Ruimteverkenning en mondiale problemen. Het probleem van vreedzame ruimteverkenning. Problemen van het ruimteartikel

Sprekend over de verkenning van de grote ruimte en over vluchten naar andere planeten, niet alleen ons zonnestelsel, maar ook daarbuiten, vergeet iemand dat hij in feite een integraal onderdeel van de aarde is. En hoe ons lichaam zich zal gedragen buiten zijn eigen blauwe planeet, en welke problemen zich in het algemeen zullen voordoen bij ruimteverkenning, is nog onbekend. (website)

Hoewel je zelfs kunt raden hoe. Het is geen toeval dat Russische kosmonauten ooit grapten dat een potlood in een baan om de aarde veel nuttiger is dan het geheugen, omdat ze merkten dat dit laatste daar slecht begon te functioneren. En dit bevindt zich nog steeds in een baan om de aarde, maar hoe zit het met vluchten naar andere planeten...

Problemen bij de verkenning van de menselijke ruimte

NASA voert momenteel een langetermijnexperiment uit met eencellige tweelingastronauten. De eerste bracht een heel jaar door in het ISS, en de tweede leefde in die tijd rustig op aarde. Houd er rekening mee dat NASA-medewerkers, ondanks de terugkeer van Scott uit het internationale ruimtestation, geen haast hebben om conclusies te trekken en zeggen dat de definitieve resultaten pas in 2017 kunnen worden verwacht.

Onderzoekers uit veel landen bestuderen dit probleem echter al heel lang, omdat de ontwikkeling van de ruimtevaart op aarde grotendeels zal afhangen van de oplossing ervan. En de wetenschap kan nog steeds niet eens de vraag beantwoorden hoe lang iemand van de aarde weg kan blijven, om nog maar te zwijgen van vele anderen.

Ten eerste kan een persoon lange tijd niet bestaan ​​zonder wat hem bekend is, en tot nu toe is dit probleem bij de verkenning van de ruimte niet opgelost. Ten tweede kunnen moderne technologieën een astronaut niet beschermen tegen de effecten van straling en andere kosmische straling die letterlijk alles doordringt. Astronauten in het ISS zien bijvoorbeeld, zelfs met gesloten ogen, ‘heldere flitsen’ wanneer deze stralen hun oogzenuwen aantasten. Maar dergelijke straling dringt door het hele lichaam van een persoon in de ruimte en kan het immuunsysteem en zelfs het DNA beïnvloeden. In dit geval wordt elke astronautenbescherming automatisch een bron van secundaire straling.

De impact van de ruimte op de menselijke gezondheid

Onderzoekers van de Universiteit van Colorado onderzochten onlangs muizen die twee weken in een baan om de aarde hadden doorgebracht (aan boord van de space shuttle Atlantis). Nog maar twee weken! En gedurende deze korte tijd vonden er onaangename veranderingen plaats in de lichamen van de knaagdieren; ze keerden allemaal terug naar de aarde met tekenen van leverschade. Voordien, zo merkt professor Karen Jonscher op, konden ruimteonderzoekers zich niet eens voorstellen dat het zo destructief was voor de interne organen van alles wat op aarde leeft, inclusief de mens. Het is geen toeval dat astronauten vaak uit de ruimte terugkeren met symptomen die lijken op diabetes. Natuurlijk worden ze op aarde onmiddellijk behandeld, maar wat zal er met een persoon gebeuren tijdens een lang verblijf in de ruimte, en zelfs ver van zijn thuisplaneet? Zal het probleem van de invloed van de ruimte op de mens volledig worden opgelost?

Overigens zijn wetenschappers voortdurend geïnteresseerd in deze vraag: conceptie en reproductie in de ruimte, aangezien mensen lange termijn of zelfs levenslange vluchten naar andere planeten plannen. Het blijkt dat eieren bijvoorbeeld in omstandigheden van gewichtloosheid op een heel andere manier worden verdeeld, dat wil zeggen niet in twee, vier, acht enzovoort, maar in twee, drie, vijf... Voor een persoon Dit komt overeen met het uitblijven van een conceptie of zwangerschapsafbreking in de vroegste stadia.

Het is waar dat Chinese wetenschappers onlangs een ‘sensationele verklaring’ hebben afgelegd dat ze in staat zijn geweest de ontwikkeling van een zoogdierembryo te bewerkstelligen onder omstandigheden van microzwaartekracht. En hoewel het artikel van journalist Cheng Yingqi ambitieus klinkt: “Een gigantische sprong in de wetenschap – embryo’s groeien in de ruimte”, waren veel onderzoekers zeer sceptisch over deze informatie.

Teleurstellende resultaten met betrekking tot menselijke verkenning van de ruimte

Dus als we samenvatten, zelfs zonder te wachten op de resultaten van NASA’s experiment met tweelingastronauten, kunnen we een teleurstellende conclusie trekken: de mensheid is nog niet klaar voor vluchten naar de diepe ruimte, en het is nog niet bekend wanneer dit zal gebeuren. Sommige onderzoekers beweren zelfs dat we nog niet eens klaar zijn voor vluchten naar de maan (waaruit we kunnen concluderen dat de Amerikanen daar nooit naartoe hebben gevlogen), om nog maar te zwijgen van Mars en andere grootse ruimteplannen.

Ufologen benadrukken op hun beurt de niet minder gezaghebbende mening van andere wetenschappers dat het overwinnen van de ruimte, zoals we nu gaan doen, een doodlopende weg is. In hun vaste overtuiging reizen de ontwikkelden op een heel andere manier door het universum, bijvoorbeeld met behulp van wormgaten - tijd-ruimtelijke gaten waarmee ze onmiddellijk naar elk punt in het goddelijke universum kunnen bewegen. Misschien zijn er meer geavanceerde methoden die ons begrip te boven gaan. De ruimteraketten van de aarde beweren tot nu toe alleen maar dat ze de baan nabij de aarde beheersen, en uitsluitend in alle opzichten, van het slakkengangstempo (volgens de normen van de Grote Ruimte) van beweging tot de volledige kwetsbaarheid van astronauten in deze primitieve apparaten...

Samenvatting over aardrijkskunde ingevuld door: student van graad 11 B Alyamkin Alexey

Natuurtechnisch Lyceum

Saransk-2000

Impact van raket- en ruimtetechnologie en burgerluchtvaartvliegtuigen.

Bij het gebruik van raket- en ruimtetechnologie is er een impact op de atmosfeer, inclusief de ozon in de stratosfeer, maar ook op het onderliggende oppervlak en de ecosystemen.

Gebieden waar afzonderlijke delen van draagraketten vallen. De belangrijkste factoren van de negatieve impact van raket- en ruimtevaartactiviteiten op de natuurlijke omgeving in de gebieden waar afzonderlijke delen van lanceervoertuigen vallen zijn:

– verontreiniging van afzonderlijke delen van de bodem, het oppervlakte- en grondwater met raketbrandstofcomponenten;

– verontreiniging van de gebieden van de inslaggebieden met elementen van scheidingsstructuren van draagraketten;

– de mogelijkheid van explosies en het ontstaan ​​van plaatselijke branden wanneer de trappen van draagraketten vallen;

– mechanische schade aan bodem en vegetatie, inclusief tijdens daaropvolgende evacuatie van gescheiden delen van draagraketten.

Analyse van materialen op basis van een uitgebreide beoordeling van de impact van raket- en ruimtetechnologielanceringen op de ecologische toestand van de impactgebieden en aangrenzende gebieden stelt ons in staat de volgende hoofdconclusies te trekken:

– intensieve atmosferische overdracht van verontreinigingen vanaf de vallocatie vindt plaats binnen enkele uren na het landen van de treden en bereikt de grenzen van de valgebieden niet in gevaarlijke concentraties;

– analyse van statistische gegevens over de morbiditeit onder de bevolking van de administratieve regio’s op wier grondgebied de herfstgebieden zich bevinden, met name op het grondgebied van de regio Archangelsk en de regio Sayano-Altai, waar speciale onderzoeken werden uitgevoerd, bracht niet aan het licht een toename van het aantal morbiditeitsgevallen vergeleken met andere gebieden van de overeenkomstige regio's.

In 1998 werden 24 draagraketten gelanceerd, waaronder 7 Proton-draagraketten, 8 Sojoez-draagraketten, 3 Molniya-draagraketten, 2 Kosmos-draagraketten, 1 Cyclone-draagraket en 1 Zenit-draagraket kosmodromen – respectievelijk 17 en 7). Daarnaast werd een experimentele lancering uitgevoerd van een ruimtevaartuig vanaf een onderzeeër uit de Noordelijke IJszee met behulp van een ballistische raket.

De lancering van het Zenit-draagraket, uitgevoerd vanuit de Bajkonoer-cosmodrome op 10 september 1998 in opdracht van het Yuzhnoye-ontwerpbureau (Oekraïne) als onderdeel van het Globalstar-project, eindigde met een noodstop van de motor van de tweede trap, een daaropvolgende explosie en de val van de overblijfselen van het lanceervoertuig in het inslaggebied, gelegen op het grondgebied van de republieken Altai, Khakassia en Tyva.

Impact van raket- en ruimtetechnologie op de atmosfeer.

De mate van impact van draagraketten (LV) op de oppervlakteatmosfeer en de ozonlaag wordt gekenmerkt door de volgende hoofdindicatoren:

– de afname van ozon in de stratosfeer tijdens lanceringen van vliegdekschepen op vloeibare raketmotoren (LPRE) bedraagt, afhankelijk van de klasse van het vliegdekschip, 0,00002–0,003% in verhouding tot het algemene niveau van vernietiging;

– het aandeel stikstofoxiden dat wordt uitgestoten door draagraketten is zeer klein en bedraagt ​​minder dan 0,01% van de vergelijkbare emissies die worden geproduceerd door industriële, thermische energie- en transportfaciliteiten;

– de uitstoot van kooldioxide in de atmosfeer bedraagt ​​niet meer dan 0,00004% van de uitstoot van deze stof uit andere antropogene bronnen.

De impact van de verbrandingsproducten van raketbrandstof op de onderste en middelste lagen van de atmosfeer is dus aanzienlijk lager in vergelijking met andere door de mens veroorzaakte bronnen van vervuiling.

Tegelijkertijd blijven ondernemingen uit de raket- en ruimtevaartindustrie werken aan het verminderen van de negatieve impact van raketlanceringen op de oppervlakteatmosfeer.

Uit onderzoek blijkt dat draagraketten een duidelijk effect hebben op de bovenste lagen van de atmosfeer. In dit geval kan de chemische samenstelling veranderen en kunnen dynamische, thermische en elektromagnetische effecten optreden. Uit peilgegevens blijkt dat na de lancering van een draagraket, binnen ongeveer 1 uur, een gedeeltelijke herstructurering van de ionosfeerstructuur plaatsvindt op afstanden tot 2000 km, wat zich manifesteert in het optreden van golfverstoringen van de ionosfeer van verschillende schalen.

Over het algemeen kan het minimaliseren van de impact van lanceervoertuigen op de atmosfeer worden bereikt door rationele planning.

Impact van vliegtuigen op de bovenste atmosfeer. Volgens onderzoeken van de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie (ICAO) kunnen vluchten van subsonische en toekomstige supersonische vliegtuigen een aanzienlijke impact hebben op de bovenste lagen van de atmosfeer door de uitstoot van verbrandingsproducten. Zo wordt de bijdrage van burgerluchtvaartvliegtuigen aan de uitstoot van stikstofoxide op grote hoogte geschat op 55%, terwijl deze op lage hoogte 2 à 4% bedraagt. In termen van kooldioxide- en brandstofverbruik is het aandeel van de burgerluchtvaart in het totaal uitstoot en verbruik van fossiele brandstoffen wordt het brandstofverbruik geschat op ongeveer 3%.

Uit modellering van de milieueffecten van de luchtvaart blijkt dat de uitstoot van stikstofoxiden door alle subsonische vliegtuigen ter wereld die in de hogere troposfeer vliegen (op een hoogte van 10 tot 13 km) zou kunnen leiden tot een stijging van de ozonconcentraties met 4 tot 6%. op de middelste en hoge breedtegraden van het noordelijk halfrond, inclusief in luchtcorridors die openstaan ​​voor de mondiale burgerluchtvaart boven Russisch grondgebied, kan de stijging van de ozonconcentratie oplopen tot 9%. Ozon, dat in hoge concentraties aanwezig is in de bovenste troposfeer, zoals kooldioxide, versterkt het broeikaseffect en kan bijdragen aan de mondiale klimaatverandering.

Integendeel, de uitstoot van stikstofoxiden door supersonische vliegtuigen in de stratosfeer (op een hoogte van ongeveer 20 km) kan leiden tot aantasting van de ozonlaag (het ontstaan ​​van ozongaten), die het aardoppervlak, de bevolking, de flora en fauna beschermt tegen harde ultraviolette straling. Bovendien is de gevoeligheid van de stratosfeer voor de gevolgen van de luchtvaart onmetelijk groter dan die van de troposfeer.

Als reactie op de groeiende bezorgdheid over de impact van de luchtvaart op mondiale atmosferische processen is ICAO begonnen met het ontwikkelen van nieuwe normen om de stikstofoxide-uitstoot van supersonische vliegtuigen te beperken, waardoor minimale en aanvaardbare atmosferische effecten worden gegarandeerd.

Wat betreft subsonische vliegtuigen was er in 1998 opnieuw een derde aanscherping van de internationale norm voor de uitstoot van stikstofoxide.

Als grote klap voor de ozoncrisis heeft een team van onderzoekers van de Johns Hopkins Universiteit aangetoond dat er geen sluitend bewijs bestaat voor de verwachte schadelijke effecten van een dunner wordende ozonlaag. De wereldwetenschap heeft vastgesteld dat als gevolg van hoge ultraviolette straling de productiviteit van planten scherp daalt en dat sommige mensen ziekten ontwikkelen: de incidentie van cataract en huidkanker neemt toe, maar aan de andere kant is er nieuw bewijs ontvangen dat ultraviolette straling de botten versterkt , waardoor vernietiging ervan wordt voorkomen en het optreden van rachitis wordt voorkomen. Er is geen oorzaak-en-gevolg-relatie gevonden tussen de afname van het ozonniveau in de lagere atmosfeer en de toename van de incidentie van astma.

Een nieuwe plaag is radioactief afval in de ruimte.

Deskundigen die verantwoordelijk zijn voor de veiligheid van ruimtevluchten vergelijken de ruimte nabij de aarde met een stortplaats van afval en metaal: duizenden grote objecten en miljoenen kleine deeltjes radioactief stof die in een baan om de aarde bewegen. Wat betreft zwevende deeltjes: er zijn nog steeds geen betrouwbare gegevens die de schade ervan bepalen in concentraties die daadwerkelijk in Amerikaanse steden voorkomen. Kay Jones, technisch adviseur van de Environmental Protection Agency (EPA), zei dat het debat over ozon en fijnstof “niets te maken heeft met de volksgezondheid. Het is een debat over het verscherpen van de controles en het opleggen van meer beperkingen.”

Energie probleem.

In de samenleving heerst nog steeds een irrationeel model van energieproductie en -consumptie. In een aantal technologieën van de nabije toekomst wordt voorgesteld om uranium van wapenkwaliteit, bedoeld voor vernietiging voor vreedzame doeleinden in de ruimte, te gebruiken om een ​​energienetwerk te creëren dat milieuvriendelijke energie vanuit de baan naar de planeet levert - gereflecteerd licht. Het gebruik van milieuvriendelijke energie uit de ruimte werd in 1991 besproken door de Club van Rome, een beroemde bijeenkomst van politici en intellectuelen die betrokken zijn bij het oplossen van mondiale problemen van de mensheid. Om gigantische reflectoren te maken zijn miljoenen tonnen materialen nodig, waarvan de levering vanaf de aarde om ecologische en economische redenen onmogelijk is. Nucleair potentieel dat door raketten in de ruimte wordt gebracht, kan de benodigde hoeveelheid buitenaards materiaal opleveren, met name asteroïde-ijzer. Kernmotoren kunnen een kleine asteroïde in een baan om de aarde brengen van een groep mensen die de aarde naderen, met behulp waarvan, zoals experts van NPO Energomash, het M.V Keldysh Research Center en anderen suggereren, het mogelijk zal zijn om een ​​energie-industrieel ruimtevaartcentrum te creëren netwerk - orbitale platforms met zonnereflectoren. De levering van de volgende asteroïden en de uitbreiding van dit netwerk zullen in het bijzonder zorgen voor de verlichting van steden, de intensivering van de bosgroei, enz. Natuurlijk kan uranium van wapenkwaliteit in een kerncentrale worden verbrand, maar dit zal het probleem van radioactief afval niet oplossen. Bovendien is de verwerking van uranium voor wapens economisch zeer onrendabel. De energie die is opgeslagen in nucleaire ladingen kan een revolutie teweegbrengen in de methoden en timing van ruimteverkenning, zeggen experts die aan het project werken.

Satelliet zonne-energiecentrales.

Een van de mondiale uitdagingen voor het toekomstige ruimtevervoer zou een programma kunnen zijn voor het inzetten van satellietzonne-energiecentrales in een lage baan om de aarde.

Het doel is om het energieprobleem van de aarde op te lossen. Wanneer energie op aarde wordt geproduceerd door het verbranden van brandstof, bestaat het gevaar van gevolgen voor het klimaat op aarde (“broeikaseffect”).

Pavlyukhina Daria

Het probleem van ruimteschroot blijft in de hele wereld onopgelost.

Dus, wat zullen we doen?

Downloaden:

Voorbeeld:

WETENSCHAPPELIJKE EN PRAKTISCHE CONFERENTIE

Gemeentelijke onderwijsinstelling "Middelbare school nr. 24"

Ruimtepuin: problemen en oplossingen.

Leerling 8 "A"-klas

Pavlyukhina Daria

Hoofd werk:

leraar biologie

Staselko E.O.

Bratsk, 2011

I. inleiding............................................... .................................................... .......... ...............

II. Ruimteverkenning: vooruitzichten en problemen.............................................. ........ ..........

1. Kenmerken van ruimteschroot................................................ ........ .................

2. Ruimteschroot in een baan................................................. ........ ....................................

3. Problemen met ruimteschroot.............................................. ........ ....................................

4. Impact van lanceringen van ruimteraketten op de omgeving nabij de aarde..........................................

5. Oplossingen.............................................. .................................................... .......... ..........

III. Conclusie.................................................. .................................................... .......... ..............

IV.Referenties............................................... .......... .............................................. .............. ..

Invoering

De mensheid heeft altijd een inherente wens gehad om verschillende weersafwijkingen van de “norm” te verklaren, of, simpel gezegd, van bepaalde gemiddelde weersomstandigheden die gedurende een zeer beperkte tijdsperiode op historische schaal zijn waargenomen.

Voor dergelijke verklaringen zijn en worden er uiteraard nieuwe vormen van menselijke activiteit aangetrokken, die op grote schaal en zichtbaar in ons leven binnendringen. Het is passend om te onthouden dat er in het verleden zeer weinig vleiende uitspraken zijn gedaan in verband met de mogelijke invloed op het weer, bijvoorbeeld over de radio. In ieder geval is bekend dat in 1928 de Engelse naamloze vennootschap “Radio Broadcast” gedwongen werd contact op te nemen met de English Meteorological Society met het verzoek “... om de overtuiging onder de algemene bevolking te weerleggen dat radio verslechterend weer veroorzaakt, en om uit radio-uitzendingen de ernstige beschuldiging van betrokkenheid bij slecht weer deze zomer te verwijderen."

Tegenwoordig, in een menigte mensen die zich in de volgende regen haasten om hun werk te doen, nee, nee, en je kunt iets horen zeggen, meer gekscherend dan serieus: "Nogmaals, de satelliet is waarschijnlijk gelanceerd - het weer is verpest." In dit verband moet onmiddellijk worden gezegd dat kunstmatige aardsatellieten geen enkel effect hebben op het weer. En als we ruimtevluchten in verband met het weer willen bespreken, dan moeten we allereerst praten over de meest waardevolle meteorologische informatie die wordt verkregen met behulp van satellieten en tijdens het werk van astronauten aan boord van orbitale stations. Satellietbeelden van bewolking, getoond op de Centrale Televisie in verband met de volgende weersvoorspelling, zijn ons bekend geworden. Het is niet verrassend dat een televisiestudio de astronauten die aan boord van het orbitale station werkten rechtstreeks aansprak met een vraag over de waarschijnlijkheid van zonnig weer het komende weekend.

Het moet gezegd worden dat antropogene effecten die verband houden met de invloed van menselijke activiteit op het weer, het klimaat en, in bredere zin, op de natuurlijke omgeving, nu in sommige gevallen vergelijkbaar worden met de planetaire schaal van natuurlijke processen vervuiling van de Wereldoceaan, de natuurlijke vochtcirculatie wordt verstoord, hoewel nog steeds onbeduidend, veranderingen in de samenstelling van de atmosfeer, enz.

Dit alles geeft reden om te zeggen dat de kosmische ruimte geleidelijk een uniek onderdeel van de omgeving voor menselijke bewoning en activiteit zal worden, en dat de inhoud van het concept ‘natuurlijke omgeving’ zich zal uitbreiden en de nabije aardse ruimte in dit concept zal omvatten. Het proces van het groener maken van de ruimte is dus al aan de gang, wat betekent “de uitbreiding van de sfeer van menselijke bewoning, zijn interactie met de natuur naar kosmische schaal, de uitbreiding van de sfeer van interactie tussen de samenleving en de natuur buiten de planeet, het proces van verkenning, ‘socialisatie’ van het heelal.”

Aan de andere kant kan de ruimtetechnologie zelf ook bepaalde verstoringen in de omringende ruimteomgeving veroorzaken. Dit gebeurt als gevolg van het binnendringen van verbrandingsproducten van raketbrandstof in de atmosfeer tijdens lanceringen van ruimtevaartuigen, als gevolg van de uitstoot van verschillende gasvormige, vloeibare en vaste stoffen door ruimtevaartuigen tijdens hun werking in een baan om de aarde en tijdens het bewegen in de ruimte, enz. Er zijn echter Uit gegevens blijkt dat op dit moment de totale impact op de atmosfeer die verband houdt met menselijke ruimtevaartactiviteiten aanzienlijk kleiner is dan de impact die wordt veroorzaakt door de economische activiteiten op aarde.

Om het probleem van antropogene effecten op de nabije aardse ruimte in verband met menselijke activiteiten zowel op aarde als in de ruimte te bestuderen, werd in 1976 bij besluit van COSPAR (Committee on Space Research van de International Council of Scientific Unions) een commissie opgericht om dergelijke mogelijke schadelijke gevolgen voor het ruimtemilieu in overweging te nemen. Op de COSPAR-conferentie in 1979 rapporteerde deze commissie de hoofdlijnen van het lopende onderzoek, en in 1982 werden enkele voorlopige resultaten van onderzoek naar het probleem van de antropogene invloeden op de nabije aardse ruimte gepubliceerd.

Ik ben erg geïnteresseerd in deze vraag en ik wil er een antwoord op vinden.

Doel van het werk: de problemen van ruimteschroot bestuderen.

Functiedoelstellingen:

  • kennis maken met de literatuur over dit onderwerp;
  • literaire bronnen analyseren;
  • het voornaamste probleem van ruimtevervuiling identificeren;
  • manieren vinden om problemen met ruimtevervuiling op te lossen

Ruimteverkenning: vooruitzichten en problemen

Aan het begin van het ruimtetijdperk, in de jaren zestig, werden verschillende wetenschappelijke symposia gehouden, waarvan de deelnemers probeerden de vooruitzichten voor de ontwikkeling van de ruimtevaart te bepalen. Deskundigen uit verschillende vakgebieden, die uiteenliepen in de details van hun opvattingen over specifieke manieren om onderzoek en verkenning van de ruimte te ontwikkelen, waren het er unaniem over eens dat in de omstandigheden van de vreedzame ontwikkeling van de beschaving, ruimteverkenning fundamenteel nieuwe mogelijkheden opent voor het vergroten van de ruimte. wetenschappelijk en technisch potentieel van de mensheid. In de jaren zeventig werden enkele fundamenteel nieuwe ideeën naar voren gebracht en werden nieuwe experimentele gegevens verkregen, die het pad bepaalden voor verdere verkenning van de ruimte.

De belangrijkste trend in de verkenning van de nabije aardse ruimte, die zich duidelijk manifesteerde in de jaren zeventig, was de oplossing van een breed scala aan toegepaste problemen met behulp van een grote verscheidenheid aan ruimtetechnologie.

In verband met de creatie van modulaire orbitale stations voor de lange termijn van een nieuwe generatie en de noodzaak om andere grootschalige ruimtestructuren te bouwen (bijvoorbeeld multifunctionele ruimteplatforms, orbitale radioastronomiecomplexen, enz.), bouw- en installatiewerkzaamheden in de ruimte wordt steeds belangrijker.

Het gebruik (bijvoorbeeld in de ruimteconstructie) van materialen van buitenaardse oorsprong lijkt veelbelovend. Op een gegeven moment kan dit economisch rendabeler blijken te zijn dan het aanleveren van materialen vanaf de aarde. De minerale hulpbronnen van de maan en sommige asteroïden worden beschouwd als grondstoffen voor de productie van bouwmaterialen voor de ruimte. In dit opzicht wordt er al echt gewerkt aan verschillende projecten voor maannederzettingen, op basis waarvan in de toekomst mijncomplexen en verwerkingsbedrijven zouden kunnen worden gecreëerd.

Het is de bedoeling om een ​​kernreactor te gebruiken om energie te leveren aan maannederzettingen; het is de bedoeling om gesloten levensondersteunende systemen, transparante koepels voor het verbouwen van gewassen, enz. te creëren. Natuurlijk brengt de industriële ontwikkeling van de maan de noodzaak met zich mee om veel complexe technische problemen op te lossen. problemen en zal in fasen over tientallen jaren worden uitgevoerd.

Het moet gezegd worden dat het voorspellen van de ontwikkelingstrajecten van de ruimtevaart in de context van de snelle vooruitgang, de voortdurende opkomst van nieuwe wetenschappelijke en technische informatie, nieuwe ideeën, projecten en ontwikkelingen uiteraard een uiterst moeilijke zaak is. De afgelopen jaren zijn veel grote ruimtevaartprojecten voor onze ogen onderworpen aan een radicale herwaardering.

Maar ongeacht de specifieke manieren van verdere ontwikkeling van de ruimtevaart, kan de uitbreiding van de schaal van menselijke economische activiteit in de ruimte in de toekomst het oplossen van problemen van de ecologie van de nabije aardse ruimte vereisen, die tot op zekere hoogte kenmerkend zijn voor de terrestrische ecologie: het probleem van de impact van ruimtevoertuigen op de ruimte nabij de aarde en het probleem van de vervuiling ervan door emissies van gasvormig, vloeibaar en vast afval uit ruimteproductiecomplexen.

Natuurlijk kan de verergering van deze problemen blijkbaar pas in de volgende eeuw worden verwacht, maar het is nu erg belangrijk om alle soorten antropogene effecten op de ruimtevaart diepgaand en zorgvuldig te bestuderen, om de ecologische vooruitzichten van activiteiten in de ruimte te analyseren. , aangezien het negeren van de eisen van ecologie en milieubescherming uiteindelijk de vruchten van de technologische vooruitgang teniet kan doen.

Als we het hebben over de problemen die verband houden met ruimtevervuiling, kunnen we niet anders dan de voorgestelde projecten noemen om zeer giftig en radioactief afval van industriële ondernemingen op de grond de ruimte in te sturen. Hoewel het erop lijkt dat het verwijderen van dergelijk afval in de ruimte gunstiger is voor de biosfeer van de aarde dan het begraven ervan in mijnen of in de diepten van de oceaan (onder voorbehoud uiteraard van het garanderen van de absolute veiligheid en betrouwbaarheid van de operatie zelf, namelijk het verzenden van afval van de aarde ), vereisen dergelijke projecten zorgvuldige milieuonderzoeken.

De nabije aardse ruimte als geheel is een zeer dynamisch en onstabiel systeem, dat onder invloed van externe invloeden kan transformeren in een onstabiele toestand.

Kenmerken van ruimtepuin

Wat is ruimtepuin?

Ruimtepuin-dit zijn mislukte satellieten die in een baan om de aarde blijven, bovenste trappen en bovenste trappen van lanceervoertuigen, afgedankte brandstoftanks, fragmenten van vernietigde ruimtevoorwerpen, evenals veren, bouten, moeren, pluggen en soortgelijke kleine voorwerpen. Ruimtepuin verwijst naar alle kunstmatige objecten en hun fragmenten in de ruimte die al gebrekkig zijn, niet functioneren en nooit meer een nuttig doel zullen kunnen dienen, maar die een gevaarlijke factor zijn voor functionerende ruimtevaartuigen, vooral bemande ruimtevaartuigen. In sommige gevallen kunnen ruimteschrootobjecten die groot zijn of gevaarlijke (nucleaire, giftige, enz.) materialen aan boord bevatten een direct gevaar voor de aarde vormen - in het geval van hun ongecontroleerde deorbit, onvolledige verbranding bij het passeren door dichte lagen van de aarde. De atmosfeer van de aarde en het puin dat naar bevolkte gebieden, industriële faciliteiten, transportcommunicatie, enz. valt.

Probleem met ruimteschroot

Meestal associëren we het concept ‘grenzeloos’ met ruimte, maar in zekere zin begint de krapte in de ruimte al echt voelbaar te worden, en ook hier ontstaat onvermijdelijk een analogie met aardse milieuproblemen. Net als enkele decennia geleden bij een klein aantal auto's was het vraagstuk van de luchtverontreiniging geen urgent vraagstuk. uitlaatgassen en het gevaar van botsingen van auto's met elkaar waren zeer onbeduidend, en het relatief kleine aantal lanceringen van ruimtevaartuigen tot nu toe geeft nog geen aanleiding tot ernstige zorgen over 'verkeersongevallen' in de ruimte.

In de toekomst - tijdens de bouw en exploitatie van productiecomplexen in de buurt van de aarde, tijdens de industriële ontwikkeling van de maan - kan de situatie echter sterk veranderen. Het zal nodig zijn om grootschalig vrachtvervoer op de route van aarde naar de ruimte te organiseren, grote objecten zullen in een baan om de aarde verschijnen en het aantal kunstmatige objecten in de ruimte nabij de aarde zal aanzienlijk toenemen. Daarom moeten de fundamenten voor een rationele oplossing voor toekomstige problemen op het gebied van ruimtevervoer, inclusief hun milieuaspecten, nu worden gelegd.

Moderne krachtige lanceervoertuigen verbruiken bij het lanceren van een lading van enkele tientallen tonnen in een baan om de aarde 20-30 keer meer brandstof dan de massa van de lading. Het lanceergewicht van de Amerikaanse Saturn 5-raket was bijvoorbeeld 2900 ton, terwijl het laadvermogen ongeveer 100 ton bedroeg. Als gevolg hiervan kwamen bij elke lancering van een krachtige raket honderden tonnen verbrandingsproducten vrij in de atmosfeer.

Als gevolg van de verbranding van verschillende soorten brandstof op aarde komt nu jaarlijks ruim 20 miljard ton kooldioxide en ruim 700 miljoen ton andere gasvormige verbindingen en vaste deeltjes, waaronder ongeveer 150 miljoen ton zwaveldioxide, in de atmosfeer terecht. Dit laatste vormt, in combinatie met atmosferisch vocht, zwavelzuur, wat kan leiden tot zogenaamde zure regen, wat een negatieve invloed heeft op de flora en fauna.

Het is duidelijk dat op wereldschaal de atmosferische emissies die ontstaan ​​door het lanceren van nog krachtigere raketten in de loop van een jaar verwaarloosbaar zijn vergeleken met de industriële emissies.

De kwestie van mogelijke luchtvervuiling door verbrandingsproducten van satellieten die ophouden te bestaan ​​in dichte lagen van de atmosfeer werd ook speciaal bestudeerd. Het is waar dat berekeningen aantonen dat zelfs met de geplande uitbreiding van ruimtevaartactiviteiten in de komende decennia de verbranding van satellieten en andere ruimtevaartuigen in dichte lagen van de atmosfeer niet tot ernstige vervuiling mag leiden. De verwachte toename van stikstofmonoxide in de hogere atmosfeer bedraagt ​​bijvoorbeeld niet meer dan 0,05%. Een significante accumulatie van verschillende giftige verbindingen in de atmosfeer als gevolg van een dergelijke verbranding wordt eveneens niet verwacht.

Men kan uiteraard uitgaan van de mogelijkheid van lokale vervuiling van de atmosfeer (en zelfs van het aardoppervlak als verbrandingsproducten dit bereiken), hoewel dergelijke effecten niet zijn waargenomen. Niettemin is een van de vereisten voor materialen van ruimtevaartuigen het vrijkomen van een minimale hoeveelheid giftige stoffen tijdens verbranding in de atmosfeer.

Impact van ruimteraketlanceringen op de omgeving nabij de aarde

Al in de jaren zestig vestigden onderzoekers die observaties van de ionosfeer uitvoerden tijdens lanceringen van krachtige lanceervoertuigen de aandacht op ongewone verschijnselen in de ionosfeer: na de lancering leek de ionosfeer te verdwijnen in de buurt van het zog van de raket, maar na een uur of twee was het beeld verdwenen. van de normale ionosfeer werd hersteld. Er is gesuggereerd dat de gassen die tijdens raketvluchten in de ionosfeer vrijkomen, het ijle ionosferische plasma “naar buiten duwen”. Als gevolg hiervan wordt een gebied met een verminderde plasmadichtheid – een ‘gat’ – gevormd in de ionosfeer, dat zich weer sluit nadat de gaswolk zich heeft verspreid.

De aanzet voor verder onderzoek naar de verschijnselen in de ionosfeer die lanceervoertuigen begeleiden was de ontdekking van het zogenaamde ‘Skylab-effect’, dat werd geïdentificeerd tijdens de lancering in mei 1973 van het krachtige Saturn 5-lanceervoertuig, dat het Skylab-station in de ruimte lanceerde. ruimte. De motoren van de draagraket werkten tot een hoogte van 300-400 km, d.w.z. in het F-gebied van de ionosfeer, waar de maximale ionisatie van de ionosfeer zich bevindt. Een vergelijking van gegevens over de concentratie van elektronen in de ionosfeer tijdens de lancering van het Skylab-station en de dag ervoor toonde aan dat deze concentratie na de lancering van het draagraket met 50% afnam, en het verstoringsgebied in de ionosfeer, volgens waarnemingen van radiobakens ongeveer 1 miljoen vierkante meter bereikt. km.

Gegevens over ionosferische verstoringen tijdens lanceringen van krachtige lanceervoertuigen hebben de noodzaak bevestigd van een grondige en alomvattende studie van de impact van bestaande en toekomstige ruimtetransportsystemen op de omgeving nabij de aarde. Tot op heden zijn er ook een aantal experimentele onderzoeken en modelbeoordelingen uitgevoerd van de impact die emissies van voortstuwingssystemen van deze systemen hebben op de chemische samenstelling van de atmosfeer.

Aërosoldeeltjes die door de motoren van lanceervoertuigen worden uitgestoten, kunnen dus wel een jaar of langer in de stratosfeer blijven bestaan, wat de thermische balans van de atmosfeer kan beïnvloeden. Bovendien zijn verbrandingsproducten zoals chloor-, stikstof- en waterstofverbindingen katalysatoren voor reacties waarbij ozonmoleculen betrokken zijn en is hun rol in de fotochemische ozoncyclus groot, ondanks hun relatief lage concentraties in de stratosfeer.

De ionosfeer wordt niet alleen “vervuild” door lanceervoertuigen. Tijdens vluchten van grote ruimtevaartuigen, zoals orbitale stations, wordt als gevolg van microstromen en gasscheiding van materialen, evenals de werking van verschillende systemen aan boord, de reeds genoemde eigen atmosfeer van het ruimtevaartuig gevormd, waarvan de parameters aanzienlijk kunnen verschillen uit de kenmerken van de omgeving. Op basis van metingen van omgevingsparameters nabij het Skylab-station en de MTSC werd een drukverhoging nabij deze ruimtevaartuigen geregistreerd met 3-4 ordes van grootte vergeleken met de druk in de omringende atmosfeer. Er werden ook merkbare veranderingen in de neutrale en ionische samenstelling opgemerkt, als gevolg van het vrijkomen van gas uit stationmaterialen, door elektromagnetische straling en door stromen van geladen deeltjes.

Het kreeg een officiële status op internationaal niveau na het rapport van de secretaris-generaal van de VN getiteld “De impact van ruimtevaartactiviteiten op het milieu” van 10 december 1993, waarin vooral werd opgemerkt dat het probleem van internationale, mondiale aard is: Er is geen besmetting van de nationale ruimte nabij de aarde, er is wel sprake van besmetting van de ruimte in de ruimte van de aarde, wat een even negatieve invloed heeft op alle landen die direct of indirect betrokken zijn bij de ontwikkeling ervan.

Bijdrage aan het ontstaan ​​van ruimteschroot per land:

China - 40%; VS - 27,5%; Rusland - 25,5%; andere landen - 7%.

De noodzaak van maatregelen om de intensiteit van door de mens veroorzaakt ruimteschroot te verminderen wordt duidelijk bij het overwegen van mogelijke scenario's voor ruimteverkenning in de toekomst. Er zijn dus schattingen van het zogenaamde ‘cascade-effect’, dat op de middellange termijn kan voortvloeien uit wederzijdse botsingen van objecten en deeltjes van ‘ruimteschroot’, wanneer de bestaande omstandigheden van vervuiling van lage banen om de aarde (LEO) worden geëxtrapoleerd. zelfs rekening houdend met maatregelen om het aantal orbitale orbitalen bij toekomstige explosies (42% van al het ruimteschroot) en andere maatregelen om het door de mens gemaakt puin te verminderen te verminderen, kan dit op de lange termijn leiden tot een catastrofale toename van het aantal orbitaal puin objecten in LEO en, als gevolg daarvan, tot de praktische onmogelijkheid van verdere ruimteverkenning. Er wordt aangenomen dat “na 2055 het proces van zelfreproductie van de overblijfselen van menselijke ruimtevaartactiviteiten een ernstig probleem zal worden”

De Russische ruimtevaart wint steeds meer internationaal belang. Meer dan de helft van alle ruimtevaartuigen ter wereld wordt door Russische raketten in een baan om de aarde gebracht. De ruimtevaarttechniek is tegenwoordig een sociaal fenomeen. Het is geen toeval dat de Russische leiders aandacht besteden aan de ruimtevaartindustrie.

Nog niet zo lang geleden vond er een gebeurtenis plaats in de ruimte die de bemanning van het Internationale Ruimtestation dwong het werk op het station te verlaten en hun toevlucht te zoeken in de Sojoez-afdalingsmodule. Het gevaar van naderend ruimteschroot was geweken en de bemanning hoefde het station niet te verlaten en naar de aarde terug te keren. Maar deze situatie heeft de aandacht voor het probleem van ruimteschroot opnieuw aangescherpt.

Het probleem met puin in de ruimte is behoorlijk acuut. Piloot-kosmonaut, Held van Rusland Fyodor Yurchikhin, stelde in de studio van de Vesti TV-zender vragen over dit actuele onderwerp op ruimtegebied aan Igor Evgenievich Molotov, een senior onderzoeker bij het Keldysh Institute of Applied Mathematics, de toonaangevende organisatie van de Russische Academie van Wetenschappen over de problemen van ruimteschroot.

De situatie in het ISS is een vroegtijdige voorspelling van een gevaarlijke nadering. Waarom?

Omdat de gevaarlijke nadering deze keer plaatsvond met een object dat in een zeer elliptische baan naderde. Dit is een baan die vanaf één kant moeilijk waar te nemen is en dus niet erg goed gecontroleerd wordt.

Manieren om ruimtepuin op te lossen

Om dit probleem op te lossen, moet u:

  • vorming van technologieën en ontwerpen die leiden tot minimalisering van afval;
  • ontwikkeling van ontwerpen van ruimteapparatuur, met inbegrip van servicesystemen en wetenschappelijke apparatuur, aangepast voor gebruik in de ruimte na het verstrijken van hun levensduur;
  • selectie van de meest effectieve gebieden voor het gebruik bij ruimtevluchten van afval dat ontstaat als gevolg van de werking van apparatuur en de levensduur van de bemanning;
  • het is noodzakelijk om van tevoren na te denken over maatregelen om ruimteschroot te elimineren;
  • het is belangrijk om het aantal voertuigen dat in de ruimte wordt gelanceerd en het gebruik van multifunctionele satellieten terug te dringen;
  • breng ze, nadat ze de hulpbron hebben uitgeput, naar dichte lagen van de atmosfeer, waar ze zullen verbranden, of naar minder ‘bevolkte’ banen;
  • vorming van het interieur van woonruimtes, vorming van extra stralingsbeschermingsapparatuur, vorming van apparatuur die op andere hemellichamen wordt gebruikt.

Conclusie:

Eerst - bossen, meren en rivieren, dan - de atmosfeer, zeeën en oceanen... De mensheid is niet erg voorzichtig met haar geboorteplaneet, anders zou het probleem van milieuvervuiling vandaag de dag niet zo acuut zijn. Maar als onze aarde nog steeds beperkte afmetingen heeft, dan is het heelal oneindig en lijkt het erop dat het niet met afval gevuld kan worden. Hoe het ook is! De wetten van de zwaartekracht zorgen ervoor dat het meeste ruimteschroot zich ophoopt in de ruimte nabij de aarde. Hoewel er minder dan een halve eeuw is verstreken sinds het begin van de ruimteverkenning, wat naar de maatstaven van het heelal een verdwijnend korte periode is, is de mensheid er in zo'n korte tijd niet alleen in geslaagd om meer dan vierduizend missies uit te voeren. lanceringen van lanceervoertuigen, maar slaagden er ook in de ruimte aanzienlijk te vervuilen. Als we niet voor het milieu zorgen, kan alles om ons heen en mensen sterven. Ruimte vraagt ​​ook om zorg.

Bibliografie:

1.http://ru.wikipedia.org

2.http://forumru.

3.http://www.rian.ru

4.http://nieuws.mail.ru

5.http://www.ufolove.ru

6.http://www.ntpo.com

7.http://www.3dnews.ru

8.http://www.vesti.ru

9.http://www.kommtrans.ru

10.http://www.dw-world.de

11.http://mai607.ru

12.http://readings.gmik.ru

Voorbeeld:

Om presentatievoorbeelden te gebruiken, maakt u een Google-account aan en logt u daarop in: https://accounts.google.com


Onderschriften van dia's:

Ruimtepuin: problemen en oplossingen.

Doel van het werk: Het bestuderen van de problemen van ruimteschroot.

Doelstellingen van het werk: Kennis maken met de literatuur over dit onderwerp. Analyseer literaire bronnen. Identificeer het grootste probleem van ruimtevervuiling. Vind manieren om problemen op te lossen.

Ruimteafval?

Ruimteschroot in een baan om de aarde. Bijdrage aan het ontstaan ​​van ruimteschroot per land: China - 40%; VS - 27,5%; Rusland - 25,5%; andere landen - 7%.

Problemen met ruimteschroot. “De Franse spionagesatelliet werd het slachtoffer van “stellair puin” dat zich in de buurt van onze planeet had opgehoopt”, dit is het eerste ruimte-ongeluk! Ruimtepuin vermindert de nauwkeurigheid van weersvoorspellingen. Eind maart stopte de nieuwe communicatiesatelliet Express-AM11 met werken, waardoor televisie-uitzendingen in de oostelijke regio's van Rusland werden onderbroken en ernstige onderbrekingen op het internet begonnen. Dump in de lucht - problemen op aarde

Manieren om ruimtepuin op te lossen Het is noodzakelijk om vooraf na te denken over maatregelen om ruimteschroot te elimineren. Het is belangrijk om het aantal voertuigen dat de ruimte in wordt gelanceerd en het gebruik van multifunctionele satellieten terug te dringen. Nadat de hulpbron is uitgeput, breng je ze naar dichte lagen van de atmosfeer, waar ze zullen verbranden, of naar minder ‘bevolkte’ banen.

Conclusie: Als we niet voor het milieu zorgen, kan alles om ons heen en mensen sterven. Ruimte vraagt ​​ook om zorg.

Lijst met referenties: http:// ru.wikipedia.org http://forumru. http://www.rian.ru http://news.mail.ru http://www.ufolove.ru http://www.ntpo.com http://www.3dnews.ru http://www .vesti.ru http://www.kommtrans.ru http://www.dw-world.de http://mai607.ru http://readings.gmik.ru

6 097

De mensheid is ontstaan ​​in Afrika. Maar we bleven daar niet allemaal meer dan duizend jaar; onze voorouders verspreidden zich over het hele continent en verlieten het vervolgens. Toen ze de zee bereikten, bouwden ze boten en zeilden ze grote afstanden naar eilanden waarvan ze misschien niet wisten dat ze bestonden. Waarom?

Waarschijnlijk om dezelfde reden waarom wij en de sterren zeggen: “Wat gebeurt daar? Kunnen we daar komen? Misschien kunnen we daarheen vliegen.”

De ruimte staat uiteraard vijandiger tegenover het menselijk leven dan het oppervlak van de zee; Het ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde brengt veel meer werk en kosten met zich mee dan het offshoren van een boot. Maar toen waren boten de allernieuwste technologie van hun tijd. Reizigers planden hun gevaarlijke reizen zorgvuldig, en velen stierven terwijl ze probeerden te ontdekken wat er achter de horizon lag.

De verovering van de ruimte om een ​​nieuwe habitat te vinden is een grandioos, gevaarlijk en misschien onmogelijk project. Maar dat heeft mensen er nooit van weerhouden om het te proberen.

1. Opstijgen

Zwaartekracht weerstand

Er spannen krachtige krachten tegen je samen, vooral de zwaartekracht. Als een object boven het aardoppervlak vrij wil vliegen, moet het letterlijk omhoog schieten met snelheden van meer dan 43.000 km per uur. Dit brengt grote financiële kosten met zich mee.

Het kostte bijvoorbeeld bijna $200 miljoen om de Curiosity-rover naar Mars te lanceren. En als we het hebben over een missie met bemanningsleden, zal het bedrag aanzienlijk stijgen.

Het herbruikbare gebruik van vliegende schepen zal geld helpen besparen. Raketten zijn bijvoorbeeld ontworpen om herbruikbaar te zijn, en zoals we weten zijn er al pogingen ondernomen om succesvol te landen.

2. Vlucht

Onze schepen zijn te langzaam

Vliegen door de ruimte is eenvoudig. Het is tenslotte een vacuüm; niets vertraagt ​​je. Maar bij het lanceren van een raket ontstaan ​​er moeilijkheden. Hoe groter de massa van een object, hoe meer kracht er nodig is om het te verplaatsen, en raketten hebben een enorme massa.

Chemische raketbrandstof is geweldig voor de eerste boost, maar de kostbare kerosine is binnen enkele minuten opgebrand. Pulsversnelling zal het mogelijk maken om Jupiter binnen 5-7 jaar te bereiken. Dat zijn een heleboel films tijdens de vlucht. We hebben een radicaal nieuwe methode nodig om de luchtsnelheid te ontwikkelen.

Gefeliciteerd! Je hebt met succes een raket in een baan om de aarde gebracht. Maar voordat je de ruimte in gaat, verschijnt er uit het niets een stuk van een oude satelliet dat in je brandstoftank botst. Dat is alles, de raket is weg.

Het is een probleem met ruimteschroot, en het is heel reëel. Het Amerikaanse Space Surveillance Network heeft 17.000 objecten ontdekt – elk zo groot als een bal – die rond de aarde racen met snelheden van meer dan 28.000 km per uur; en nog eens bijna 500.000 stuks kleiner dan 10 cm. Lanceeradapters, lensdoppen en zelfs een klein verfje kunnen kritische systemen beschadigen.

Whipple-schilden - lagen metaal en Kevlar - kunnen beschermen tegen kleine onderdelen, maar niets kan je redden van een hele satelliet. Er bevinden zich ongeveer 4.000 van hen in de baan van de aarde, van wie de meesten in de lucht stierven. Vluchtcontrole helpt je gevaarlijke paden te vermijden, maar het is niet perfect.

Het is niet realistisch om ze uit de baan te duwen; het zou een hele missie vergen om slechts één dode satelliet kwijt te raken. Dus nu zullen alle satellieten uit zichzelf uit de baan vallen. Ze zouden extra brandstof overboord gooien en vervolgens raketaanjagers of een zonnezeil gebruiken om naar de aarde te vliegen en in de atmosfeer te verbranden.

4. Navigatie

Er is geen GPS voor de ruimte

Het ‘Open Space Network’, antennes in Californië, Australië en Spanje, zijn het enige navigatie-instrument voor de ruimte. Alles wat de ruimte in wordt gelanceerd, van satellieten van studentenprojecten tot de New Horizons-sonde die door de Copeyre Belt dwaalt, hangt ervan af.

Maar met meer missies wordt het netwerk druk. De wissel is vaak bezet. Dus in de nabije toekomst werkt NASA aan het verlichten van de last. Atoomklokken op de schepen zelf zouden de transmissietijden halveren, waardoor afstanden konden worden berekend met een enkele transmissie van informatie vanuit de ruimte. En de grotere capaciteit van lasers kan grotere gegevenspakketten verwerken, zoals foto's of videoberichten.

Maar hoe verder de raketten zich van de aarde verwijderen, hoe minder betrouwbaar deze methode wordt. Natuurlijk reizen radiogolven met de snelheid van het licht, maar transmissies naar de diepe ruimte duren nog steeds enkele uren. En de sterren kunnen je de richting wijzen, maar ze zijn te ver weg om je te laten zien waar je bent.

Diepe-ruimtenavigatie-expert Joseph Ginn wil een autonoom systeem ontwerpen voor toekomstige missies dat afbeeldingen van doelen en nabijgelegen objecten verzamelt en hun relatieve locaties gebruikt om de coördinaten van ruimtevaartuigen te trianguleren zonder dat daarvoor grondcontrole nodig is.

Het zal net als GPS op aarde zijn. U installeert een GPS-ontvanger op uw auto en het probleem is opgelost.

5. Straling

De ruimte zal je in een zak kanker veranderen

Buiten de veilige cocon van de atmosfeer en het magnetische veld van de aarde wacht kosmische straling op je, en die is dodelijk. Naast kanker kan het ook staar en mogelijk de ziekte van Alzheimer veroorzaken.

Wanneer subatomaire deeltjes de aluminiumatomen raken waaruit het lichaam van het ruimtevaartuig bestaat, exploderen hun kernen, waardoor meer ultrasnelle deeltjes vrijkomen die secundaire straling worden genoemd.

Oplossing voor het probleem? Eén woord: kunststof. Het is licht en sterk, en zit vol met waterstofatomen, waarvan de kleine kernen niet veel secundaire straling produceren. NASA test een plastic dat de straling in ruimtevaartuigen of ruimtepakken kan verminderen.

Of wat dacht je van dit woord: magneten. Wetenschappers van het ruimtestralingsproject ‘Superconductivity Shield’ werken aan magnesiumdiboride – een supergeleider die geladen deeltjes van het schip afbuigt.

6. Voedsel en water

Er zijn geen supermarkten op Mars

Afgelopen augustus aten astronauten op het ISS voor het eerst wat sla die ze in de ruimte hadden gekweekt. Maar grootschalige landschapsarchitectuur zonder zwaartekracht is moeilijk. Water drijft rond in bellen in plaats van door de grond te sijpelen, dus hebben ingenieurs keramische buizen uitgevonden om het water naar de wortels van de planten te leiden.

Sommige groenten zijn al behoorlijk ruimtebesparend, maar wetenschappers werken aan een genetisch gemodificeerde dwergpruim van minder dan een meter hoog. Eiwitten, vetten en koolhydraten kunnen worden aangevuld door gevarieerder gewassen te eten, zoals aardappelen en pinda's.

Maar het zal allemaal tevergeefs zijn als je zonder water komt te zitten. (Het urine- en waterrecyclingsysteem van het ISS vereist periodieke reparaties, en interplanetaire bemanningen zullen niet kunnen vertrouwen op het aanvullen van nieuwe onderdelen.) GGO's kunnen hier ook helpen. Michael Flynn, een ingenieur bij het NASA Research Center, werkt aan een waterfilter gemaakt van genetisch gemodificeerde bacteriën. Hij vergeleek het met de manier waarop de dunne darm verwerkt wat je drinkt. In principe ben je een waterrecyclingsysteem met een levensduur van 75 of 80 jaar.

7. Spieren en botten

Geen zwaartekracht verandert je in een brij

Gewichtloosheid veroorzaakt grote schade aan het lichaam: bepaalde immuuncellen kunnen hun werk niet doen en rode bloedcellen ontploffen. Het bevordert nierstenen en maakt je hart lui.

Astronauten in het ISS trainen om spieratrofie en botverlies tegen te gaan, maar ze verliezen nog steeds botmassa in de ruimte, en die ronddraaiende cycli zonder zwaartekracht helpen andere problemen niet. Kunstmatige zwaartekracht zou dit allemaal oplossen.

In zijn laboratorium aan het Massachusetts Institute of Technology voert voormalig astronaut Lawrence Young tests uit op een centrifuge: proefpersonen liggen op hun zij op een platform en trappen met hun voeten op een stilstaand wiel, terwijl het hele bouwwerk geleidelijk om zijn as draait. De resulterende kracht werkt op de benen van de astronauten en doet vaag denken aan de zwaartekracht.

De simulator van Yang is te beperkt, hij kan meer dan een uur of twee per dag worden gebruikt, voor constante zwaartekracht zou het hele ruimtevaartuig een centrifuge moeten worden.

8. Geestelijke gezondheid

Interplanetair reizen is een directe weg naar waanzin

Wanneer iemand een beroerte of een hartaanval krijgt, verlagen artsen soms de temperatuur van de patiënt, waardoor de stofwisseling wordt vertraagd om de schade door zuurstofgebrek te verminderen. Dit is een truc die ook voor astronauten zou kunnen werken. Een jaar (minstens) interplanetair reizen, leven in een krap ruimteschip met slecht voedsel en geen privacy is een recept voor ruimtewaanzin.

Dit is de reden waarom John Bradford zegt dat we moeten slapen tijdens ruimtereizen. Bradford, president van ingenieursbureau SpaceWorks en co-auteur van een rapport voor NASA over lange missies, is van mening dat het cryogeen invriezen van bemanningen de hoeveelheid voedsel en water zou verminderen en een zenuwinzinking van de bemanning zou voorkomen.

9. Landen

Waarschijnlijkheid van een ongeval

Hallo planeet! Je bent al vele maanden of zelfs meerdere jaren in de ruimte. De verre wereld is eindelijk zichtbaar door je patrijspoort. Het enige wat je hoeft te doen is landen. Maar je baant je een wrijvingsloze ruimte met een snelheid van 320.000 kilometer per uur. Oh ja, en dan is er nog de zwaartekracht van de planeet.

Het landingsprobleem is nog steeds een van de meest urgente problemen die ingenieurs moeten oplossen. Denk aan de mislukte reis naar Mars.

10. Hulpbronnen

Je kunt geen berg aluminiumerts meenemen

Wanneer ruimteschepen een lange reis maken, nemen ze voorraden mee van de aarde. Maar je kunt niet alles meenemen. Zaden, zuurstofgeneratoren, misschien een paar machines voor de aanleg van infrastructuur. Maar de kolonisten zullen de rest zelf moeten doen.

Gelukkig is de ruimte niet helemaal onvruchtbaar. ‘Elke planeet heeft alle chemische elementen, hoewel de concentraties verschillen’, zegt Ian Crawford, planetair wetenschapper aan Birkbeck, Universiteit van Londen. De maan bevat veel aluminium. Mars heeft kwarts en ijzeroxide. Nabijgelegen asteroïden zijn een grote bron van koolstof- en platina-ertsen - en water, zodra pioniers erachter komen hoe ze materie in de ruimte kunnen laten exploderen. Als de lonten en boormachines te zwaar zijn om op het schip te dragen, zullen ze de fossielen op andere manieren moeten extraheren: smelten, magneten of metaalverterende microben. En NASA onderzoekt een 3D-printproces om hele gebouwen te printen – en het zal niet nodig zijn om speciale apparatuur te importeren.

11. Onderzoek

Wij kunnen niet alles zelf doen

Honden hielpen mensen de aarde te koloniseren, maar ze zouden op aarde niet hebben overleefd. Om zich naar de nieuwe wereld te verspreiden, hebben we een nieuwe beste vriend nodig: een robot.

Het koloniseren van een planeet vergt veel hard werk, en robots kunnen de hele dag graven zonder te hoeven eten of ademen. De huidige prototypes zijn groot en omvangrijk en kunnen moeilijk over de grond bewegen. De robots zouden dus anders moeten zijn dan wij; het zou een lichtgewicht, bestuurbare bot met graafmachinevormige klauwen kunnen zijn, ontworpen door NASA om ijs op Mars op te graven.

Als het werk echter behendigheid en precisie vereist, zijn menselijke vingers onmisbaar. Het huidige ruimtepak is ontworpen voor gewichtloosheid, niet om op een exoplaneet te lopen. NASA's Z-2-prototype heeft flexibele verbindingen en een helm die een duidelijk beeld geeft van eventuele fijnmazige bedradingsbehoeften.

12. De ruimte is enorm

Warpdrives bestaan ​​nog steeds niet

Het snelste dat mensen ooit hebben gebouwd is een sonde genaamd Helios 2. Die is niet meer operationeel, maar als er geluid in de ruimte was, zou je hem horen schreeuwen terwijl hij nog steeds met snelheden van meer dan 250.000 kilometer per uur rond de zon draait. Dat is bijna 100 keer sneller dan een kogel, maar zelfs bij die snelheid zou het ongeveer 19.000 jaar duren om onze dichtstbijzijnde ster, Alpha Centauri, te bereiken. Tijdens zo’n lange vlucht zouden duizenden generaties veranderen. En bijna niemand droomt ervan om van ouderdom te sterven in een ruimteschip.

Om de tijd te verslaan hebben we energie nodig – heel veel energie. Misschien kun je genoeg helium-3 op Jupiter krijgen voor fusie (nadat we fusiemotoren hebben uitgevonden, natuurlijk). Theoretisch kunnen snelheden van bijna het licht worden bereikt met behulp van de energie van vernietiging van materie en antimaterie, maar dit op aarde doen is gevaarlijk.

“Op aarde zou je dit nooit willen doen”, zegt Les Johnson, een NASA-technicus die aan gekke Starship-ideeën werkt. “Als je het in de ruimte doet en er gaat iets mis, vernietig je het continent niet.” Te veel? Hoe zit het met zonne-energie? Het enige wat je nodig hebt is een zeil ter grootte van Texas.

Een veel elegantere oplossing om de broncode van het universum te kraken is het gebruik van natuurkunde. De theoretische aandrijving van Miguel Alcubierre zou de ruimtetijd vóór je schip comprimeren en achter je schip uitbreiden, zodat je sneller dan de lichtsnelheid zou kunnen reizen.

De mensheid zal nog een paar Einsteins nodig hebben die op plaatsen als de Large Hadron Collider werken om alle theoretische knopen te ontwarren. Het is heel goed mogelijk dat we een ontdekking zullen doen die alles zal veranderen, maar het is onwaarschijnlijk dat deze doorbraak de huidige situatie zal redden. Als je meer ontdekkingen wilt, moet je er meer geld in investeren.

13. Er is maar één aarde

We moeten de moed hebben om te blijven

Een paar decennia geleden schetste sciencefictionauteur Kim Stanley Robinson een toekomstige utopie op Mars, gebouwd door wetenschappers van een overbevolkte, overbelaste aarde. Zijn ‘Mars-trilogie’ zorgde voor een krachtige impuls voor kolonisatie. Maar waarom streven we eigenlijk naar ruimte, afgezien van de wetenschap?

De behoefte om te verkennen zit ingebed in onze genen, dit is het enige argument: de pioniersgeest en de wens om ons doel te achterhalen. ‘Een paar jaar geleden hielden dromen over het veroveren van de ruimte onze verbeelding bezig’, herinnert NASA-astronoom Heidi Hummel zich. - We spraken de taal van dappere ruimteverkenners, maar alles veranderde na het New Horizons-station in juli 2015. De hele diversiteit aan werelden in het zonnestelsel heeft zich voor ons geopend.”

Hoe zit het met het lot en het doel van de mensheid? Historici weten beter. De expansie van het Westen was een landroof, en de grote ontdekkingsreizigers waren vooral op zoek naar hulpbronnen of schatten. Menselijke reislust komt alleen tot uiting in dienst van politieke of economische verlangens.

Natuurlijk kan de naderende vernietiging van de aarde een stimulans zijn. Put de hulpbronnen van de planeet uit, verander het klimaat en de ruimte zal de enige hoop op overleven worden.

Maar dit is een gevaarlijke denkwijze. Dit creëert moreel gevaar. Mensen denken dat als we dat doen, we ergens op Mars helemaal opnieuw kunnen beginnen. Dit is een verkeerd oordeel.

Voor zover wij weten is de aarde de enige bewoonbare plaats in het bekende universum. En als we deze planeet gaan verlaten, dan zou dit onze wens moeten zijn, en niet het resultaat van een hopeloze situatie.

De urgentie van dit probleem is overduidelijk. Menselijke vluchten in banen nabij de aarde hebben ons geholpen een waarheidsgetrouw beeld te creëren van het aardoppervlak, vele planeten, het aardoppervlak en de uitgestrekte oceanen. Ze gaven een nieuw begrip van de aardbol als centrum van het leven en het inzicht dat mens en natuur een onlosmakelijk geheel vormen. De kosmonautica heeft een reële kans geboden voor het oplossen van belangrijke nationale economische problemen: het verbeteren van internationale communicatiesystemen, weersvoorspellingen op de lange termijn en het ontwikkelen van maritieme en luchtvervoernavigatie.

Tegelijkertijd biedt de ruimtevaart nog steeds grote potentiële mogelijkheden. Volgens veel wetenschappers kan de ruimtevaart het mondiale energieprobleem helpen oplossen door ruimtevaartapparatuur te creëren die zonne-energie ontvangt en verwerkt, en door te energie-intensieve industrieën de ruimte in te verplaatsen. De ruimtevaart biedt aanzienlijke mogelijkheden voor het bouwen van een mondiaal geofysisch informatiesysteem, met behulp waarvan het mogelijk is een model van de aarde te ontwikkelen en een algemene theorie van de processen die plaatsvinden op het oppervlak, in de atmosfeer en in de buurt van de aarde. Er zijn nog veel meer verleidelijke toepassingen voor ruimteverkenning.

Een aantal gerenommeerde wetenschappers op het gebied van de ruimtevaart pleiten voor de onmiddellijke ‘bewoning’ van de ruimte. Tegelijkertijd herinneren ze ons er als argument aan dat het voortbestaan ​​van onze planeet wordt bedreigd door vele asteroïden en kometen die zich rond de aarde haasten.

Een belangrijk onderdeel van het mondiale probleem van ruimteverkenning is de aanwezigheid van puin van satellieten en lanceervoertuigen in de nabije ruimte van de aarde, die niet alleen ruimtevluchten bedreigen, maar ook, als ze op de aarde vallen, haar bewoners. Tot nu toe reguleert het internationaal recht, dat voorziet in het vrije gebruik van de ruimte door alle staten, op geen enkele manier het probleem van ruimteschroot.

Als gevolg hiervan lijken de huidige ‘lage’ banen (tussen 150 en 2000 km), waar aardobservatie wordt uitgevoerd, en de geostationaire banen (36.000 km), die voor telecommunicatie worden gebruikt, op een soort ‘ruimtevuilnisbak’. De Verenigde Staten van Amerika, die (in 1994) 2.676 onderdanen telden, zijn hiervan in de eerste plaats verantwoordelijk, Rusland (2.359) en West-Europa, zij het in mindere mate (500).

Een van de manieren om banen nabij de aarde schoon te maken is door gebruikte raketten en satellieten over te brengen naar ‘alternatieve paden’. In technische termen is hun terugkeer naar de aarde ook mogelijk, maar in dit stadium zijn dergelijke operaties uitgesloten vanwege de hoge kosten ervan. Vroeg of laat keren alle objecten in de ruimte vanzelf terug naar de aarde. De afgelopen jaren zijn verschillende fragmenten van Amerikaanse en Russische schepen op onze planeet gevallen, gelukkig zijn er geen slachtoffers gevallen. (Er zijn gevallen bekend waarin getroffen landen financiële rekeningen overhandigden aan de eigenaren van de wrakstukken.) Ten slotte is de ontwikkeling gaande van bijzonder sterke schilden die nieuwe ruimteschepen kunnen beschermen tegen verschillende problemen in het geval van een botsing met vliegende objecten.