de produtos prontos da Terra ao Planeta Vermelho, então será mais fácil e barato entregar produtos prontos e embalados, complementando os suprimentos com apenas uma porção de culturas cultivadas que apresentam um grau de produtividade muito elevado. Além disso, você precisará escolher plantas com ciclo mínimo de maturação. Por exemplo, várias culturas para salada.”

Apesar da crença de Cheadle de que existem conexões estreitas entre plantas e humanos (isso pode ser verdade na Terra), nas duras condições climáticas de Marte, as plantas e os humanos se encontrarão em um ambiente completamente antinatural para eles. Também não devemos esquecer aspectos como as diferenças na intensidade da fotossíntese das culturas agrícolas. O cultivo de plantas exigirá sistemas fechados complexos para controlar o meio ambiente. E esta é uma tarefa muito séria, pois neste caso as pessoas e as plantas terão que compartilhar uma única atmosfera. A resolução deste problema na prática exigirá a utilização de estufas isoladas para o crescimento, mas isto, por sua vez, aumentará o custo global.

Cultivar plantas pode ser uma boa ideia, mas é melhor estocar provisões extras para levar antes do voo só de ida.

Cidade das Nuvens. Uma cidade flutuando na atmosfera do planeta

A famosa “cidade nas nuvens” de Lando Calrissian em Star Wars parece uma ideia bastante interessante para ficção científica. No entanto, poderiam os planetas com uma atmosfera muito densa, mas uma superfície dura, ser uma plataforma adequada para a sobrevivência e até mesmo a prosperidade da humanidade? Especialistas da NASA acreditam que isso é realmente possível. E o candidato mais adequado para o papel de tal planeta em nosso sistema solar é Vênus.

O Centro de Pesquisa Langley estudou essa ideia uma vez e ainda está trabalhando em conceitos de espaçonaves que poderiam enviar humanos para a atmosfera superior de Vênus. Já escrevemos que construir uma estação gigante do tamanho de uma cidade será uma tarefa muito difícil, quase impossível, mas encontrar uma resposta para a questão de como manter uma espaçonave na atmosfera superior pode ser ainda mais difícil.

“A reentrada atmosférica é um dos testes mais difíceis dos voos espaciais”, diz Du.

“Você nem imagina os “7 minutos de horror” que o Curiosity teve que suportar ao pousar em Marte. E manter uma estação residencial gigante na alta atmosfera será muito mais difícil. Ao entrar na atmosfera a uma velocidade de vários milhares de quilômetros por segundo, você precisará ativar os sistemas de frenagem e estabilização do veículo na atmosfera em questão de minutos. Caso contrário, você simplesmente irá falhar.”

Mais uma vez, uma das vantagens da cidade voadora de Calrissian é o acesso constante ao ar limpo e fresco, que pode ser completamente esquecido se estivermos a falar das condições reais e em particular das condições de Vénus. Além disso, será necessário desenvolver trajes espaciais especiais, com os quais as pessoas poderão descer e reabastecer os suprimentos de materiais na superfície infernal deste planeta. Du tem algumas ideias sobre isso:

“Para habitação atmosférica, dependendo do local escolhido, você pode, por exemplo, limpar a atmosfera ao redor da estação (em Vênus você pode reciclar CO2 em O2, por exemplo), ou pode enviar mineradores robóticos para a superfície usando um cabo, por exemplo, para extração de minerais e sua posterior entrega à estação. Nas condições de Vénus, esta será novamente uma tarefa extremamente difícil.”

No geral, a ideia da Cidade das Nuvens não parece nada correta sob muitos ângulos.

A nave gigante "Axiom" do desenho animado "WALL-E"

O impressionante e comovente filme de ficção científica WALL-E oferece uma versão relativamente realista do êxodo da humanidade da Terra. Enquanto os robôs tentam limpar a superfície da Terra dos detritos acumulados nela, as pessoas voam para longe do sistema para o espaço profundo em uma nave espacial gigante. Parece bastante realista, certo? Já aprendemos como fazer naves espaciais, então vamos torná-las maiores?

Na verdade, essa ideia é, segundo Du, quase a mais irrealista da lista proposta neste artigo.

“O cartoon mostra que a nave Axiom está em situação muito espaço profundo. Portanto, muito provavelmente, ele não terá acesso a nenhum recurso externo que possa ser necessário para manter a vida no navio. Por exemplo, como a nave estará localizada longe do nosso Sol ou de qualquer outra fonte de energia solar, provavelmente operará com base Reator nuclear. A população do navio é de vários milhares de pessoas. Todos eles precisam comer, beber e respirar ar. Todos esses recursos precisam ser retirados de algum lugar, e também não esquecer da reciclagem dos resíduos que certamente irão se acumular com a utilização desses recursos.”

“Mesmo que usemos algum tipo de sistema de suporte biológico de vida de altíssima tecnologia, estar em um ambiente espacial que não é capaz de reabastecer a espaçonave com as quantidades necessárias de energia significará que todos esses sistemas de suporte de vida não serão capazes de apoiar os processos biológicos a bordo. Resumindo, a opção com uma nave gigante parece a mais fantástica.”

Mundo do anel. Elísio

Os mundos em anel, como os retratados no filme de ação de ficção científica Elysium ou no videogame Halo, são talvez um dos mais ideias interessantes para futuras estações espaciais. Em Elysium, a estação fica próxima da Terra e, se ignorarmos seu tamanho, tem um certo grau de realismo. No entanto, o maior problema aqui é a sua “abertura”, que é pura fantasia apenas na aparência.

“Talvez a questão mais controversa sobre Elysium seja a sua abertura ao ambiente espacial”, explica Du.

“O filme mostra uma nave espacial pousando em um gramado depois de chegar do espaço sideral. Não há portões de ancoragem ou algo parecido. Mas tal estação deve estar completamente isolada do ambiente externo. Caso contrário, a atmosfera aqui não durará muito. Talvez as áreas abertas da estação pudessem ser protegidas por algum tipo de campo invisível que permitiria a entrada da luz solar no interior e sustentaria a vida nas plantas e árvores ali plantadas. Mas por enquanto isso é apenas fantasia. Não existem tais tecnologias."

A própria ideia de uma estação em forma de anéis é maravilhosa, mas até agora irrealizável.

Cidades subterrâneas como em "Matrix"

A trilogia Matrix realmente se passa na Terra. Porém, a superfície do planeta é habitada por robôs assassinos e, portanto, nossa casa parece um mundo estranho e muito inóspito. Para sobreviver, as pessoas tiveram que ir para a clandestinidade, mais perto do centro do planeta, onde tudo ainda é quente e seguro. O principal problema nessas circunstâncias da vida real, além, é claro, da dificuldade de transporte dos equipamentos que serão necessários para a criação de uma colônia subterrânea, será manter contato com o resto da humanidade. Du explica essa complexidade usando o exemplo de Marte:

“As colônias subterrâneas podem encontrar problemas de comunicação entre si. A comunicação entre as colônias subterrâneas em Marte e na Terra exigirá a criação de poderosas linhas de comunicação separadas e satélites orbitais que servirão como ponte para a transmissão de mensagens entre os dois planetas. Se for necessária uma linha de comunicação permanente, neste caso será necessária a utilização de pelo menos um satélite adicional, que ficará localizado na órbita do Sol. Ele receberá o sinal e o enviará para a Terra quando nosso planeta e Marte estiverem em lados opostos da estrela.”

Asteróide terraformado como no romance "2312"

No romance de Kim Stanley Robinson, as pessoas terraformaram um asteróide e construíram nele uma espécie de terrário, no qual a gravidade artificial é criada devido à força centrípeta.

O especialista da NASA Al Globus afirma que o mais importante será resolver a questão da estanqueidade dos asteroides, visto que a maioria deles parecem ser essencialmente grandes pedaços de vários “lixos” espaciais. Além disso, o especialista afirma que os asteroides são muito difíceis de girar e mudar o centro de sua gravidade exigirá algum esforço para ajustar seu curso.

“No entanto, construir uma estação espacial num asteroide é realmente possível. Será necessário apenas encontrar o maior e mais adequado pedaço de rocha voadora”, diz Du.

“O que é interessante é que a NASA está planejando algo semelhante com sua missão de redirecionamento de asteroides”.

“Uma das tarefas é selecionar o asteroide mais adequado com estrutura, formato e órbita desejados. Havia conceitos segundo os quais se considerava a questão de colocar um asteróide em órbitas periódicas entre a Terra e Marte. O comportamento dos asteróides, neste caso, mudou de tal forma que eles atuariam como transportadores entre os dois planetas. A massa adicional em torno do asteroide, por sua vez, proporcionou proteção contra os efeitos da radiação cósmica."

“A principal tarefa associada a este conceito seria mover um asteroide potencialmente habitável para uma determinada órbita (isso exigiria tecnologias que não possuímos atualmente), bem como a extração e processamento de minerais neste asteroide. Também não temos experiência nisso ainda.”

“O tamanho e a densidade de tal objeto são mais adequados para enviar uma equipe de 4 a 6 pessoas para lá, em vez de construir algo no nível de uma colônia. E a NASA está agora se preparando para isso.”

Dragon (SpaceX) é uma espaçonave de transporte privado da empresa SpaceX, desenvolvida por encomenda da NASA, projetada para entregar e devolver cargas úteis e, no futuro, pessoas à Estação Espacial Internacional.
O navio Dragon está sendo desenvolvido em diversas modificações: cargueiro, tripulado “Dragon v2” (tripulação de até 7 pessoas), carga-passageiro (tripulação de 4 pessoas + 2,5 toneladas de carga), peso máximo do navio com carga em a ISS pode ter 7,5 toneladas, também uma modificação para voos autônomos (DragonLab).

No dia 29 de maio de 2014, a empresa apresentou uma versão tripulada do veículo reutilizável Dragon, que permitirá à tripulação não só chegar à ISS, mas retornar à Terra com total controle do procedimento de pouso. A cápsula Dragon poderá acomodar sete astronautas ao mesmo tempo. Ao contrário da versão cargueira, ele é capaz de atracar na ISS de forma independente, sem a utilização do manipulador da estação. Astronautas principais e painel de controle. Afirma-se também que a cápsula de descida será reutilizável, o primeiro voo não tripulado está previsto para 2015 e o voo tripulado para 2016.
Em julho de 2011, soube-se que o Ames Research Center estava desenvolvendo o conceito da missão de exploração Red Dragon Mars usando o porta-aviões Falcon Heavy e a cápsula SpaceX Dragon.

NAVE ESPACIAL DOIS

A SpaceShipTwo (SS2) é uma espaçonave suborbital privada, tripulada e reutilizável. Faz parte do programa Tier One fundado por Paul Allen e é baseado em projeto de sucesso Nave Espacial One.
O dispositivo será entregue na altitude de lançamento (cerca de 20 km) utilizando a aeronave White Knight Two (WK2). A altitude máxima de voo é de 135-140 km (de acordo com informações da BBC) ou 160-320 km (de acordo com entrevista com Burt Rutan), o que aumentará o tempo de ausência de gravidade para 6 minutos. Sobrecarga máxima - 6 g. Todos os voos estão programados para começar e terminar no mesmo aeroporto em Mojave, Califórnia. O preço inicial esperado do ingresso é de US$ 200 mil. O primeiro vôo de teste ocorreu em março de 2010. Estão planejados cerca de cem voos de teste. Início da operação comercial - não antes de 2015.

CAÇADOR DE SONHOS

Dream Chaser é uma espaçonave tripulada reutilizável desenvolvida pela empresa americana SpaceDev. A nave foi projetada para entregar carga e tripulações de até 7 pessoas à órbita baixa da Terra.
Em janeiro de 2014, foi anunciado que o primeiro voo de teste orbital não tripulado estava programado para ser lançado em 1º de novembro de 2016; Se o programa de testes for concluído com sucesso, o primeiro voo tripulado ocorrerá em 2017.
Dream Chaser será lançado ao espaço no topo de um foguete Atlas 5. Pouso - horizontal, avião. Supõe-se que será possível não apenas planejar, como o ônibus espacial, mas também voar de forma independente e pousar em qualquer pista com pelo menos 2,5 km de comprimento. O corpo do aparelho é feito de materiais compósitos, com proteção térmica cerâmica, a tripulação é de duas a sete pessoas.

NOVO SHEPARD

Projetado para uso no turismo espacial, o New Shepard é um veículo de lançamento reutilizável da Blue Origin que terá capacidade de decolagem e pouso vertical. Blue Origin é uma empresa de propriedade do fundador e empresário da Amazon.com, Jeff Bezos. New Shepard começará a viajar para altitudes suborbitais e também conduzirá experimentos no espaço e, em seguida, realizará um pouso vertical para alimentar, recuperar e reutilizar o veículo.
A espaçonave reutilizável New Shepard é capaz de decolar e pousar verticalmente.
De acordo com a ideia dos desenvolvedores, o New Shepard pode ser usado para levar pessoas e equipamentos ao espaço a uma altitude suborbital de cerca de 100 km acima do nível do mar. Nesta altitude é possível realizar experimentos em condições de microgravidade. Observa-se que a espaçonave pode acomodar até três tripulantes a bordo. Após a partida vertical do aparelho, o compartimento do motor (ocupa cerca de 3/4 de todo o aparelho, localizado na parte inferior) funciona por 2,5 minutos. Além disso, o compartimento do motor é separado da cabine e faz um pouso vertical independente. A cabine com a tripulação, após a conclusão de todos os trabalhos planejados em órbita, é capaz de pousar sozinha, estando prevista a utilização de pára-quedas para sua descida e pouso.

ÓRION, MPCV

Orion, MPCV, é uma espaçonave tripulada multimissão parcialmente reutilizável dos EUA, desenvolvida desde meados dos anos 2000 como parte do programa Constellation. O objetivo deste programa era devolver os americanos à Lua, e a nave Orion tinha como objetivo entregar pessoas e cargas à Estação Espacial Internacional e para voos à Lua, bem como a Marte no futuro.
Inicialmente, o voo de teste da espaçonave estava previsto para 2013, o primeiro voo tripulado com tripulação de dois astronautas estava previsto para 2014 e o início dos voos à Lua para 2019-2020. No final de 2011, presumia-se que o primeiro voo sem astronautas ocorreria em 2014, e o primeiro voo tripulado em 2017. Em dezembro de 2013, foram anunciados planos para o primeiro voo de teste não tripulado (EFT-1) utilizando o Delta 4 em setembro de 2014. O primeiro lançamento não tripulado usando o veículo de lançamento SLS está planejado para 2017. Em março de 2014, o primeiro voo de teste não tripulado (EFT-1) utilizando a transportadora Delta 4 foi adiado para dezembro de 2014.
A espaçonave Orion transportará carga e astronautas ao espaço. Ao voar para a ISS, a tripulação do Orion pode incluir até 6 astronautas. Foi planejado o envio de quatro astronautas na expedição à Lua. A nave Orion deveria garantir a entrega de pessoas à Lua para uma longa estadia nela, a fim de posteriormente preparar um voo tripulado para Marte.

MARCA LINCE

O objetivo principal do Lynx Mark I será o turismo. Decolando horizontalmente de um aeródromo convencional, a máquina ganhará altitude de até 42 quilômetros, mantendo uma velocidade duas vezes maior que a do som. Então os motores serão desligados, mas o Lynx Mark I subirá por inércia mais 19 quilômetros. No pico da faixa de altitude disponível para o navio, ele experimentará aproximadamente quatro minutos de ausência de peso, após os quais entrará novamente na atmosfera e, planando, pousará no campo de aviação. A sobrecarga máxima durante a descida será de 4 g. O vôo inteiro não levará mais de meia hora. Ao mesmo tempo, o avião-foguete foi projetado para trabalhos intensivos: quatro voos por dia com manutenção a cada 40 voos (10 dias de voos).
Do ponto de vista do turismo espacial, o dispositivo apresenta uma série de vantagens inegáveis, sendo a principal delas a velocidade não muito elevada tanto na subida como na descida. Isso permite que o invólucro de proteção térmica seja confiável, mas não descartável, como o SpaceX Dragon.
Considerando que o custo de um avião orbital de dois lugares, segundo as promessas da empresa, não ultrapassará US$ 10 milhões, com quatro voos por dia o aparelho se pagará rapidamente. Depois disso, serão criados os mais ambiciosos Lynx Mark II e III, com altitude de voo orbital de 100 quilômetros, capazes de transportar uma carga de até 650 quilos.

CST-100

CST-100 (do inglês Crew Space Transportation) é uma espaçonave de transporte tripulado desenvolvida pela Boeing. Esta é a estreia espacial da Boeing, criada como parte do Programa de Naves Espaciais Tripuladas Comerciais, organizado e financiado pela NASA.
A carenagem do cabeçote CST-100 será utilizada para aumentar o fluxo de ar ao redor da cápsula, e após sair da atmosfera ela será separada. Atrás do painel há uma porta de acoplamento para acoplar à ISS e, presumivelmente, a outras estações orbitais. Para controlar o dispositivo, são projetados 3 pares de motores: dois laterais para manobras, dois principais que criam o impulso principal e dois adicionais. A cápsula está equipada com duas janelas: frontal e lateral. O CST-100 consiste em dois módulos: o compartimento de instrumentação e o módulo de descida. Este último foi concebido para garantir a existência normal dos astronautas a bordo do veículo e o armazenamento da carga, enquanto o primeiro inclui todos os sistemas de controlo de voo necessários e será separado do veículo de descida antes de entrar na atmosfera.
O dispositivo será usado no futuro para entrega de carga e tripulação. O CST-100 poderá transportar uma equipe de 7 pessoas. Presume-se que o dispositivo entregará a tripulação à Estação Espacial Internacional e ao Complexo Espacial Orbital Aeroespacial Bigelow. A duração quando acoplado à ISS é de até 6 meses.
O CST-100 foi projetado para viagens relativamente curtas. O “100” no nome da nave significa 100 km ou 62 milhas (órbita baixa da Terra).
Uma das características do CST-100 são as capacidades adicionais de manobra orbital: se o combustível do sistema que separa a cápsula e o veículo lançador não for utilizado (no caso de um lançamento malsucedido), ele pode então ser consumido em órbita.
Está prevista a reutilização da cápsula de descida em até 10 vezes.
O retorno da cápsula à Terra será garantido por proteção térmica descartável, paraquedas e travesseiros infláveis ​​(para a etapa final do pouso).
Em maio de 2014, o primeiro lançamento de teste não tripulado do CST-100 foi anunciado em janeiro de 2017. O primeiro voo orbital de uma espaçonave tripulada com dois astronautas está previsto para meados de 2017. O lançamento utilizará o veículo de lançamento Atlas-5. Além disso, a atracação com a ISS não está excluída.

PPTS-PTK NP

Sistema de Transporte Tripulado de Perspectiva (PPTS) e Navio de Transporte Tripulado de Nova Geração (PTK NP) são os nomes oficiais temporários do veículo de lançamento russo e dos projetos de naves espaciais tripuladas parcialmente reutilizáveis.
Sob esses nomes oficiais temporários estão projetos russos representados por um veículo de lançamento e uma espaçonave tripulada multifuncional, que é parcialmente reutilizável. É esta que no futuro deverá substituir as naves tripuladas representadas pela série Soyuz, bem como os cargueiros automáticos do programa Progress.
A criação do PTS se deve a certos metas estaduais e tarefas. Entre eles está o fato de que a nave deverá garantir a segurança nacional, ser tecnologicamente independente, permitir ao Estado ter acesso desimpedido ao espaço sideral, voar órbita lunar e pousar lá.
A tripulação pode ser composta por no máximo seis pessoas e, se for um vôo para a Lua, não mais que quatro. A carga entregue pode atingir 500 kg de peso, e o peso da carga devolvida pode ser o mesmo.
A espaçonave entrará em órbita usando o novo veículo de lançamento Amur.
Quanto ao compartimento do motor do veículo de descida, está prevista a utilização apenas de componentes de combustível ecologicamente corretos, incluindo álcool etílico e oxigênio gasoso. Até 8 toneladas de combustível podem caber dentro do compartimento do motor.
Espera-se que o território dos locais de desembarque esteja localizado no sul da Rússia. O pouso do veículo de descida será realizado com três pára-quedas. Isso também será facilitado pelo sistema de jato de pouso suave. Anteriormente, os desenvolvedores mantiveram a ideia de usar um sistema totalmente reativo, que incluiria pára-quedas reserva para situações em que os motores estivessem com defeito.