Weltraumforschung: Geschichte, Probleme und Erfolge

Die Geschichte der Weltraumforschung ist das eindrucksvollste Beispiel für den Sieg des menschlichen Geistes über die rebellische Materie in kürzester Zeit. Von dem Moment an, als ein von Menschenhand geschaffenes Objekt zum ersten Mal die Schwerkraft der Erde überwand und eine ausreichende Geschwindigkeit entwickelte, um in die Erdumlaufbahn einzudringen, sind nur etwas mehr als fünfzig Jahre vergangen – gemessen an den Maßstäben der Geschichte nichts! Der Großteil der Weltbevölkerung erinnert sich lebhaft an die Zeiten, als ein Flug zum Mond als etwas aus der Science-Fiction galt und diejenigen, die davon träumten, die himmlischen Höhen zu durchdringen, bestenfalls als verrückte Menschen galten, die nicht gefährlich für die Gesellschaft waren. Heutzutage bereisen Raumschiffe nicht nur „die Weiten“ und manövrieren erfolgreich unter Bedingungen minimaler Schwerkraft, sondern befördern auch Fracht, Astronauten und Weltraumtouristen in die Erdumlaufbahn. Darüber hinaus kann die Dauer eines Raumfluges mittlerweile beliebig lang sein: Der Einsatz russischer Kosmonauten auf der ISS dauert beispielsweise 6-7 Monate. Und im letzten halben Jahrhundert ist es dem Menschen gelungen, auf dem Mond zu laufen und seine dunkle Seite zu fotografieren, Mars, Jupiter, Saturn und Merkur mit künstlichen Satelliten zu fotografieren, entfernte Nebel mit Hilfe des Hubble-Teleskops „durch das Sehen zu erkennen“ und ist es auch Ich denke ernsthaft darüber nach, den Mars zu kolonisieren. Und obwohl es uns (zumindest offiziell) noch nicht gelungen ist, Kontakt zu Außerirdischen und Engeln aufzunehmen, sollten wir nicht verzweifeln – schließlich fängt alles gerade erst an!

Träume vom Weltraum und Schreibversuche

Zum ersten Mal glaubte die fortschrittliche Menschheit Ende des 19. Jahrhunderts an die Realität der Flucht in ferne Welten. Damals wurde klar, dass das Flugzeug, wenn es die erforderliche Geschwindigkeit zur Überwindung der Schwerkraft erhielt und diese über einen ausreichenden Zeitraum aufrechterhielt, in der Lage sein würde, über die Erdatmosphäre hinauszugehen und in der Umlaufbahn Fuß zu fassen, wie der Mond, der sich um sie dreht die Erde. Das Problem lag bei den Motoren. Die damals existierenden Exemplare spuckten entweder extrem kraftvoll, aber kurzzeitig mit Energieausbrüchen aus oder arbeiteten nach dem Prinzip „Keuchen, stöhnen und nach und nach verschwinden“. Der erste war eher für Bomben geeignet, der zweite für Karren. Darüber hinaus war es unmöglich, den Schubvektor zu regulieren und dadurch die Flugbahn des Geräts zu beeinflussen: Ein vertikaler Start führte zwangsläufig zu seiner Rundung, und infolgedessen fiel der Körper zu Boden und erreichte nie den Weltraum; der horizontale drohte mit einer solchen Energiefreisetzung, alle Lebewesen in der Umgebung zu zerstören (als ob die aktuelle ballistische Rakete flach abgefeuert würde). Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wandten sich Forscher schließlich einem Raketentriebwerk zu, dessen Funktionsprinzip der Menschheit seit der Wende unserer Zeitrechnung bekannt ist: Treibstoff verbrennt im Raketenkörper und verringert gleichzeitig dessen Masse Die freigesetzte Energie bewegt die Rakete vorwärts. Die erste Rakete, die in der Lage war, ein Objekt über die Grenzen der Schwerkraft hinaus zu befördern, wurde 1903 von Tsiolkovsky entworfen.

Blick auf die Erde von der ISS aus

Erster künstlicher Satellit

Die Zeit verging und obwohl zwei Weltkriege den Prozess der Entwicklung von Raketen für den friedlichen Einsatz erheblich verlangsamten, blieb der Fortschritt im Weltraum dennoch nicht stehen. Der Schlüsselmoment der Nachkriegszeit war die Einführung des sogenannten Paketraketen-Layouts, das auch heute noch in der Raumfahrt Anwendung findet. Sein Kern ist die gleichzeitige Verwendung mehrerer Raketen, die symmetrisch zum Massenschwerpunkt des Körpers angeordnet sind, der in die Erdumlaufbahn gebracht werden soll. Dies sorgt für einen starken, stabilen und gleichmäßigen Schub, der ausreicht, damit sich das Objekt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 7,9 km/s bewegen kann, die zur Überwindung der Schwerkraft erforderlich ist. Und so begann am 4. Oktober 1957 eine neue, oder vielmehr die erste Ära der Weltraumforschung – der Start des ersten künstlichen Erdsatelliten, wie alles Geniale, schlicht „Sputnik-1“ genannt, mithilfe der R-7-Rakete , entworfen unter der Leitung von Sergei Korolev. Die Silhouette der R-7, der Urahnin aller nachfolgenden Weltraumraketen, ist noch heute an der hochmodernen Sojus-Trägerrakete erkennbar, die erfolgreich „Lastwagen“ und „Autos“ mit Kosmonauten und Touristen an Bord in die Umlaufbahn schickt – das Gleiche vier „Beine“ des Verpackungsdesigns und rote Düsen. Der erste Satellit war mikroskopisch klein, hatte einen Durchmesser von etwas mehr als einem halben Meter und wog nur 83 kg. Es vollendete in 96 Minuten eine komplette Umdrehung um die Erde. Das „Sternleben“ des eisernen Pioniers der Raumfahrt dauerte drei Monate, doch in dieser Zeit legte er eine fantastische Strecke von 60 Millionen km zurück!

Die ersten Lebewesen im Orbit

Der Erfolg des ersten Starts inspirierte die Designer und die Aussicht, ein Lebewesen in den Weltraum zu schicken und es unversehrt zurückzubringen, schien nicht länger unmöglich. Nur einen Monat nach dem Start von Sputnik 1 flog das erste Tier, die Hündin Laika, an Bord des zweiten künstlichen Erdsatelliten in die Umlaufbahn. Ihr Ziel war ehrenhaft, aber traurig – das Überleben von Lebewesen unter Raumfahrtbedingungen zu testen. Darüber hinaus war die Rückkehr des Hundes nicht geplant... Der Start und die Einführung des Satelliten in die Umlaufbahn verliefen erfolgreich, aber nach vier Erdumrundungen stieg die Temperatur im Inneren des Geräts aufgrund eines Berechnungsfehlers übermäßig an und Laika ist gestorben. Der Satellit selbst rotierte weitere fünf Monate im Weltraum, verlor dann an Geschwindigkeit und verglühte in dichten Schichten der Atmosphäre. Die ersten struppigen Kosmonauten, die ihre „Absender“ bei ihrer Rückkehr mit freudigem Bellen begrüßten, waren die Lehrbuchautoren Belka und Strelka, die sich im August 1960 mit dem fünften Satelliten auf den Weg machten, den Himmel zu erobern. Ihr Flug dauerte etwas mehr als einen Tag, und zwar während dieser Zeit Dabei gelang es den Hunden, 17 Mal den Planeten zu umrunden. Die ganze Zeit über wurden sie von Monitorbildschirmen im Mission Control Center aus beobachtet – gerade wegen des Kontrasts wurden übrigens weiße Hunde ausgewählt – denn das Bild war damals schwarzweiß. Als Ergebnis des Starts wurde auch das Raumschiff selbst fertiggestellt und endgültig genehmigt – in nur 8 Monaten wird der erste Mensch in einem ähnlichen Gerät ins All fliegen.

Neben Hunden befanden sich vor und nach 1961 auch Affen (Makaken, Totenkopfäffchen und Schimpansen), Katzen, Schildkröten sowie allerlei Kleinigkeiten – Fliegen, Käfer usw. im Weltraum.

Im gleichen Zeitraum startete die UdSSR den ersten künstlichen Satelliten der Sonne, der Luna-2-Station gelang eine sanfte Landung auf der Planetenoberfläche und es wurden die ersten Fotos der von der Erde aus unsichtbaren Seite des Mondes aufgenommen.

Der Tag des 12. April 1961 teilte die Geschichte der Erforschung des Weltraums in zwei Perioden – „als der Mensch von den Sternen träumte“ und „seit der Mensch den Weltraum eroberte“.

Mann im Weltraum

Der Tag des 12. April 1961 teilte die Geschichte der Erforschung des Weltraums in zwei Perioden – „als der Mensch von den Sternen träumte“ und „seit der Mensch den Weltraum eroberte“. Um 9:07 Uhr Moskauer Zeit wurde die Raumsonde Wostok-1 mit dem weltweit ersten Kosmonauten an Bord, Juri Gagarin, von der Startrampe Nr. 1 des Kosmodroms Baikonur gestartet. Nachdem er 90 Minuten nach dem Start eine Umdrehung um die Erde gemacht und 41.000 km zurückgelegt hatte, landete Gagarin in der Nähe von Saratow und wurde für viele Jahre der berühmteste, verehrteste und beliebteste Mensch auf dem Planeten. Sein „Los geht’s!“ und „Alles ist sehr deutlich sichtbar – der Weltraum ist schwarz – die Erde ist blau“ wurden in die Liste der berühmtesten Ausdrücke der Menschheit aufgenommen, sein offenes Lächeln, seine Leichtigkeit und seine Herzlichkeit ließen die Herzen der Menschen auf der ganzen Welt schmelzen. Der erste bemannte Flug ins All wurde von der Erde aus gesteuert; Gagarin selbst war eher ein Passagier, wenn auch ein hervorragend vorbereiteter. Es ist anzumerken, dass die Flugbedingungen weit von denen entfernt waren, die heute Weltraumtouristen geboten werden: Gagarin erlebte acht- bis zehnfache Überlastungen, es gab eine Zeit, in der das Schiff buchstäblich taumelte, und hinter den Fenstern brannte die Haut und das Metall schmelzen. Während des Fluges kam es zu mehreren Ausfällen in verschiedenen Systemen des Schiffs, der Astronaut wurde jedoch glücklicherweise nicht verletzt.

Nach Gagarins Flug folgten nacheinander bedeutende Meilensteine ​​in der Geschichte der Weltraumforschung: Der weltweit erste Gruppen-Weltraumflug wurde abgeschlossen, dann flog die erste weibliche Kosmonautin Valentina Tereshkova ins All (1963), das erste mehrsitzige Raumschiff flog, Alexey Leonov war der erste Mensch, der einen Weltraumspaziergang durchführte (1965) – und all diese grandiosen Ereignisse sind ausschließlich das Verdienst der russischen Kosmonautik. Am 21. Juli 1969 schließlich landete der erste Mensch auf dem Mond: Der Amerikaner Neil Armstrong machte den „kleinen, großen Schritt“.

Beste Aussicht im Sonnensystem

Kosmonautik – heute, morgen und immer

Raumfahrt ist heute eine Selbstverständlichkeit. Hunderte von Satelliten und Tausende anderer notwendiger und nutzloser Objekte fliegen über uns, Sekunden vor Sonnenaufgang können Sie vom Schlafzimmerfenster aus die Flugzeuge der Sonnenkollektoren der Internationalen Raumstation in Strahlen aufblitzen sehen, die vom Boden aus noch unsichtbar sind, Weltraumtouristen mit beneidenswerter Regelmäßigkeit Machen Sie sich auf den Weg zum „Surf the Open Spaces“ (und verkörpern Sie damit den ironischen Satz „Wer wirklich will, kann ins All fliegen“), und die Ära der kommerziellen suborbitalen Flüge mit fast zwei Abflügen täglich steht vor der Tür. Die Erforschung des Weltraums mit kontrollierten Fahrzeugen ist absolut erstaunlich: Es gibt Bilder von Sternen, die vor langer Zeit explodierten, und HD-Bilder von fernen Galaxien und starke Beweise für die Möglichkeit der Existenz von Leben auf anderen Planeten. Milliardärskonzerne koordinieren bereits Pläne zum Bau von Weltraumhotels in der Erdumlaufbahn, und Projekte zur Kolonisierung unserer Nachbarplaneten wirken nicht mehr wie ein Auszug aus den Romanen von Asimov oder Clark. Eines ist klar: Hat die Menschheit erst einmal die Schwerkraft der Erde überwunden, wird sie immer wieder nach oben streben, in die endlosen Welten der Sterne, Galaxien und Universen. Ich wünsche mir nur, dass die Schönheit des Nachthimmels und der unzähligen funkelnden Sterne, immer noch verführerisch, geheimnisvoll und schön, wie in den ersten Tagen der Schöpfung, uns niemals verlässt.

Der Weltraum enthüllt seine Geheimnisse

Der Akademiker Blagonravov ging auf einige neue Errungenschaften der sowjetischen Wissenschaft ein: auf dem Gebiet der Weltraumphysik.

Ab dem 2. Januar 1959 führte jeder Flug sowjetischer Weltraumraketen eine Untersuchung der Strahlung in großen Entfernungen von der Erde durch. Der von sowjetischen Wissenschaftlern entdeckte sogenannte äußere Strahlungsgürtel der Erde wurde einer detaillierten Untersuchung unterzogen. Durch die Untersuchung der Zusammensetzung von Partikeln in Strahlungsgürteln mithilfe verschiedener Szintillations- und Gasentladungszähler auf Satelliten und Weltraumraketen konnte festgestellt werden, dass der äußere Gürtel Elektronen mit erheblichen Energien von bis zu einer Million Elektronenvolt und sogar mehr enthält. Beim Bremsen in den Hüllen von Raumfahrzeugen erzeugen sie intensive, durchdringende Röntgenstrahlung. Während des Fluges der automatischen interplanetaren Station zur Venus wurde die durchschnittliche Energie dieser Röntgenstrahlung in Entfernungen von 30.000 bis 40.000 Kilometern vom Erdmittelpunkt ermittelt, die etwa 130 Kiloelektronenvolt beträgt. Dieser Wert änderte sich kaum mit der Entfernung, was darauf schließen lässt, dass das Energiespektrum der Elektronen in dieser Region konstant ist.

Bereits die ersten Studien zeigten die Instabilität des äußeren Strahlungsgürtels, Bewegungen maximaler Intensität, die mit magnetischen Stürmen verbunden sind, die durch solare Korpuskularströme verursacht werden. Jüngste Messungen von einer automatischen interplanetaren Station, die in Richtung Venus gestartet wurde, haben gezeigt, dass, obwohl Intensitätsänderungen näher an der Erde auftreten, die äußere Grenze des äußeren Gürtels in einem ruhigen Zustand des Magnetfelds fast zwei Jahre lang sowohl in der Intensität als auch im Raum konstant blieb Standort. Die Forschung der letzten Jahre hat es auch ermöglicht, ein Modell der ionisierten Gashülle der Erde auf der Grundlage experimenteller Daten für einen Zeitraum nahe der maximalen Sonnenaktivität zu erstellen. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass in Höhen unter tausend Kilometern atomare Sauerstoffionen die Hauptrolle spielen und ab Höhen zwischen eintausend und zweitausend Kilometern in der Ionosphäre Wasserstoffionen überwiegen. Die Ausdehnung der äußersten Region der ionisierten Gashülle der Erde, der sogenannten Wasserstoff-„Korona“, ist sehr groß.

Die Verarbeitung der Ergebnisse von Messungen an den ersten sowjetischen Weltraumraketen ergab, dass in Höhen von etwa 50.000 bis 75.000 Kilometern außerhalb des äußeren Strahlungsgürtels Elektronenströme mit Energien über 200 Elektronenvolt nachgewiesen wurden. Dies erlaubte uns, die Existenz eines drittäußersten Gürtels geladener Teilchen mit hoher Flussintensität, aber geringerer Energie anzunehmen. Nach dem Start der amerikanischen Weltraumrakete Pioneer V im März 1960 wurden Daten gewonnen, die unsere Annahmen über die Existenz eines dritten Gürtels geladener Teilchen bestätigten. Dieser Gürtel entsteht offenbar durch das Eindringen solarer Korpuskularströme in die Randbereiche des Erdmagnetfeldes.

Es wurden neue Daten zur räumlichen Lage der Strahlungsgürtel der Erde gewonnen und im südlichen Teil des Atlantischen Ozeans ein Gebiet mit erhöhter Strahlung entdeckt, das mit einer entsprechenden terrestrischen magnetischen Anomalie verbunden ist. In diesem Bereich sinkt die untere Grenze des erdinneren Strahlungsgürtels auf 250 bis 300 Kilometer von der Erdoberfläche entfernt.

Die Flüge des zweiten und dritten Satelliten lieferten neue Informationen, die es ermöglichten, die Verteilung der Strahlung nach Ionenintensität auf der Erdoberfläche abzubilden. (Der Redner zeigt dem Publikum diese Karte).

Zum ersten Mal wurden Ströme, die von positiven Ionen erzeugt wurden, die in der solaren Korpuskularstrahlung enthalten sind, außerhalb des Erdmagnetfelds in Entfernungen in der Größenordnung von Hunderttausenden Kilometern von der Erde mithilfe von Fallen geladener Teilchen mit drei Elektroden aufgezeichnet, die auf sowjetischen Weltraumraketen installiert waren. Insbesondere auf der zur Venus gestarteten automatischen interplanetaren Station wurden zur Sonne ausgerichtete Fallen installiert, von denen eine die solare Korpuskularstrahlung aufzeichnen sollte. Am 17. Februar wurde während einer Kommunikationssitzung mit der automatischen interplanetaren Station ihr Durchgang durch einen erheblichen Teilchenstrom (mit einer Dichte von etwa 10 9 Teilchen pro Quadratzentimeter und Sekunde) aufgezeichnet. Diese Beobachtung fiel mit der Beobachtung eines magnetischen Sturms zusammen. Solche Experimente eröffnen den Weg, quantitative Beziehungen zwischen geomagnetischen Störungen und der Intensität solarer Korpuskularströme herzustellen. Auf dem zweiten und dritten Satelliten wurde die Strahlengefährdung durch kosmische Strahlung außerhalb der Erdatmosphäre quantitativ untersucht. Dieselben Satelliten wurden verwendet, um die chemische Zusammensetzung der primären kosmischen Strahlung zu untersuchen. Zu der neuen Ausrüstung, die auf den Satellitenschiffen installiert wurde, gehörte ein Fotoemulsionsgerät, mit dem Stapel von Dickfilmemulsionen direkt an Bord des Schiffes belichtet und entwickelt werden konnten. Die gewonnenen Ergebnisse sind von großem wissenschaftlichen Wert für die Aufklärung des biologischen Einflusses der kosmischen Strahlung.

Flugtechnische Probleme

Als nächstes konzentrierte sich der Redner auf eine Reihe bedeutender Probleme, die die Organisation des menschlichen Fluges in den Weltraum sicherstellten. Zunächst musste die Frage der Methoden zum Start eines schweren Schiffes in die Umlaufbahn geklärt werden, wofür leistungsstarke Raketentechnologie erforderlich war. Wir haben eine solche Technik entwickelt. Es reichte jedoch nicht aus, das Schiff über eine Geschwindigkeit zu informieren, die über der ersten kosmischen Geschwindigkeit lag. Außerdem war eine hohe Präzision erforderlich, um das Schiff in eine vorberechnete Umlaufbahn zu bringen.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Anforderungen an die Genauigkeit der Orbitalbewegung in Zukunft steigen werden. Dies erfordert eine Bewegungskorrektur durch spezielle Antriebssysteme. Mit dem Problem der Flugbahnkorrektur ist das Problem verbunden, eine Richtungsänderung in der Flugbahn eines Raumfahrzeugs zu manövrieren. Manöver können mit Hilfe von Impulsen durchgeführt werden, die ein Strahltriebwerk in einzelnen speziell ausgewählten Flugbahnabschnitten überträgt, oder mit Hilfe von lang anhaltendem Schub, für dessen Erzeugung elektrische Strahltriebwerke (Ionen, Plasma) dienen gebraucht.

Beispiele für Manöver sind der Übergang in eine höhere Umlaufbahn, der Übergang in eine Umlaufbahn, der Eintritt in die dichten Schichten der Atmosphäre zum Bremsen und Landen in einem bestimmten Bereich. Letztere Manöverart wurde bei der Landung sowjetischer Satellitenschiffe mit Hunden an Bord und bei der Landung des Wostok-Satelliten eingesetzt.

Um ein Manöver durchzuführen, eine Reihe von Messungen durchzuführen und für andere Zwecke ist es notwendig, die Stabilisierung des Satellitenschiffs und seine Ausrichtung im Raum sicherzustellen, für einen bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten oder nach einem vorgegebenen Programm zu ändern.

In Bezug auf das Problem der Rückkehr zur Erde konzentrierte sich der Redner auf folgende Themen: Geschwindigkeitsverlangsamung, Schutz vor Erwärmung bei der Bewegung in dichten Schichten der Atmosphäre, Sicherstellung der Landung in einem bestimmten Gebiet.

Das zur Dämpfung der kosmischen Geschwindigkeit notwendige Abbremsen des Raumfahrzeugs kann entweder durch ein besonders leistungsstarkes Antriebssystem oder durch Abbremsen des Apparates in der Atmosphäre erfolgen. Die erste dieser Methoden erfordert sehr große Gewichtsreserven. Durch die Nutzung des atmosphärischen Widerstands zum Bremsen kommt man mit relativ geringem Zusatzgewicht aus.

Der Problemkomplex im Zusammenhang mit der Entwicklung von Schutzschichten beim Bremsen eines Fahrzeugs in der Atmosphäre und der Organisation des Eintrittsprozesses bei für den menschlichen Körper akzeptablen Überlastungen stellt ein komplexes wissenschaftliches und technisches Problem dar.

Die rasante Entwicklung der Weltraummedizin hat die Frage der biologischen Telemetrie als wichtigstes Mittel zur medizinischen Überwachung und wissenschaftlichen medizinischen Forschung während der Raumfahrt auf die Tagesordnung gesetzt. Der Einsatz der Radiotelemetrie hinterlässt einen besonderen Eindruck in der Methodik und Technologie der biomedizinischen Forschung, da an die Ausrüstung an Bord von Raumfahrzeugen eine Reihe besonderer Anforderungen gestellt werden. Dieses Gerät sollte ein sehr geringes Gewicht und kleine Abmessungen haben. Es sollte auf minimalen Energieverbrauch ausgelegt sein. Darüber hinaus muss die Bordausrüstung während der aktiven Phase und während des Sinkflugs stabil funktionieren, wenn Vibrationen und Überlastungen vorliegen.

Sensoren zur Umwandlung physiologischer Parameter in elektrische Signale müssen miniaturisiert und für den Langzeitbetrieb ausgelegt sein. Sie sollten dem Astronauten keine Unannehmlichkeiten bereiten.

Der weit verbreitete Einsatz der Radiotelemetrie in der Weltraummedizin zwingt Forscher dazu, der Konstruktion solcher Geräte große Aufmerksamkeit zu schenken und die für die Übertragung erforderliche Informationsmenge an die Kapazität der Funkkanäle anzupassen. Da neue Herausforderungen für die Weltraummedizin zu einer weiteren Vertiefung der Forschung und der Notwendigkeit führen werden, die Anzahl der erfassten Parameter deutlich zu erhöhen, ist die Einführung von Systemen zur Informationsspeicherung und Kodierungsmethoden erforderlich.

Abschließend ging der Redner auf die Frage ein, warum für die erste Raumfahrt die Möglichkeit gewählt wurde, die Erde zu umkreisen. Diese Option stellte einen entscheidenden Schritt zur Eroberung des Weltraums dar. Sie untersuchten den Einfluss der Flugdauer auf den Menschen, lösten das Problem des kontrollierten Fluges, das Problem der Kontrolle des Abstiegs, des Eindringens in die dichten Schichten der Atmosphäre und der sicheren Rückkehr zur Erde. Im Vergleich dazu erscheint der kürzlich in den USA durchgeführte Flug von geringem Wert. Es könnte als Zwischenoption zur Überprüfung des Zustands einer Person während der Beschleunigungsphase, bei Überlastungen während des Abstiegs wichtig sein; aber nach Yu. Gagarins Flug war eine solche Kontrolle nicht mehr nötig. In dieser Version des Experiments überwog zweifellos das Element der Empfindung. Der einzige Wert dieses Fluges besteht darin, den Betrieb der entwickelten Systeme zu testen, die den Eintritt in die Atmosphäre und die Landung gewährleisten. Wie wir jedoch gesehen haben, wurden Tests ähnlicher Systeme, die in unserer Sowjetunion für schwierigere Bedingungen entwickelt wurden, zuverlässig durchgeführt bereits vor dem ersten bemannten Raumflug entdeckt. Daher sind die in unserem Land am 12. April 1961 erzielten Erfolge in keiner Weise mit dem zu vergleichen, was bisher in den Vereinigten Staaten erreicht wurde.

Und egal wie sehr, sagt der Akademiker, Menschen im Ausland, die der Sowjetunion feindlich gesinnt sind, versuchen, die Erfolge unserer Wissenschaft und Technologie mit ihren Erfindungen herabzusetzen, die ganze Welt wertet diese Erfolge richtig aus und sieht, wie weit unser Land vorangekommen ist Der Weg des technischen Fortschritts. Ich war persönlich Zeuge der Freude und Bewunderung, die die Nachricht vom historischen Flug unseres ersten Kosmonauten bei den breiten Massen des italienischen Volkes hervorrief.

Der Flug war äußerst erfolgreich

Der Akademiker N. M. Sissakyan verfasste einen Bericht über die biologischen Probleme von Raumflügen. Er beschrieb die Hauptstadien in der Entwicklung der Weltraumbiologie und fasste einige Ergebnisse der wissenschaftlichen biologischen Forschung im Zusammenhang mit Raumflügen zusammen.

Der Redner verwies auf die medizinischen und biologischen Merkmale der Flucht von Yu. In der Kabine wurde der Luftdruck zwischen 750 und 770 Millimeter Quecksilbersäule, die Lufttemperatur zwischen 19 und 22 Grad Celsius und die relative Luftfeuchtigkeit zwischen 62 und 71 Prozent gehalten.

In der Zeit vor dem Start, etwa 30 Minuten vor dem Start des Raumfahrzeugs, betrug die Herzfrequenz 66 pro Minute, die Atemfrequenz 24. Drei Minuten vor dem Start äußerte sich eine gewisse emotionale Belastung in einem Anstieg der Pulsfrequenz 109 Schläge pro Minute, die Atmung blieb weiterhin gleichmäßig und ruhig.

In dem Moment, als das Raumschiff abhob und allmählich an Geschwindigkeit gewann, stieg die Herzfrequenz auf 140 – 158 pro Minute, die Atemfrequenz betrug 20 – 26. Veränderungen der physiologischen Indikatoren während der aktiven Phase des Fluges, laut telemetrischen Aufzeichnungen von Elektrokardiogrammen und Pneimogramme lagen innerhalb akzeptabler Grenzen. Am Ende des aktiven Abschnitts betrug die Herzfrequenz bereits 109 und die Atemfrequenz 18 pro Minute. Mit anderen Worten, diese Indikatoren erreichten die Werte, die für den Moment charakteristisch sind, der dem Start am nächsten liegt.

Beim Übergang zur Schwerelosigkeit und zum Flug in diesem Zustand näherten sich die Indikatoren des Herz-Kreislauf- und Atmungssystems stetig den Ausgangswerten an. So erreichte der Puls bereits in der zehnten Minute der Schwerelosigkeit 97 Schläge pro Minute, die Atmung 22. Die Leistungsfähigkeit wurde nicht beeinträchtigt, die Bewegungen behielten die Koordination und die nötige Genauigkeit.

Während des Abstiegsabschnitts, beim Abbremsen des Gerätes, wenn erneut Überlastungen auftraten, wurden kurzzeitige, schnell verstreichende Perioden erhöhter Atmung beobachtet. Doch bereits bei der Annäherung an die Erde wurde die Atmung gleichmäßig und ruhig mit einer Frequenz von etwa 16 pro Minute.

Drei Stunden nach der Landung betrug die Herzfrequenz 68, die Atmung 20 pro Minute, also Werte, die für den ruhigen Normalzustand von Yu. A. Gagarin charakteristisch sind.

All dies deutet darauf hin, dass der Flug äußerst erfolgreich war und der Gesundheitszustand und der Allgemeinzustand des Kosmonauten während aller Flugabschnitte zufriedenstellend waren. Lebenserhaltungssysteme funktionierten normal.

Abschließend konzentrierte sich der Redner auf die wichtigsten kommenden Probleme der Weltraumbiologie.

Die Menschheit hat kürzlich die Schwelle zum dritten Jahrtausend erreicht. Was hält die Zukunft für uns bereit? Es wird wahrscheinlich viele Probleme geben, die zwingend gelöst werden müssen. Laut Wissenschaftlern wird die Zahl der Erdbewohner im Jahr 2050 11 Milliarden Menschen erreichen. Zudem entfallen 94 % des Anstiegs auf die Entwicklungsländer und nur 6 % auf die Industrieländer. Darüber hinaus haben Wissenschaftler gelernt, den Alterungsprozess zu verlangsamen, was die Lebenserwartung deutlich erhöht.

Dies führt zu einem neuen Problem – Nahrungsmittelknappheit. Derzeit hungern etwa eine halbe Milliarde Menschen. Aus diesem Grund sterben jedes Jahr etwa 50 Millionen Menschen. Um 11 Milliarden Menschen zu ernähren, muss die Nahrungsmittelproduktion um das Zehnfache gesteigert werden. Darüber hinaus wird Energie benötigt, um das Leben all dieser Menschen zu sichern. Und dies führt zu einer Steigerung der Produktion von Kraftstoffen und Rohstoffen. Wird der Planet einer solchen Belastung standhalten?

Vergessen Sie nicht die Umweltverschmutzung. Mit zunehmender Produktion werden nicht nur die Ressourcen erschöpft, sondern auch das Klima des Planeten verändert sich. Autos, Kraftwerke und Fabriken stoßen so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre aus, dass die Entstehung des Treibhauseffekts nicht mehr lange auf sich warten lässt. Wenn die Temperatur auf der Erde steigt, wird auch der Wasserspiegel im Weltmeer ansteigen. All dies wird sich äußerst ungünstig auf die Lebensbedingungen der Menschen auswirken. Es könnte sogar zu einer Katastrophe führen.

Überlegen Sie selbst, wie Sie diese Probleme lösen können. Es wird möglich sein, Fabriken dorthin zu verlegen, den Mars und den Mond zu erkunden sowie Ressourcen und Energie zu gewinnen. Und alles wird wie in Filmen und auf den Seiten von Science-Fiction-Werken sein.

Energie aus dem Weltraum

Mittlerweile werden 90 % der gesamten Energie der Erde durch die Verbrennung von Brennstoff in Haushaltsöfen, Automotoren und Kraftwerkskesseln gewonnen. Alle 20 Jahre verdoppelt sich der Energieverbrauch. Wie viele natürliche Ressourcen werden ausreichen, um unseren Bedarf zu decken?

Zum Beispiel das Gleiche wie Öl? Nach Prognosen von Wissenschaftlern wird sie in so vielen Jahren enden wie die Geschichte der Weltraumforschung, also im Jahr 50. Kohle wird 100 Jahre reichen, Gas etwa 40. Übrigens ist auch Kernenergie eine erschöpfbare Energiequelle .

Theoretisch wurde das Problem der Suche nach alternativer Energie bereits in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts gelöst, als die thermonukleare Fusionsreaktion erfunden wurde. Leider ist es immer noch unkontrollierbar. Aber selbst wenn wir lernen, es zu kontrollieren und Energie in unbegrenzten Mengen zu gewinnen, wird dies zu einer Überhitzung des Planeten und einem irreversiblen Klimawandel führen. Gibt es einen Ausweg aus dieser Situation?

3D-Industrie

Natürlich handelt es sich hier um Weltraumforschung. Es ist notwendig, von einer „zweidimensionalen“ Industrie zu einer „dreidimensionalen“ überzugehen. Das heißt, die gesamte energieintensive Produktion muss von der Erdoberfläche in den Weltraum verlagert werden. Derzeit ist dies jedoch wirtschaftlich nicht rentabel. Die Kosten für diese Energie werden 200-mal höher sein als für thermisch erzeugten Strom auf der Erde. Darüber hinaus werden für den Bau großer Orbitalstationen enorme Finanzspritzen erforderlich sein. Im Allgemeinen müssen wir warten, bis die Menschheit die nächsten Phasen der Weltraumforschung durchläuft, wenn die Technologie verbessert wird und die Kosten für Baumaterialien sinken.

Sonne rund um die Uhr

Im Laufe der Geschichte des Planeten haben die Menschen das Sonnenlicht genutzt. Der Bedarf besteht jedoch nicht nur tagsüber. Nachts wird es deutlich länger benötigt: zur Ausleuchtung von Baustellen, Straßen, Feldern bei landwirtschaftlichen Arbeiten (Aussaat, Ernte) etc. Und im hohen Norden erscheint die Sonne sechs Monate lang überhaupt nicht am Himmel. Ist eine Vergrößerung möglich? Wie realistisch ist die Erschaffung einer künstlichen Sonne? Die heutigen Fortschritte in der Weltraumforschung machen diese Aufgabe durchaus machbar. Es genügt, das entsprechende Gerät für die Landung auf der Erde in der Umlaufbahn des Planeten zu platzieren. Gleichzeitig kann seine Intensität verändert werden.

Wer hat den Reflektor erfunden?

Wir können sagen, dass die Geschichte der Weltraumforschung in Deutschland mit der Idee begann, außerirdische Reflektoren zu schaffen, die 1929 vom deutschen Ingenieur Hermann Oberth vorgeschlagen wurde. Seine weitere Entwicklung lässt sich durch die Arbeiten des Wissenschaftlers Eric Craft aus den USA nachvollziehen. Jetzt sind die Amerikaner der Umsetzung dieses Projekts näher denn je.

Strukturell ist der Reflektor ein Rahmen, auf den ein Polymer gespannt ist, um die Sonnenstrahlung zu reflektieren. Die Richtung des Lichtflusses erfolgt entweder nach Befehlen der Erde oder automatisch nach einem vorgegebenen Programm.

Projektumsetzung

Die Vereinigten Staaten machen ernsthafte Fortschritte bei der Erforschung des Weltraums und stehen kurz vor der Umsetzung dieses Projekts. Nun prüfen amerikanische Experten die Möglichkeit, entsprechende Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Sie werden direkt über Nordamerika liegen. 16 installierte reflektierende Spiegel verlängern die Tageslichtstunden um 2 Stunden. Es ist geplant, zwei Reflektoren nach Alaska zu schicken, wodurch sich die Tageslichtstunden dort um bis zu drei Stunden erhöhen werden. Wenn man in Megacities Reflektorsatelliten zur Tagesverlängerung einsetzt, sorgt das für eine qualitativ hochwertige und schattenfreie Beleuchtung von Straßen, Autobahnen und Baustellen, was aus wirtschaftlicher Sicht zweifellos von Vorteil ist.

Reflektoren in Russland

Wenn beispielsweise fünf Städte in der Größe Moskaus aus dem Weltraum beleuchtet werden, amortisieren sich die Kosten dank Energieeinsparungen in etwa 4 bis 5 Jahren. Darüber hinaus kann das System der Reflektorsatelliten ohne zusätzliche Kosten auf eine andere Gruppe von Städten umgestellt werden. Und wie wird die Luft gereinigt, wenn die Energie nicht aus schwelenden Kraftwerken, sondern aus dem Weltall kommt! Das einzige Hindernis für die Umsetzung dieses Projekts in unserem Land ist der Mangel an Finanzierung. Daher geht die russische Weltraumforschung nicht so schnell voran, wie wir es uns wünschen.

Außerirdische Fabriken

Seit der Entdeckung des Vakuums durch E. Torricelli sind mehr als 300 Jahre vergangen. Dies spielte eine große Rolle bei der Entwicklung der Technologie. Denn ohne die Physik des Vakuums zu verstehen, wäre es unmöglich, Elektronik oder Verbrennungsmotoren zu entwickeln. Aber das alles trifft auf die Industrie auf der Erde zu. Es ist schwer vorstellbar, welche Möglichkeiten ein Vakuum bei der Erforschung des Weltraums bieten wird. Warum nicht dafür sorgen, dass die Galaxie den Menschen dient, indem man dort Fabriken baut? Sie werden sich in einer völlig anderen Umgebung befinden, unter Bedingungen von Vakuum, niedrigen Temperaturen, starken Sonnenstrahlungsquellen und Schwerelosigkeit.

Nun ist es schwierig, alle Vorteile dieser Faktoren zu erkennen, aber wir können mit Sicherheit sagen, dass sich einfach fantastische Perspektiven eröffnen und das Thema „Weltraumforschung durch den Bau außerirdischer Fabriken“ aktueller denn je wird. Wenn Sie die Sonnenstrahlen mit einem Parabolspiegel bündeln, können Sie Teile aus Titanlegierungen, Edelstahl usw. schweißen. Wenn Metalle unter terrestrischen Bedingungen geschmolzen werden, gelangen Verunreinigungen in sie. Und die Technologie benötigt zunehmend hochreine Materialien. Wie bekomme ich sie? Sie können Metall in einem Magnetfeld „schweben“. Wenn seine Masse klein ist, wird sie von diesem Feld gehalten. In diesem Fall kann das Metall geschmolzen werden, indem ein Hochfrequenzstrom durch das Metall geleitet wird.

In der Schwerelosigkeit können Materialien jeder Masse und Größe geschmolzen werden. Zum Gießen werden keine Formen oder Tiegel benötigt. Auch ein nachträgliches Schleifen und Polieren entfällt. Und das Schmelzen der Materialien erfolgt entweder unter Normal- oder Vakuumbedingungen, es kann „Kaltschweißen“ durchgeführt werden: Gut gereinigte und justierte Metalloberflächen bilden sehr starke Verbindungen.

Unter terrestrischen Bedingungen wird es nicht möglich sein, große Halbleiterkristalle ohne Defekte herzustellen, was die Qualität der daraus hergestellten Mikroschaltungen und Geräte beeinträchtigt. Dank Schwerelosigkeit und Vakuum wird es möglich sein, Kristalle mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Versuche, Ideen umzusetzen

Die ersten Schritte zur Umsetzung dieser Ideen wurden in den 80er Jahren unternommen, als die Weltraumforschung in der UdSSR in vollem Gange war. 1985 brachten Ingenieure einen Satelliten in die Umlaufbahn. Zwei Wochen später lieferte er Materialproben zur Erde. Solche Starts sind zu einer jährlichen Tradition geworden.

Im selben Jahr wurde bei NPO Saljut das Projekt „Technologie“ entwickelt. Geplant war der Bau einer Anlage mit 20 Tonnen und einer Anlage mit 100 Tonnen. Das Gerät war mit ballistischen Kapseln ausgestattet, die hergestellte Produkte zur Erde liefern sollten. Das Projekt wurde nie umgesetzt. Sie werden fragen, warum? Dies ist ein Standardproblem bei der Weltraumforschung – mangelnde Finanzierung. Es ist auch heute noch relevant.

Weltraumsiedlungen

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde K. E. Tsiolkovskys fantastische Erzählung „Außerhalb der Erde“ veröffentlicht. Darin beschrieb er die ersten galaktischen Siedlungen. Im Moment, wo es bereits gewisse Erfolge in der Weltraumforschung gibt, können wir uns an die Umsetzung dieses fantastischen Projekts machen.

1974 entwickelte und veröffentlichte der Physikprofessor Gerard O'Neill an der Princeton University ein Projekt zur Kolonisierung der Galaxie. Er schlug vor, Weltraumsiedlungen am Librationspunkt (einem Ort, an dem sich die Gravitationskräfte von Sonne, Mond und Erde gegenseitig kompensieren) zu errichten. . Solche Siedlungen werden immer an einem Ort liegen.

O " Neil glaubt, dass im Jahr 2074 die meisten Menschen in den Weltraum ziehen und über unbegrenzte Nahrungs- und Energieressourcen verfügen werden. Die Erde wird zu einem riesigen Park ohne Industrie werden, in dem Sie Ihren Urlaub verbringen können.

Modell der O'Nile-Kolonie

Der Professor schlägt vor, mit der friedlichen Erforschung des Weltraums ein Modell mit einem Radius von 100 Metern zu bauen. Eine solche Struktur bietet Platz für etwa 10.000 Menschen. Die Hauptaufgabe dieser Siedlung besteht darin, das nächste Modell zu bauen, das zehnmal größer sein sollte. Der Durchmesser der nächsten Kolonie erhöht sich auf 6-7 Kilometer und die Länge auf 20.

In der wissenschaftlichen Gemeinschaft gibt es immer noch Kontroversen um das O-Nil-Projekt. In den von ihm vorgeschlagenen Kolonien ist die Bevölkerungsdichte ungefähr die gleiche wie in Landstädten Außerhalb der Stadt werden sich nur wenige Menschen in engen Parks entspannen wollen. Das ist kaum mit den Lebensbedingungen auf der Erde zu vergleichen, mit denen die Menschen sich psychisch vertragen wollen Werden Weltraumsiedlungen zu Orten globaler Katastrophen und Konflikte?

Abschluss

Die Tiefen des Sonnensystems bergen eine unkalkulierbare Menge an materiellen und energetischen Ressourcen. Daher sollte die bemannte Weltraumforschung jetzt Priorität haben. Denn im Erfolgsfall kommen die erhaltenen Ressourcen den Menschen zugute.

Bisher unternimmt die Raumfahrt erste Schritte in diese Richtung. Man kann sagen, dass dies ein Kind ist, das kommt, aber mit der Zeit wird es ein Erwachsener. Das Hauptproblem der Weltraumforschung ist nicht der Mangel an Ideen, sondern der Mangel an Geldern. Es werden riesige Mengen benötigt, aber wenn man sie mit den Rüstungskosten vergleicht, ist die Menge nicht so groß. Beispielsweise würde eine Reduzierung der weltweiten Militärausgaben um 50 % drei Expeditionen zum Mars in den nächsten Jahren ermöglichen.

In unserer Zeit sollte die Menschheit von der Idee der Einheit der Welt durchdrungen sein und ihre Entwicklungsprioritäten überdenken. Und der Weltraum wird ein Symbol der Zusammenarbeit sein. Es ist besser, Fabriken auf dem Mars und dem Mond zu bauen, die allen Menschen zugute kommen, als das ohnehin schon überhöhte globale Atompotenzial immer wieder zu steigern. Es gibt Leute, die argumentieren, dass die Erforschung des Weltraums warten kann. Normalerweise antworten Wissenschaftler ihnen so: „Natürlich ist das möglich, denn das Universum wird für immer existieren, aber leider werden wir das nicht tun.“

Geschichte der Weltraumforschung: erste Schritte, große Kosmonauten, Start des ersten künstlichen Satelliten. Kosmonautik heute und morgen.

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Die Geschichte der Weltraumforschung ist das eindrucksvollste Beispiel für den Sieg des menschlichen Geistes über die rebellische Materie in kürzester Zeit. Von dem Moment an, als ein von Menschenhand geschaffenes Objekt zum ersten Mal die Schwerkraft der Erde überwand und eine ausreichende Geschwindigkeit entwickelte, um in die Erdumlaufbahn einzudringen, sind nur etwas mehr als fünfzig Jahre vergangen – gemessen an den Maßstäben der Geschichte nichts! Der Großteil der Weltbevölkerung erinnert sich lebhaft an die Zeiten, als ein Flug zum Mond als etwas aus der Science-Fiction galt und diejenigen, die davon träumten, die himmlischen Höhen zu durchdringen, bestenfalls als verrückte Menschen galten, die nicht gefährlich für die Gesellschaft waren. Heutzutage bereisen Raumschiffe nicht nur „die Weiten“ und manövrieren erfolgreich unter Bedingungen minimaler Schwerkraft, sondern befördern auch Fracht, Astronauten und Weltraumtouristen in die Erdumlaufbahn. Darüber hinaus kann die Dauer eines Raumfluges mittlerweile beliebig lang sein: Der Einsatz russischer Kosmonauten auf der ISS dauert beispielsweise 6-7 Monate. Und im letzten halben Jahrhundert ist es dem Menschen gelungen, auf dem Mond zu laufen und seine dunkle Seite zu fotografieren, Mars, Jupiter, Saturn und Merkur mit künstlichen Satelliten zu fotografieren, entfernte Nebel mit Hilfe des Hubble-Teleskops „durch das Sehen zu erkennen“ und ist es auch Ich denke ernsthaft darüber nach, den Mars zu kolonisieren. Und obwohl es uns (zumindest offiziell) noch nicht gelungen ist, Kontakt zu Außerirdischen und Engeln aufzunehmen, sollten wir nicht verzweifeln – schließlich fängt alles gerade erst an!

Träume vom Weltraum und Schreibversuche

Zum ersten Mal glaubte die fortschrittliche Menschheit Ende des 19. Jahrhunderts an die Realität der Flucht in ferne Welten. Damals wurde klar, dass das Flugzeug, wenn es die erforderliche Geschwindigkeit zur Überwindung der Schwerkraft erhielt und diese über einen ausreichenden Zeitraum aufrechterhielt, in der Lage sein würde, über die Erdatmosphäre hinauszugehen und in der Umlaufbahn Fuß zu fassen, wie der Mond, der sich um sie dreht die Erde. Das Problem lag bei den Motoren. Die damals existierenden Exemplare spuckten entweder extrem kraftvoll, aber kurzzeitig mit Energieausbrüchen aus oder arbeiteten nach dem Prinzip „Keuchen, stöhnen und nach und nach verschwinden“. Der erste war eher für Bomben geeignet, der zweite für Karren. Darüber hinaus war es unmöglich, den Schubvektor zu regulieren und dadurch die Flugbahn des Geräts zu beeinflussen: Ein vertikaler Start führte zwangsläufig zu seiner Rundung, und infolgedessen fiel der Körper zu Boden und erreichte nie den Weltraum; der horizontale drohte mit einer solchen Energiefreisetzung, alle Lebewesen in der Umgebung zu zerstören (als ob die aktuelle ballistische Rakete flach abgefeuert würde). Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wandten sich Forscher schließlich einem Raketentriebwerk zu, dessen Funktionsprinzip der Menschheit seit der Wende unserer Zeitrechnung bekannt ist: Treibstoff verbrennt im Raketenkörper und verringert gleichzeitig dessen Masse Die freigesetzte Energie bewegt die Rakete vorwärts. Die erste Rakete, die in der Lage war, ein Objekt über die Grenzen der Schwerkraft hinaus zu befördern, wurde 1903 von Tsiolkovsky entworfen.

Erster künstlicher Satellit

Die Zeit verging und obwohl zwei Weltkriege den Prozess der Entwicklung von Raketen für den friedlichen Einsatz erheblich verlangsamten, blieb der Fortschritt im Weltraum dennoch nicht stehen. Der Schlüsselmoment der Nachkriegszeit war die Einführung des sogenannten Paketraketen-Layouts, das auch heute noch in der Raumfahrt Anwendung findet. Sein Kern ist die gleichzeitige Verwendung mehrerer Raketen, die symmetrisch zum Massenschwerpunkt des Körpers angeordnet sind, der in die Erdumlaufbahn gebracht werden soll. Dies sorgt für einen starken, stabilen und gleichmäßigen Schub, der ausreicht, damit sich das Objekt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 7,9 km/s bewegen kann, die zur Überwindung der Schwerkraft erforderlich ist. Und so begann am 4. Oktober 1957 eine neue, oder vielmehr die erste Ära der Weltraumforschung – der Start des ersten künstlichen Erdsatelliten, wie alles Geniale, schlicht „Sputnik-1“ genannt, mithilfe der R-7-Rakete , entworfen unter der Leitung von Sergei Korolev. Die Silhouette der R-7, der Urahnin aller nachfolgenden Weltraumraketen, ist noch heute an der hochmodernen Sojus-Trägerrakete erkennbar, die erfolgreich „Lastwagen“ und „Autos“ mit Kosmonauten und Touristen an Bord in die Umlaufbahn schickt – das Gleiche vier „Beine“ des Verpackungsdesigns und rote Düsen. Der erste Satellit war mikroskopisch klein, hatte einen Durchmesser von etwas mehr als einem halben Meter und wog nur 83 kg. Es vollendete in 96 Minuten eine komplette Umdrehung um die Erde. Das „Sternleben“ des eisernen Pioniers der Raumfahrt dauerte drei Monate, doch in dieser Zeit legte er eine fantastische Strecke von 60 Millionen km zurück!

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Die ersten Lebewesen im Orbit

Der Erfolg des ersten Starts inspirierte die Designer und die Aussicht, ein Lebewesen in den Weltraum zu schicken und es unversehrt zurückzubringen, schien nicht länger unmöglich. Nur einen Monat nach dem Start von Sputnik 1 flog das erste Tier, die Hündin Laika, an Bord des zweiten künstlichen Erdsatelliten in die Umlaufbahn. Ihr Ziel war ehrenhaft, aber traurig – das Überleben von Lebewesen unter Raumfahrtbedingungen zu testen. Darüber hinaus war die Rückkehr des Hundes nicht geplant... Der Start und die Einführung des Satelliten in die Umlaufbahn verliefen erfolgreich, aber nach vier Erdumrundungen stieg die Temperatur im Inneren des Geräts aufgrund eines Berechnungsfehlers übermäßig an und Laika ist gestorben. Der Satellit selbst rotierte weitere fünf Monate im Weltraum, verlor dann an Geschwindigkeit und verglühte in dichten Schichten der Atmosphäre. Die ersten struppigen Kosmonauten, die ihre „Absender“ bei ihrer Rückkehr mit freudigem Bellen begrüßten, waren die Lehrbuchautoren Belka und Strelka, die sich im August 1960 mit dem fünften Satelliten auf den Weg machten, den Himmel zu erobern. Ihr Flug dauerte etwas mehr als einen Tag, und zwar während dieser Zeit Dabei gelang es den Hunden, 17 Mal den Planeten zu umrunden. Die ganze Zeit über wurden sie von Monitorbildschirmen im Mission Control Center aus beobachtet – gerade wegen des Kontrasts wurden übrigens weiße Hunde ausgewählt – denn das Bild war damals schwarzweiß. Als Ergebnis des Starts wurde auch das Raumschiff selbst fertiggestellt und endgültig genehmigt – in nur 8 Monaten wird der erste Mensch in einem ähnlichen Gerät ins All fliegen.

Neben Hunden befanden sich vor und nach 1961 auch Affen (Makaken, Totenkopfäffchen und Schimpansen), Katzen, Schildkröten sowie allerlei Kleinigkeiten – Fliegen, Käfer usw. im Weltraum.

Im gleichen Zeitraum startete die UdSSR den ersten künstlichen Satelliten der Sonne, der Luna-2-Station gelang eine sanfte Landung auf der Planetenoberfläche und es wurden die ersten Fotos der von der Erde aus unsichtbaren Seite des Mondes aufgenommen.

Der Tag des 12. April 1961 teilte die Geschichte der Erforschung des Weltraums in zwei Perioden – „als der Mensch von den Sternen träumte“ und „seit der Mensch den Weltraum eroberte“.

Mann im Weltraum

Der Tag des 12. April 1961 teilte die Geschichte der Erforschung des Weltraums in zwei Perioden – „als der Mensch von den Sternen träumte“ und „seit der Mensch den Weltraum eroberte“. Um 9:07 Uhr Moskauer Zeit wurde die Raumsonde Wostok-1 mit dem weltweit ersten Kosmonauten an Bord, Juri Gagarin, von der Startrampe Nr. 1 des Kosmodroms Baikonur gestartet. Nachdem er 90 Minuten nach dem Start eine Umdrehung um die Erde gemacht und 41.000 km zurückgelegt hatte, landete Gagarin in der Nähe von Saratow und wurde für viele Jahre der berühmteste, verehrteste und beliebteste Mensch auf dem Planeten. Sein „Los geht’s!“ und „Alles ist sehr deutlich sichtbar – der Weltraum ist schwarz – die Erde ist blau“ wurden in die Liste der berühmtesten Ausdrücke der Menschheit aufgenommen, sein offenes Lächeln, seine Leichtigkeit und seine Herzlichkeit ließen die Herzen der Menschen auf der ganzen Welt schmelzen. Der erste bemannte Flug ins All wurde von der Erde aus gesteuert; Gagarin selbst war eher ein Passagier, wenn auch ein hervorragend vorbereiteter. Es ist anzumerken, dass die Flugbedingungen weit von denen entfernt waren, die heute Weltraumtouristen geboten werden: Gagarin erlebte acht- bis zehnfache Überlastungen, es gab eine Zeit, in der das Schiff buchstäblich taumelte, und hinter den Fenstern brannte die Haut und das Metall schmelzen. Während des Fluges kam es zu mehreren Ausfällen in verschiedenen Systemen des Schiffs, der Astronaut wurde jedoch glücklicherweise nicht verletzt.

Nach Gagarins Flug folgten nacheinander bedeutende Meilensteine ​​in der Geschichte der Weltraumforschung: Der weltweit erste Gruppen-Weltraumflug wurde abgeschlossen, dann flog die erste weibliche Kosmonautin Valentina Tereshkova ins All (1963), das erste mehrsitzige Raumschiff flog, Alexey Leonov war der erste Mensch, der einen Weltraumspaziergang durchführte (1965) – und all diese grandiosen Ereignisse sind ausschließlich das Verdienst der russischen Kosmonautik. Am 21. Juli 1969 schließlich landete der erste Mensch auf dem Mond: Der Amerikaner Neil Armstrong machte den „kleinen, großen Schritt“.

Kosmonautik – heute, morgen und immer

Raumfahrt ist heute eine Selbstverständlichkeit. Hunderte von Satelliten und Tausende anderer notwendiger und nutzloser Objekte fliegen über uns, Sekunden vor Sonnenaufgang können Sie vom Schlafzimmerfenster aus die Flugzeuge der Sonnenkollektoren der Internationalen Raumstation in Strahlen aufblitzen sehen, die vom Boden aus noch unsichtbar sind, Weltraumtouristen mit beneidenswerter Regelmäßigkeit Machen Sie sich auf den Weg zum „Surf the Open Spaces“ (und verkörpern Sie damit den ironischen Satz „Wer wirklich will, kann ins All fliegen“), und die Ära der kommerziellen suborbitalen Flüge mit fast zwei Abflügen täglich steht vor der Tür. Die Erforschung des Weltraums mit kontrollierten Fahrzeugen ist absolut erstaunlich: Es gibt Bilder von Sternen, die vor langer Zeit explodierten, und HD-Bilder von fernen Galaxien und starke Beweise für die Möglichkeit der Existenz von Leben auf anderen Planeten. Milliardärskonzerne koordinieren bereits Pläne zum Bau von Weltraumhotels in der Erdumlaufbahn, und Projekte zur Kolonisierung unserer Nachbarplaneten wirken nicht mehr wie ein Auszug aus den Romanen von Asimov oder Clark. Eines ist klar: Hat die Menschheit erst einmal die Schwerkraft der Erde überwunden, wird sie immer wieder nach oben streben, in die endlosen Welten der Sterne, Galaxien und Universen. Ich wünsche mir nur, dass die Schönheit des Nachthimmels und der unzähligen funkelnden Sterne, immer noch verführerisch, geheimnisvoll und schön, wie in den ersten Tagen der Schöpfung, uns niemals verlässt.

Die Menschheit ist kürzlich in das dritte Jahrtausend eingetreten. Was erwartet uns aus der Zukunft? Es gibt viele Probleme, die sowohl „sprachliche Lösungen“ erfordern. Jüngsten Prognosen zufolge wird die Weltbevölkerung im Jahr 2050 11 Milliarden Menschen erreichen. Darüber hinaus werden 94 % des Anstiegs in Ländern stattfinden, die sich um mehr als 6 % entwickeln. in industriellen Entschuldigungen Wir haben jetzt begonnen, die Prozesse der Vergangenheit zu verlangsamen, die die Langeweile des Lebens erheblich erhöht haben.

Dies bringt uns zu einem neuen Problem: Nahrungsmittelknappheit. Derzeit hungern etwa eine halbe Milliarde Menschen. Fast 50 Millionen Menschen sterben aus diesen Gründen. Um 11 Milliarden Luft zu produzieren, muss die Produktion von Nahrungsmitteln um das Zehnfache gesteigert werden. Wir brauchen Energie, um das Wohlergehen aller unserer Menschen zu gewährleisten. Und dies führt zu einem erhöhten Brennen und Spritzen. Welcher Planet ist so sichtbar wie Vantagene?

Nun, es ist keine gute Idee, die Verwirrung der übermäßig mittleren Welt zu vergessen. Eine Beschleunigung der Verbreitung verschwendet nicht nur Ressourcen, sondern verändert auch das Klima des Planeten. Autos, Kraftwerke und Fabriken stoßen so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre aus, dass der Treibhauseffekt unmittelbar bevorsteht. Temperaturveränderungen auf der Erde werden auch zu Veränderungen des Wasserspiegels im Ozean des Lichts führen. All dies erscheint mit seinem eigenen unfreundlichen Rang in den Köpfen der Menschen. Dies könnte zu einer Katastrophe führen.

Diese Probleme werden zur Entwicklung der Weltraumforschung beitragen. Denke selbst. Dort können Sie die Bäche bewegen, den Mars und den Mond erkunden sowie Ressourcen und Energie gewinnen. Und alles wird wie in Filmen und auf den Seiten von Science-Fiction-Werken sein.

Energie aus dem Weltraum

90 % der gesamten Energie auf der Erde stammen aus der Verbrennung von Feuer in Haushaltsöfen, Automotoren und Kraftwerkskesseln. Die Haut der 20 Jahre angesammelten Energie wird kämpfen. Wie viele natürliche Ressourcen sollten wir extrahieren, um unsere Bedürfnisse zu befriedigen?

Zum Beispiel das gleiche Nafta? Hinter den Prognosen der Rechten, durch die Stilki Rockivas geschockt zu werden, beherrschten Skilki, Istorіya den Kosmos, Tobto in 50. Kohle, um 100 Felsen zu vibrieren, und das Gas ist ungefähr 40. Vor der Rede, nuklear -in -der -eins ist dasselbe.

Theoretisch bestand das Problem der Suche nach alternativen Energien bereits in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts, als die Synthese erfunden wurde. Schade, dass es immer noch nicht abgedeckt ist. Stattdessen müssen wir lernen, Energie in unveränderlichen Mengen zu kontrollieren und zu absorbieren, was zu einer Überhitzung des Planeten und einem dauerhaften Klimawandel führen wird. Was ist der beste Ausweg aus dieser Situation?

Drei-Welten-Industrie

Natürlich geht es hier um die Erforschung des Weltraums. Es ist notwendig, von einer „Zwei-Welten“-Industrie zu einer „Drei-Welten“-Industrie überzugehen. Dann muss die gesamte energieintensive Produktion von der Erdoberfläche in den Weltraum verlagert werden. Derzeit ist es jedoch wirtschaftlich nicht möglich, zu arbeiten. Die Größe dieser Energie wird 200-mal größer sein als die Elektrizität, die durch die Hitzewelle auf der Erde erzeugt wird. Darüber hinaus werden die großen Zagals große Penny-Infusionen benötigen, die bezahlt werden müssen, bis die Menschheit das fortgeschrittene Stadium der Weltraumforschung erreicht hat, wenn die Technologie verbessert wird und die Verfügbarkeit alltäglicher Materialien abnimmt.

Tsilodobs Sohn

Während der gesamten Entstehungsgeschichte des Planeten haben die Menschen die Sonne konsumiert. Das Bedürfnis nach etwas besteht jedoch nicht nur tagsüber. Nachts wird es viel mehr benötigt: zur Beleuchtung des Alltags, von Straßen, Feldern während der Erntezeit (Aussaat, Reinigung) usw. Und in der letzten Nacht ist die Sonne ausgebrannt und erscheint nicht mehr am Himmel auf der ganzen Welt. Die heutigen Erfolge in der Weltraumforschung werden insgesamt ins Wanken geraten den Planeten im Orbit, um das Licht zur Erde zu senden, dessen Intensität verändert werden kann.

Wer hat den Reflektor erfunden?

Wir können sagen, dass die Geschichte der Weltraumforschung in Deutschland mit der Idee begann, bodengestützte Reflektoren zu entwickeln, die 1929 vom deutschen Ingenieur Hermann Oberto entwickelt wurde. Weitere Entwicklungen können anhand der Arbeiten des verstorbenen Eric Kraft aus den USA verfolgt werden. Heutzutage stehen die Amerikaner diesem Projekt immer noch nahe.

Strukturell ist der Reflektor ein Rahmen, auf dem ein Polymermetallblech gespannt ist, das die Schwingung der Sonne darstellt. Der Lichtfluss folgt entweder direkt den Befehlen der Erde oder automatisch einem vorgegebenen Programm.

Implementierung des Projekts

Die Vereinigten Staaten haben große Fortschritte bei der Erforschung des Weltraums gemacht und stehen nun kurz vor der Umsetzung dieses Projekts. Amerikanische Wissenschaftler untersuchen nun die Möglichkeit, weitere Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Es ist bekannt, dass der Gestank direkt über Nordamerika herrschen wird. Mit 16 installierten Spiegeln können Sie einen hellen Tag um 2 Jahre verlängern. Sie planen, zwei Kampfflugzeuge nach Alaska zu schicken, um dort die Tageslichtstunden um bis zu drei Jahre zu verlängern. Wenn Sie Reflektorsatelliten verwenden, um den Tag in Megastädten zu verlängern, dann versorgen Sie diese mit einer hochwertigen und schattenfreien Beleuchtung von Straßen, Autobahnen und dem Alltag, was zweifellos sehr wirtschaftlich ist.

Reflektoren in Russland

Wenn beispielsweise fünf Orte von der Größe Moskaus aus sichtbar sind, werden sich die Energieeinsparungen in etwa 4 bis 5 Jahren auszahlen. Darüber hinaus kann das Reflektorsatellitensystem auf eine andere Gruppe von Orten umgestellt werden Reinige dich, denn die Energie kommt nicht aus privaten Kraftwerken, sondern aus dem Weltraum, genau wie ich es wollte!

Backwaters jenseits der Erde

Mehr als 300 Jahre sind seit dem Tag vergangen, an dem E. Torricelli das Vakuum öffnete. Dies spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Technologie. Selbst ohne Verständnis der Physik wäre es für ein Vakuum unmöglich, Elektronik oder Verbrennungsmotoren zu erzeugen. Aber es geht nicht nur um die Industrie auf der Erde. Es ist schwer vorstellbar, wie es möglich ist, in einem Bereich wie der Weltraumforschung ein Vakuum zu erzeugen. Warum nicht die Galaxie zerstören und den Menschen dienen, die dort ein Rückstau waren? Der Gestank entsteht in einer völlig anderen Umgebung, bei Vakuum, niedrigen Temperaturen, schwerem Schlaf, Schläfrigkeit und Unwohlsein.

Es ist schwer, alle Vorteile dieser Faktoren zu verstehen, aber wir können mit Erfolg sagen, dass sich einfach fantastische Perspektiven eröffnen und das Thema „Weltraumforschung durch den Einsatz landgestützter Fabriken“ aktueller denn je wird. Wenn Sie den Sonnenaustausch mit einem Parabolspiegel konzentrieren, können Sie Teile aus Titanlegierungen, Edelstahl usw. schweißen. Wenn Metalle in irdischen Abflüssen schwimmen, ertrinken Häuser darin. Und die Technik erfordert zunehmend Reinigungsmaterialien. Wie kann ich sie loswerden? Sie können Metall in einem Magnetfeld „schweben“. Da Ihre Masse klein ist, wird dieses Feld von ihm absorbiert. In diesem Fall kann Metall geschmolzen werden, indem man es durch einen Hochfrequenzstrom leitet.

Unter schlechten Bedingungen können Materialien jeder Größe und jedes Gewichts schmelzen. Zum Gießen werden keine Formen oder Tiegel benötigt. Ein weiteres Schleifen und Polieren entfällt ebenfalls. Und die Materialien werden entweder in Primär- oder in konventionellen Öfen geschmolzen. In Vakuumwaschräumen kann „Kaltschweißen“ durchgeführt werden: Durch gründliches Reinigen und Anpassen einer Oberfläche der Metalle entstehen noch weniger Schäden.

Es ist dem irdischen Geist nicht möglich, großartige Leiterkristalle ohne Defekte herzustellen, die den Säuregehalt der daraus hergestellten Mikroschaltungen und Zubehörteile verringern würden. Die Auswirkungen von Unwohlsein und Vakuum können mit den nötigen Kräften aus den Kristallen entfernt werden.

Versuchen Sie, Ideen umzusetzen

Die ersten Spuren dieser Ideen entstanden in den 80er Jahren, als die Weltraumforschung in der UdSSR in vollem Gange war. 1985 brachten Ingenieure einen Satelliten in die Umlaufbahn. Nach zwei Jahren Lieferung von Materialproben zur Erde. Solche Starts sind zu einer kurzlebigen Tradition geworden.

Gleichzeitig hat die NVO „Saljut“ das Projekt „Technologie“ entwickelt. Geplant war die Produktion eines Raumfahrzeugs mit einer Kapazität von 20 Tonnen und einer Anlage mit einer Kapazität von 100 Tonnen. Das Gerät war mit ballistischen Kapseln ausgestattet, die die vorbereiteten Produkte zur Erde transportieren sollten. Das Projekt wurde nie umgesetzt. Sie fragen: Warum? Dies ist ein Standardproblem bei der Weltraumforschung – finanzielles Scheitern. Es ist in unserer Zeit relevant.

Weltraumsiedlungen

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde eine fantastische Geschichte von K. E. Tsiolkovsky „Pose of the Earth“ veröffentlicht. Sie beschrieb die ersten galaktischen Siedlungen. Wenn die Songs in diesem Moment bereits den erforschten Raum erreicht haben, können Sie dieses fantastische Projekt in Angriff nehmen.

Im Jahr 1974 entwickelte und veröffentlichte der Physikprofessor Gerard O'Neill ein Projekt zur Kolonisierung der Galaxie, wenn sich die Schwere der Sonne, des Monats und der Erde gegenseitig ausgleicht.

Über „Nil ist sich bewusst, dass im Jahr 2074 die meisten Menschen in den Weltraum ziehen und nicht mit Nahrungs- und Energieressourcen geteilt werden. Die Erde wird zu einem großen Park voller Industrie, in dem es möglich sein wird, sie freizusetzen.“

Koloniemodell Über „Nil“

Der Professor erkundet friedlich den Weltraum und beginnt mit der Arbeit an einem praktischen Modell mit einem Radius von 100 Metern. Ein solcher Sporus kann etwa 10.000 Menschen aufnehmen. Der Brandstifter dieser Siedlung ist ein Sporud des Offensivmodells, der für zehnmal mehr Schaden verantwortlich ist. Der Durchmesser der vorrückenden Kolonie erhöht sich auf 6-7 Kilometer und die Tiefe auf 20.

Die wissenschaftliche Partnerschaft im Projekt „Nil“ hat die Superflüsse, die sie repräsentieren, noch nicht gerochen. Die Bevölkerungsdichte ist in etwa die gleiche wie an terrestrischen Orten Mein Platz dort für Tage. Es ist kaum möglich, mit dem psychologischen Wahnsinn und dem Druck, seinen Platz zu wechseln, aufzuhören weit verbreitete globale Abenteuer? und Konflikte? Alle Lebensmittel sind noch ungeöffnet.

Visnovok

Im Zentrum des Sonya-Systems steht eine unbehandelte Menge an Material- und Energieressourcen. Daher wird die Erforschung des Weltraums durch den Menschen sofort zu einer vorrangigen Aufgabe. Selbst wenn es Erfolg gibt, werden die Ressourcen zugunsten der Menschen weggenommen.

Bis die Kosmonautiker direkt ihre ersten Krümel abgeben. Man kann sagen, dass ein Kind kommt, aber in einer Stunde wird es erwachsen. Das Hauptproblem der Weltraumforschung ist nicht ein Mangel an Ideen, sondern ein Mangel an Kapital. Notwendige Größe Setzt man sie mit den Kosten für die Sanierung gleich, dann ist der Betrag nicht so groß. Beispielsweise würde eine Kürzung der leichten Militärausgaben um 50 % es den wenigen nächstgelegenen Gesteinsbrocken ermöglichen, drei Expeditionen zum Mars zu schicken.

Heutzutage ist es für die Menschheit an der Zeit, die Idee der Einheit mit der Welt anzunehmen und die Prioritäten in der Entwicklung zu überdenken. Und der Weltraum wird ein Symbol für Spivpratsi sein. Es wird mehr Fabriken auf dem Mars und in den Monaten geben, die allen Menschen Masern bescheren und oft das bereits überhöhte Potenzial leichter Nuklearwaffen erhöhen. Und die Menschen können, wie sie sagen, auf die Erforschung des Weltraums zählen. Sie sagen ihnen so: „Natürlich wird die ganze Welt vielleicht für immer schlafen, aber leider gibt es keine Hilfe von uns.“

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Die Menschheit stammt aus Afrika. Aber wir sind nicht dort geblieben, nicht alle von uns – unsere Vorfahren haben sich jahrtausendelang überall auf dem Kontinent niedergelassen und ihn dann wieder verlassen. Und als sie ans Meer kamen, bauten sie Boote und segelten über weite Strecken zu Inseln, von deren Existenz sie nichts wissen konnten. Warum? Vielleicht aus dem gleichen Grund schauen wir auf den Mond und die Sterne und fragen uns: Was ist da? Können wir dorthin gelangen? Schließlich sind wir das, Leute.

Der Weltraum ist für den Menschen natürlich weitaus feindseliger als die Meeresoberfläche; Die Schwerkraft der Erde zu verlassen ist schwieriger und teurer als das Abstoßen vom Ufer. Diese ersten Boote waren die modernste Technologie ihrer Zeit. Seeleute planten ihre teuren und gefährlichen Reisen sorgfältig, und viele starben bei dem Versuch herauszufinden, was sich hinter dem Horizont befand. Warum machen wir dann weiter?

Wir könnten über unzählige Technologien sprechen, von kleinen Convenience-Produkten bis hin zu Entdeckungen, die unzählige Todesfälle verhindert oder unzählige Leben von Kranken und Verletzten gerettet haben.

Wir könnten darüber sprechen, auf einen guten Meteoriteneinschlag zu warten, um uns den flugunfähigen Dinosauriern anzuschließen. Und haben Sie bemerkt, wie sich das Wetter ändert?

Wir könnten darüber sprechen, wie einfach und angenehm es für uns alle ist, an einem Projekt zu arbeiten, bei dem es nicht um die Tötung unserer Artgenossen geht, was uns hilft, unseren Heimatplaneten zu verstehen, nach Lebensweisen zu suchen und, was am wichtigsten ist, zu überleben.

Wir könnten darüber reden, dass der Ausstieg aus dem Sonnensystem ein ziemlich guter Plan ist, wenn die Menschheit das Glück hat, die nächsten 5,5 Milliarden Jahre zu überleben und die Sonne sich ausreichend ausdehnt, um die Erde zu verbrennen.

Über all das könnte man reden: über die Gründe, sich weiter von diesem Planeten entfernt niederzulassen, Raumstationen und Mondbasen zu bauen, Städte auf dem Mars und Siedlungen auf den Monden des Jupiter. All diese Gründe werden uns dazu veranlassen, auf die Sterne jenseits unserer Sonne zu schauen und zu fragen: Können wir dorthin gelangen? Werden wir?

Das ist ein riesiges, komplexes, fast unmögliches Projekt. Aber wann hat das die Leute aufgehalten? Wir wurden auf der Erde geboren. Bleiben wir hier? Nein, natürlich.

Problem: Start. Trotzen Sie der Schwerkraft

Dies führt in finanzieller Hinsicht zu einem ernsthaften „Ups“. Allein der Start des Rovers Curiosity würde 200 Millionen US-Dollar kosten, ein Zehntel des Missionsbudgets, und jede Missionsbesatzung wäre mit der lebensnotwendigen Ausrüstung belastet. Verbundwerkstoffe wie exotische Metalllegierungen können das Gewicht reduzieren; Fügen Sie ihnen effizienteren und kraftvolleren Kraftstoff hinzu und erhalten Sie die Beschleunigung, die Sie benötigen.

Der beste Weg, Geld zu sparen, besteht jedoch darin, die Rakete wiederverwenden zu können. „Je höher die Anzahl der Flüge, desto höher der wirtschaftliche Ertrag“, sagt Les Johnson, technischer Assistent im Advanced Concepts Office der NASA. „Dies ist ein Weg zu drastisch geringeren Kosten.“ SpaceX Falcon 9 beispielsweise ist wiederverwendbar. Je öfter man ins All fliegt, desto günstiger wird es.

Problem: Heißhunger. Wir sind zu langsam

Problem: Weltraummüll. Da oben ist ein Minenfeld

Glückwunsch! Sie haben erfolgreich eine Rakete in die Umlaufbahn gebracht. Doch bevor Sie in den Weltraum einbrechen, werden hinter Ihnen ein paar alte Satelliten auftauchen, die sich als Kometen ausgeben, und versuchen, Ihren Treibstofftank zu rammen. Und es gibt keine Rakete mehr.

Das ist es, und es ist sehr relevant. Das US-amerikanische Weltraumüberwachungsnetzwerk überwacht 17.000 Objekte – jedes von der Größe eines Fußballs –, die mit Geschwindigkeiten von über 35.000 km/h um die Erde flitzen; Wenn man Teile mit einem Durchmesser von bis zu 10 Zentimetern zählt, sind es über 500.000 Fragmente. Kameraabdeckungen, Farbflecken – all das kann ein Loch in einem kritischen System verursachen.

Leistungsstarke Schilde – Schichten aus Metall und Kevlar – können Sie vor winzigen Teilen schützen, aber nichts kann Sie vor einem ganzen Satelliten schützen. 4000 davon kreisen um die Erde, die meisten haben ihren Zweck bereits erfüllt. Mission Control wählt die am wenigsten gefährlichen Routen aus, aber die Verfolgung ist nicht perfekt.

Problem: Navigation. Im Weltraum gibt es kein GPS

Das Deep Space Network, eine Ansammlung von Antennen in Kalifornien, Australien und Spanien, ist das einzige Navigationsinstrument im Weltraum. Von Studentensonden bis hin zu New Horizons, die durch den Kuipergürtel fliegen, ist alles auf dieses Netzwerk angewiesen. Hochpräzise Atomuhren bestimmen, wie lange es dauert, bis ein Signal vom Netzwerk zum Raumfahrzeug und zurück gelangt, und Navigatoren nutzen dies, um die Position des Raumfahrzeugs zu bestimmen.

Doch mit zunehmender Zahl an Missionen wird das Netzwerk überlastet. Der Schalter ist oft verstopft. Die NASA arbeitet schnell daran, die Belastung zu verringern. Atomuhren auf den Geräten selbst halbieren die Übertragungszeiten und ermöglichen die Bestimmung von Entfernungen mithilfe einer Einwegkommunikation. Laser mit erhöhter Bandbreite werden in der Lage sein, große Datenpakete wie Fotos oder Videos zu verarbeiten.

Problem: Der Platz ist groß. Warp-Antriebe gibt es noch nicht

Das schnellste Ding, das Menschen jemals gebaut haben, ist Helios 2. Es ist jetzt tot, aber wenn Schall durch den Weltraum reisen könnte, würde man es mit über 252.000 km/h an der Sonne vorbeipfeifen hören. Das ist 100-mal schneller als eine Kugel, aber den Sternen zufolge würde man selbst bei dieser Geschwindigkeit 19.000 Jahre brauchen. Noch denkt noch niemand daran, so weit zu gehen, denn das Einzige, dem man in einer solchen Zeit begegnen kann, ist der Tod im Alter.

Es braucht viel Energie, um den Takt zu schlagen. Möglicherweise müssen Sie Jupiter auf der Suche nach Helium-3 zur Unterstützung der Kernfusion abbauen – vorausgesetzt, Sie haben geeignete Fusionsmotoren gebaut. Durch die Vernichtung von Materie und Antimaterie wird mehr Abgas erzeugt, dieser Prozess lässt sich jedoch nur sehr schwer kontrollieren. „Auf der Erde würde man das nicht tun“, sagt Les Johnson, der an verrückten Weltraumideen arbeitet. „Im Weltraum ja, wenn also etwas schief geht, wird man den Kontinent nicht zerstören.“ Was ist mit Solarenergie? Alles, was es braucht, ist ein Segel von der Größe eines kleinen Staates.

Es ist jedoch leicht zu sagen, aber schwer umzusetzen. Die Menschheit wird mehrere Einsteins benötigen, die auf der Skala des Large Hadron Collider arbeiten, um alle theoretischen Berechnungen zu koordinieren. Es ist gut möglich, dass wir eines Tages eine Entdeckung machen, die alles verändern wird. Aber niemand wird auf den Zufall wetten. Denn Entdeckungsmomente erfordern eine Finanzierung. Aber Teilchenphysiker und die NASA haben kein zusätzliches Geld.

Problem: Es gibt nur eine Erde. Nicht mutig vorwärts, sondern mutig bleiben

Vor ein paar Jahrzehnten entwarf die Science-Fiction-Autorin Kim Stanley Robinson eine zukünftige Utopie auf dem Mars, die von Wissenschaftlern auf einer überbevölkerten und erstickenden Erde gebaut wurde. Seine Mars-Trilogie lieferte ein überzeugendes Argument für die Kolonisierung des Sonnensystems. Aber warum sollten wir uns eigentlich in den Weltraum begeben, wenn nicht aus Gründen der Wissenschaft?

Der Forscherdrang lauert in unserer Seele – viele von uns haben schon mehr als einmal von einem solchen Manifest gehört. Doch Wissenschaftler sind dem Seemannsmantel längst entwachsen. „Vor 20 bis 30 Jahren war die Entdecker-Terminologie populär“, sagt Heidi Hummel, die bei der NASA Forschungsschwerpunkte festlegt. Seit die Sonde im vergangenen Juli an Pluto vorbeiflog, „haben wir jede Umweltprobe im Sonnensystem mindestens einmal untersucht“, sagt sie. Natürlich können Menschen in den Sandkasten eintauchen und die Geologie ferner Welten studieren, aber da Roboter dies tun, besteht keine Notwendigkeit.

Natürlich ist an einer solchen Aussicht nichts Gutes. „Es besteht ein moralisches Risiko“, sagt Robinson. „Die Leute denken, wenn wir die Erde kaputt machen, können wir immer noch zum Mars oder zu den Sternen fliegen.“ Das ist destruktiv.“ Soweit wir wissen, bleibt die Erde der einzige bewohnbare Ort im Universum. Wenn wir diesen Planeten verlassen, geschieht dies nicht aus einer Laune heraus, sondern aus Notwendigkeit.