Зоряний шлях. Прогноз космічного майбутнього на 200 років

Частина перша: найближче майбутнє - 2020-2030

На початку нового десятиліття людина повернеться в навколомісячному простір, в ході здійснення програми NASA «Гнучкий шлях» (Flexible Path). Нова американська надважка ракета Space Launch System (SLS), перший пуск якої запланований на 2018 рік, в цьому допоможе. Корисне навантаження - 70 т на першому етапі, до 130 т на наступних. Нагадаю, у російського «Протона» корисне навантаження лише 22 т, у новій «Ангари-А5» - близько 24 т. В США також будується державний космічний корабель Orion.

SLS, Еastnews

Американські приватники забезпечать доставку астронавтів і вантажів на МКС. Спочатку два корабля - Dragon V2 і CST-100, потім підтягнуться й інші (можливо, крилаті - наприклад, Dream Chaser не тільки у вантажному, але і в пасажирському варіанті).

МКС будуть експлуатувати як мінімум до 2024 року (можливо і довше, особливо російський сегмент).

Потім NASA оголосить конкурс на нову навколоземну базу, в якому переможе, ймовірно, Bigelow Aerospace з проектом станції з надувними модулями.

Можна прогнозувати до кінця 2020-х років наявність на орбіті кількох приватних пілотованих орбітальних станцій різного призначення (від туризму до орбітальної збірки супутників).

З використанням важкої ракети (з вантажопідйомністю трохи більше 50 т, іноді її класифікує як надважку) Falcon Heavy і Dragon V2, зроблених в фірмі Ілона Маска, цілком вірогідні туристичні польоти на орбіту навколо Місяця - не просто обліт, а саме робота на навколомісячної орбіті - ближче до середини 2020-х.

Також ближче до середини-кінця 2020-х імовірний конкурс від NASA на створення місячної транспортної інфраструктури (приватні експедиції і приватна місячна база). За недавно опублікованими оцінками приватникам буде потрібно близько $ 10 млрд державного фінансування, щоб повернутися на Місяць в найближче (менше 10 років) час.

Макет місячної бази приватної компанії Bigelow Aerospace, Еastnews

Таким чином, «Гнучкий шлях» веде NASA на Марс (експедиція до Фобоса - на початку 30-х, на поверхню Марса - тільки в 40-х, якщо не буде потужного прискорює імпульсу від суспільства), а низьку навколоземну орбіту і навіть Місяць віддадуть приватному бізнесу.

Крім того, будуть введені в дію нові телескопи, які дозволять знайти не тільки десятки тисяч екзопланет, але і виміряти прямим спостереженнями спектри атмосфер найближчих з них. Ризикну припустити, що до 30-го року будуть отримані докази існування позаземного життя (киснева атмосфера, ІК-сигнатури рослинності і т.д.), і знову виникне питання про Великий фільтрі і парадоксі Фермі.

Відбудуться нові польоти зондів до астероїдів, газовим гігантам (до супутника Юпітера Європі, до супутників Сатурна Титану і Енцелада, а також до Урану або Нептуну), з'являться перші приватні міжпланетні зонди (Місяць, Венера, можливо, і Марс з астероїдами).

Розмови про видобутку ресурсів на астроїда до 30-го року так і залишаться розмовами. Хіба що приватники проведуть спільно з державними агентствами невеликі технологічні експерименти.

Почнуть масово літати туристичні суборбітальні системи - сотні людей побувають на кордоні космосу.

Вступна заставка серіалу «Простір»: схематичне зображення поширення людства по Сонячній системі

Китай на початку 20-х побудує свою багатомодульні орбітальну станцію, а до середини - кінця десятиліття здійснить пілотований обліт Місяця. Також запустить безліч міжпланетних зондів (наприклад, китайський марсохід), але на перше місце в космонавтиці вийде. Хоча і буде перебувати на третьому-четвертому - відразу за США і великими приватниками.

Росія в кращому випадку збереже «прагматичний космос» - зв'язок, навігацію, дистанційне зондування Землі, а також радянську спадщину по пілотованої космонавтики. До російського сегменту МКС літатимуть космонавти на «Союзах», і після виходу США з проекту, ймовірно, російський сегмент утворює окрему станцію - набагато менше радянського «Миру» і навіть менше китайської станції. Але цього вистачить, щоб зберегти галузь. Навіть за коштами виведення Росія відкотиться на 3-4 місце. Але цього буде вистачати, щоб виконувати завдання народно-господарського значення. У найгіршому варіанті після завершення експлуатації МКС Пілотований напрямок в космонавтиці в Росії буде повністю закрито, а в найбільш оптимістичному варіанті - буде оголошена місячна програма з реальними (а не в середини 2030-х) термінами і чітким контролем, що дозволить вже в середині 2020- х провести висадки на Місяць. Але такий сценарій, на жаль, малоймовірний.

До клубу космічних держав приєднаються нові країни, в тому числі кілька країн з пілотованими програмами - Індія, Іран, навіть Північна Корея. І це не кажучи про приватні фірми: пілотованих орбітальних приватних апаратів до кінця десятиліття буде багато - але навряд чи більше десятка.

Безліч невеликих фірм створить свої надлегкі і легкі ракети. Причому деякі з них поступово будуть нарощувати корисне навантаження - і виходити в середні і навіть важкі класи.

Принципово нових засобів виведення не з'явиться, люди будуть літати на ракетах, однак багаторазовість перших ступенів або порятунок двигунів стануть нормою. Ймовірно, будуть проводитися експерименти з аерокосмічними багаторазовими системами, новими паливами, конструкціями. Можливо, до кінця 20-х буде побудований і почне літати одноступінчатий багаторазовий носій.

Частина друга: перетворення людства в космічну цивілізацію - від 2030 до кінця XXI століття

На Місяці безліч баз - як державних, так і приватних. Природний супутник Землі використовується як ресурсна база (енергія, лід, різні складові реголіту), досвідчений і науковий полігон, де перевіряються космічні технології для далеких польотів, в затінених кратерах розміщені інфрачервоні телескопи, а на зворотному боці - радіотелескопи.

Місяць включена в земну економіку - енергія місячних електростанцій (поля сонячних батарей і сонячних концентраторів побудованих з місцевих ресурсів) передається як на космічні буксири в навколоземному просторі, так і на Землю. Розв'язана задача доставки речовини з поверхні Місяця на низьку навколоземну орбіту (гальмування в атмосфері і захоплення). Місячний водень і кисень використовується в навколомісячному і навколоземних заправних станціях. Звичайно, все це тільки перші експерименти, але вже на них приватні фірми роблять стану. Гелій-3 поки видобувається тільки в невеликих кількостях для експериментів пов'язаних з термоядерними ракетними двигунами.

На Марсі - наукова станція-колонія. Спільний проект «приватників» (в основному - Ілона Маска) і держав (в основному - США). Люди мають можливість повернутися на Землю, однак багато відлітають в новий світ назавжди. Перші експерименти щодо можливого тераформуванні планети. На Фобос - перевалочна база для важких міжпланетних кораблів.

Марсіанська база, Еastnews

По всій Сонячній системі безліч зондів, мета яких - підготовка до освоєння, пошук ресурсів. Польоти швидкісних апаратів з ядерними енергодвігательнимі установками в пояс Койпера до недавно виявленому газовому гігантові - дев'ятою планеті. Ровери на Меркурії, аеростатні, плаваючі, літаючі зонди на Венері, вивчення супутників планет-гігантів (наприклад, підводні човни в морях Титана).

Розподілені мережі космічних телескопів дозволяють фіксувати екзопланети прямим наглядом і навіть скласти карти (дуже низького дозволу) планет у найближчих зірок. У фокус гравітаційної лінзи Сонця відправлені великі автоматичні обсерваторії.

Розгорнуто і працюють одноступінчасті багаторазові засоби виведення, на Місяці активно використовуються не ракетні способи доставки вантажів - механічні і електромагнітні катапульти.

Літає безліч туристичних космічних станцій. Є кілька станцій - наукових інститутів з штучної гравітацією (станція-тор).

Важкі пілотовані міжпланетні кораблі не тільки досягли Марса і забезпечили розгортання на Червоній планеті бази-колонії, але і активно досліджують пояс астероїдів. Безліч експедицій відправлено до навколоземних астероїдів, здійснена експедиція на орбіту Венери. Почалася підготовка до розгортання дослідницьких баз у планет-гігантів - Юпітера і Сатурна. Можливо, планети-гіганти стануть метою першого випробувального польоту міжпланетного корабля з термоядерним двигуном з магнітним утриманням плазми.

Запуск метеозонда на Титані

У космонавтиці активно застосовуються досягнення біології, адже генетичні модифікації дозволяють позбутися від безлічі проблем, викликаних невагомістю і радіацією. Прискорюється адаптація до нових умов (зниженої гравітації Місяця і Марса). Створені системи життєзабезпечення з високим ступенем замкнутості (95-98% по масі). Ведеться розробка синтетичної життя - «вакуумних квітів», які видобувають цінні ресурси з астероїдів.

Частина третя: світле космічне майбутнє - XXII століття і далі

Магнітні катапульти Меркурія вистрілюють ресурси, лазерні навколосонячні установки використовуються для передачі енергії по всій Сонячній системі і для розгону сонячних вітрильників - перші зонди відправлені в хмару Оорта і до найближчих зірок.

У космосі живуть і працюють мільйони постлюдей (зовнішній вигляд багатьох з них сильно відрізняється від звичайної людини).

Десятки тисяч мешканців літаючих міст Венери. Генетично модифіковані колоністи здатні працювати на поверхні планети в легких скафандрах. Проводяться експерименти по тераформуванні цієї планети.

У космосі, в точках Лагранжа у Місяця - бази міжпланетних кораблів, колонії О'Ніл, телескопи, бойові платформи.

На Місяці гігантські міста під куполами, заводи, електростанції.

Перший етап терраформирования Марса завершено - на поверхні можна перебувати в кисневих масках, є рідка вода. Пил з атмосфери прибрана. Нове небо Марса - темно-фіолетове.

У астероидном поясі гігантські верфі, заводи, колонії-міста всередині астероїдів. Ведеться активна видобуток ресурсів (які, як правило, тут же і потре ** яются).

Будівництво космічного поселення з астероїдного матеріалу

У Юпітера за радіаційними поясами - наукова орбітальна станція-тор, на якій працюють сотні вчених. Тимчасові бази є і на супутниках Юпітера.

На Титані у Сатурна - великі бази, фактично колонії. В атмосфері Сатурна активно ведеться видобуток гелію-3.

Невеликі наукові бази діють в системах Урана і Нептуна. У поясі Койпера ведеться активна дослідницька діяльність - одночасно працює десяток важких термоядерних міжпланетних кораблів.

Земля поступово перетворюється в заповідник - все більш суворі закони і квоти. Велика частина промисловості перенесена на Місяць, орбіту, астероїди. На Землі залишилися звичайні люди - ті, хто з релігійних чи інших міркувань хочуть тут постаріти і вмерти.

Завершено будівництво екваторіального пускового кільця - проблема з доставкою вантажів з глибокого гравітаційного колодязя Землі практично вирішена.

Наступний крок - зірки! Якщо закони нашого всесвіту не дозволяють переміщатися швидше за світло, то до зірок полетять «ембріони і ідеї» на «повільних» кораблях - зі швидкістю 1/10 швидкості світла. На сотні років затягнеться перший етап експансії в Галактику. Однак для постлюдей і тисяча років не буде здаватися великим терміном. Нові кораблі будуть ставати все швидше, поки не з'являться субсветовікі покривають міжзоряні безодні за лічені роки, а по корабельному часу - і того швидше.

Якщо ж подорожі швидше за швидкість світла можливі (наприклад, у вигляді міхура Алькубьерре), то експансія в Галактику може початися навіть раніше освоєння Сонячної системи. Може бути, вже в XXI столітті - але це вже зовсім інша історія.

Колонія на Титані. Штучне Сонце в небі і синтетична життя, перетворює атмосферу на поверхні

Читати в блозі автора: http://users.livejournal.com/---lin---/392538.html