Нынешней весной состоялся первый спустя более чем 50 лет полет человека к Луне. Члены миссии Artemis II совершили облет спутника нашей планеты. Судя по всему, в недалеком будущем нога землянина вновь ступит на поверхность ближайшего к нам крупного небесного тела. Все это делает актуальными прикладные вопросы освоения космоса, ведь Луна может стать трамплином для полета на Марс, а наработанные в Солнечной системе навыки обязательно понадобятся человечеству, когда оно отправится покорять глубины галактики.
Второй важный аспект — защита команды от космического излучения. Для краткосрочных миссий решением стал постоянный мониторинг с помощью дозиметров, использование в обшивке задерживающих радиацию материалов, а также оборудование укрытий с экранами из элементов, способных эффективно противостоять излучению. Но даже в полете к Марсу такой подход неэффективен: способные защитить экипаж на протяжении почти годового полета экраны весят так много, что на полезную нагрузку корабля придется совсем небольшой остаток.
Двигателями второго проекта являются Россия и Китай. Кроме них, над созданием Международной научной лунной станции трудятся еще 13 стран, включая Беларусь. МНЛС будет снабжаться электроэнергией также с помощью ядерного реактора. АЭС на спутнике Земли «Роскосмос» планирует начать строить уже в 2032‑м, а окончательное формирование облика базы может продлиться до 2036 года. Первоначально колония будет действовать в автоматическом режиме, а космонавты периодически станут наведываться для экспериментов и настройки оборудования. Затем она получит постоянный экипаж.
Первым и главным шагом на пути конструирования биосферы является перестройка атмосферы планеты в такое состояние, чтобы позволить нормально развиваться земным растениям и ходить людям без скафандра. Сегодня наиболее пригодным для такой операции считается Марс, поскольку эта планета не так близка к Солнцу, как Меркурий, не так горяча, как Венера, а сила тяготения там равна 0,38 земной, тогда как на Луне — 0,16. Сегодня предлагается ряд способов обеспечить Красную планету атмосферой. Один из них основан на применении гексафторида серы, который можно получить при плавлении местных пород, для создания парникового эффекта. Необходимый для поднятия температуры до вполне земных +15 по Цельсию объем элегаза можно добыть при переработке пяти миллиардов тонн реголита. Заодно из него можно извлечь необходимые для восстановления биосферы воду и азот.
У парниковых способов терраформирования есть два больших минуса: во-первых, они могут занять столетия, во-вторых, жизнь на измененной планете все равно невозможна без кислорода. Поэтому сегодня активно ищут
способы ускорения процесса и обеспечения Марса кислородом. В конце марта международная группа ученых опубликовала в издании Geophysical Research Letters концепцию, которая позволяет пройти этот путь за 15 лет. Она заключается в распылении над Марсом графеновых или алюминиевых наночастиц. После их накопления Красная планета сможет по-прежнему получать солнечное тепло, но отдача его станет намного меньше, что быстро запустит процессы таяния не только полярных шапок, но и скрытых под поверхностью льдов.
Экспансия в космос продиктована не просто извечным любопытством человечества, а вопросом выживания нас как вида. Дело в том, что в истории Земли уже бывали глобальные катастрофы, которые, случись они сегодня, уничтожили бы цивилизацию.
Освоив хотя бы ближайшие планеты, homo sapiens обеспечивает себя шансом на дальнейшее существование и развитие. Да и каждый шаг в звездную бесконечность приближает нас к пониманию законов мироздания.
СУПЕРМОХ
Как насытить атмосферу Марса кислородом, придумали китайские ученые, опубликовавшие в 2024 году в журнале The Innovation статью о выдающихся свойствах мха Syntrichia caninervis, растущего в пустыне Мохаве. Растение оказалось способно возрождаться от одной капли воды даже после потери 98 процентов жидкости, а минимально возможная температура, при которой оно остается жизнеспособным, равна -196 градусам. Такие показатели даже на Марсе маловероятны. Мох оказался устойчив к радиации, ультрафиолетовому излучению, а также спокойно себя чувствовал, будучи лишенным воздуха.
В ходе полета первого космонавта суверенной Беларуси Марины Василевской в 2024 году на орбите были исследованы лактоферрин и пробиотики, произведенные научными организациями НАН, для их последующего возможного использования в создании пищи для космонавтов.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ЭКРАНОВ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ
Белорусское покрытие установлено на совместном европейско-японском аппарате миссии BepiColombo, исследующем Меркурий на протяжении 8 лет. Технологии создания защитных покрытий и новых материалов исследуются в совместных программах с Россией.
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
В 2024‑м специалисты Объединенного института машиностроения НАН Беларуси получили в Евразийском патентном ведомстве патент на новую технологию изготовления чипов для использования в космосе. Она является дальнейшим развитием устойчивых к радиации компонентов со структурой «кремний на сапфире» и представляет собой способ обработки плоских поверхностей тонких пластин из сапфира и устройство для его реализации. Он позволяет сократить длительность обработки и обеспечить шероховатость обработанной поверхности менее 4 нанометров.
КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПЕРЕЛЕТОВ
Младший научный сотрудник Института физико-органической химии НАН РБ Ольга Мастицкая приняла участие в годовом международном изоляционном эксперименте SIRIUS-23 на базе Института медико-биологических проблем РАН. Во время его были отработаны медико-биологические аспекты функционирования человеческого организма при длительных путешествиях в космосе.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ПОЗИЦИЯ
Николай Бузин, председатель Постоянной комиссии Палаты представителей по правам человека, национальным отношениям и средствам массовой информации, доктор военных наук, профессор, полковник:
— Сегодня освоение космоса — это одна из приоритетных задач для всех государств мира. Беларусь не является ведущей космической державой, однако она активно работает в этой области. Кроме разработки спутниковых систем, систем дистанционного зондирования Земли, мы работаем в рамках биологических экспериментов, позволяющих людям долго находиться в космическом пространстве. Исследования затрагивают медицинский аспект, касаются создания биоразнообразия. Беларусь может развивать именно эти направления и предлагать свои наработки другим государствам. Что касается технической составляющей, то мы создаем радиотехнические элементы, микроэлектронику, которая входит в компоновку ракет. Мы не берем на себя больше, чем можем, но активно работаем с разными странами по внедрению нашего опыта и развиваем собственные компетенции в космической сфере. Беларусь сотрудничает в космической сфере с Россией, Китаем, с иными государствами, которые готовы с нами говорить. Мы понимаем: космос должен быть общим, в нем нет места милитаризации. Это четкая белорусская позиция, и принципы, касающиеся использования космического пространства, разработанные еще в прошлом веке, должны оставаться незыблемыми.
Путь во тьме
Чтобы начать осваиваться на некоем небесном объекте, нужно сперва до него добраться. Уже на этапе подготовки к полету ученым надо решить ряд важных задач. Во-первых, необходим носитель, способный в разумные сроки доставить экипаж до планеты или спутника. Расстояния между Землей и Луной и Землей и Марсом по космическим меркам небольшие: 384,4 тысячи километров и в среднем около 225 миллионов километров соответственно. Современные ракеты способны преодолеть расстояние до Луны за трое суток, а вот до Красной планеты добираться придется около 9 месяцев.Второй важный аспект — защита команды от космического излучения. Для краткосрочных миссий решением стал постоянный мониторинг с помощью дозиметров, использование в обшивке задерживающих радиацию материалов, а также оборудование укрытий с экранами из элементов, способных эффективно противостоять излучению. Но даже в полете к Марсу такой подход неэффективен: способные защитить экипаж на протяжении почти годового полета экраны весят так много, что на полезную нагрузку корабля придется совсем небольшой остаток.
По расчетам НАСА, суммарная доза облучения у члена экспедиции на Марс к моменту высадки превысит 1 зиверт (единица измерения эквивалентной и эффективной доз облучения в международной системе единиц (СИ)), что близко к максимально допустимому значению за всю карьеру космонавта. А ведь ему еще необходимо работать на поверхности планеты, где условия ненамного лучше.Сегодня предлагаются разные способы решения проблемы космического излучения. Для защиты жизненно важных органов может быть использован индивидуальный противорадиационный жилет. Space X Илона Маска хочет применить в марсианском корабле гибкие полиэтиленовые баки с водой в качестве экранов. НАСА собирается защищать будущих покорителей планет, покрывая корабли и скафандры материалом на основе нанотрубок нитрида бора. Исследователи из Российской академии наук разрабатывают схожий проект, но гораздо дешевле за счет использования гексаборида лантана и алюминиево-магниевого сплава. Существует целый ряд концепций, в основе которых лежит создание искусственного магнитного или электростатического поля, способного заменить свинцовую плиту толщиной 4 метра.
Наконец, выдвигаются спорные с точки зрения этики предложения о внесении в геном космонавтов изменений, способных нивелировать действие космической радиации. В качестве возможных доноров ДНК рассматриваются такие устойчивые к ионизирующему излучению организмы, как микроскопическое беспозвоночное тихоходка и бактерия Deinococcus radiodurans.Существует и ряд иных нюансов, касающихся, например, биологической составляющей полета. Ученым предстоит решить проблему потери космонавтами костной массы в условиях невесомости — исследователями предлагаются различные варианты, начиная от применения специальных медикаментов и тренажеров, заканчивая созданием искусственной гравитации мини-центрифугами, в которых можно спать при нормальной силе тяжести.
Лунная карта
Сравнить процесс покорения космоса можно разве что с событиями эпохи Великих географических открытий. Подобно первопроходцам прошлого, новым Колумбам придется приспосабливаться к необычным условиям или постепенно менять их под себя.Человечество может либо строить изолированные от внешней среды поселения, в которых будет создана искусственная биосфера, подобная земной, либо изменять окружающую среду до состояния, пригодного для жизни земных организмов.Первый сценарий технически реализуем уже сейчас. Сегодня существуют два флагманских проекта освоения Луны. Американский вариант предполагает создание полноценной базы на южном полюсе Селены. Сердцем ее должен стать миниатюрный ядерный реактор, вокруг которого будет постепенно строиться модульная инфраструктура лагеря. Снабжение колонии собираются обеспечивать регулярными рейсами каждые 5 — 6 месяцев, а общение с Землей наладят с помощью спутников и спецсвязи. Стоимость работ в ближайшие 7 лет НАСА оценивает примерно в 20 миллиардов долларов.
Двигателями второго проекта являются Россия и Китай. Кроме них, над созданием Международной научной лунной станции трудятся еще 13 стран, включая Беларусь. МНЛС будет снабжаться электроэнергией также с помощью ядерного реактора. АЭС на спутнике Земли «Роскосмос» планирует начать строить уже в 2032‑м, а окончательное формирование облика базы может продлиться до 2036 года. Первоначально колония будет действовать в автоматическом режиме, а космонавты периодически станут наведываться для экспериментов и настройки оборудования. Затем она получит постоянный экипаж.
Ценность разрабатываемых сейчас проектов освоения Луны в том, что в случае успеха их можно применять на новых мирах. Ведь человечеству для проникновения в дальний космос нужны готовые решения даже в бытовых вопросах. Например, воду на лунной миссии предполагается добывать из местного льда или даже лунной породы, реголита, посредством, как предлагают китайские ученые из Института материаловедения и инженерии Нинбо, его обработки эндогенным водородом.
Демиурги Красной планеты
Создание изолированных от внешней среды баз имеет свои неоспоримые преимущества. Они уже могут строиться, их стоимость не является заоблачной.Первым и главным шагом на пути конструирования биосферы является перестройка атмосферы планеты в такое состояние, чтобы позволить нормально развиваться земным растениям и ходить людям без скафандра. Сегодня наиболее пригодным для такой операции считается Марс, поскольку эта планета не так близка к Солнцу, как Меркурий, не так горяча, как Венера, а сила тяготения там равна 0,38 земной, тогда как на Луне — 0,16. Сегодня предлагается ряд способов обеспечить Красную планету атмосферой. Один из них основан на применении гексафторида серы, который можно получить при плавлении местных пород, для создания парникового эффекта. Необходимый для поднятия температуры до вполне земных +15 по Цельсию объем элегаза можно добыть при переработке пяти миллиардов тонн реголита. Заодно из него можно извлечь необходимые для восстановления биосферы воду и азот.
У парниковых способов терраформирования есть два больших минуса: во-первых, они могут занять столетия, во-вторых, жизнь на измененной планете все равно невозможна без кислорода. Поэтому сегодня активно ищут
способы ускорения процесса и обеспечения Марса кислородом. В конце марта международная группа ученых опубликовала в издании Geophysical Research Letters концепцию, которая позволяет пройти этот путь за 15 лет. Она заключается в распылении над Марсом графеновых или алюминиевых наночастиц. После их накопления Красная планета сможет по-прежнему получать солнечное тепло, но отдача его станет намного меньше, что быстро запустит процессы таяния не только полярных шапок, но и скрытых под поверхностью льдов.
Экспансия в космос продиктована не просто извечным любопытством человечества, а вопросом выживания нас как вида. Дело в том, что в истории Земли уже бывали глобальные катастрофы, которые, случись они сегодня, уничтожили бы цивилизацию.
Освоив хотя бы ближайшие планеты, homo sapiens обеспечивает себя шансом на дальнейшее существование и развитие. Да и каждый шаг в звездную бесконечность приближает нас к пониманию законов мироздания.
СУПЕРМОХ
Как насытить атмосферу Марса кислородом, придумали китайские ученые, опубликовавшие в 2024 году в журнале The Innovation статью о выдающихся свойствах мха Syntrichia caninervis, растущего в пустыне Мохаве. Растение оказалось способно возрождаться от одной капли воды даже после потери 98 процентов жидкости, а минимально возможная температура, при которой оно остается жизнеспособным, равна -196 градусам. Такие показатели даже на Марсе маловероятны. Мох оказался устойчив к радиации, ультрафиолетовому излучению, а также спокойно себя чувствовал, будучи лишенным воздуха.
ЧТО БЕЛАРУСЬ МОЖЕТ ПРЕДЛОЖИТЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЯМ ДРУГИХ ПЛАНЕТ
ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯВ ходе полета первого космонавта суверенной Беларуси Марины Василевской в 2024 году на орбите были исследованы лактоферрин и пробиотики, произведенные научными организациями НАН, для их последующего возможного использования в создании пищи для космонавтов.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ЭКРАНОВ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ
Белорусское покрытие установлено на совместном европейско-японском аппарате миссии BepiColombo, исследующем Меркурий на протяжении 8 лет. Технологии создания защитных покрытий и новых материалов исследуются в совместных программах с Россией.
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
В 2024‑м специалисты Объединенного института машиностроения НАН Беларуси получили в Евразийском патентном ведомстве патент на новую технологию изготовления чипов для использования в космосе. Она является дальнейшим развитием устойчивых к радиации компонентов со структурой «кремний на сапфире» и представляет собой способ обработки плоских поверхностей тонких пластин из сапфира и устройство для его реализации. Он позволяет сократить длительность обработки и обеспечить шероховатость обработанной поверхности менее 4 нанометров.
КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПЕРЕЛЕТОВ
Младший научный сотрудник Института физико-органической химии НАН РБ Ольга Мастицкая приняла участие в годовом международном изоляционном эксперименте SIRIUS-23 на базе Института медико-биологических проблем РАН. Во время его были отработаны медико-биологические аспекты функционирования человеческого организма при длительных путешествиях в космосе.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ПОЗИЦИЯ
Николай Бузин, председатель Постоянной комиссии Палаты представителей по правам человека, национальным отношениям и средствам массовой информации, доктор военных наук, профессор, полковник:
— Сегодня освоение космоса — это одна из приоритетных задач для всех государств мира. Беларусь не является ведущей космической державой, однако она активно работает в этой области. Кроме разработки спутниковых систем, систем дистанционного зондирования Земли, мы работаем в рамках биологических экспериментов, позволяющих людям долго находиться в космическом пространстве. Исследования затрагивают медицинский аспект, касаются создания биоразнообразия. Беларусь может развивать именно эти направления и предлагать свои наработки другим государствам. Что касается технической составляющей, то мы создаем радиотехнические элементы, микроэлектронику, которая входит в компоновку ракет. Мы не берем на себя больше, чем можем, но активно работаем с разными странами по внедрению нашего опыта и развиваем собственные компетенции в космической сфере. Беларусь сотрудничает в космической сфере с Россией, Китаем, с иными государствами, которые готовы с нами говорить. Мы понимаем: космос должен быть общим, в нем нет места милитаризации. Это четкая белорусская позиция, и принципы, касающиеся использования космического пространства, разработанные еще в прошлом веке, должны оставаться незыблемыми.
