Meziplanetární let

Meziplanetární vesmírný let ( meziplanetární cestování ) je cestování mezi planetami , obvykle uvnitř stejného planetárního systému [1] . V praxi lidstva pojem vesmírný let tohoto typu znamená skutečný a hypotetický let mezi planetami sluneční soustavy . Nedílná součást hypotetických projektů kolonizace vesmíru lidstvem.

Praktické pokroky v meziplanetárním cestování

Dálkově ovládané vesmírné sondy ( Automatic Interplanetary Station , AMS) proletěly poblíž všech planet sluneční soustavy od Merkuru po Neptun. Sonda New Horizons byla v té době vypuštěna k deváté planetě - Plutu a kolem této trpasličí planety proletěla v roce 2015. Sonda Dawn právě obíhá trpasličí planetu Ceres .

Nejvzdálenější sondou je Voyager 1 , která pravděpodobně ještě opustila sluneční soustavu, další 4 zařízení - Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 2 a New Horizons pokračují v letu k hranicím soustavy a po nějaké době ji také opustí [2 ] .

Obecně platí, že mise umělých satelitů jiných planet a sestupových vozidel poskytují mnohem podrobnější a úplnější informace než průletové mise. Vesmírné sondy byly vypuštěny na oběžnou dráhu kolem všech pěti planet známých od starověku: nejprve Mars (" Mariner-9 ", 1971), poté Venuše (" Venuše-9 ", 1975; atmosférické sondy a sestupové vozidlo dosáhly planety dříve), Jupiter ( Galileo , 1995), Saturn ( Cassini a Huygens , 2004) a nedávno Merkur ( MESSENGER , březen 2011) a přinesly cenné vědecké informace o planetách a jejich měsících .

Několik misí provedlo setkání s asteroidy a trpasličími planetami: NEAR Shoemaker obíhal v roce 2000 kolem velkého blízkozemního asteroidu 433 Eros a přistál. Japonská stanice " Hayabusa " s iontovým motorem v roce 2005 vstoupila na oběžnou dráhu malého blízkozemního asteroidu 25143 Itokawa , setkala se s ním a vrátila vzorky z jeho povrchu na Zemi. Sonda Dawn s iontovým motorem obíhala velký asteroid Vesta (červenec 2011-září 2012) a poté proletěla na oběžnou dráhu kolem trpasličí planety Ceres (březen 2015).

Dálkově ovládané vozítka Viking , Pathfinder a Mars Exploration Rover a Curiosity přistála na povrchu Marsu, několik kosmických lodí řady Venera a Vega dosáhlo povrchu Venuše. Sonda Huygens úspěšně přistála na Saturnově měsíci Titan .

Až dosud neexistovaly žádné pilotované mise, které by dosáhly planet sluneční soustavy. Program Apollo NASA umožnil dvanácti astronautům navštívit povrch Měsíce Země a vrátit se na Zemi . Existovalo několik programů NASA: „ Constellation “ (vyslání člověka na Mars) a pilotovaný průlet kolem Venuše, ale oba byly zrušeny (v roce 2010 a koncem 60. let).

Důvody pro meziplanetární cestování

Vysoké náklady a rizika meziplanetárního cestování přitahují širokou pozornost veřejnosti. Mnoho misí zažilo různé poruchy nebo úplné selhání bezpilotních sond, jako je Mars 96 , Deep Space 2 a Beagle 2 . (Viz Seznam meziplanetárních kosmických lodí pro úplný seznam úspěšných a neúspěšných projektů.)

Mnoho astronomů, geologů a biologů se domnívá, že studium sluneční soustavy poskytuje poznatky, které nelze získat pouze pozorováním z povrchu Země nebo z oběžné dráhy Země. Existují různé názory na to, zda by mise s posádkou byly užitečným vědeckým přínosem; někteří vědci se domnívají, že robotické sondy jsou levnější a bezpečnější, zatímco jiní tvrdí, že astronauti budou s pomocí rad pozemských vědců schopni pružněji a inteligentněji reagovat na nové nebo neočekávané rysy studovaných oblastí [3] .

Ti, kdo platí náklady na takové mise (především ve veřejném sektoru), se budou spíše zajímat o přínosy pro ně samotné nebo pro lidstvo jako celek. Zatím jedinou výhodou tohoto přístupu byly různé „boční“ technologie, původně vyvinuté pro lety do vesmíru, ale pak užitečné v jiných činnostech.

Další praktické motivy meziplanetárního cestování jsou spíše spekulativní, protože současná technologie ještě není natolik vyspělá, aby podporovala testovací projekty. Spisovatelé sci-fi jsou někdy úspěšní v předpovídání budoucích technologií – například byly předpovězeny geostacionární komunikační satelity ( Arthur Clarke ) a některé aspekty počítačové technologie ( Mack Reynolds ).

Mnoho sci-fi příběhů (zejména příběhy Ben Bov 's Grand Tour) podrobně popisuje, jak lidé mohli získávat užitečné minerály z asteroidů nebo získávat energii různými způsoby, včetně použití solárních panelů na oběžné dráze (kde do nich neruší mraky a atmosféra). ).). Někteří se domnívají, že pouze takové technologie mohou být jediným způsobem, jak zajistit zvýšení životní úrovně bez zbytečného znečišťování nebo vyčerpávání zdrojů Země (např. pokles produkce fosilní energie – tzv. ropného vrcholu  – byl předpovídán desítky let před ním začalo).

Lidská kolonizace dalších částí Sluneční soustavy nakonec zabrání vyhynutí lidstva při té či oné potenciální katastrofické události pro Zemi, z nichž mnohé jsou nevyhnutelné (viz článek Varianty smrti lidstva ). Mezi možné události patří srážky s velkým asteroidem , z nichž jedna pravděpodobně dříve přispěla k zániku křídy a paleogénu . Přestože se vyvíjejí různé systémy pro sledování hrozeb asteroidů a planetární obrany, současné metody detekce a boje s asteroidy zůstávají extrémně drahé, hrubé, nevyvinuté a neúčinné. Například uhlíkaté chondrity mají velmi nízké albedo , což ztěžuje jejich detekci. Ačkoli jsou uhlíkaté chondrity považovány za vzácné, některé jsou velmi velké a jsou podezřelé z účasti na hromadném vymírání velkých druhů. Chicxulub , největší ve svých důsledcích , tedy mohl být uhlíkatý chondrit.

Někteří vědci, včetně členů Institutu vesmírných studií ( Princeton University ), tvrdí, že z dlouhodobého hlediska bude velká většina lidí nakonec žít ve vesmíru [4] .

Energie meziplanetárního letu

Jednou z hlavních výzev v praktickém meziplanetárním cestování zůstává získat velmi velké změny rychlosti potřebné k cestování z jednoho tělesa do druhého v rámci sluneční soustavy.

Díky gravitačnímu působení Slunce má kosmická loď obíhající dále od Slunce nižší rychlost než kosmická loď obíhající blíže. Kromě toho jsou všechny planety v různých vzdálenostech od Slunce, planeta, ze které je kosmická loď vypuštěna, a planeta určení se pohybují různými rychlostmi (podle třetího Keplerova zákona ). Z těchto důvodů musí kosmická loď letící k planetě blíže Slunci výrazně snížit svou orbitální rychlost, aby dosáhla cíle, zatímco lety ke vzdálenějším planetám budou vyžadovat výrazné zvýšení rychlosti lodi ve vztahu k Slunce [5] . Pokud musí kosmická loď planetu nejen proletět, ale dostat se na oběžnou dráhu kolem ní, musí při přiblížení k ní sladit vlastní rychlost s rychlostí planety, což také vyžaduje značné úsilí.

Přímý přístup k takovému úkolu – pokus o zrychlení po nejkratší trase k cíli a změna rychlosti u cíle – by vyžadoval příliš mnoho paliva. A palivo potřebné pro tyto změny rychlosti musí být vypuštěno s lodí samotnou, kvůli čemuž bude potřeba ještě více paliva, aby loď doletěla k cíli, a ještě více - aby se loď a palivo dostaly na počáteční oběžnou dráhu kolem Země. Bylo vyvinuto několik metod pro snížení potřeby paliva pro meziplanetární cestování.

Například kosmická loď, která cestuje z nízké oběžné dráhy Země na Mars pomocí klasické trajektorie letu (Hohmann) , musí nejprve zvýšit rychlost o 3,8 km/s (parametr zvaný charakteristická rychlost orbitálního manévru ), provést několikaměsíční let. , pak po zachycení Marsu musí snížit svou rychlost o dalších 2,3 km/s , aby dohnal oběžnou rychlost Marsu kolem Slunce a vstoupil na oběžnou dráhu kolem planety [6] . Pro srovnání, vypuštění kosmické lodi na nízkou oběžnou dráhu Země vyžaduje změnu rychlosti asi 9,5 km/s .

Hohmannovy trajektorie

Ekonomický meziplanetární let znamenal po mnoho let použití Hohmannových transferových trajektorií . Hohmann dokázal, že v orbitální mechanice je dráha letu mezi dvěma drahami s nejmenším energetickým výdejem eliptická dráha, která tvoří tečnu ke zdrojové a cílové dráze. V případě meziplanetárních letů na vzdálenější planety to znamená, že sonda zpočátku startuje z oběžné dráhy blízké oběžné dráze Země kolem Slunce tak, aby druhá změna rychlosti nastala v Aphelion, tedy z bodu opačného od startu. vzhledem ke Slunci. Kosmické lodi využívající tuto trasu k cestě ze Země na Mars by cesta trvala asi 8,5 měsíce. Správně naplánovaný manévr umožní dosažení oběžné dráhy Marsu v blízkosti okamžiku, kdy planeta projde bodem druhé změny rychlosti, což vám umožní okamžitě vstoupit na oběžnou dráhu kolem planety.

Podobné výpočty pro Hohmannovy lety platí pro jakoukoli dvojici oběžných drah, například toto je nejběžnější způsob, jak vyslat družice na geostacionární oběžnou dráhu poté, co byly vypuštěny na nízkou referenční oběžnou dráhu Země . Let Hohmanna trvá přibližně polovinu doby rotace vnější oběžné dráhy, což v případě vnějších planet bude více než několik let a není příliš praktické pro pilotované lety z důvodu bezpečnosti nákladu. Také let vychází z předpokladu, že na začátku a konci manévru nejsou žádná velká tělesa, což platí při změně blízkozemních drah, ale vyžaduje složitější výpočty pro meziplanetární lety.

Gravitační závěs

Manévr gravitačního závěsu využívá gravitaci planet a měsíců ke změně rychlosti a směru kosmické lodi bez použití paliva. Při typickém použití manévr využívá průlet poblíž třetí planety, obvykle mezi orbitami výchozí a cílové, čímž se mění směr letu. Celková doba jízdy se výrazně zkrátí díky zvýšení rychlosti nebo se do koncového bodu dopraví více nákladu. Pozoruhodným příkladem použití závěsu jsou dvě kosmické lodi programu Voyager , které použily řadu manévrů kolem několika vnějších planet sluneční soustavy. Při létání ve vnitřní sluneční soustavě je použití takového manévru obtížnější, i když se používají při míjení blízkých planet, jako je Venuše, a někdy se k zahájení letu k vnějším planetám používá i Měsíc .

Manévr závěsu může změnit rychlost lodi pouze ve vztahu ke třetímu objektu, který se manévru nezúčastní, společnému těžišti nebo Slunci. Během manévru se relativní rychlosti lodi a obletovaného objektu nemění, například pokud loď letěla k Jupiteru určitou relativní rychlostí, pak opustí Jupiter stejnou rychlostí. Přičtením rychlosti odsunu z Jupiteru k vlastní oběžné rychlosti planety se však změní směr letu a rychlost aparátu. Slunce nemůže být použito pro meziplanetární gravitační manévr, protože hvězda je v podstatě stacionární vzhledem ke zbytku systému obíhajícího kolem Slunce. Toho lze využít pouze při hypotetických letech mimo sluneční soustavu k vyslání kosmické lodi nebo sondy do jiné části galaxie, protože Slunce se točí kolem středu galaxie Mléčná dráha .

Oberthův manévr

Oberthův manévr spočívá v zapnutí motorů aparátu v nejbližším přiblížení k planetě nebo v její blízkosti (v periapsi ). Použití motoru při vjezdu do „ gravitační studny “ umožňuje získat zisk v konečném zvýšení rychlosti zařízení v důsledku přeměny dodatečné části kinetické energie použitého paliva na kinetickou energii zařízení. Vyžaduje poměrně blízký přístup k velké karoserii a použití motoru s vysokým tahem, nehodí se pro vozidla vybavená pouze motory s nízkým tahem, například iontovými .

Chaotické oběžné dráhy

V době Gohmannových výpočtů (1925) nebyly k dispozici žádné vysoce výkonné výpočetní systémy, zůstávaly pomalé, drahé a nespolehlivé při vývoji manévrů gravitačního závěsu (1959). Nedávný pokrok ve výpočetní technice umožnil prozkoumat možnosti využití vlastností gravitačních polí vytvářených mnoha astronomickými tělesy a vypočítat levnější trajektorie [7] [8] . Například byly vypočítány potenciální letové trasy mezi oblastmi poblíž Lagrangeových bodů různých planet, organizované do tzv. meziplanetární dopravní sítě . Takové nejasné, chaotické dráhy teoreticky spotřebovávají mnohem méně energie a paliva než klasické lety, ale existují pouze mezi některými planetami, v určitých okamžicích a vyžadují velmi významnou časovou investici. Nenabízejí významná vylepšení lodí nebo průzkumných misí, ale teoreticky mohou být zajímavé pro velkoobjemovou přepravu zboží nízké hodnoty , pokud se lidstvo vyvine ve skutečně meziplanetární civilizaci. Některé asteroidy obvykle takové dráhy využívají.

Aerobraking

Aerobraking využívá atmosféru cílové planety jako způsob, jak snížit rychlost kosmické lodi. Poprvé bylo takové zpomalení použito v programu Apollo , kdy návratové vozidlo nevstoupilo na oběžnou dráhu Země, ale provedlo sestupový manévr ve tvaru písmene S ve vertikálním profilu (nejdříve strmé klesání, poté vyrovnání a následný výstup a následný návrat do sestupu) v zemské atmosféře, pro snížení její rychlosti na úroveň, při které lze aktivovat padákový systém pro zajištění bezpečného přistání. Aerobraking nevyžaduje hustou atmosféru – například většina přistávacích modulů vyslaných na Mars tuto techniku ​​používá, navzdory skutečnosti, že atmosféra Marsu je velmi řídká, povrchový tlak je 1/110 zemského.

Aerodynamické brzdění kosmické lodi přeměňuje kinetickou energii na teplo, takže často vyžaduje složité tepelné štíty, které chrání kosmickou loď před přehřátím. V důsledku toho je aerodynamické brzdění oprávněné pouze v případech, kdy množství dodatečného paliva potřebného k přepravě tepelného štítu na místo určení je menší než množství paliva, které by bylo potřeba k vytvoření brzdného impulsu pomocí motorů. Někteří vědci se domnívají, že tento problém lze vyřešit vytvořením obrazovek z materiálů dostupných v blízkosti místa určení [9] , přičemž zapomenou na problémy se sběrem takových materiálů.

Zlepšení technologie motoru

Bylo navrženo několik technologií s cílem ušetřit palivo a urychlit cestování ve srovnání s lety Hohmann . Většina návrhů je stále teoretická, ale iontová tryska byla úspěšně testována na misi Deep Space 1 . Tyto pokročilé technologie se dělí na:

Kromě zrychlení letů taková vylepšení zvýší „bezpečnostní rezervu“ snížením potřeby vyrábět co nejlehčí kosmické lodě.

Pokročilý koncept rakety

Všechny koncepty raket jsou tak či onak omezeny raketovou rovnicí , která stanovuje dostupnou charakteristickou rychlost (maximální změnu rychlosti lodi) jako funkci specifického impulsu (efektivní průtok paliva), počáteční hmotnosti lodi ( M 0 , včetně paliva hmotnost) a konečná hmotnost ( M 1 , hmotnost lodi bez paliva). Hlavním důsledkem tohoto vzorce, odvozeného od Ciolkovského, je, že letové rychlosti, které jsou více než několikanásobně vyšší než rychlost výdechu pracovní tekutiny raketového motoru (vzhledem k lodi), se v praxi rychle stávají nedosažitelné.

Jaderně-tepelné a solární rakety

V jaderném raketovém motoru nebo solárně-termální raketě je pracovní tekutinou obvykle vodík , zahřátý na vysokou teplotu a uvolněný tryskou rakety k vytvoření tahu . Tepelná energie nahrazuje chemický zdroj energie - spalovací reakci paliva v okysličovadle - tradičních raketových motorů . Vzhledem k nízké molekulové hmotnosti, a tedy vysoké tepelné rychlosti vodíku, jsou tyto motory při používání paliva minimálně dvakrát účinnější než chemické motory, a to i při uvážení hmotnosti jaderného reaktoru.

Americká komise pro atomovou energii a NASA testovaly v letech 1959-1968 několik variant jaderných tepelných motorů. NASA vyvinula tyto motory, aby nahradily horní stupně raket Saturn V , ale testy ukázaly problémy se spolehlivostí, způsobené hlavně vibracemi a přehříváním při provozu při vysokých úrovních tahu. Politické a ekologické ohledy komplikovaly použití takových motorů v dohledné budoucnosti, protože jaderné tepelné motory jsou užitečné v blízkosti zemského povrchu, ale následky selhání mohou být katastrofální. Tryskové motory založené na štěpení produkují nižší rychlosti pohonné hmoty než elektrické a plazmové trysky, které jsou popsány níže, a jsou vhodné pouze pro aplikace vyžadující vysoký poměr tahu k hmotnosti, jako je vzlet nebo odlet planety.

Elektromotory

Elektrické pohonné systémy využívají k výrobě elektřiny externí zdroje energie, jako je jaderný reaktor nebo solární panely . Energii pak využijí k urychlení chemicky inertní pohonné látky při rychlostech daleko převyšujících rychlost výfukových plynů tradičních chemických raketových motorů. Takové trysky produkují relativně malý tah, a proto jsou nevhodné pro rychlé manévrování nebo pro starty z povrchu planety. Jsou však natolik hospodárné, že využívají reaktivní hmotu (pracovní kapalinu), že mohou nepřetržitě pracovat po mnoho dní nebo týdnů, zatímco chemické motory využívají palivo a okysličovadlo tak rychle, že mohou fungovat od několika desítek sekund až po minut. I cesta na Měsíc s moderním iontovým pohonem může být dostatečně dlouhá na to, aby demonstrovala jejich výhodu oproti chemickému pohonu ( misi Apollo trvala cesta ze Země na Měsíc a zpět 3 dny).

Meziplanetární stanice NASA Deep Space 1 úspěšně otestovala prototyp iontové trysky , která fungovala celkem 678 dní a umožnila sondě dohnat kometu Borrelly, což by s chemickými tryskami nebylo možné. Dawn byla první kosmická loď NASA, která používala iontovou trysku jako hlavní trysku, a byla použita ke studiu velkých asteroidů hlavního pásu Ceres 1 a Vesta 4 . Pro bezpilotní misi Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO) k Jupiteru v roce 2010 byl plánován nukleární pohon iontů . Kvůli měnícím se prioritám NASA pro lety lidí do vesmíru projekt v roce 2005 ztratil finanční prostředky. O podobné misi se v současnosti diskutuje pro společný projekt NASA/ESA na průzkum měsíců obřích planet: Europa a Ganymede .

Rakety využívající energii jaderných reakcí

Elektrotryskové motory prokázaly užitečnost při meziplanetárním cestování, ale využívaly solární energii , což omezuje jejich schopnost operovat mimo Slunce a také omezuje jejich maximální zrychlení kvůli hmotnosti a křehkosti zdroje energie. Jaderně elektrické nebo plazmové motory pracující po dlouhou dobu při nízkém tahu a poháněné elektřinou z jaderných reaktorů (běžících na řetězovou reakci štěpení těžkých jader) mohou teoreticky dosahovat výrazně vyšších rychlostí než vozidla poháněná chemickým palivem.

Rakety využívající energii termonukleárních reakcí

Teoretické termojaderné raketové motory by měly pracovat s využitím energie termonukleárních reakcí (fúze lehkých jader prvků jako deuterium, tritium, helium-3). Ve srovnání s jadernými štěpnými reaktory dochází při jaderné fúzi k přeměně asi 1 % hmoty původního paliva na formu energie, která je energeticky výhodnější než 0,1 % hmoty přeměněné na energii při jaderných štěpných reakcích. Jaderné i fúzní motory však mohou v zásadě dosahovat rychlosti mnohem vyšší, než je potřeba pro průzkum sluneční soustavy, generátory fúzní energie zatím nedosáhly prakticky využitelných úrovní uvolňování energie, a to ani na Zemi.

Jedním z projektů založených na fúzním pohonu byl projekt Daedalus . Další systém byl vyvíjen jako součást pilotovaného výzkumného projektu Solar Discovery II [10] , založený na reakci deuterium-tritium-3 a využívající vodík jako pracovní tekutinu (tým z šablony: NASA Glenn Research Center ). Projekt plánoval dosažení charakteristických rychlostí více než > 300 km/s se zrychlením ~1,7•10 −3 g , s počáteční hmotností lodi ~ 1700 tun a podílem užitečného zatížení větším než 10 % .

Solární plachty

Sluneční (fotonické) plachty využívají hybnosti světelných částic odražených od speciální plachty. Tento vliv radiačního tlaku světla na povrch je relativně malý a klesá podle zákona druhé mocniny vzdálenosti od Slunce, ale na rozdíl od mnoha klasických pohonných systémů solární plachty nepotřebují palivo. Tah je malý, ale dostupný tak dlouho, dokud Slunce nepřestane svítit a plachta se rozvine [11] .

Ačkoli mnoho vědeckých článků o fotonových plachtách se zabývá mezihvězdným cestováním , existuje jen málo návrhů na jejich použití ve sluneční soustavě.

Požadavky na meziplanetární cestování s lidskou posádkou

Podpora života

Systémy podpory života meziplanetární kosmické lodi musí být schopny udržet cestující naživu po mnoho týdnů, měsíců nebo dokonce několik let. Bude vyžadována stabilní prodyšná atmosféra s tlakem alespoň 35 kPa (5 psi), vždy obsahující dostatečné množství kyslíku, dusíku a kontrolovaná na hladiny oxidu uhličitého, koncových plynů, vodní páry a kontaminantů.

V říjnu 2015 Úřad hlavního inspektora NASA zveřejnil zprávu o zdravotních rizicích spojených s lety člověka do vesmíru , včetně mise s lidskou posádkou na Mars [12] [13] .

Radiace

Jakmile vozidlo opustí oběžnou dráhu Země a ochrannou zemskou magnetosféru, proletí Van Allenovým radiačním pásem , oblastí s vysokou úrovní radiace . Následovat bude dlouhý let v meziplanetárním prostředí s vysokým pozadím vysokoenergetického kosmického záření , které představuje hrozbu pro zdraví , galaktické záření generované výbuchy supernov, pulsary, kvasary a další kosmické zdroje. To může zvýšit nebezpečí pro lidský život a zkomplikovat reprodukci po několika letech letu. I relativně nízké dávky záření mohou způsobit nevratné změny v lidských mozkových buňkách [14] [15] .

Vědci z Ruské akademie věd hledají způsoby, jak snížit riziko rakoviny způsobené zářením v rámci přípravy na možnou pilotovanou misi na Mars. Jako jedna z možností je zvažován systém podpory života, ve kterém je pitná voda pro posádku ochuzena o deuterium (stabilní izotop vodíku ). Předběžné studie ukázaly, že voda ochuzená o deuterium může mít řadu protirakovinných účinků a poněkud snížit potenciální rizika rakoviny způsobená vysokou radiační zátěží marťanské posádky [16] [17] .

Špatně předpovězené výrony koronální hmoty ze Slunce jsou pro letce velmi nebezpečné, protože v krátké době vytvářejí vysoké úrovně radiace blízké smrtelným úrovním. Jejich oslabení si vyžádá použití masivních štítů chránících posádku [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24]

Zemská atmosféra se z hlediska ochranných vlastností před kosmickým zářením rovná vrstvě vody o tloušťce 10 metrů [25] . Umístění takové ochranné clony na meziplanetární kosmickou loď ji proto velmi ztíží.

Podle [26] by hmotnost radiační ochrany meziplanetární kosmické lodi, která splňuje požadavky na radiační bezpečnost pro personál pozemních jaderných zařízení, s délkou letu 2–3 roky , měla být tisíce tun. K ochraně astronautů (na oběžných drahách v blízkosti Země) se proto používá komplex inženýrských, technických a lékařských metod - snižují letovou výšku stanic (i když to vyžaduje výrazné zvýšení spotřeby paliva v důsledku brzdění horními vrstvami atmosféry) ; používat zařízení, zásoby vody, potravin, paliva atd. jako clony atd.

Spolehlivost

Jakákoli větší porucha kosmické lodi během letu bude pravděpodobně smrtelná pro posádku. Dokonce i drobné poruchy mohou vést k nebezpečným následkům, pokud nejsou rychle opraveny, což může být ve vesmíru obtížné. Posádka mise Apollo 13 byla schopna přežít explozi způsobenou vadnou kyslíkovou nádrží (1970); posádky Sojuzu 11 (1971), raketoplánu Challenger (1986) a Columbie (2003) však zemřely v důsledku poruchy jejich kosmické lodi.

Spouštěcí okno

Vzhledem ke zvláštnostem orbitální mechaniky a astrodynamiky jsou ekonomické lety do vesmíru na jiné planety prakticky dosažitelné pouze v určitých časových intervalech , v případě některých planet a trajektorií jsou tyto intervaly krátké a objevují se pouze jednou za několik let. Mimo taková „okna“ zůstávají planety pro lidstvo z energetických důvodů nedostupné (budou zapotřebí mnohem méně ekonomické oběžné dráhy, velké množství paliva a výkonnější motory). Z tohoto důvodu může být omezena jak frekvence letů, tak i schopnost zahájit záchranné mise.

Viz také

Odkazy

Literatura

  • Seedhouse, Eric. "Interplanetary Outpost: The Human and Technological Challenges of Exploring the Outer Planets" = "Interplanetary Outpost: The Human and Technological Challenges of Exploring the Outer Planets  " . - New York : Springer Publishing , 2012. - 288 s. — ISBN 978-1-4419-9747-0 .

Poznámky

  1. ↑ Meziplanetární let: úvod do kosmonautiky.
  2. ↑ „Kosmická loď NASA se vydává na historickou cestu do mezihvězdného prostoru“ Archivováno 20. října 2019 na Wayback Machine .
  3. ↑ Crawford, I. A. (1998).
  4. ↑ Valentine, L (2002).
  5. ↑ Curtis, Howard (2005).
  6. ↑ "Rakety a vesmírná doprava" .
  7. ↑ „Gravity's Rim“ Archivováno 26. září 2012 na Wayback Machine . discovermagazine.com.
  8. ↑ Belbruno, E. (2004).
  9. ↑ Archivovaná kopie . Získáno 28. září 2016. Archivováno z originálu 2. června 2016.
  10. ↑ PDF CR Williams et al., 'Realizing "2001: A Space Odyssey": Piloted Spherical Torus Nuclear Fusion Propulsion', 2001, 52 stran, NASA Glenn Research Center
  11. ↑ „Abstrakty článků NASA o slunečních plachtách“ Archivováno 11. března 2008. .
  12. ↑ Dunn, Marcia (29. října 2015).
  13. ↑ Zaměstnanci (29. října 2015).
  14. ↑ Charles Limoli . Co brání průzkumu hlubokého vesmíru // Ve světě vědy . - 2017. - č. 4. - S. 80-87. — URL: https://sciam.ru/articles/details/chto-meshaet-osvoeniyu-dalnego-kosmosa Archivní kopie z 24. dubna 2017 na Wayback Machine  (placené) : „Je příliš brzy na to říci, že radiace vede k nevratné následky"
  15. ↑ „Co se stane s vaším mozkem na cestě na Mars“ Archivováno 29. srpna 2017 na Wayback Machine / Science Advances. 1. května 2015: Sv. 1, č. 4, e1400256 DOI: 10.1126/sciadv.1400256
  16. ↑ Siniak IuE, Turusov VS; Grigorev, AI; a kol. (2003).
  17. ↑ Sinyak, Y; Grigorjev, A; Gaydadimov, V; Gurieva, T; Levinský, M; Pokrovskii, B (2003).
  18. ↑ popularmechanics.com Archivováno 14. srpna 2007.
  19. ↑ „Stínění před expozicí slunečních částic v hlubokém vesmíru“ Archivováno 10. března 2008 na Wayback Machine .
  20. ↑ nature.com/embor/journal . Získáno 28. září 2016. Archivováno z originálu 21. srpna 2010.
  21. ↑ islandone.org/Settlements . Získáno 28. září 2016. Archivováno z originálu 5. dubna 2016.
  22. ↑ iss.jaxa.jp/iss/kibo . Získáno 28. září 2016. Archivováno z originálu 18. prosince 2016.
  23. ↑ yarchive.net/space/spacecraft . Získáno 28. září 2016. Archivováno z originálu 8. března 2016.
  24. ↑ uplink.space.com Archivováno 28. března 2004.
  25. ↑ Oleg Makarov. Smrtící paprsky navzdory // Popular Mechanics . - 2017. - č. 9 . - S. 50-54 .
  26. ↑ Bespalov Valerij Ivanovič. Přednášky o radiační ochraně: učebnice: [ rus. ] . - 4. vyd., rozšířeno. - Tomsk  : Vydavatelství Tomské polytechnické univerzity, 2012. - 21.2 Vlastnosti radiační ochrany ve vesmíru. - S. 393. - 508 s. - 100 kopií.  - ISBN 978-5-4387-0116-3 .
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Kolonizace vesmíru
Kolonizace
sluneční soustavy		 Kolonizace vesmíru
Teraformování
Kolonizace mimo
sluneční soustavu
Vesmírné osady
Zdroje a energie