Космічні подорожі швидко стають потенційним вирішенням усіх проблем, що стоять перед Землею, хоча наскільки вони є досяжними насправді? Хоча нещодавні досягнення в таких галузях, як робототехніка, штучний інтелект, навігація, зв'язок, проектування ракет та інших, дозволили людству досліджувати космос далі, ніж будь-коли, нам все ще потрібно вирішити безліч проблем, перш ніж ми нарешті зможемо покинути Землю і оселитися серед зірки.
10. Втрата кісткової маси
Втрата кісткової маси є одним із найвиснажливіших наслідків, з якими майбутні космонавти, ймовірно, зіткнуться у довгострокових космічних місіях. Незважаючи на їх твердий, незмінний вигляд, кістки насправді досить гнучкі, оскільки вони постійно перебудовуються в залежності від ваги, яку вони несуть. Оскільки гравітація робить на тіло постійну силу, людські кістки Землі стають досить міцними і міцними.
Однак у космосі чи інших умовах мікрогравітації кістки починають швидко втрачати свою міцність. Це не проблема для короткострокових польотів, але для більш тривалих польотів на Марс і надалі це серйозне перешкода , яке навряд чи вдасться вирішити найближчим часом У середньому космонавти щомісяця втрачають близько 1-2 % мінеральної густини кісток. Одне дослідження показало, що під час місій, які тривають шість місяців або довше, вони можуть зазнати втрати кісткової маси, еквівалентної приблизно двом десятиліттям старіння. Під час трирічної місії на Марс вона може досягати50% , що унеможливлює повернення до земної гравітації без серйозних проблем зі здоров'ям.
9. Навігація
Навігація — це те, що більшість з нас вважає зрозумілим. Тепер можна визначити ваше місцезнаходження з точністю до декількох метрів практично в будь-якій точці Землі завдяки постійному потоку супутникової інформації від найсучасніших систем позиціонування, таких як GPS в Америці і Galileo в Європейському Союзі. Навіть без них можна було б використовувати інші, старіші методи навігації, щоб орієнтуватися у світі, наприклад, магнітний компас.
Однак у космосі все не так однозначно. Хоча багато країн мають власні супутникові мережі для роботи в далекому космосі, які допомагають їхнім операціям у космосі, вони працюють тільки на відносно коротких відстанях. Космічні навігатори майбутнього повинні вміти обчислювати своє положення, поточну швидкість та інші параметри польоту на основі набору відліків, що постійно рухається, оскільки все в космосі постійно знаходиться в русі .
В даний час НАСА працює над системою під назвою DPS , або системою позиціонування в глибокому космосі, для забезпечення навігації всередині Сонячної системи, яка буде потрібна, якщо ми коли-небудь сподіваємося здійснити подорож на Марс. Однак, крім цього, навігація залишається однією з найбільших невирішених завдань для майбутніх космічних мандрівників.
8. Серцева атрофія
Атрофія серця — ще одна серйозна невирішена проблема зі здоров'ям, з якою астронавти, мабуть, зіткнуться під час далеких космічних польотів. Простіше кажучи, людське серце стає досить сильним на Землі, оскільки воно має працювати проти гравітації, щоб перекачувати кров із різних органів . Проте за умов мікрогравітації у космосі цього стресу більше немає. Дослідження показали, що серця астронавтів, які проводять тривалі періоди часу у космосі, стають більш сферичними, ніж подовженими, що призводить до постійної втрати м'язової маси.
Щоб протистояти цьому, астронавти повинні регулярно тренуватися, щоб підтримувати постійну м'язову масу, хоча тут йдеться лише про кілька місяців. Для багаторічних подорожей на Марс та інші планети втрата може бути постійною, що створить серйозну проблему для їхнього благополуччя, коли вони повернуться назад до земної гравітації.
7. Радіація
Космічне випромінювання - один із найбільш обмежувальних факторів для далеких космічних подорожей. Хоча деяка кількість радіації існує всюди на Землі, навіть у повітрі , Яким ми дихаємо, воно не так шкідливо, як те, що літає в космосі; від шкідливого гамма- та рентгенівського випромінювання до нейтронних частинок, які можуть пошкодити або навіть вбити живі клітини.
На щастя, атмосфера та магнітне поле Землі захищають нас від більшої частини цього, хоча в космосі такого захисту більше не існує. В даний час ми не маємо даних про те, як тривале космічне випромінювання впливає на організм людини, оскільки пілотовані місії нині виконуються лише межах низьких навколоземних орбіт, де ще існує магнітне полі Землі. Хоча сучасні космічні кораблі та скафандри оснащені спеціальними засобами захисту від радіації, ми не впевнені, чи допоможуть вони у триваліших місіях, таких як запланована на Марс.
6. Космічний сміття
В даний час Міністерство оборони США відстежує більше 27 000 потенційно небезпечних антропогенних уламків, що плавають на нижній навколоземній орбіті Якщо ми включимо дрібніші частини, це число може досягати 500 000 , що в основному складаються зі сміття від попередніх запусків ракет і зіткнень з космічними каменями.
Космічний сміття швидко перетворюється на серйозну проблему для майбутніх польотів у космос. На орбіті навколо Землі вже є так багато об'єктів-ізгоїв, що навігаторам доводиться маневрувати навколо них, щоб уникнути зіткнень. Однак зіткнення все ще трапляються, наприклад, коли китайський супутник був серйозно пошкоджений уламками старої російської ракети ще в 2021 році, внаслідок чого утворилося щонайменше 37 нових уламків . У міру того, як ми запускаємо в космос все більше і більше ракет, зондів і супутників, проблема лише посилюватиметься і вирішуватиме її все важче.
5. Нова ера війни
Хоча ми бачили багато воєн по всьому світу після Другої світової війни, це був період відносного світу між великими військовими державами. Стримування ядерної зброї зробило принаймні на даний момент глобальні промислові війни 20-го століття застарілими.
Однак із колонізацією та неминучою мілітаризацією космосу це стримування скоро зникне. Хоча Договір щодо космосу 1967 забороняє будь-яке озброєння космосу, це не зупинило ряд країн, включаючи Росію, США, Індію, Китай та інші, від виведення на орбіту різних видів військової техніки.
Військовий конфлікт у космосі не лише становить загрозу миру та стабільності на Землі, а й потенційно може завадити будь-кому ще запустити свої власні космічні місії. Уявіть собі кількість космічного сміття , що залишився після повномасштабної битви між великими ядерними наддержавами
4. Зовнішня межа
Популярні фантазії про космічні подорожі вважають само собою зрозумілим, що колись ми розгадаємо таємниці масштабування Всесвіту, що дозволить нам подорожувати в інші галактики та зіркові системи за межами Чумацького Шляху та за його межами. Вони припускають, що міжгалактичні подорожі – це лише питання наукового прогресу та зміни законів природи, і що Всесвіт – статичне, незмінне місце.
На жаль, є велика ймовірність того, що ми ніколи не зможемо вийти за межі певної точки простору. У міру того, як сяйво далеких зірок та інших об'єктів прискорюється і віддаляється від нас, спостерігати за ними стає все важче — навіть з нашими найсильнішими телескопами. Якби ми відлетіли зі швидкістю світла прямо зараз, ми все одно змогли б досягти лише близько 3% спостережуваного нині Всесвіту — сфери, що постійно стискується з часом. Після достатньої кількості часу все, що знаходиться за межами місцевої групи галактик, до якої входять Чумацький Шлях, Андромеда та Трикутник, а також близько 50 галактик меншого розміру стане недоступним.
3. Відтворення
Досі ні в кого не було сексу в космосі, принаймні ми не знаємо нікого. Це неймовірно складно – майже неможливо – досягти в умовах мікрогравітації через задіяну механіку. Дослідження астронавтів, які проводять більш тривалий час на орбіті, показують, що також спостерігається значне зниження статевого потягу, що ускладнює повторне заселення майбутніх колоній у космосі.
Крім того, багато біологічних процесів, що лежать в основі відтворення людини, вимагають для завершення гравітації Землі та низького рівня радіації. Експерименти на різних тваринах безрезультатними , хоча деякі з них дійсно повідомляють про аномалії, такі як зниження кількості сперматозоїдів та інші проблеми із сексуальним здоров'ям. Більше того, наші тіла працюють зовсім інакше, ніж, скажімо, щурі. До цього часу не проводилося досліджень впливу мікрогравітації та космічних рівнів радіації на повністю розвинений людський ембріон.
2. Гравітація
На сьогодні ясно, що гравітація нерозривно пов'язана з усім життям Землі. Від регулювання основних життєвих процесів, таких як розмноження, до підтримки атмосфери, яка захищає нас у багатьох відносинах, це майже необхідна умова для життя, яке ми її знаємо так само, як вода або сонячне світло. Без нього було б надто складно — якщо взагалі можливо — створити довготривалі та стійкі колонії у космосі.
На жаль, у нас досі немає способу відтворити його поза Землі — не без інших серйозних побічних ефектів. Хоча штучна гравітація може бути викликана рухом, ми не маємо способу підтримувати стабільне, постійне гравітаційне поле. Згідно з однією з теорій Це можна було б зробити за допомогою антигравітаційних або негативно заряджених гравітаційних частинок, хоча досі такі частки не були знайдені.
1. Що щодо Землі?
Ідея про те, що можна залишити Землю і всі її проблеми за наступними кількома десятиліттями, не тільки неправдоподібна з наукової точки зору, але й змушує нас поблажливо ставитися до цих проблем. Хоча такі проблеми, як зміна клімату, повсюдна нестача продовольства, глобальний голод, політичні конфлікти та інші можуть здатися надто серйозними, щоб вирішувати їх прямо зараз, їх відносно набагато легше вирішити, ніж майже нездійсненну. завдання зробити ще одну планету, придатною для життя.
Більше того, є кілька історичних прикладів, коли люди вирушали в інше негостинне середовище і жили там, навіть прямо тут, на Землі. Було б набагато простіше, скажімо, тераформувати Антарктиду для життя людей, ніж Марс, хоча ця ідея так і не була реалізована, мабуть, тому, що тераформована Антарктида, ймовірно, як і раніше, буде жахливим місцем для життя. Земля забезпечує природне сприятливе середовище для життя . процвітати - те, що ніколи не може бути відтворено в чужому середовищі.
