Raziskovanje vesolja je nenehno odkrivanje in preučevanje nebesnih teles v globokem vesolju z uporabo hitro rastočih vesoljskih tehnologij. Medtem ko astronomi na splošno uporabljajo teleskope za vesoljske študije, pristno raziskovanje vesolja vključuje robotske misije s človeško in brez posadke.
Čeprav astronomija – preučevanje nebesnih teles – obstaja že od najzgodnejših zanesljivih pisnih zapisov, je potovanje po vesolju postalo resničnost šele v začetku 20. stoletja. Napredek znanja, združevanje različnih narodov, zagotavljanje človeških življenj ter pridobivanje vojaških in geopolitičnih prednosti pred drugimi državami so pogosti argumenti za raziskovanje vesolja.
Hladno vojno in druga geopolitična rivalstva so občasno predstavljala vesoljska konkurenca. Najpogosteje veljata za prelomnici v zgodovini potovanj v vesolje izstrelitev Sputnika 1 v Sovjetski zvezi 4. oktobra 1957 in prvi pristanek ameriškega plovila Apollo 11 na Luni 20. julija 1969. 'Vesoljska tekma' med Združenimi državami in Sovjetska zveza je pomagala začeti zgodnje obdobje raziskovanja vesolja. Leta 1957 je sovjetski vesoljski program v orbito poslal prvi živi organizem, ki je izstrelil tudi prvo vesoljsko postajo (Saljut 1). Prvi vesoljski sprehod je bil končan 18. marca 1965, prvi avtonomni pristanek na drugem nebesnem telesu je bil dosežen leta 1966, prva vesoljska postaja (Saljut 1) pa je bila izstreljena leta 1961. Na njej je bil tudi Jurij Gagarin na krovu Vostok 1 za prvo človeški vesoljski polet leta 1961.
Po prvih 20 letih raziskovanja se je poudarek premaknil z enkratnih potovanj na vzdržljivo opremo, kot je program Space Shuttle, in z rivalstva na sodelovanje, kot je Mednarodna vesoljska postaja (ISS).
Od glavnega dokončanja ISS s STS-133 marca 2011 so načrti za ameriško raziskovanje vesolja še vedno v teku. Strokovna ocenjevalna skupina je leta 2009 ugotovila, da je program Constellation Busheve administracije, ki je želel poslati posadko nazaj na Luno do leta 2020, premalo financiran in nemogoč. Leta 2010 je Obamova administracija predlagala preoblikovanje Constellation, da bi vzpostavila zmogljivost za potovanja s posadko zunaj nizke zemeljske orbite (LEO). Predvidevali so podaljšanje operativne življenjske dobe ISS po letu 2020, prenos izdelave nosilnih raket s posadko na zasebni sektor in ustvarjanje tehnologije, ki bo omogočila misije zunaj nizke zemeljske orbite (LEO), kot so potovanja na Luno, Zemljo/Luno L1, Sonce , bližnjih asteroidih, orbiti Fobosa ali Marsa. Constellation bo verjetno ukinjen, sredstva za izdelavo nosilne rakete za težka dvigala pa bodo zagotovljena kot del kompromisnega zakona o porabi Nase, o katerem ameriški senat in predstavniški dom še vedno razpravljata marca 2011. (HLLV).
Evropska unija, Japonska in Indija so vse načrtovale vesoljske misije s človeško posadko v prihodnosti. Ljudska republika Kitajska je v letu 2000 začela uspešno izvajati program vesoljskih poletov. Kitajska, Rusija, Japonska, Indija, Evropska unija in druge države so podprle odprave s človeško posadko na Luno v enaindvajsetem stoletju, skupaj z misijami s človeško posadko na Mars.
Prednosti raziskovanja vesolja
Razmislimo o prednostih raziskovanja vesolja za Zemljo.
1. Napredna robotika in umetna inteligenca
Vse v vesolju in zunaj Zemljine atmosfere je sovražno. Naša sredstva raziskovanja so roboti in umetna inteligenca. Najbistrejši umi si nenehno prizadevajo ustvariti tehnologijo, ki bi nam omogočila potovanje na Mars in dlje. Iste tehnologije se uporabljajo na tretjem planetu, saj pomagajo pri iskanju in reševanju ter omogočajo mobilnost invalidov.
2. Varnejša hrana
Vesoljski sladoled nima enake teksture kot običajni sladoled. Tako je naloga zagotoviti astronavtom varno hrano brez kontaminantov zahtevala nekaj zelo nenavadnih rešitev. FDA zdaj uporablja metodologijo analize nevarnosti in kritičnih kontrolnih točk, ki jo je za NASA vzpostavil Pillsbury, da zagotovi varnost živil, kupljenih v trgovinah. Ta metodologija je bila ustvarjena za izkoreninjenje kontaminacije mikroorganizmov v vesoljskih plovilih.
3. Čistejša voda
java hashmap
Eno najpomembnejših daril, ki jih je planet Zemlja prejel od vesoljskih raziskav, je tekočina. NASA je ustvarila osnovni, prenosni sistem za filtriranje vode zaradi zahteve po ustreznem filtriranju vode za astronavte. Zaradi tega so bile ustvarjene poceni naprave za filtriranje vode, ki so preproste za uporabo in se trenutno uporabljajo po vsem svetu za oskrbo s čisto pitno vodo ali pridelavo pridelkov na sicer sterilnih zemljiščih.
4. Odpor do asteroidov
Vprašajte katero koli prazgodovinsko žival; Zemljski asteroidi niso razlog za smejanje. V resnici bi meteor s premerom večjim od 100 metrov, ki bi udaril v Zemljo, povzročil katastrofalno katastrofo. Morda je mogoče preprečiti, da bi ljudje delili isto usodo kot naši mamutski predniki, s previdno prisotnostjo v vesolju in obstoječo tehnologijo jedrskih eksplozij, ki jih poganjajo vesoljska plovila.
5. Medicinske inovacije
Astronavti so imeli dostop do Mednarodne vesoljske postaje, kjer so lahko preizkusili in izboljšali medicinski napredek, ki je revolucioniral zdravstveno varstvo na Zemlji. Prihodnost sodobne medicine se dogaja v tandemu z raziskovanjem vesolja, od občutljive robotske kirurgije, ki se izvaja v napravi MRI, do zdravljenja raka, ki rešuje življenja.
6. Pridobivanje kritičnih surovin
Že vemo, da meteoriti pridejo na Zemljo z nenavadnimi, pogosto nezaslišanimi kovinami in elementi ali pa za seboj razpršijo zlati prah. Vendar pa je Luna bližnja soseda, kjer lahko najdemo druge redkozemeljske elemente. Helij-3 je na primer možno gorivo za jedrske reaktorje in se uporablja v nekaterih specializiranih postopkih MRI. Drugi elementi se uporabljajo v sodobni elektroniki in solarnih panelih, podobno kot tantal in europij.
7. Boj proti podnebnim spremembam
Odstranjevanje ogljikovega dioksida iz zraka na vesoljskih postajah in planetarnih postojankah je ena večjih težav vesoljskih potovanj. Učimo se več o tem, kako zmanjšati prisotnost iste škodljive snovi v naši okolici, medtem ko se močni možgani trudijo očistiti zrak v vesoljskih ladjah. Poleg tega lahko sateliti, ki krožijo okoli našega planeta, posredujejo natančne informacije, ki nam pomagajo pri razumevanju in nadzoru podnebnih sprememb.
8. Svetovni mir
Mednarodna vesoljska postaja je med svojo orbito sprejela osebje in vesoljska plovila iz osemnajstih držav. Razvijanje globljih diplomatskih vezi in več zaupanja med sicer oddaljenimi narodi je lahko ključ do mednarodnega sodelovanja. Razmere v Ukrajini so v zadnjem času obremenile to globalno zavezništvo, a do zdaj so se te vezi le upognile, ne pretrgale, in obstajajo razlogi za optimizem, da bo globalno partnerstvo vztrajalo in navdihovalo.
9. Negovanje človeške radovednosti
Ker smo sami po sebi radovedni organizmi, ljudje izstopamo od drugih življenjskih oblik na Zemlji zaradi naše potrebe po učenju in raziskovanju. Vesoljska potovanja nudijo jasno sliko o tem, kako nepomembni smo v veliki shemi stvari, in pokukajo v skrivnostno magijo. Našo človeško radovednost nasiti in spodbudi odkritje nove galaksije in odkritje črne luknje, zaradi česar razmišljamo, ali v vesolju obstaja zunajzemeljsko življenje.
10. Navdihovanje prihodnjih generacij
Otroci po vsem svetu so bili priča nemogoči uresničitvi svojih nemogočih sanj, ko se je najmlajša oseba, ki je kdajkoli poletela v vesolje, pridružila misiji SpaceX. Ni več fantazija ali privilegij, rezerviran za nekaj izbranih, vesoljski polet je resničnost. Otroci si zdaj lahko predstavljajo potencial, da bi prvič v zgodovini človeštva poleteli v vesolje, s čimer bi spodbujali znanstveno izobraževanje in poklice, ki bodo povečali svetovno zmogljivost za osupljive inovacije.
Slabosti raziskovanja vesolja
1. Zaradi naše trenutne tehnologije je vstop v vesolje sploh nevaren.
Vendar to ni raziskovalna dejavnost. Več organizacij ustvarja pakete 'vesoljski turizem', ki lahko prepeljejo potnike v udobnih letalih do zelo oddaljenih delov našega ozračja. Da bi imeli dovolj hitrosti, da bi se izognili sili gravitacije, zdaj ljudi pripnemo v vesoljsko plovilo, povezano z masivno raketo.
Od Theodora Freemana, ki je umrl v strmoglavljenju letala T-38 oktobra 1964, je med promocijo ciljev ameriškega vesoljskega programa pri opravljanju dolžnosti umrlo več kot 20 ljudi. Samo dva človeka (Gus Grissom in Peter Siebold) sta bila sposobna prenesti težavo, ki je povzročila izgubo vesoljskega plovila.
2. Pri raziskovanju vesolja je treba upoštevati stroške.
Ena od glavnih kritik prizadevanj za začetek programa, ki nas popelje onkraj našega planeta, so stroški raziskovanja vesolja. Skupni strošek izstrelitve, ko je deloval ameriški raketoplan, je znašal blizu 500 milijonov dolarjev. V tej vsoti niso upoštevani stroški odloga, do katerega je pogosto prihajalo, ko rakete ni bilo mogoče izstreliti v orbito.
V našem sončnem sistemu misije s človeško posadko stanejo desetkrat več, vendar bi nas lahko popeljale na Mars ali eno od Jupitrovih lun. Zaradi tehnološkega razvoja v zadnjih letih je ta problem lahko mlajši generaciji dostopnejši. Vendar bi morali razmisliti, ali je poraba milijard za raziskovanje vesolja pravilno dejanje, ko ljudje na Zemlji umirajo od lakote.
3. Astronavti so v vesolju izpostavljeni naravnim nevarnostim.
Med poskusom raziskovanja vesolja s posadko lahko naravne grožnje zunaj ozračja našega planeta postanejo težavne na več načinov, če vas proces izstrelitve ne ubije. Ko so v vesolju, so astronavti vedno v nevarnosti zaradi sončnega sevanja in odsotnost gravitacije lahko vpliva na njihovo fizično stanje. Poskusi z enojajčnimi dvojčki, pri katerih je eden ostal na Zemlji, drugi pa dalj časa v vesolju, dokazujejo, da poleti v vesolje povzročijo tudi spremembe na celični in genetski ravni.
4. Trenutna prizadevanja za raziskovanje vesolja so lahko enosmerna.
Let astronavtov na Mars bo morda enosmerno potovanje, če se odločimo, da ga začnemo raziskovati. Naša tehnologija je astronavtom omogočila, da so pristali na Lunini površini in se vrnili na svoje vesoljsko plovilo, ko smo jih tja postavili. Podobno lahko ukrepamo za asteroide, lune, ki krožijo okoli drugih planetov, in druge nebesne svetove brez atmosfere.
Tudi če to potovanje ni enosmerna ekskurzija, količina časa, ki je potreben za odhod na lokacijo onstran Lune, povzroči, da je reševanje skoraj težko, če je treba kaj popraviti. Da bi naša sedanja predstava o raziskovanju vesolja uspela, je potrebna popolnost.
5. Morda ni razloga, da začnete raziskovati zdaj.
Raziskovanje vesolja je bilo vedno vir fascinacije za človeške družbe, saj zadovoljuje našo željo, da bi vedeli več o vesolju. Slike teleskopa Hubble na dolge razdalje se razlikujejo od osebnega obiska kraja. Vprašanje, na katerega je treba odgovoriti, je, ali obstaja dober razlog za začetek tega projekta. V resnici je malo praktičnih aplikacij, ki jih je treba upoštevati.
V prihodnosti bi morda začeli pridobivati minerale in surovine iz asteroidov. Prihodnje generacije bodo morda morale kolonizirati druge planete. Obravnavanje naših sedanjih skrbi je morda bolje kot osredotočanje na prihodnje zahteve, ki bodo morda potrebne ali ne, glede na to, da se tu doma še vedno spopadamo s težavami, kot sta revščina in kriminal.
6. Sonde brez posadke bi lahko bile boljša uporaba virov.
Pošiljanje avtonomnih sond v zloveščo praznino, ki leži onstran, je eden od načinov, kako poskušamo zmanjšati stroške z našimi potrebami po vesoljskih potovanjih. Ta prizadevanja so imela nekaj uspeha, predvsem misiji Voyager 1 in 2, ki sta človeštvu omogočili pogled izven našega sončnega sistema. S to izbiro lahko tudi skoraj odpravimo vsako tveganje za človeško življenje.
java skener
Potreba po večji prožnosti te strategije kot odgovor na spreminjajoče se razmere je le ena od pomanjkljivosti. Najboljša ilustracija te težave je Mars Climate Orbiter. Za več kot 120 milijonov dolarjev je zgorel, ko je vstopil v atmosfero, potem ko je prejel napačne koordinate pristanka in preden je posredoval kakršne koli podatke.
7. Naše trenutne informacije je treba posodobiti.
Po poročilu NASA z dne 22. februarja 2017 je bilo v enem sončnem sistemu odkritih sedem planetov velikosti Zemlje. Trije planeti so bili v 'območju Zlatolaske', lokaciji med vročim in hladnim okoli njihove zvezde, kjer je ravno prav. Ta zbirka planetov, znana kot skupina Trapist-1, se nahaja v sistemu Vodnarja. To je vsaj merljiva razdalja, saj je oddaljena približno 235 trilijonov milj.
Oddaljenost tega planetarnega sistema od nas 40 svetlobnih let je problem. To kaže, da so naši znanstveniki potrebovali štirideset let, da so prejeli informacije, ki jih lahko trenutno opazujemo. Razmislite o vseh spremembah v svojem življenju samo v zadnjih petih letih in nato to idejo ekstrapolirajte na ves svet. Da bi se izognili nepričakovano nevarni situaciji, ko začnemo raziskovati vesolje, moramo upoštevati dejstvo, da je ta zamuda prisotna.
8. Lahko nas pripelje do prihodnjega konflikta z bitji, ki imajo vrhunsko tehnologijo.
Menimo, da je potencial vesolja za človeštvo plemenit kot posledica raziskovanja vesolja. Na krovu vesoljskega plovila Voyager smo pustili dva zapisa, ko smo ga poslali izven našega sončnega sistema, da bi komunicirali z vsemi inteligentnimi vrstami, ki bi jih lahko srečale, in jim dali vedeti, da smo civilizacija.
Po mnenju večine mislecev, ki pravilno pretehtajo prednosti in slabosti srečanja s tujim življenjem, se ob prvem stiku lahko pojavita le dve možnosti. To bo bodisi sovražna rasa, ki želi izkoristiti vire našega planeta, bodisi tehnološko napredna vrsta, ki je ustvarila miroljubno civilizacijo, v kateri je izmenjava informacij morda mogoča.
Zaključek
Skratka, vesoljska potovanja so slaba, ker so lahko sevanje in nesreče nevarni za astronavte in potencialno ogrozijo njihova življenja. Vendar pa obstaja peščica prednosti, ki izstopajo. Ti vključujejo denar, porabljen za vesoljske raziskave, ki bo spodbudil gospodarsko širitev, saj bo prinesel nove zaposlitvene priložnosti in tehnološki napredek. Ker bo pomanjkanje dragocenih in uporabnih virov zmanjšano z rudarjenjem in pridobivanjem materialov v vesolju ter pretvarjanjem odpadkov, je raziskovanje vesolja prav tako pomemben program. To vodi do zaključka, da je treba dodeliti sredstva za raziskovanje vesolja zaradi velikega vpliva teh koristi.