현대 기술과 발견은 우주 탐사를 완전히 다른 수준으로 끌어올리고 있지만 성간 여행은 여전히 꿈입니다. 그러나 그것이 그렇게 비현실적이고 도달할 수 없는 일입니까? 우리는 지금 무엇을 할 수 있고 가까운 장래에 무엇을 기대할 수 있습니까?
케플러 망원경의 데이터를 연구함으로써 천문학자들은 잠재적으로 거주할 수 있는 54개의 외계행성을 발견했습니다. 이 먼 세계는 거주 가능 영역에 있습니다. 행성 표면에 액체 물을 유지할 수 있도록 중심 별에서 특정 거리에 있습니다.
그러나 에 대한 대답은 주요 질문, 우리가 우주에 혼자 있는지 여부는 파악하기 어렵습니다. 태양계와 가장 가까운 이웃 사이에 엄청난 거리가 있기 때문입니다. 예를 들어, "유망한" 행성인 Gliese 581g는 20광년 떨어져 있습니다. 이는 우주 기준으로는 충분히 가깝지만 지상 기기로는 여전히 너무 멉니다.
지구에서 반경 100광년 이내의 수많은 외계행성과 이들이 인류를 대표하는 엄청난 과학적, 심지어 문명적 관심은 우리로 하여금 지금까지의 환상적인 성간 비행에 대한 새로운 시각을 갖게 합니다.
물론 다른 별들로 날아가는 것은 기술의 문제입니다. 더욱이, 그러한 먼 목표를 달성하기 위한 몇 가지 가능성이 있으며, 하나 또는 다른 방법에 대한 선택은 아직 이루어지지 않았습니다.
인류는 이미 파이어니어와 보이저 탐사선인 성간 차량을 우주로 보냈습니다. 현재 그들은 태양계를 떠났지만 그들의 속도는 우리가 목표의 빠른 달성에 대해 이야기하는 것을 허용하지 않습니다. 따라서 우리에게 가장 가까운 별인 Proxima Centauri (4.2 광년)까지 약 17km / s의 속도로 움직이는 Voyager 1은 17,000 년 동안 엄청나게 긴 시간 동안 비행합니다.
분명히 현대 로켓 엔진을 사용하면 태양계보다 더 멀리 갈 수 없습니다. 1kg의 화물을 운송하기 위해 심지어 근처의 프록시마 센타우리까지 수만 톤의 연료가 필요합니다. 동시에 선박의 질량이 증가함에 따라 필요한 연료의 양이 증가하고 운송에 추가 연료가 필요합니다. 화학 연료 탱크에 종지부를 찍는 악순환 - 수십억 톤의 우주선 건설은 절대적으로 놀라운 사업인 것 같습니다. Tsiolkovsky의 공식을 사용한 간단한 계산은 화학 연료 우주선을 빛의 속도로 약 10%까지 가속하려면 알려진 우주에서 사용할 수 있는 것보다 더 많은 연료가 필요하다는 것을 보여줍니다.
핵융합 반응은 평균적으로 화학 연소 과정보다 100만 배 더 많은 단위 질량당 에너지를 생성합니다. 그래서 1970년대 나사는 열핵 로켓 엔진의 사용 가능성에 주목했습니다. 무인 우주선 Daedalus의 프로젝트에는 작은 열핵 연료 펠릿이 연소실로 공급되고 전자빔에 의해 점화되는 엔진의 제작이 포함되었습니다. 열핵 반응의 산물은 엔진 노즐에서 날아가 선박 가속을 제공합니다.
엠파이어 스테이트 빌딩과 비교한 다이달로스 우주선
Daedalus는 직경 4 및 2mm의 연료 펠릿 50,000톤을 탑재할 예정이었습니다. 과립은 중수소와 삼중수소가 있는 코어와 헬륨-3의 껍질로 구성됩니다. 후자는 연료 펠릿 질량의 10-15%에 불과하지만 실제로는 연료입니다. 헬륨-3는 달에 풍부하고 중수소는 원자력 산업에서 널리 사용됩니다. 중수소 코어는 핵융합 반응을 점화하는 기폭 장치 역할을 하며 강력한 자기장에 의해 제어되는 반응성 플라즈마 제트의 방출로 강력한 반응을 유발합니다. Daedalus 엔진의 주요 몰리브덴 연소실의 무게는 218톤 이상, 2단계 챔버는 25톤 이상이어야 합니다. 자기 초전도 코일은 또한 거대한 원자로에 적합합니다: 첫 번째 원자로의 무게는 124.7톤이고 두 번째는 43.6톤입니다.비교를 위해 셔틀의 건조 중량은 100톤 미만입니다.
Daedalus의 비행은 2단계로 계획되었습니다. 첫 번째 단계 엔진은 2년 이상 작동하고 1,600만 개의 연료 알약을 태울 예정이었습니다. 1단계 분리 후 2단계 엔진은 거의 2년 동안 작동했습니다. 따라서 3.81년 동안 계속 가속하면 Daedalus는 빛의 속도의 12.2%에 달하는 최고 속도에 도달했을 것입니다. Barnard's Star까지의 거리(5.96광년)는 50년 안에 그러한 우주선으로 극복될 것이며 먼 항성계를 통해 비행하여 무선으로 관측 결과를 지구로 전송할 수 있을 것입니다. 따라서 전체 임무는 약 56년이 걸립니다.
Daedalus의 수많은 시스템의 신뢰성을 보장하는 데 큰 어려움과 막대한 비용에도 불구하고 이 프로젝트는 현대 기술 수준에서 구현되고 있습니다. 게다가, 2009년에 열성팬들로 구성된 팀이 열핵선 프로젝트에 대한 작업을 부활시켰습니다. 현재 Icarus 프로젝트에는 성간 우주선을 위한 시스템 및 재료의 이론적 개발에 관한 20개의 과학적 주제가 포함되어 있습니다.
따라서 오늘날에는 최대 10광년 떨어진 무인 성간 비행이 가능하며, 여기에는 약 100년의 비행 시간과 무선 신호가 지구로 되돌아오는 시간이 더해질 것입니다. 별 시스템 Alpha Centauri, Barnard's Star, Sirius, Epsilon Eridani, UV Ceti, Ross 154 및 248, CN Leo, WISE 1541-2250이 이 반경에 맞습니다. 보시다시피 지구 근처에는 무인 임무의 도움으로 연구하기에 충분한 물체가 있습니다. 그러나 로봇이 복잡한 생물권과 같이 정말 독특하고 독특한 것을 발견하면 어떻게 될까요? 사람들이 참여하는 탐험은 먼 행성에 갈 수 있습니까?
오늘 무인 선박 건조를 시작할 수 있다면 유인 선박의 경우 상황이 더 복잡해집니다. 우선 비행시간 문제가 심각하다. 같은 Barnard의 별을 보자. 우주 비행사는 학교에서 유인 비행을 준비해야합니다. 지구에서 발사가 20 번째 생일에 발생하더라도 우주선은 70 또는 100 주년 (제동의 필요성을 감안할 때)에 비행 목표에 도달하기 때문입니다. 무인 비행에서는 필요하지 않음) . 어린 나이에 승무원을 선택하는 것은 심리적 비 호환성과 대인 관계 갈등으로 가득 차 있으며 100 세의 나이는 행성 표면에서의 유익한 작업과 집으로 돌아갈 희망을주지 않습니다.
그러나 반환하는 것이 의미가 있습니까? 수많은 NASA 연구는 실망스러운 결론으로 이어집니다. 무중력 상태에 오래 머무르면 우주 비행사의 건강이 돌이킬 수 없을 정도로 파괴됩니다. 따라서 ISS 우주비행사들과 함께 생물학 교수인 Robert Fitts의 연구는 활발한 활동에도 불구하고 신체 운동화성 탐사 3년 후 우주선을 타고 큰 근육, 송아지와 같이 50% 약해집니다. 마찬가지로 골밀도도 감소합니다. 그 결과 노동력과 생존능력이 극한 상황여러 번 감소하고 정상적인 중력에 적응하는 기간은 적어도 1년이 될 것입니다. 수십 년 동안 무중력 상태로 비행하는 것은 우주 비행사의 삶 자체에 의문을 제기할 것입니다. 아마도 인체는 예를 들어 중력이 점차 증가하면서 제동하는 과정에서 회복할 수 있을 것입니다. 그러나 사망 위험은 여전히 너무 높으며 근본적인 해결책이 필요합니다.
Stanford Tor는 회전하는 테두리 안에 도시 전체가 있는 거대한 구조입니다.
불행히도 성간 우주선에서 무중력 문제를 해결하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 거주 가능한 모듈을 회전시켜 인공 중력을 생성할 수 있는 가능성에는 여러 가지 어려움이 있습니다. 지구의 중력을 만들려면 지름이 200m인 바퀴라도 분당 3회전의 속도로 회전해야 합니다. 이러한 빠른 회전으로 Cariolis 힘은 인간의 전정 기관에 완전히 견딜 수 없는 부하를 생성하여 메스꺼움과 뱃멀미의 급성 발작을 유발합니다. 이 문제에 대한 유일한 해결책은 1975년 Stanford University의 과학자들이 개발한 Stanford Tor입니다. 이것은 10,000명의 우주 비행사가 살 수 있는 직경 1.8km의 거대한 고리입니다. 크기 때문에 0.9-1.0g의 중력을 제공하며 상당히 편안한 숙소사람들의. 그러나 분당 1회전보다 낮은 회전 속도에서도 사람들은 여전히 경미하지만 눈에 띄는 불편함을 경험할 것입니다. 더욱이 이러한 거대한 거실 공간이 구축되면 토러스의 무게 분포가 조금만 변해도 회전 속도에 영향을 미치고 전체 구조물에 진동이 발생합니다.
방사선 문제는 여전히 복잡합니다. 지구 근처(ISS 탑승)에서도 우주비행사들은 방사선 노출의 위험 때문에 6개월 이상을 보내지 못합니다. 행성간 우주선은 강력한 보호 장비를 갖추어야 하지만 방사선이 인체에 미치는 영향에 대한 질문은 여전히 남아 있습니다. 특히, 무중력 상태에서의 발달이 실제로 연구되지 않은 종양학 질환의 위험에 대해. 올해 초 쾰른에 있는 독일 항공우주 센터(German Aerospace Center)의 과학자 크라시미르 이바노프(Krasimir Ivanov)는 결과를 발표했습니다. 흥미로운 연구무중력 상태에서 흑색종 세포(가장 위험한 형태의 피부암)의 행동. 정상 중력 하에서 성장한 암세포에 비해 무중력 상태에서 6시간과 24시간을 보낸 세포는 전이 가능성이 적습니다. 인 것 같다 좋은 소식, 그러나 언뜻보기에. 사실 그러한 "우주" 암은 수십 년 동안 휴면 상태에 있을 수 있으며 면역 체계가 파괴되면 예기치 않게 대규모로 퍼질 수 있습니다. 또한, 이 연구는 우리가 우주에 장기간 머무를 때 인체의 반응에 대해 거의 알지 못한다는 것을 분명히 합니다. 오늘도 우주인 여러분 건강하세요 강한 사람들, 그들의 경험을 긴 성간 비행으로 옮기기에는 너무 적은 시간을 보내십시오.
어쨌든 10,000 명을위한 배는 모호한 사업입니다. 그렇게 많은 사람들이 신뢰할 수 있는 생태계를 만들려면 엄청난 수의 식물, 6만 마리의 닭, 3만 마리의 토끼, 소 떼가 필요합니다. 이것만이 하루 2400칼로리 수준의 다이어트를 제공할 수 있습니다. 그러나 그러한 폐쇄된 생태계를 만들기 위한 모든 실험은 필연적으로 실패로 귀결됩니다. 따라서 Space Biosphere Ventures의 가장 큰 실험 "Biosphere-2"에서 3,000 종의 동식물이있는 총 면적 1.5 헥타르의 밀폐 된 건물 네트워크가 구축되었습니다. 전체 생태계는 8명이 사는 자급자족하는 작은 "행성"이 되어야 했습니다. 실험은 2 년 동안 지속되었지만 몇 주 후에 심각한 문제가 시작되었습니다. 미생물과 곤충이 통제 할 수 없을 정도로 번식하기 시작하여 산소와 식물을 너무 많이 소비하고 바람이 없으면 식물이 너무 약해졌습니다. 지역 환경 재앙의 결과로 사람들은 체중이 감소하기 시작했고 산소량은 21%에서 15%로 감소했으며 과학자들은 실험 조건을 위반하고 8명의 "우주비행사"에게 산소와 음식을 공급해야 했습니다.
따라서 복잡한 생태계를 만드는 것은 성간 우주선의 승무원에게 산소와 영양을 제공하는 잘못되고 위험한 방법인 것 같습니다. 이 문제를 해결하려면 빛, 폐기물 및 단순한 물질을 먹을 수 있는 변형된 유전자를 가진 특수하게 조작된 유기체가 필요합니다. 예를 들어, 클로렐라 식품 조류 생산을 위한 대규모 현대식 공장은 하루에 최대 40톤의 현탁액을 생산할 수 있습니다. 무게가 몇 톤에 달하는 완전 자율 생물 반응기 하나는 하루에 최대 300리터의 클로렐라 현탁액을 생산할 수 있으며 이는 수십 명의 승무원을 먹일 수 있는 양입니다. 유전자 변형 클로렐라는 승무원의 영양 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 이산화탄소를 포함한 폐기물을 재활용할 수 있습니다. 오늘날 미세조류를 유전적으로 조작하는 과정이 보편화되었으며 폐수 처리, 바이오 연료 생성 등을 위해 다양한 디자인이 개발되었습니다.
유인 성간 비행의 위의 거의 모든 문제는 매우 유망한 기술, 즉 정지 애니메이션 또는 저온 정지라고도 불리는 하나의 기술로 해결할 수 있습니다. Anabiosis는 인간의 삶의 과정이 적어도 몇 번 느려지는 것입니다. 신진 대사를 10 배 느리게하는 그러한 인공 혼수 상태에 사람을 담그는 것이 가능하다면 100 년 비행에서 그는 10 년 동안 잠에서 늙어갑니다. 이것은 영양, 산소 공급, 정신 장애, 무중력 결과로 인한 신체 파괴 문제의 해결을 용이하게 합니다. 또한 대형 거주 가능 지역보다 미세 운석과 방사선으로부터 애니메이션 챔버가 매달린 구획을 보호하는 것이 더 쉽습니다.
불행히도 인간의 삶의 과정을 늦추는 것은 매우 어려운 일입니다. 그러나 자연에는 동면하고 수명을 수백 배 늘릴 수 있는 유기체가 있습니다. 예를 들어, 시베리아 도롱뇽이라는 작은 도마뱀은 영하 35-40°C의 얼음 덩어리로 얼어붙은 경우에도 어려운 시기에 동면하고 수십 년 동안 생존할 수 있습니다. 도롱뇽이 약 100년 동안 동면했다가 아무 일도 없었다는 듯 해동하고 놀란 연구원들을 피해 달아나는 경우가 있다. 동시에, 도마뱀의 일반적인 "연속" 기대 수명은 13년을 초과하지 않습니다. 도롱뇽의 놀라운 능력은 간에서 체중의 거의 40%인 다량의 글리세롤을 합성하여 저온으로부터 세포를 보호한다는 사실로 설명됩니다.
사람을 저온유지에 빠뜨리는 주요 장애물은 우리 몸의 70%를 차지하는 물입니다. 얼면 얼음 결정으로 변하여 부피가 10% 증가하여 세포막이 파괴됩니다. 또한, 동결되면서 세포 내부에 용해된 물질이 나머지 물로 이동하여 세포 내 이온 교환 과정을 방해하고 단백질 및 기타 세포 간 구조의 구성을 방해합니다. 일반적으로 동결 중 세포가 파괴되면 사람이 다시 살아날 수 없습니다.
그러나 이 문제를 해결할 수 있는 유망한 방법이 있습니다. 바로 포접 수화물입니다. 그들은 1810년 영국 과학자 Humphry Davy 경이 고압의 물에 염소를 주입하고 단단한 구조의 형성을 목격했을 때 발견되었습니다. 이들은 포접 수화물(clathrate hydrates) - 외부 기체가 포함된 얼음 형태의 하나. 얼음 결정과 달리 격자 격자는 덜 단단하고 날카로운 모서리가 없지만 세포 내 물질이 "숨길"수있는 공동이 있습니다. 포접액 정지 애니메이션의 기술은 간단합니다. 크세논이나 아르곤과 같은 불활성 기체, 영하의 온도, 세포 대사는 사람이 저온 정지 상태에 빠질 때까지 점차적으로 느려지기 시작합니다. 불행히도, 포접 수화물의 형성에는 고압(약 8기압)과 물에 용해된 매우 높은 농도의 가스가 필요합니다. 살아있는 유기체에서 그러한 조건을 만드는 방법은 이 분야에서 약간의 성공이 있지만 여전히 알려져 있지 않습니다. 따라서 포접체는 극저온(섭씨 100도 미만)에서도 미토콘드리아의 파괴로부터 심장 근육 조직을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 세포막 손상을 방지할 수 있습니다. 인간에 대한 포접 분해에 대한 실험은 아직 논의되지 않았는데, 이는 저온 유지 기술에 대한 상업적 수요가 적고 이 주제에 대한 연구는 주로 시신 냉동 서비스를 제공하는 소규모 회사에서 수행되기 때문입니다.
1960년 물리학자 로버트 바사드(Robert Bassard)는 성간 여행의 많은 문제를 해결하는 램제트 핵융합 엔진의 독창적인 개념을 제안했습니다. 결론은 우주 공간에 존재하는 수소와 성간 먼지를 사용하는 것입니다. 이러한 엔진을 장착한 우주선은 먼저 자체 연료로 가속한 다음 우주 공간에서 수소를 포획하는 직경이 수천 킬로미터인 거대한 자기장의 깔때기를 펼칩니다. 이 수소는 핵융합로켓 엔진의 무진장 연료로 사용됩니다.
Bussard 엔진의 사용은 엄청난 이점을 약속합니다. 우선, "무중력"연료로 인해 1g의 일정한 가속도로 움직일 수 있습니다. 즉, 무중력과 관련된 모든 문제가 사라집니다. 또한 엔진을 사용하면 광속의 50% 이상의 엄청난 속도로 가속할 수 있습니다. 이론적으로 1g의 가속도로 움직이면 Bussard 엔진을 장착한 선박은 지구에서 약 12년 동안 10광년의 거리를 이동할 수 있습니다. 상대론적 효과 5년의 선박 시간이 지났을 것입니다.
불행히도 많은 심각한 문제현재의 기술 수준으로는 해결할 수 없는 문제입니다. 우선 거대 자기장을 발생시키는 거대하고 믿을 수 있는 수소 트랩을 만드는 것이 필요하다. 동시에 열핵 반응기로의 수소 손실을 최소화하고 효율적인 수소 수송을 보장해야 합니다. Bussard가 제안한 4개의 수소 원자가 헬륨 원자로 변환되는 열핵 반응의 바로 그 과정은 많은 질문을 제기합니다. 사실 이 가장 간단한 반응은 관류형 원자로에서 구현하기 어렵습니다. 왜냐하면 너무 느리게 진행되고 원칙적으로 별 내부에서만 가능하기 때문입니다.
그러나 열핵융합 연구의 진전은 예를 들어 "이국적인" 동위원소와 반물질을 반응 촉매로 사용함으로써 문제가 해결될 수 있다는 희망을 갖게 합니다.
지금까지 Bussard 엔진에 대한 연구는 이론적 측면에서만 이루어졌습니다. 실제 기술을 기반으로 한 계산이 필요합니다. 우선, 자기 트랩에 전력을 공급하고 열핵 반응을 유지하고, 반물질을 생성하고, 거대한 전자기 "돛"을 느리게 할 성간 매체의 저항을 극복하기에 충분한 에너지를 생성할 수 있는 엔진을 개발해야 합니다.
이상하게 들릴지 모르지만 오늘날 인류는 직관적이고 단순한 언뜻 보기에 Bussard의 램제트 엔진보다 반물질 엔진을 만드는 데 더 가깝습니다.
Hbar Technologies에서 개발한 탐사선은 탄소 섬유로 만들어진 얇은 돛에 우라늄 238이 코팅되어 있습니다. 돛에 충돌하면 항수소가 소멸되어 제트 추력을 생성합니다.
수소와 반수소의 소멸의 결과로 강력한 광자 플럭스가 형성되며 그 배기 속도는 로켓 엔진, 즉 로켓 엔진의 경우 최대에 도달합니다. 빛의 속도. 이것은 광자 엔진으로 우주선의 매우 높은 광속에 가까운 속도를 얻을 수 있는 이상적인 지표입니다. 불행히도, 반물질을 로켓 연료로 사용하는 것은 매우 어렵습니다. 소멸하는 동안 우주 비행사를 죽일 가장 강력한 감마선의 섬광이 발생하기 때문입니다. 또한 아직 스토리지 기술이 없습니다. 큰 수지구에서 멀리 떨어진 우주에서도 반물질 톤이 축적된다는 사실 자체가 심각한 위협입니다. 반물질 1킬로그램의 소멸은 43메가톤의 핵폭발에 해당하기 때문입니다. 그러한 힘의 폭발은 미국 영토의 1/3을 사막으로 만들 수 있습니다. 반물질의 비용은 광자 동력 성간 비행을 복잡하게 만드는 또 다른 요소입니다. 반물질 생산을 위한 현대 기술은 수십조 달러의 비용으로 1g의 반수소를 생산하는 것을 가능하게 합니다.
그러나 대규모 반물질 연구 프로젝트가 결실을 맺고 있습니다. 현재, 양전자를 위한 특수 저장 시설인 "자기 병"이 만들어졌으며, 이는 자기장으로 만들어진 벽이 있는 액체 헬륨으로 냉각된 용기입니다. 올해 6월 CERN 과학자들은 반수소 원자를 2,000초 동안 보존하는 데 성공했습니다. 1조 개 이상의 양전자를 축적할 수 있는 세계 최대의 반물질 저장소가 캘리포니아 대학(University of California, USA)에 건설되고 있습니다. 캘리포니아 대학의 과학자들의 목표 중 하나는 대형 가속기에서 멀리 떨어진 곳에서 과학적 목적으로 사용할 수 있는 반물질용 휴대용 용기를 만드는 것입니다. 이 프로젝트는 반물질 군사 응용 분야에 관심이 있는 펜타곤의 지원을 받으므로 세계 최대 규모의 자석 병 어레이에 자금이 부족할 가능성이 없습니다.
현대의 가속기는 수백 년 안에 1g의 항수소를 생산할 수 있을 것입니다. 이것은 매우 긴 시간이므로 유일한 탈출구는 반물질 생산을 위한 새로운 기술을 개발하거나 지구상의 모든 국가의 노력을 결합하는 것입니다. 그러나 이 경우에도 현대 기술로 성간 유인 비행을 위해 수십 톤의 반물질을 생산하는 것은 꿈도 꾸지 못합니다.
그러나 모든 것이 그렇게 슬프지는 않습니다. NASA 전문가들은 단 1마이크로그램의 반물질로 깊은 우주로 들어갈 수 있는 우주선을 위한 여러 설계를 개발했습니다. NASA는 개선된 장비가 그램당 약 50억 달러의 비용으로 반양성자를 생산하는 것을 가능하게 할 것이라고 믿습니다.
미국 회사인 Hbar Technologies는 NASA의 지원을 받아 반수소 엔진으로 구동되는 무인 탐사선의 개념을 개발하고 있습니다. 이 프로젝트의 첫 번째 목표는 10년 이내에 태양계 가장자리의 카이퍼 벨트까지 비행할 수 있는 무인 우주선을 만드는 것입니다. 오늘날에는 5-7년 안에 그러한 원격 지점으로 비행하는 것이 불가능합니다. 특히 NASA New Horizons 탐사선은 발사 후 15년 후에 카이퍼 벨트를 통과할 것입니다.
250AU의 거리를 이동하는 프로브 10년 후에는 페이로드가 10mg에 불과한 매우 작을 것이지만 약간의 항수소(30mg)도 필요합니다. Tevatron은 수십 년 안에 이 양을 생산할 것이며 과학자들은 실제 우주 임무 중에 새로운 엔진의 개념을 테스트할 수 있습니다.
예비 계산에서도 비슷한 방식으로 작은 탐사선을 센타우리자리 알파로 보낼 수 있음이 밝혀졌습니다. 1g의 항수소는 40년 안에 먼 별까지 날아갈 것입니다.
위의 모든 내용은 픽션이며 가까운 미래와 아무 관련이 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 다행히도 그렇지 않습니다. 대중의 관심은 글로벌 위기, 팝스타 실패 및 기타 시사 문제에 집중되어 있지만 획기적인 이니셔티브는 여전히 그늘에 있습니다. NASA 우주국 출범 장대한 프로젝트 100년 우주선, 행성간 및 성간 비행을 위한 과학 및 기술 기반의 점진적이고 장기적인 생성을 포함합니다. 이 프로그램은 인류 역사상 유일하며 전 세계의 과학자, 엔지니어 및 기타 직업 애호가를 끌어들여야 합니다. 2011년 9월 30일부터 10월 2일까지 플로리다주 올랜도에서 다양한 우주 비행 기술에 대한 심포지엄이 개최됩니다. 이러한 이벤트의 결과를 기반으로 NASA 전문가는 아직 사용할 수 없지만 미래의 성간 비행에 필요한 기술을 개발하는 특정 산업 및 회사를 지원하는 사업 계획을 개발할 것입니다. NASA의 야심찬 프로그램이 성공하면 100년 안에 인류는 성간 우주선을 만들 수 있게 될 것이며 오늘날 우리가 본토에서 본토로 날아가는 것과 같은 속도로 태양계를 돌아다닐 것입니다.
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현재 우주에서의 속도 기록은 46년 동안 유지되었습니다. 기자는 그가 언제 구타를 당할지 궁금했습니다.
우리 인간은 속도에 집착합니다. 따라서 지난 몇 개월 만에 독일의 학생들이 전기 자동차의 속도 기록을 세웠다는 사실이 알려졌으며 미 공군은 음속의 5배, 즉 음속을 개발하는 방식으로 극초음속 항공기를 개선할 계획입니다. 6100km/h 이상.
그러한 비행기에는 승무원이 없지만 사람들이 그렇게 빠른 속도로 이동할 수 없기 때문이 아닙니다. 사실 사람들은 이미 음속보다 몇 배 빠른 속도로 움직였습니다.
그러나 그 이상으로 급하게 서두르는 우리의 몸이 더 이상 과부하를 견딜 수 없는 한계가 있습니까?
현재 속도 기록은 아폴로 10호 우주 임무에 참가한 3명의 우주비행사인 Tom Stafford, John Young 및 Eugene Cernan이 동등하게 보유하고 있습니다.
1969년, 우주비행사들이 달 주위를 비행하고 돌아왔을 때, 그들이 있던 캡슐은 지구에서 39.897km/h와 같은 속도에 도달했습니다.
"100년 전에는 사람이 거의 시속 40,000km의 속도로 우주를 여행할 수 있다는 것을 거의 상상할 수 없었습니다."라고 항공 우주 기업인 록히드 마틴(Lockheed Martin)의 짐 브레이(Jim Bray)는 말합니다.
Bray는 미국 우주국 NASA에서 개발 중인 유망한 Orion 우주선의 거주 가능 모듈 프로젝트 책임자입니다.
개발자들이 구상한 대로 다목적이며 부분적으로 재사용 가능한 Orion 우주선은 우주비행사를 낮은 지구 궤도로 데려가야 합니다. 그것의 도움으로 46년 전에 한 사람이 세운 속도 기록을 깨는 것이 가능할 것입니다.
우주 발사 시스템의 일부인 새로운 초중량 로켓은 2021년 첫 유인 비행을 할 예정입니다. 이것은 달 궤도에 있는 소행성의 플라이바이가 될 것입니다.
평균적인 사람은 기절하기 전에 약 5개의 G를 다룰 수 있습니다.
그런 다음 몇 달 간의 화성 탐사가 이어집니다. 이제 설계자에 따르면 Orion의 일반적인 최대 속도는 약 32,000km/h여야 합니다. 하지만 오리온 우주선의 기본 구성이 유지되더라도 아폴로 10호가 개발한 속도를 능가할 수 있다.
브레이는 "오리온은 일생 동안 다양한 목표를 향해 날아가도록 설계됐다"며 "현재 계획보다 훨씬 빠를 수 있다"고 말했다.
그러나 "오리온"조차도 인간 속도 잠재력의 정점을 나타내지는 않을 것입니다. "기본적으로 우리가 여행할 수 있는 속도에는 빛의 속도 외에 다른 제한이 없습니다."라고 Bray는 말합니다.
빛의 속도는 10억 km/h입니다. 40,000km/h와 이 값 사이의 간격을 메울 수 있다는 희망이 있습니까?
놀랍게도, 이동 속도와 이동 방향을 나타내는 벡터량으로서의 속도는 사람들에게 문제가 되지 않습니다. 신체 감각상대적으로 일정하고 한 방향으로 향하는 한.
따라서 이론적으로 사람들은 "우주의 속도 한계"보다 약간 느린 속도로 우주에서 이동할 수 있습니다. 빛의 속도.
이미지 저작권나사이미지 캡션 거의 광속으로 비행하는 배에서 사람은 어떤 느낌을 받을까요?그러나 우리가 고속 생성과 관련된 중요한 기술적 장애물을 극복 할 것이라고 가정하더라도 우주선, 우리의 연약하고 대부분 수역은 고속 효과와 함께 새로운 위험에 직면할 것입니다.
상상의 위험만이 발생할 수 있으며 지금까지는 사람들이 움직일 수만 있다면 가능합니다. 더 빠른 속도현대 물리학의 허점을 사용하거나 패턴을 깨는 발견을 통해 빛을 발합니다.
그러나 40,000km/h를 초과하는 속도로 여행하려면 도달한 다음 천천히 인내심을 가지고 속도를 줄여야 합니다.
급속한 가속과 마찬가지로 급속한 감속은 인체에 치명적인 위험을 초래합니다. 이는 시속 수십 킬로미터에서 0으로 속도가 떨어지는 자동차 사고로 인한 신체 부상의 심각성에 의해 입증됩니다.
그 이유는 무엇입니까? 관성 또는 외부 영향이 없거나 보상되지 않은 상태에서 정지 또는 운동 상태의 변화에 저항하는 질량을 가진 물리적 신체의 능력이라고 하는 우주의 속성에서.
이 아이디어는 뉴턴의 제1법칙에서 다음과 같이 공식화됩니다. 직선 운동적용된 힘에 의해 그 상태를 변경하도록 강요될 때까지 그리고 한에서."
그러나 우리 인간은 심각한 부상 없이 거대한 G-force를 견딜 수 있지만 잠시 동안만 가능합니다.
"휴식과 일정한 속도로 움직이는 상태는 인체에 정상입니다. - 브레이는 설명합니다. - 오히려 가속시 사람의 상태에 대해 걱정해야합니다."
약 100년 전, 빠른 속도로 기동할 수 있는 내구성 있는 항공기의 개발로 조종사는 속도와 비행 방향의 변화로 인한 이상한 증상을 보고했습니다. 이러한 증상에는 일시적인 시력 상실과 무거움 또는 무중력 느낌이 포함됩니다.
그 이유는 인력 또는 중력의 영향으로 지구 표면에서 자유 낙하 가속도에 대한 선형 가속도의 비율인 G 단위로 측정되는 g-힘입니다. 이러한 단위는 예를 들어 인체의 질량에 대한 자유 낙하 가속도의 영향을 반영합니다.
1G의 과부하는 지구의 중력장 안에 있고 9.8m/sec(해수면에서)의 속도로 행성의 중심으로 끌어당기는 물체의 무게와 같습니다.
사람이 머리에서 발끝까지 수직으로 또는 그 반대로 경험하는 G-포스는 조종사와 승객에게 정말 나쁜 소식입니다.
음의 과부하, 즉 속도가 느려지고 혈액이 발가락에서 머리로 돌진하고 물구나무서기와 같이 과포화감이 있습니다.
이미지 저작권 SPL이미지 캡션 우주 비행사가 얼마나 많은 G를 견딜 수 있는지 이해하기 위해 그들은 원심 분리기에서 훈련을 받았습니다."빨간 베일"(피가 머리로 몰릴 때 사람이 경험하는 느낌)은 피가 붓고 반투명한 아래 눈꺼풀이 올라가 눈의 동공을 감쌀 때 발생합니다.
반대로, 가속 또는 양의 G-포스 동안 혈액은 머리에서 다리로 흘러가고, 눈과 뇌는 하지에 혈액이 축적됨에 따라 산소 부족을 경험하기 시작합니다.
처음에는 시력이 흐려집니다. 색각이 상실되고 "회색 베일"이라고 말하면서 완전한 시력 상실 또는 "검은 베일"이 발생하지만 사람은 의식을 유지합니다.
과도한 과부하는 완전한 의식 상실로 이어집니다. 이 상태를 혼잡 유발 실신이라고 합니다. 많은 조종사가 "검은 베일"이 눈을 덮고 추락하여 사망했습니다.
평균적인 사람은 기절하기 전에 약 5개의 G를 다룰 수 있습니다.
특수 안티 G 작업복을 입고 머리에서 혈액이 배출되지 않도록 몸통 근육을 긴장시키고 이완시키는 특별한 방법으로 훈련된 조종사는 약 9G의 과부하로 비행기를 날 수 있습니다.
궤도에서 26,000km/h의 안정적인 순항 속도에 도달하면 우주 비행사는 상업용 항공기 승객보다 더 빠른 속도를 경험하지 못합니다.
"을 위한 짧은 기간시각 인간의 몸버지니아 주 알렉산드리아에 기반을 둔 Aerospace Medical Association의 전무이사인 Jeff Sventek은 9G보다 훨씬 더 높은 중력을 견딜 수 있다고 말합니다. "그러나 오랜 기간 동안 높은 G-포스를 견딜 수 있는 사람은 극소수입니다."
우리 인간은 심각한 부상 없이 거대한 G-포스를 견딜 수 있지만 잠시뿐입니다.
단기 지구력 기록은 뉴멕시코주 홀로만 공군기지에서 미 공군 대위 엘리 비딩 주니어가 세운 것이다. 1958년 특수 로켓 추진 썰매에 제동을 걸었을 때 0.1초 만에 55km/h까지 가속한 뒤 82.3G의 과부하를 겪었다.
이 결과는 그의 가슴에 부착된 가속도계에 의해 기록되었습니다. Beeding의 눈도 "검은 베일"로 덮여 있었지만, 인체의 지구력을 탁월하게 보여 주는 이 동안 그는 멍으로만 탈출했습니다. 사실, 도착한 후 그는 병원에서 3일을 보냈습니다.
우주 비행사는 차량에 따라 이륙하는 동안과 대기로 재진입하는 동안 각각 3~5G의 상당히 높은 중력을 경험했습니다.
이러한 중력은 우주 여행자를 비행 방향을 향한 엎드린 자세로 좌석에 묶는 영리한 아이디어 덕분에 상대적으로 견디기 쉽습니다.
궤도에서 26,000km/h의 안정적인 순항 속도에 도달하면 우주 비행사는 상업용 항공기의 승객보다 더 빠른 속도를 경험하지 못합니다.
과부하가 Orion 우주선의 장기 탐사에 문제가되지 않는다면 작은 우주 암석 - 미세 운석 - 모든 것이 더 어렵습니다.
이미지 저작권나사이미지 캡션 오리온은 미세 운석으로부터 보호하기 위해 일종의 우주 갑옷이 필요합니다.이 입자의 크기는 쌀알인상적이고 동시에 최대 300,000km / h의 파괴적인 속도를 개발할 수 있습니다. 배의 무결성과 승무원의 안전을 보장하기 위해 Orion에는 두께가 18~30cm인 외부 보호 층이 장착되어 있습니다.
또한 추가 차폐 실드와 함선 내부의 독창적인 장비 배치가 제공됩니다.
Jim Bray는 "우주선 전체에 필수적인 비행 시스템을 잃지 않기 위해서는 미세 운석의 접근 각도를 정확하게 계산해야 합니다."라고 말합니다.
안심하십시오. 미세 운석은 우주 임무에 방해가 되는 유일한 장애물이 아니며, 그 동안 진공 상태에서 인간의 높은 비행 속도가 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
화성 탐사 중에 승무원에게 식량을 공급하고 대응하는 것과 같은 다른 실제 작업도 해결해야 합니다. 고조된 위험인체에 미치는 우주 방사선의 영향으로 인한 암.
이동 시간을 줄이면 이러한 문제의 심각도가 줄어들어 이동 속도가 점점 더 바람직해질 것입니다.
이러한 속도에 대한 요구는 우주 여행자들에게 새로운 장애물이 될 것입니다.
아폴로 10호의 속도 기록을 깨겠다고 위협하는 새로운 NASA 우주선은 최초의 우주 비행 이후 사용된 시간 테스트를 거친 로켓 추진 화학 시스템에 계속 의존할 것입니다. 그러나 이러한 시스템은 연료 단위당 소량의 에너지를 방출하기 때문에 속도 제한이 가혹합니다.
파악하기 어렵지만 빠른 우주선을 위한 가장 선호되는 에너지원은 일반 물질의 쌍둥이이자 대척체인 반물질입니다.
따라서 화성과 그 너머로 가는 사람들의 비행 속도를 크게 높이려면 과학자들은 완전히 새로운 접근 방식이 필요하다는 것을 인식하고 있습니다.
Bray는 "오늘날 우리가 가지고 있는 시스템은 우리를 거기까지 데려다 줄 수 있지만 우리 모두는 엔진의 혁명을 목격하고 싶습니다."라고 말합니다.
텍사스 오스틴에 있는 고급 연구 연구소의 선임 연구 물리학자이자 2002년에 종료된 NASA의 Breakthrough Motion Physics Program(2002년 종료)의 6년 연구 프로젝트 회원인 Eric Davis는 기존의 물리학의 관점에서 인류가 행성 간 여행에 합리적으로 충분한 속도를 달성하도록 도울 수 있습니다.
요컨대, 우리 대화하는 중이 야물질이 분리되는 동안 에너지 방출 현상에 대해, 열핵융합그리고 반물질의 소멸.
첫 번째 방법은 원자 분열이며 상업용 원자로에 사용됩니다.
두 번째, 열핵융합은 더 단순한 원자에서 더 무거운 원자를 만드는 것인데, 이러한 반응은 태양에 동력을 공급하는 반응입니다. 이것은 매혹적이지만 손에 주어지지 않는 기술입니다. "항상 50년 후"가 될 때까지 - 이 업계의 오래된 모토가 말하듯이 항상 그렇게 될 것입니다.
Davis는 "이러한 기술은 매우 진보된 기술이지만 전통적인 물리학을 기반으로 하며 원자 시대가 시작된 이래로 확고하게 자리 잡았습니다."라고 말합니다. 낙관적인 추정에 따르면, 추진 시스템, 원자 분열 및 열핵 융합의 개념에 기초하여 이론상으로 우주선을 빛의 속도의 10%, 즉 10%까지 가속할 수 있습니다. 매우 가치있는 1 억 km / h까지.
이미지 저작권미 공군이미지 캡션 초음속으로 비행하는 것은 더 이상 인간에게 문제가 되지 않습니다. 또 다른 것은 빛의 속도, 또는 적어도 빛의 속도에 가깝다는 것입니다...파악하기 어렵지만 빠른 우주선을 위한 가장 선호되는 에너지원은 반물질, 즉 일반 물질의 쌍둥이이자 대척점입니다.
두 종류의 물질이 접촉하면 서로 소멸되어 순수한 에너지가 방출됩니다.
지금까지 극소량의 반물질을 생산하고 저장하는 기술은 오늘날 이미 존재합니다.
동시에 유용한 양의 반물질을 생산하려면 새로운 차세대 특수 능력이 필요하며 엔지니어링은 적절한 우주선을 만들기 위한 경쟁 경쟁에 뛰어들어야 합니다.
그러나 Davies는 이미 많은 훌륭한 아이디어가 드로잉 보드에 있다고 말합니다.
반물질 에너지로 추진되는 우주선은 몇 달, 심지어 몇 년 동안 가속될 수 있으며 더 큰 비율의 광속에 도달할 수 있습니다.
동시에 선상의 과부하는 선박 거주자에게 허용됩니다.
동시에, 그러한 환상적인 새로운 속도는 인체에 대한 다른 위험으로 가득 차 있습니다.
시속 수억 킬로미터의 속도로 분산된 수소 원자에서 미세 운석에 이르기까지 우주의 모든 먼지는 불가피하게 배의 선체를 관통할 수 있는 고에너지 탄환이 됩니다.
Arthur Edelstein은 "당신이 매우 빠른 속도로 움직일 때 그것은 당신을 향해 날아가는 입자가 같은 속도로 움직인다는 것을 의미합니다."라고 말합니다.
존스 홉킨스 의과 대학의 방사선과 교수인 그의 고(故) 윌리엄 에델스타인(William Edelstein) 교수와 함께 그는 우주에서 초고속 우주 여행 동안 우주 수소 원자(사람과 장비에 미치는)의 영향을 조사한 과학 논문을 작성했습니다.
수소는 아원자 입자로 분해되기 시작하여 선박 내부로 침투하여 승무원과 장비를 방사선에 노출시킵니다.
Alcubierre 엔진은 파도 마루 위의 서퍼처럼 당신을 데려갈 것입니다. Eric Davies, 연구 물리학자
빛의 속도 95%에서 그러한 방사선에 노출되면 거의 즉각적인 죽음을 의미합니다.
우주선은 상상할 수 있는 어떤 물질도 견딜 수 없는 녹는 온도로 가열되고 승무원의 몸에 들어 있는 물은 즉시 끓을 것입니다.
에델슈타인은 냉담한 유머로 "이들은 모두 극도로 고약한 문제들입니다."라고 말합니다.
그와 그의 아버지는 치명적인 수소비로부터 배와 사람들을 보호할 수 있는 가상의 자기 차폐 시스템을 만들기 위해 우주선이 광속의 절반 이하로 이동할 수 있다고 대략 계산했습니다. 그러면 탑승한 사람들이 살아남을 수 있습니다.
병진 물리학자이자 NASA의 Breakthrough Motion Physics Program의 전 책임자인 Mark Millis는 우주 비행에 대한 이러한 잠재적인 속도 제한이 먼 미래에 문제로 남아 있다고 경고합니다.
Millis는 "지금까지 축적된 물리적 지식을 바탕으로 광속의 10% 이상의 속도를 개발하는 것은 극히 어려울 것이라고 말할 수 있습니다. 우리는 아직 위험하지 않습니다. 간단한 유추: 걱정할 이유 우리가 아직 물에 들어가지 않았다면 익사할 수 있다는 것을."
말하자면, 우리가 수영을 배웠다고 가정한다면, 우리가 이 비유를 더 발전시키면, 시공간을 가로지르는 활공을 마스터하고 초광속으로 날 수 있을까요?
초광속 환경에서 생존할 수 있는 타고난 능력에 대한 가설은 의심스럽긴 하지만 칠흑 같은 어둠 속에서 교육받은 깨달음이 어느 정도 엿보이지 않는 것은 아닙니다.
그러한 흥미로운 여행 방법 중 하나는 기술을 기반으로 합니다. 비슷한 주제, Star Trek의 "워프 드라이브" 또는 "워프 드라이브"에 사용됩니다.
"Alcubierre Engine"*(멕시코 이론 물리학자 Miguel Alcubierre의 이름을 따서 명명됨)으로 알려진 이 추진 시스템은 알베르트 아인슈타인이 묘사한 일반적인 시공간을 우주선 앞에서 압축하고 내 뒤로 확장하도록 함으로써 작동합니다.
이미지 저작권나사이미지 캡션 현재 속도 기록은 세 명의 아폴로 10호 우주비행사인 Tom Stafford, John Young, Eugene Cernan이 보유하고 있습니다.본질적으로 우주선은 빛의 속도보다 빠르게 움직이는 일종의 "곡률 거품"인 일정한 양의 시공간에서 움직입니다.
따라서 우주선은 변형되지 않고 보편적인 빛의 속도 제한 위반을 피하지 않고 이 "거품"에서 정상적인 시공간에 정지 상태를 유지합니다.
Davis는 "정상적인 시공간의 물기둥에 떠 있는 대신 Alcubierre 엔진은 파도의 꼭대기에서 보드를 타는 서퍼처럼 당신을 태울 것입니다."라고 말합니다.
여기에도 특정 트릭이 있습니다. 이 아이디어를 구현하려면 시공간을 압축하고 확장하기 위해 음의 질량을 갖는 이국적인 형태의 물질이 필요합니다.
데이비스는 "물리학에는 음수 질량에 대한 금기 사항이 포함되어 있지 않습니다. 하지만 이에 대한 예는 없으며 자연에서도 본 적이 없습니다."라고 말합니다.
또 다른 트릭이 있습니다. 2012년에 발표된 논문에서 시드니 대학의 연구원들은 "워프 버블"이 필연적으로 우주의 내용물과 상호 작용하기 시작하면서 고에너지 우주 입자를 축적할 것이라고 추측했습니다.
일부 입자는 거품 자체 내부로 들어가 방사선으로 우주선을 펌핑합니다.
우리의 섬세한 생물학 때문에 우리는 정말 광속 이하의 단계에 갇히게 될 운명입니까?!
그것은 한 사람의 새로운 세계(은하계?) 속도 기록을 세우는 것이 아니라 인류를 성간 사회로 바꾸는 전망에 관한 것입니다.
Edelstein의 연구에 따르면 우리 몸이 견딜 수 있는 한계인 빛의 속도의 절반으로 가장 가까운 별까지 왕복 여행하려면 16년 이상이 걸립니다.
(우주선의 승무원이 기준 좌표계에서 지구에 남아 있는 인간보다 기준 좌표계에서 더 적은 시간을 보내도록 하는 시간 팽창의 효과는 빛의 절반 속도에서는 극적인 결과를 가져오지 않을 것입니다.)
Mark Millis는 희망으로 가득 차 있습니다. 인류가 지구력 보호복과 미세 운석에 대한 보호 기능을 개발하여 사람들이 먼 푸른 거리와 별이 박힌 우주의 암흑을 안전하게 여행할 수 있도록 했다는 점을 고려할 때, 그는 우리가 아무리 빨리 도달하더라도 생존할 방법을 찾을 수 있다고 확신합니다. 미래에.
Millis는 "놀라운 새로운 이동 속도를 달성하는 데 도움이 되는 동일한 기술이 승무원을 보호할 수 있는 아직 알려지지 않은 새로운 기능을 제공할 것"이라고 생각합니다.
번역가의 메모:
*Miguel Alcubierre는 1994년에 그의 "거품"에 대한 아이디어를 생각해 냈습니다. 그리고 1995년 러시아 이론 물리학자 Sergei Krasnikov는 빛의 속도보다 빠른 우주 여행을 위한 장치의 개념을 제안했습니다. 아이디어는 "Krasnikov의 파이프"라고 불 렸습니다.
이것은 이른바 웜홀의 원리에 따른 시공간의 인위적인 곡률이다. 가상으로 우주선은 지구에서 주어진 별까지 곡선 시공간을 통해 다른 차원을 통과하여 직선으로 이동할 것입니다.
크라스니코프의 이론에 따르면 우주 여행자는 출발과 동시에 돌아올 것이라고 합니다.
우주 비행 조건에서 인간이 지속적으로 체류하는 기간:
미르 스테이션 운영 중 우주 비행 조건에서 인간이 지속적으로 체류하는 기간 동안 절대 세계 기록이 수립되었습니다.
1987 - 유리 로마넨코(326일 11시간 38분);
1988 - Vladimir Titov, Musa Manarov (365일 22시간 39분);
1995 - 발레리 폴리야코프(437일 17시간 58분).
우주 비행 조건에서 사람이 보낸 총 시간:
미르 정거장에서 우주 비행 조건에서 사람이 보낸 총 시간 동안 절대 세계 기록이 세워졌습니다.
1995 - Valery Polyakov - 678일 16시간 33분(2편)
1999 - Sergey Avdeev - 747일 14시간 12분(3편의 비행).
우주 유영:
Mir OS에서 총 359시간 12분 동안 78개의 EVA(감압 Spektr 모듈에 대한 3개의 EVA 포함)가 수행되었습니다. 출구에는 러시아 우주 비행사 29명, 미국 우주 비행사 3명, 프랑스 우주 비행사 2명, ESA 우주 비행사(독일 시민) 1명이 참석했습니다. 수니타 윌리엄스(Sunita Williams)는 여성 중 우주 공간에서 가장 오랜 시간 일한 세계 기록을 보유한 NASA 우주비행사입니다. 미국인은 2명의 승무원과 함께 반년 이상(2007년 11월 9일) 동안 ISS에서 작업했고 4번의 우주 유영을 했습니다.
우주 생존자:
권위 있는 과학 다이제스트인 New Scientific에 따르면, 2005년 8월 17일 수요일을 기준으로 Sergei Konstantinovich Krikalev는 궤도에서 748일을 보냈고, 이로써 Sergei Avdeev가 Mir 역까지 세 번 비행하는 동안 세운 종전 기록(747일 14시간)을 깨뜨렸습니다. 12분). Krikalev가 견뎌낸 다양한 육체적 정신적 부담은 그를 우주 비행사 역사상 가장 오래 지속되고 성공적으로 적응한 우주 비행사 중 한 명으로 특징짓습니다. Krikalev의 후보는 다소 어려운 임무를 수행하기 위해 반복적으로 선출되었습니다. 텍사스 주립 대학의 의사이자 심리학자인 David Masson은 우주 비행사를 최고의 사람으로 묘사합니다.
여성의 우주 비행 기간:
여성의 경우 Mir 프로그램에 따른 우주 비행 기간에 대한 세계 기록은 다음과 같이 설정되었습니다.
1995 - Elena Kondakova (169일 05시간 1분); 1996 - Shannon Lucid, 미국(188일 04시간 00분, 미르 역 포함 - 183일 23시간 00분).
외국인의 가장 긴 우주 비행:
외국인 중 Mir 프로그램에서 가장 긴 비행은 다음과 같습니다.
Jean-Pierre Haignere(프랑스) - 188일 20시간 16분;
Shannon Lucid(미국) - 188일 04시 00분;
Thomas Reiter(독일 ESA) - 179일 01시간 42분
미르 정거장에서 6개 이상의 우주 유영을 한 우주비행사:
아나톨리 솔로비요프 - 16세(77시간 46분),
Sergey Avdeev - 10(41시간 59분),
Alexander Serebrov - 10(31시간 48분),
니콜라이 부다린 - 8(44시간 00분),
Talgat Musabaev - 7(41시간 18분),
Victor Afanasiev - 7(38시간 33분),
Sergey Krikalev - 7(36시간 29분),
무사 마나로프 - 7(34시간 32분),
Anatoly Artsebarsky - 6(32시간 17분),
유리 오누프리엔코 - 6(30시간 30분),
유리 우사초프 - 6(30시간 30분),
Gennady Strekalov - 6(21시간 54분),
Alexander Viktorenko - 6(19시간 39분),
Vasily Tsibliyev - 6(19:11).
최초의 유인 우주선:
국제 항공 연맹(IFA는 1905년 설립)에 등록된 최초의 유인 우주 비행은 1961년 4월 12일 소련 공군 조종사 유리 알렉세비치 가가린(Yuri Alekseevich Gagarin)이 1961년 4월 12일 Vostok 우주선에서 제작했습니다. ). IFA의 공식 문서에 따르면 우주선은 GMT 06:07 GMT에 Baikonur Cosmodrome에서 발사되어 Saratov 지역 Ternovsky District의 Smelovka 마을 근처에 착륙했습니다. 소련에서 108분. 길이가 40868.6km인 보스토크 우주선의 최대 비행 고도는 327km였다. 최대 속도 28260km/h.
우주 최초의 여성:
우주 궤도에서 지구를 도는 최초의 여성은 바이코누르에서 보스토크 6 우주선을 발사한 발렌티나 블라디미로브나 테레시코바(1937년 3월 6일 출생) 소련 공군 중령(현 소련 엔지니어 조종사 우주비행사 중령)이었습니다. 1963년 6월 16일 9시 30분 GMT에 소련 우주 비행장에 도착하여 70시간 50분에 걸친 비행 끝에 6월 19일 08:16에 착륙했습니다. 이 기간 동안 그녀는 지구(1971000km)를 48번 이상 완전히 회전했습니다.
가장 나이가 많고 어린 우주 비행사:
지구상의 228명의 우주비행사 중 가장 나이가 많은 사람은 칼 고든 헤니츠(미국)로, 1985년 7월 29일 58세의 나이로 1985년 7월 29일 챌린저 재사용 우주선의 19번째 비행에 참가했다. 막내는 소련 공군 소령이었다. (현재 중장 소련 우주비행사) 1961년 8월 6일 25세 329일의 나이로 Vostok 2 우주선에 발사된 독일인 Stepanovich Titov(1935년 9월 11일 출생).
첫 번째 우주 유영:
가장 먼저 개봉 우주 1965년 3월 18일 소련 공군 중령(현 소련 조종사-우주 비행사) Aleksey Arkhipovich Leonov(1934년 5월 20일 출생)는 Voskhod 2 우주선을 최대 5m 거리에서 떠나 보냈습니다. 잠금실 외부의 열린 공간에서 12분 9초.
여성의 첫 우주 유영:
1984년 Svetlana Savitskaya는 3시간 35분 동안 Salyut-7 역 밖에서 일하면서 우주로 간 최초의 여성이었습니다. 우주 비행사가 되기 전에 스베틀라나는 성층권에서 단체 점프로 낙하산 세계 기록 3개와 제트기 비행 기록 18개를 세웠습니다.
여성의 우주 유영 시간 기록:
나사(NASA)의 우주비행사 수니타 린 윌리엄스(Sunita Lyn Williams)가 여성의 가장 긴 우주 유영 기록을 세웠다. 그녀는 역 밖에서 22시간 27분을 보냈다. 이 기록은 2007년 1월 31일과 2월 4일에 ISS 외부 작업 중에 설정되었습니다. Williams는 Michael Lopez-Alegria와 함께 건설을 계속하기 위해 역 준비를 감독했습니다.
최초의 자율 우주 유영:
미해군 대위 브루스 맥캔들스 2세(Bruce McCandles II, 1937년 6월 8일 ~ )는 밧줄 추진 공장 없이 열린 공간에서 작전을 수행한 최초의 사람이었습니다. 이 우주복의 개발 비용은 1,500만 달러입니다.
가장 긴 유인 비행:
소련 공군 대령 블라디미르 게오르기에비치 티토프(1951년 1월 1일 출생)와 비행 엔지니어 무사 히라마노비치 마나로프(1951년 3월 22일 출생)가 1987년 12월 21일 소유즈-M4 우주선을 타고 미르 우주 정거장에 발사되어 착륙했다. Soyuz-TM6 우주선(프랑스 우주인 Jean Lou Chretien과 함께)은 1988년 12월 21일 소련 카자흐스탄 Dzhezkazgan 근처의 대체 착륙 지점에서 365일을 22시간 39분 47초 동안 우주에서 보냈습니다.
우주에서 가장 먼 여행:
소련 우주비행사 발레리 류민(Valery Ryumin)은 362일 동안 지구 주위를 5,750번 회전한 우주선에서 거의 1년을 보냈습니다. 동시에 류민은 2억 4100만 킬로미터를 여행했다. 이것은 지구에서 화성까지의 거리와 지구에서 지구까지의 거리와 같습니다.
가장 경험 많은 우주 여행자:
가장 경험이 풍부한 우주 여행자는 1977년 ... 1978년, 1980년에 3번의 비행으로 430일 18시간 20분을 우주에서 보낸 소련 공군 조종사이자 우주 비행사인 Yuri Viktorovich Romanenko(1944년생) 대령입니다. 1987년 gg.
가장 큰 승무원:
가장 큰 승무원은 1985년 10월 30일 챌린저 재사용 우주선에서 발사된 8명의 우주비행사(여성 1명 포함)로 구성되었습니다.
우주에 있는 대부분의 사람들:
1984년 4월 챌린저호에는 미국인 5명, 살류트 7호 궤도 정거장에는 러시아인 5명, 인도인 1명, 챌린저호에는 미국인 8명, 살류트 7 궤도 정거장에는 러시아인 3명이 동시에 11명이다. 1985년 10월 우주 왕복선에 5명의 미국인, 1988년 12월 미르 궤도 정거장에 5명의 러시아인 및 1명의 프랑스인이 탑승했습니다.
최고 속도:
사람이 이동한 최고 속도(39897km/h)는 1969년 5월 26일 원정대가 귀환하는 동안 지표면에서 121.9km 고도에서 아폴로 10호의 메인 모듈에 의해 개발되었습니다. 우주선은 승무원 사령관 미 공군 대령(현 준장) Thomas Patten Stafford(b. Weatherford, Oklahoma, USA, 1930년 9월 17일), 미해군 대위 3위 Eugene Andrew Cernan(b. Chicago, Illinois, USA, 14)이었습니다. 1934년 3월) 및 미해군 3등 대위(현재 은퇴한 대위 1등) John Watt Young(1930년 9월 24일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코 출생).
여성 중 최고 속도 (28115km / h)는 소련 공군 중위 (현재 중령-엔지니어, 소련 조종사 우주 비행사) Valentina Vladimirovna Tereshkova (1937 년 3 월 6 일 출생)가 도달했습니다. 1963년 6월 16일 소련 우주선 Vostok 6.
최연소 우주비행사
현재 최연소 우주인은 스테파니 윌슨(Stephanie Wilson)이다. 1966년 9월 27일생으로 안유샤 안사리보다 15일 연하입니다.
첫 번째 생물누가 우주에 있었다:
1957년 11월 3일 소련의 두 번째 인공위성으로 지구 주위를 도는 개 라이카는 우주 최초의 생명체였습니다. 라이카는 산소가 고갈되자 질식으로 괴로워하다 사망했다.
달에서 보낸 시간 기록:
"Apollo 17"의 승무원은 기록적인 무게 (114.8kg)의 샘플을 수집했습니다. 바위그리고 22시간 5분 동안 지속되는 우주선 밖에서 작업하는 동안 파운드. 승무원은 미해군 3등 대위 Eugene Andrew Cernan(b. Chicago, Illinois, 1934년 3월 14일)과 Dr. Harrison Schmitt(b. Saita Rose, New Mexico, USA, 1935년 7월 3일)로 12번대가 되었습니다. 달 위를 걷는 사람. 우주비행사들은 1972년 12월 7일부터 19일까지 12일 13시간 51분 동안 지속된 가장 긴 달 탐사 기간 동안 74시간 59분 동안 달 표면에 머물렀다.
달에 첫 발을 디딘 사람:
아폴로 11호 우주선의 사령관인 닐 알든 암스트롱(Neil Alden Armstrong, 미국 오하이오주 와파코네타, 1930년 8월 5일, 스코틀랜드와 독일 혈통의 조상)은 1969년 7월 21일 오전 2시 56분 15초 GMT의 고요한 지역. 미 공군 대령 Edwin Eugene Aldrin, Jr.(1930년 1월 20일 미국 뉴저지주 몽클레어 출생)가 이글 달 착륙선에서 뒤를 따랐습니다.
가장 높은 우주 비행 고도:
아폴로 13호의 승무원은 4월 15일 GMT 1시간 21분에 달 표면에서 400187km 떨어진 곳에 있는 정착지(궤도의 가장 먼 지점)에 있는 가장 높은 고도에 도달했습니다. , 1970. 승무원에는 미해군 대위 James Arthur Lovell, Jr.(1928년 3월 25일 미국 오하이오주 클리블랜드 출생), Fred Wallace Hayes, Jr.(1933년 11월 14일 미국 미주리주 빌록시 출생)가 포함되어 있습니다. 및 John L. Swigert(1931...1982). 여성의 고도 기록(531km)은 미국 우주비행사 캐서린 설리번(1951년 10월 3일 미국 뉴저지주 패터슨 출생)이 1990년 4월 24일 셔틀 비행 중에 설정했습니다.
가장 높은 우주선 속도:
Pioneer 10은 우주 속도 3에 도달한 최초의 우주선이 되어 태양계 너머까지 갈 수 있습니다. 1972년 3월 2일 수정된 2단계 "Tsentavr-D"와 3단계 "Tiokol-Te-364-4"가 장착된 운반 로켓 "Atlas-SLV ZS"가 51682km/h의 전례 없는 속도로 지구를 떠났습니다. 우주선 속도 기록(240km/h)은 1976년 1월 15일에 발사된 미국-독일 태양 탐사선 Helios-B에 의해 설정되었습니다.
우주선의 태양에 대한 최대 접근:
1976년 4월 16일, Helios-B 연구 자동 스테이션(USA-FRG)은 4,340만 km의 거리에서 태양에 접근했습니다.
지구 최초의 인공위성:
최초의 인공 지구 위성은 1957년 10월 4일 밤에 소련 카자흐스탄 Tyuratam 북쪽의 Baikonur 우주 비행장에서 228.5 / 946 km의 높이와 28565 km / h 이상의 속도로 궤도에 성공적으로 발사되었습니다. (아랄해에서 동쪽으로 275km). 구형 위성은 공식적으로 "1957 알파 2" 물체로 등록되었으며 무게는 83.6kg, 지름은 58cm이며 92일 동안 존재한 후 1958년 1월 4일에 전소되었습니다. 발사체, 수정된 R 7, 29.5 m 길이는 IS3 출시를 위한 전체 프로젝트를 주도한 수석 디자이너 S.P. Korolev(1907 ... 1966)의 지시에 따라 개발되었습니다.
인간이 만든 가장 먼 물체:
파이어니어 10호는 우주센터 케이프 커내버럴에서 발사됐다. 1986년 10월 17일 미국 플로리다주 케네디는 지구에서 59억km 떨어진 명왕성의 궤도를 횡단했다. 1989년 4월까지 그것은 명왕성 궤도의 가장 먼 지점 너머에 위치하고 49km / h의 속도로 우주로 계속 후퇴하고 있습니다. 1934년 n. 이자형. 그것은 우리로부터 10.3 광년 떨어진 별 Ross-248까지의 최소 거리에 접근 할 것입니다. 1991년 이전에도 더 빠르게 움직이는 보이저 1호 우주선은 파이오니어 10호보다 더 멀리 떨어져 있을 것입니다.
1977년 지구에서 발사된 두 개의 우주 "트래블러" 보이저 중 하나는 28년의 비행 기간 동안 97AU만큼 태양에서 멀어졌습니다. e.(145억 km)이며 오늘날 가장 멀리 떨어진 인공 물체입니다. 보이저 1호는 2005년 태양풍이 성간 매질과 만나는 태양권을 횡단했다. 이제 17km/s의 속도로 비행하는 장치의 경로는 충격파 영역에 있습니다. 보이저-1호는 2020년까지 운용될 예정이다. 그러나 보이저 1호의 정보는 2006년 말에 지구로 오는 것을 멈출 가능성이 매우 높습니다. 사실 나사는 지구와 태양계에 대한 연구에서 예산의 30%를 삭감할 예정이다.
가장 무겁고 가장 큰 우주 물체:
지구 궤도에 진입한 가장 무거운 물체는 3단계 미국 미사일중간 셀레노 중심 궤도에 진입하기 전에 무게가 140512kg인 아폴로 15호 우주선이 있는 토성 5호. 1973년 6월 10일에 발사된 미국 전파천문위성 Explorer 49는 무게가 200kg에 불과했지만 안테나 길이는 415m였습니다.
가장 강력한 로켓:
1987년 5월 15일 Baikonur 우주기지에서 처음 발사된 소련의 우주 수송 시스템 Energia는 만재 시 중량 2,400톤, 추력 4,000톤 이상 - 16m 기본적으로 소련에서 사용되는 모듈식 설치 . 4개의 가속기가 메인 모듈에 부착되어 있으며, 각 가속기에는 액체 산소와 등유로 작동하는 1개의 RD 170 엔진이 있습니다. 6개의 부스터와 상부 스테이지가 있는 로켓의 변형은 최대 180톤의 탑재체를 지구 근처 궤도로 발사할 수 있으며, 달에 32톤, 금성 또는 화성에 27톤의 하중을 전달할 수 있습니다.
태양열 연구 차량의 비행 범위 기록:
Stardust 우주 탐사선은 모든 태양열 연구 차량 중에서 일종의 비행 거리 기록을 세웠습니다. 현재 태양으로부터 4억 7백만 킬로미터 떨어져 있습니다. 자동 장치의 주요 목적은 혜성에 접근하여 먼지를 모으는 것입니다.
외계 우주 물체에 대한 최초의 자체 추진 차량:
자동 모드에서 다른 행성과 위성에서 작동하도록 설계된 최초의 자체 추진 차량은 소련 Lunokhod 1(무게 - 756kg, 열린 뚜껑이 있는 길이 - 4.42m, 너비 - 2.15m, 높이 - 1, 92m)입니다. , Luna 17 우주선에 의해 달에 배달되어 1970 년 11 월 17 일 지구에서 명령에 따라 비의 바다에서 이동하기 시작했습니다. 총 10km 540m를 여행하고 최대 30 °의 표고를 극복 할 때까지 1971년 10월 4일에 멈췄습니다. , 301일 6시간 37분 일했습니다. 작업 중단은 동위원소 열원 "Lunokhod-1"의 자원 고갈로 인해 80,000m2 면적의 달 표면을 자세히 조사했으며 20,000 개가 넘는 사진과 200 개가 지구에 전송되었습니다. 망원경.
달에서의 속도와 이동 범위 기록:
달에서의 속도와 이동 범위에 대한 기록은 아폴로 16호 우주선이 그곳에 배달한 미국의 바퀴 달린 달 탐사선 로버에 의해 세워졌습니다. 그는 경사면을 따라 18km/h의 속도로 발전했고 33.8km의 거리를 여행했습니다.
가장 비싼 우주 프로젝트:
최신 아폴로 17호 달 탐사를 포함한 미국 인간 우주 비행 프로그램의 총 비용은 약 $25,541,400,000였습니다. 서부 추정에 따르면 1958년부터 1973년 9월까지 소련 우주 계획의 첫 15년 동안 450억 달러의 비용이 들었습니다.
우리 독자 Nikita Ageev는 묻습니다. 성간 비행의 주요 문제는 무엇입니까? 와 같은 답변에는 큰 기사가 필요하지만 질문에 단일 문자로 답변할 수 있습니다. 씨 .
진공에서 빛의 속도 c는 초당 약 300,000km이며 초과할 수 없습니다. 따라서 몇 년 이내에 별에 도달하는 것은 불가능합니다(빛이 프록시마 센타우리에 도달하는 데 4.243년이 걸리므로 우주선은 이보다 더 빨리 도달할 수 없습니다). 사람이 어느 정도 허용 가능한 가속으로 가속 및 감속 시간을 추가하면 가장 가까운 별까지 약 10년이 걸립니다.
비행 조건은 무엇입니까?
그리고이 기간은 "빛의 속도에 가까운 속도로 가속하는 방법"이라는 질문을 무시하더라도 이미 그 자체로 중요한 장애물입니다. 이제 승무원이 오랫동안 우주에서 자율적으로 살 수 있는 우주선은 없습니다. 우주 비행사는 지구에서 끊임없이 신선한 재료를 가져옵니다. 일반적으로 성간 여행의 문제에 대한 대화는 보다 근본적인 질문으로 시작하지만 순수하게 적용된 문제부터 시작하겠습니다.
Gagarin의 비행 후 반세기가 지난 후에도 엔지니어는 우주선을위한 세탁기와 상당히 실용적인 샤워를 만들 수 없었고 무중력을 위해 설계된 화장실은 ISS에서 부러워하는 규칙으로 무너졌습니다. 적어도 화성으로의 비행(4광년 대신 22광분)은 이미 배관 설계자에게 사소한 일이 아닙니다. 따라서 별을 여행하려면 최소한 20년 보증과 같은 우주 화장실을 발명해야 합니다 세탁기.
씻고, 씻고, 마실 물도 가지고 가거나 재사용해야 합니다. 공기뿐만 아니라 음식도 선상에서 저장하거나 재배해야 합니다. 지구에 폐쇄된 생태계를 만들기 위한 실험은 이미 수행되었지만, 그 조건은 적어도 중력이 있는 상태에서는 여전히 우주의 조건과 매우 다릅니다. 인류는 챔버 냄비의 내용물을 깨끗한 식수로 바꾸는 방법을 알고 있지만, 이 경우에는 트럭 없이 무중력 상태에서 절대적인 신뢰성으로 이를 수행할 수 있어야 합니다. 용품: 필터 카트리지를 트럭에 가득 실어 별까지 가져가는 것은 너무 비쌉니다.
양말을 세탁하고 장 감염으로부터 보호하는 것은 성간 비행에 대한 "비물리적" 제한이 너무 진부하고 "비물리적"인 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 숙련된 여행자라면 누구나 자율 탐사에서 불편한 신발이나 낯선 음식으로 인한 배탈과 같은 "사소한 것"이 생명에 대한 위협.
초등도 해결 국내 문제근본적으로 새로운 우주 엔진의 개발과 동일한 진지한 기술 기반이 필요합니다. 지구상에서 변기의 마모 된 개스킷을 가장 가까운 상점에서 2 루블에 구입할 수 있다면 이미 화성 우주선에서 예비품을 제공해야합니다 모두유사한 부품 또는 범용 플라스틱 원료로 예비 부품을 생산하기 위한 3차원 프린터.
2013년 미 해군에서 본격적으로 3D 프린팅에 종사하는 기존의 방식으로 군장비를 수리하는 데 드는 시간과 비용을 평가한 후 현장 조건. 군대는 다른 본토에 있는 창고에서 부품을 주문하는 것보다 10년 전에 중단된 헬리콥터 조립용 희귀 개스킷을 인쇄하는 것이 더 쉽다고 추론했습니다.
Korolev의 가장 가까운 동료 중 한 명인 Boris Chertok은 회고록 Rockets and People에서 소련의 우주 계획이 플러그 접점 부족에 직면하게 되었다고 썼습니다. 멀티코어 케이블을 위한 안정적인 커넥터는 별도로 개발되어야 했습니다.
장비, 음식, 물, 공기를 위한 예비 부품 외에도 우주 비행사는 에너지가 필요합니다. 에너지는 엔진과 온보드 장비에 필요하므로 강력하고 안정적인 소스의 문제는 별도로 해결해야 합니다. 태양 전지는 적합하지 않습니다. 비행 중인 별과의 거리 때문에 방사성 동위원소 발생기(보이저호와 뉴 호라이즌호에 공급)가 대형 유인 우주선에 필요한 전력을 공급하지 못하고 아직 만드는 방법을 배우지 못한 경우입니다. 본격적인 우주용 원자로.
소련의 핵추진 위성 프로그램은 캐나다에서 코스모스-954가 추락한 이후의 국제적 스캔들과 덜 극적인 결과를 초래한 일련의 실패로 인해 손상을 입었습니다. 유사한 작품미국에서는 더 일찍 돌아섰습니다. 이제 Rosatom과 Roskosmos는 우주 원자력 발전소를 만들려고 하지만 이것은 여전히 짧은 비행을 위한 설치이며 다른 항성계로의 장기 여행은 아닙니다.
아마도 대신 원자로 tokamaks는 미래의 성간 우주선에 응용될 것입니다. 이번 여름 모스크바 물리 기술 연구소에서 열핵 플라즈마의 매개 변수를 적어도 정확하게 결정하는 것이 얼마나 어려운지에 대해. 그건 그렇고, 지구의 ITER 프로젝트는 성공적으로 진행되고 있습니다. 오늘 첫해에 들어간 사람들조차도 긍정적 인 에너지 균형을 가진 최초의 실험용 열핵 원자로 작업에 참여할 수있는 모든 기회가 있습니다.
무엇을 날까?
일반 로켓 엔진은 성간 우주선의 가속 및 감속에 적합하지 않습니다. 첫 학기에 모스크바 물리 기술 연구소에서 가르치는 역학 과정에 익숙한 사람들은 로켓이 초당 최소 10만 킬로미터에 도달하는 데 필요한 연료량을 독립적으로 계산할 수 있습니다. Tsiolkovsky 방정식에 아직 익숙하지 않은 사람들을 위해 즉시 결과를 발표할 것입니다. 연료 탱크의 질량은 태양계의 질량보다 훨씬 높습니다.
엔진이 작동 유체, 가스, 플라즈마 등을 분출하는 속도를 소립자 빔까지 증가시켜 연료 공급을 줄이는 것이 가능합니다. 현재 플라즈마 및 이온 추진기는 태양계 내 행성간 자동 스테이션의 비행이나 정지궤도 위성의 궤도 보정을 위해 활발히 사용되고 있지만, 그 외에도 여러 가지 단점이 있습니다. 특히, 이러한 모든 엔진은 추진력을 너무 적게 제공하므로 선박에 초당 몇 미터의 가속도를 제곱할 수 없습니다.
MIPT 부회장 Oleg Gorshkov는 플라즈마 엔진 분야에서 인정받는 전문가 중 한 명입니다. SPD 시리즈의 엔진은 Fakel Design Bureau에서 생산되며 통신 위성의 궤도를 수정하기 위한 직렬 제품입니다.
1950년대에는 추진력을 사용하는 엔진 프로젝트가 개발되고 있었습니다. 핵폭발(프로젝트 Orion), 그러나 그것은 성간 비행을 위한 기성 솔루션과는 거리가 멉니다. 자기 유체 역학 효과, 즉 성간 플라즈마와의 상호 작용으로 인해 가속되는 엔진 설계가 훨씬 덜 개발되었습니다. 이론적으로 우주선은 플라즈마를 "흡입"하여 제트 추력을 생성하여 다시 던질 수 있지만 또 다른 문제가 있습니다.
어떻게 살아남는지?
성간 플라즈마는 무거운 입자를 고려하면 주로 양성자와 헬륨 핵입니다. 초당 수십만 킬로미터 정도의 속도로 이동할 때 이 모든 입자는 메가전자볼트 또는 수십 메가전자볼트 단위의 에너지를 얻습니다. 이는 핵 반응의 산물과 같은 양입니다. 성간 매질의 밀도는 약 10만 이온이다. 입방 미터, 즉 1초 안에 평방 미터배의 표피는 수십 MeV의 에너지를 가진 약 10 13 양성자를 받게 됩니다.
1 전자 볼트, eV,― 이것은 1볼트의 전위차로 한 전극에서 다른 전극으로 날아갈 때 전자가 얻는 에너지입니다. 빛 양자는 그러한 에너지를 가지고 있고 더 높은 에너지를 가진 자외선 양자는 이미 DNA 분자를 손상시킬 수 있습니다. 메가전자볼트의 에너지를 가진 방사선이나 입자는 핵반응을 동반하며, 또한 그 자체가 핵반응을 일으킬 수 있습니다.
이러한 조사는 수십 줄의 흡수 에너지(모든 에너지가 피부에 흡수된다고 가정)에 해당합니다. 게다가, 이 에너지는 열의 형태로 오는 것이 아니라 단명한 동위 원소의 형성과 함께 우주선의 재료에서 핵 반응을 시작하는 데 부분적으로 사용될 수 있습니다. 즉, 피부는 방사성이 될 것입니다.
입사된 양성자와 헬륨 핵의 일부는 자기장에 의해 옆으로 편향될 수 있고, 많은 층의 복잡한 껍질은 유도 방사선 및 2차 방사선으로부터 보호될 수 있지만 이러한 문제 또한 아직 해결되지 않았습니다. 또한 비행 중 선박 서비스 단계에서 "조사에 의해 가장 적게 파괴되는 재료"라는 형식의 근본적인 어려움은 "50의 배경을 가진 구획에서 4 개의 볼트를 25로 푸는 방법"이라는 특정 문제로 바뀔 것입니다. 시간당 밀리시버트."
허블 망원경을 마지막으로 수리하는 동안 우주비행사들은 처음에 카메라 중 하나를 고정하고 있던 4개의 볼트를 푸는 데 실패했음을 기억하십시오. 지구와 협의 후 토크 렌치를 일반 렌치로 교체하고 무차별적인 힘을 가했습니다. 볼트가 움직이기 시작했고 카메라가 성공적으로 교체되었습니다. 멈춘 볼트가 동시에 찢어졌다면 두 번째 탐험에는 5억 달러의 비용이 들었을 것입니다. 아니면 전혀 일어나지 않았을 것입니다.
해결 방법이 있습니까?
에 공상 과학(종종 과학적보다 더 환상적임) 성간 여행은 "하위 공간 터널"을 통해 이루어집니다. 공식적으로, 이 시공에 분포된 질량과 에너지에 따라 시공의 기하학을 설명하는 아인슈타인의 방정식은 유사한 것을 허용합니다. 추정된 에너지 비용만이 로켓 연료의 추정치보다 훨씬 더 우울합니다. 프록시마 센타우리행 비행기. 많은 에너지가 필요할 뿐만 아니라 에너지 밀도도 음수여야 합니다.
안정적이고 크고 에너지적으로 가능한 "웜홀"을 만드는 것이 가능한지 여부에 대한 질문은 전체 우주의 구조에 대한 근본적인 질문과 관련이 있습니다. 해결되지 않은 물리적 문제 중 하나는 소립자의 거동과 4가지 기본적인 물리적 상호작용 중 3가지를 설명하는 이론인 소위 표준 모델의 중력 부족입니다. 대다수의 물리학자들은 다음과 같은 사실에 대해 다소 회의적입니다. 양자 이론중력은 성간 "초공간 점프"를 위한 여지가 있지만 엄밀히 말하면 아무도 별까지 날아가는 방법을 찾는 것을 금하지 않습니다.
인류의 가장 큰 자산 중 하나는 국제 우주 정거장(ISS)입니다. 러시아, 일부 유럽 국가, 캐나다, 일본 및 미국과 같은 여러 국가가 궤도에서 생성 및 운영을 위해 연합했습니다. 이 장치는 국가가 지속적으로 협력하면 많은 것을 얻을 수 있음을 증언합니다. 행성의 모든 사람들은 이 정거장에 대해 알고 있으며 많은 사람들이 ISS가 비행하는 고도와 궤도에 대해 궁금해하고 있습니다. 얼마나 많은 우주 비행사가 거기에 있었습니까? 거기에 관광객이 허용된다는 것이 사실입니까? 그리고 이것이 인류에게 흥미로운 전부는 아닙니다.
ISS는 실험실, 창고, 화장실, 침실, 다용도실을 포함하는 14개의 모듈로 구성됩니다. 역에는 운동 기구를 갖춘 체육관도 있습니다. 전체 단지는 태양열로 가동됩니다. 경기장 크기만큼 큽니다.
작업하는 동안 역은 많은 감탄을 불러 일으켰습니다. 이 장치는 인간 정신의 가장 위대한 업적입니다. 디자인, 목적 및 기능면에서 완벽이라고 할 수 있습니다. 물론, 아마도 지구에서 100년 후에 그들은 다른 계획의 우주선을 만들기 시작할 것입니다. 그러나 지금까지는 이 장치가 인류의 재산입니다. 이것은 ISS에 대한 다음 사실에 의해 입증됩니다.
2017년 12월부터 ISS 승무원은 다음과 같은 천문학자와 우주 비행사로 구성됩니다.
우주에서 지구까지 독특한 전망이 열립니다. 이것은 우주 비행사 및 우주 비행사의 사진, 비디오로 입증됩니다. ISS 스테이션에서 온라인 방송을 보면 스테이션의 작업, 우주 풍경을 볼 수 있습니다. 그러나 일부 카메라는 기술 작업으로 인해 꺼져 있습니다.
