რატომ სჭირდება მთვარეს კოსმოსური მოძრაობის კონტროლის სისტემა?

"დიდებული გაპარტახება."

ეს სიტყვები გამოიყენა ბაზ ოლდრინმა მთვარის ლანდშაფტის უზარმაზარი სიცარიელის აღსაწერად მის ზედაპირზე პირველად 1969 წლის ივლისში გამოსვლამდე. მაგრამ რა მოხდება, თუ მთვარე - ან, უფრო სწორად, მისი ორბიტა - ბოლოს და ბოლოს ასე მიტოვებული არ იყო? რა მოხდება, თუ ეს უფრო ჰგავდა, ვთქვათ, ლოს-ანჯელესში მგზავრობის პიკის საათებში ჩაკეტილ მოძრაობას? რა მოხდება, თუ მართლა?

თუ გავითვალისწინებთ, რომ კაცობრიობის ისტორიაში მთვარის ზედაპირზე სულ 12-მა ადამიანმა დადიოდა, ეს შეიძლება დიდ ჰიპოთეტურად მოგეჩვენოთ. თუმცა, ასევე შემაშფოთებელია, რომ მკვლევარები არიზონას უნივერსიტეტიდან, უნივერსიტეტიდან დაეხმარა მთვარის ზედაპირის შედგენას ოლდრინის ცნობილი მისიისთვის Apollo 11, ამჟამად ძალიან ბევრს გვაძლევს ფიქრობდა.

მათი გეგმა - რისთვისაც უნივერსიტეტმა ახლახან მიიღო 7,5 მილიონი დოლარის დაფინანსება საჰაერო ძალების კვლევისგან ლაბორატორიის კოსმოსური მანქანების დირექტორატი - ითხოვს იმას, რაც, არსებითად, არის მსოფლიოში პირველი მთვარის საჰაერო მოძრაობის კონტროლი სისტემა. ჩვენს პლანეტასა და მთვარეს შორის არსებულ ცისმთვარის რეგიონში კოსმოსურ მოძრაობას თვალყურის დევნებას გეგმავს, ეს ხელს შეუწყობს მთვარის საცობების თავიდან აცილებას - და, შესაძლოა, სასიკვდილო შეჯახებებსაც კი.

და ის უფრო მალე მოვა, ვიდრე ფიქრობთ, მთვარის მისიას თქვენთან ახლოს.

როგორც გადაგდებული მანქანის ლოტი სივრცეში

NASA-ს მეცნიერმა დონ კესლერმა 1978 წელს პირველად მიუთითა საშიშროებაზე, რომელსაც მოჰყვება უკიდურესად მაღალი სიმკვრივე. ობიექტები, რომლებიც ცირკულირებენ დედამიწის დაბალ ორბიტაზე და როგორ შეიძლება გამოიწვიოს კასკადური ჯაჭვური რეაქცია შეჯახებები. (Უყურე 2013 წლის ფილმის დასაწყისი გრავიტაცია რომ ნახოთ, რამდენად დამანგრეველი შეიძლება იყოს ეს.)

დღეს, დაახლოებით 23,000 კოსმოსური ნაგავია, რომლებიც თვალყურს ადევნებენ დედამიწის ირგვლივ დაახლოებით 17,500 მილი საათში სიჩქარით. მათგან მხოლოდ 3500 არის აქტიური ტვირთამწეობა, ხოლო დანარჩენი - ყველაფერი მკვდარი სატელიტური კვანძებიდან დაწყებული რაკეტების გადაყრილ ნაწილებამდე - არის არააქტიური, მაგრამ მაინც პოტენციურად საშიში ნამსხვრევები.

„მოდით წარმოვიდგინოთ, რომ ავტომობილის გამოგონების დღიდან მანქანას ქარხნიდან აიღებთ და გაზს აყენებთ, შემდეგ ატარებთ, სანამ ბენზინი არ ამოიწურება, ჩამოაგდებთ და აიღებთ ახალ მანქანას. ვიშნუ რედიციფრულ ტენდენციებს განუცხადა არიზონას უნივერსიტეტის მთვარისა და პლანეტარული ლაბორატორიის ასოცირებულმა პროფესორმა. ”ეს არის ის, რასაც ჩვენ ვაკეთებდით კოსმოსში. ყოველ ჯერზე, როცა კოსმოსურ ხომალდს საწვავი ამოიწურება - და ეს შეიძლება იყოს სრულყოფილად მოქმედი კოსმოსური ხომალდი - თქვენ ჩამოაგდებთ მას და იშვებთ ახალ დატვირთვას. [დროთა განმავლობაში] რამ გროვდება“.

მისი თქმით, პრობლემა არის ხილვადობა: როგორც პირდაპირი, ასევე გადატანითი. ”კოსმოსი ერთგვარი გადაუჭრელი პრობლემაა”, - განმარტა რედიმ. „ეს არ ჰგავს ეკოლოგიურ კატასტროფას, არა? მოგეხსენებათ, არის ნავთობის დაღვრა, ხედავთ ზეთით დაფარული პელიკანებს, რაც იწვევს ვისცერალურ რეაქციას. ნებისმიერს აჩვენებ ცაში წერტილს და უმეტესობას არ აინტერესებს. ასეა, რატომ უნდა მაინტერესებდეს - სანამ მობილური არ არ მუშაობს ან GPS არ მუშაობს ან ფეხბურთი არ შეწყვეტს ტელევიზორში თამაშს. სწორედ მაშინ რეაგირებს ხალხი. ”

მთვარის ორბიტის დამაბინძურებელი ნამსხვრევები

მიუხედავად იმისა, რომ დედამიწის ორბიტაზე კოსმოსური ნაგავი აქვს ცოტა ყურადღება მიიპყრომთვარის სივრცის უსარგებლო პრობლემა დიდწილად გამოვლენილია. ეს იმიტომ, რომ, ყოველ შემთხვევაში, ახლა ეს პრობლემა არ არის.

რედის თქმით, მთვარის ორბიტის არხი ამჟამად შედარებით ნათელია. ათასობით კატალოგებულ ობიექტთან შედარებით, რომლებიც დედამიწის გარშემო ბრუნავს, მთვარის ირგვლივ სულ რამდენიმე ათეული ტვირთია. მთვარის ორბიტაზე მყოფი მცირე მუჭა თანამგზავრიდან, ერთადერთი საყურადღებოა (შესაძლოა, მთლიანად ერთადერთი) მოიცავს NASA-ს მთვარის შემსწავლელი ორბიტერი, ორი კოსმოსური ხომალდი Artemis (P1 და P2) და ჩინეთის Chang'e 5-T1. ეს ნაკლებად დიდი შეშუპებაა, ვიდრე სხვა მანქანის დანახვის ექვივალენტი სოფლის ვაიომინგის გავლით მრავალსაათიანი მგზავრობისას.

მაგრამ ის, რომ დღეს ვაიომინგია, არ ნიშნავს რომ ხვალ ეს არ იქნება ლოს-ანჯელესის ავტომაგისტრალი. ან, გაზვიადების თავიდან ასაცილებლად, ცოტათი მაინც უფრო დატვირთული, ვიდრე ამჟამად.

”მთვარის პირველადი გამოკვლევა გვქონდა [1960-იან წლებში]”, - თქვა რედიმ. ”მაშინ იყო მშვიდი პერიოდი შუაში, ბოლო 50 წლის განმავლობაში. მაგრამ ახლა განახლებულია ინტერესი მთვარის კვლევის მიმართ. მომდევნო რვა წლის განმავლობაში ჩვენ ველოდებით 50-მდე ტვირთამწეობას მთვარეზე. ჩვენ გვინდა ავიცილოთ თავიდან ისეთი ვითარება, როგორიც ჩვენ გვაქვს დედამიწაზე [რომელიც ხდება] მთვარის გარშემო, მთვარის ორბიტაზეც“.

ეს ასევე შეიძლება დამღუპველი აღმოჩნდეს თანამგზავრებისთვის და პოტენციურად სახიფათო კოსმოსური ფრენების მისიებისთვის - როგორც ეკიპაჟის, ისე ეკიპაჟის გარეშე.

საჰაერო მოძრაობის კონტროლის პროაქტიული მიდგომის იდეა, რა თქმა უნდა, ახალი არ არის. ეს არის ზუსტად ის, რაც მოხდა ტრადიციული, ხმელეთის საჰაერო მოძრაობის კონტროლთან დაკავშირებით. საჰაერო მიმოსვლის მონიტორინგისა და კონტროლის წესების შემუშავების პირველი სერიოზული მცდელობები გაჩნდა 1922 წელს, 1919 წლის პირველი საერთაშორისო საჰაერო კონვენციიდან რამდენიმე წლის შემდეგ. პირველი ადამიანი, რომელსაც შეეძლო ოფიციალურად ეწოდებინა საკუთარი თავი, როგორც საჰაერო მოძრაობის პროფესიონალი მაკონტროლებელი, არჩი ლიგა სენტ-ლუისიდან, მისური, დაიწყო მუშაობა 1929 წელს. მიუხედავად იმისა, რომ საჰაერო მგზავრობა იმ დროს იწყებოდა აფრენას (გასასვლელი ნახევრად განზრახული), ის ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპზე იყო იმასთან შედარებით, რაც გახდებოდა. თან 173000 მგზავრი ფრენა აშშ-ში 1929 წელს, შედარებით 926 მილიონი მგზავრი ტრანსპორტირება 2019 წელს, ცა არ იყო ხალხმრავალი. მიუხედავად ამისა, ჩათვალეს, რომ გამოსავალი იყო საჭირო - თუნდაც ის დაფუძნებული ყოფილიყო პროგნოზირებულ ზრდაზე.

"მე მოვდივარ ასტეროიდების თვალთვალის სამყაროდან"

როგორც ამბობენ, პირველი ნაბიჯი ნებისმიერი პრობლემის გადასაჭრელად არის იმის აღიარება, რომ თავიდანვე პრობლემა არსებობს. თუმცა, როდესაც საქმე ეხება ამ სირთულის პრობლემის გადაჭრას, პრობლემის აღიარება შორს არის ყველაზე დიდი დაბრკოლებისგან. საბედნიეროდ, თავდაპირველად, რედიმ თქვა, რომ მრავალი თანამედროვე ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება დედამიწიდან ობიექტების თვალყურის დევნებისთვის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მთვარის ორბიტების თვალყურის დევნებისთვის.

რედი და მისი სტუდენტები მთვარის და პლანეტარული ლაბორატორიაში იყენებენ სპეციალურ სენსორებს უნივერსიტეტის ბიოსფერო 2 კვლევით დაწესებულებაში ცისმთვარის ობიექტების დასახასიათებლად. აღჭურვილობის ეს კომპლექტი მოიცავს მრავალ ტელესკოპს, რომლებიც ეძღვნება კოსმოსური დომენის ცნობიერებას, მათ შორის ერთი, რომელიც ააშენა არიზონას უნივერსიტეტის საინჟინრო ბაკალავრიატის ჯგუფმა.

„ბევრი რამის გაკეთება შეიძლება [მიწაზე დაფუძნებული ოპტიკური ტელესკოპებით], რომლებიც უკვე გვაქვს გეოსტაციონარული ნივთების გასაკეთებლად“, - თქვა რედიმ. ”უბრალოდ ისინი უფრო მკრთალი არიან, ასე რომ თქვენ უნდა გაამჟღავნოთ სურათი დიდი ხნის განმავლობაში და გადაიღოთ სურათი, რომელიც უფრო ღრმაა.”

მისივე წარმომავლობა, მან აღნიშნა, „უპირველეს ყოვლისა პლანეტარული თავდაცვას აკეთებს“. „მე მოვდივარ ასტეროიდების თვალთვალის სამყაროდან, ამიტომ ა ბევრი ინსტრუმენტი, რომელსაც ჩვენ ამ კონკრეტულ პრობლემას ვიყენებთ, ეყრდნობა პლანეტარული თავდაცვის ინსტრუმენტებსა და ტექნოლოგიებს“, - განაცხადა მან განმარტა. „ასტეროიდების საზოგადოება ათწლეულების განმავლობაში ადევნებდა თვალყურს მართლაც პატარა ობიექტებს, დედამიწიდან შორს. ჩვენ ვიყენებთ უამრავ პროგრამულ უზრუნველყოფას და ტექნიკას [ამ პროექტისთვის].”

მინდა ვიყო მთვარის მოდელი

ამ პროექტის საბოლოო მიზანი - და ის უკვე უფრო შორს არის, ვიდრე თქვენ ფიქრობთ - არის მოდელის შექმნა, რომელიც ზუსტად აჩვენებს მთვარის გარშემო მოძრავ ობიექტს. შემდეგ ის ხაზს უსვამს შესაძლო კავშირებს (ავარიის გამომხატველი ტერმინი) ამ ობიექტებსა და აქტიურ დატვირთვას შორის. რედიმ თქვა, რომ ინსტრუმენტი გამოყენებული იქნება წლევანდელი Artemis 1-ის გაშვებაNASA-ს სუპერმძიმე გამშვები მანქანის დებიუტი, რომლის მიზანია მთვარის რეტროგრადულ ორბიტაზე გაუგზავნებელი კოსმოსური ხომალდი Orion.

მკვლევარები ასევე გახდიან თავიანთ მოდელს კერძო კოსმოსური კომპანიებისთვის. „თუ მწარმოებელი მოვა ჩვენთან და გვეტყვის: „ჰეი, ჩვენ ვასრულებთ ამ მისიას მთვარეზე, შეგიძლიათ შეამოწმოთ კავშირები?“ დიახ, რა თქმა უნდა“, - თქვა რედიმ. „ეს არის სერვისი, რომელსაც ჩვენ გაგიწევთ. ჩვენ გვინდა, რომ თავიდან ავიცილოთ ნამსხვრევების შექმნა. ჩვენთვის უფრო მეტი სამუშაოა ბევრი რამის თვალყურის დევნება. არა იმიტომ, რომ ზარმაცები ვართ, მაგრამ თუ შევძლებთ ამის თავიდან აცილებას და [მთვარის ორბიტას] სისუფთავეს შენარჩუნებას, ეს ყველასთვის უკეთესია.”

კარგი კითხვაა, რამდენი ძალაუფლება ექნება კოსმოსური მოძრაობის კონტროლის სისტემას, როგორიცაა ეს. ვთქვათ, არგუმენტის გულისთვის, რომ ჩინური თანამგზავრი წარმოადგენს შესაძლო ეგზისტენციალურ საფრთხეს ამერიკული კოსმოსური გაშვება - ან, როდესაც ეს საჰაერო სივრცე უფრო დასახლებული ხდება, შესაძლებელია ორი ხომალდის რისკი შეჯახება. ვინ შეიძლება იყოს ის, ვინც ამტკიცებს გავლის უფლებას ქათმის შესაძლო არამიწიერ თამაშში? მძიმე კითხვა. ”მე არ ვფიქრობ, რომ ჩვენ გვაქვს რაიმე აღსრულების შესაძლებლობა”, - თქვა რედიმ. ”ეს უფრო აკადემიური სავარჯიშოა [ახლავე].”

კიდევ ერთი სამომავლო გამოწვევა, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის ამოხსნილი, შეიძლება მოიცავდეს რეალური კოსმოსური მისიების გაშვებას დამატებითი ორბიტალური აქტივები, რომლებსაც შეუძლიათ დედამიწიდან უხილავი ტერიტორიების მონიტორინგი, მაგალითად, უკან დამალული ობიექტები მთვარე. (ვინ იცის: ეს შეიძლება იყოს საცდელი გაშვება მსგავსი ინიციატივებისთვის სხვა პლანეტებზე, როგორიცაა მარსი, რომელიც მათი მონიტორინგის სირთულის გამო სრულიად ახალი ინფრასტრუქტურის მოწყობას საჭიროებს Დედამიწა. ”ვფიქრობ, ჩვენ უკვე ვგეგმავთ რაღაცის გაკეთებას მარსის ირგვლივ კოსმოსური მოძრაობის მართვის შესახებ,” - თქვა მან.)

თუმცა, ამ დროისთვის გუნდი ბედნიერი იქნება, თუ კონცეფციის ეს მტკიცებულება აჩვენებს მის ღირებულებას, როგორც ინსტრუმენტი ჩვენი მუდმივი კოსმოსური ინტერესების მხარდასაჭერად - და აღადგენს მთვარით აღფრთოვანებას.

”ჩვენი მიზანია დავამყაროთ ეს და ვაჩვენოთ, რომ მსგავსი რამ შეიძლება შენარჩუნდეს და შეიძლება სასარგებლო იყოს”, - თქვა რედიმ. ”მაშინ ჩვენ მას გადავცემთ იმ ადამიანებს, რომლებსაც აქვთ რეალური პასუხისმგებლობა ამის შენარჩუნებაზე.”

რედაქტორების რეკომენდაციები

• სანაპიროზე ამორეცხილი მანქანის ზომის ობიექტი შესაძლოა კოსმოსური ნაგავი იყოს
• უყურეთ NASA-ს ახალი მზის მასივის გაშლას კოსმოსურ სადგურზე
• NASA ახორციელებს კრიტიკულ ტესტებს Artemis V მთვარის რაკეტისთვის
• ჯეფ ბეზოსის Blue Origin-მა საბოლოოდ მიიღო სასურველი მთვარის კონტრაქტი
• კოსმოსური უსარგებლო გაწმენდის მისია უზრუნველყოფს კოსმოსში გამგზავრებას