Anti-Schwerkraft, Wärmestrahlen und Ätherstädte - im vergangenen Jahrhundert hat es nicht an Ideen für die Erforschung des Weltraums gefehlt. Vieles, wovon Wissenschaftler und Science-Fiction-Autoren träumten, wurde wahr, wenn auch nach unterschiedlichen technischen Prinzipien. In den Weltraum zu fliegen ist heute ein gewöhnliches Ereignis. Trotzdem hat das menschliche Bein den Mond noch nicht betreten. Über welche Weltraumprojekte umgesetzt wurden und wo wir nach Brüdern suchen sollten - im Material von RIA Novosti.
Flüge zum Mond
Der französische Schriftsteller Jules Verne widmete der Raumfahrt zwei Romane: "Von einer Kanone zum Mond" (1865) und "Rund um den Mond" (1869). In den USA nach dem Bürgerkrieg beschließen Mitglieder des Kanonenclubs, einen hohlen Metallschalenwagen mit drei Reisenden zum natürlichen Satelliten der Erde zu schicken. Die zweite kosmische Geschwindigkeit wird ihm mit Hilfe einer Ladung Schießpulver gegeben, die in einer unterirdischen Mine explodiert ist. Sauerstoffreserven im Flug werden durch chemische Reaktionen mit Berthollet-Salz und Natronlauge aufgefüllt.
In The First Men on the Moon, veröffentlicht 1901, schickte der englische Science-Fiction-Autor H. G. Wells Menschen in einer Kapsel aus mysteriösem Cavorite-Material, das den Gesetzen der Schwerkraft widerspricht, in den Weltraum. Das Schlüsselwort, das aus Metallen mit einer Beimischung einiger gasförmiger Substanzen synthetisiert wurde, ließ keine Art von "Strahlungsenergie" sowie die Schwerkraft durch.
Tatsächlich erschien 1959 die erste Raumstation auf dem Mond - es war das sowjetische Raumschiff Luna-2. Zehn Jahre später waren Leute dort. Die Technologie stellte sich als anders heraus - Düsentriebwerke. Aber wenn die Antigravitation eine Fantasie bleibt, kann das Projektilauto von Jules Verne in einem Gerät namens Railgun implementiert werden.
Ein weiterer Weg, um das Gravitationsfeld zu überwinden, ist der Weltraumaufzug, den der russische Wissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky Ende des 19. Jahrhunderts erstmals vorgeschlagen hatte. Heutzutage ist die Idee theoretisch gut begründet: Wenn Sie ein Ende des Kabels beispielsweise mit Hilfe eines Asteroiden über der geostationären Umlaufbahn und das andere Ende der Erdoberfläche an der Erdoberfläche befestigen, können Sie einen Aufzug starten und Fracht über die Grenzen hinaus in die Umlaufbahn oder weiter befördern.
„Der Weltraumaufzug wird - wie ein stationäres Kabeltransportsystem - niemals auf der Erde gebaut werden. Es gibt viele technische Hindernisse, aber vor allem gibt es keine Aufgaben, die ein solcher Aufzug lösen würde. Damit die Lieferung von Fracht mit einem Aufzug in die Umlaufbahn genauso viel kostet wie bei herkömmlichen Raketen, müssen zwei Millionen Kilogramm pro Jahr in den Weltraum geschickt werden, dh etwa sechs Tonnen pro Tag. Um die Stabilität des Aufzugs aufrechtzuerhalten, ist es außerdem erforderlich, die gleiche Anzahl von Tonnen auf die Erde abzusenken. Die Lösung für welche Aufgabe oder welches Problem erfordert möglicherweise das Anheben in den Weltraum und die tägliche Rückgabe von sechs Tonnen Fracht?
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Das Gleiche gilt für die Railgun: Tatsächlich handelt es sich um eine Kanone, und nicht jede Ladung kann aufgrund ihrer hohen Stoßüberlastung mit ihrer Hilfe gestartet werden, und diejenigen, die mit herkömmlichen Raketen billiger geliefert werden können. Aber ich bin sicher, dass das Konzept eines Haltesystems und einer elektromagnetischen Kanone außerhalb der Erde nützlich sein wird, wenn eines Tages wirklich die Massenerkundung von Mond, Mars und Asteroiden beginnt “, kommentiert Anton Pervushin, Science-Fiction-Autor, Spezialist für Astronautik bei RIA Novosti.
Gibt es Leben auf dem Mars?
Im späten 19. Jahrhundert entdeckte der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli ein Netzwerk geradliniger Kanäle auf dem Mars. Es wurde vermutet, dass sie von intelligenten Wesen erschaffen wurden, deren Zivilisation ein hohes Niveau erreicht hat.
Als HG Wells diese Idee entwickelte, schrieb er den Roman "Krieg der Welten" über die Invasion der Bewohner des Roten Planeten auf der Erde. Die Marsmenschen kamen in Metallzylindern an und handelten sofort aggressiv. Sie zerstörten die Menschen, die sich mit Hilfe eines Wärmestrahls trafen, dessen modernes Analogon, der Laser, fast ein halbes Jahrhundert später erfunden wurde.
Nun wurde die Natur der Mars-Kanäle enthüllt. Es stellte sich heraus, dass es sich um eine optische Täuschung handelte, die durch hochpräzise Fotografie der Planetenoberfläche von Raumfahrzeugen aus bestätigt wird.
Anzeichen für intelligentes Leben und allgemein für etwas, das auf dem Roten Planeten lebt, wurden noch nicht gefunden. Trotzdem gilt der Mars als vielversprechend für die Suche nach außerirdischem Leben. Der sowjetische Biochemiker Norayr Sissakian, der Begründer der sowjetischen Weltraummedizin, sprach bereits Mitte der 1960er Jahre darüber. Nach modernen Daten ist es am wahrscheinlichsten, Lebenszeichen auf der Nordhalbkugel des Planeten zu erkennen, die in der Antike von einem riesigen Ozean aus flüssigem Wasser bedeckt war.
Raketenraketen und die Kolonisierung des Mars
Die Idee, dass Düsentriebwerke ein Raumschiff mit Menschen in die Erdumlaufbahn oder darüber hinaus bringen, wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Konstantin Tsiolkovsky begründet. Das 1918 veröffentlichte Buch Out of the Earth beschreibt die Reise des Menschen zum Mond im Jahr 2017 in einem hausgemachten 100-Meter-Gerät, das aus 20 Raketenraketen besteht. Es gab eine Garderobe, Quarzfenster und eine Außenhaut aus einem sehr feuerfesten Material.
Tsiolkovsky sorgte für ein lebenserhaltendes System und Raumanzüge für den Weltraumspaziergang sowie für Kammern mit Flüssigkeit, in denen die Passagiere während des Starts vor Überlastungen gerettet wurden. Er beschrieb ausführlich das Gewächshaus an Bord, das Raumfahrer mit Sauerstoff und pflanzlicher Nahrung versorgte. Sie kommunizierten mit der Erde über Telegramme. Die erste Nachricht von der Rakete wurde übrigens am 10. April gelesen. Tsiolkovsky hätte fast das Datum erraten, an dem die ganze Welt jetzt den Tag der Kosmonautik feiert.
Fast alles aus dem Buch, mit Ausnahme von Kolonisten, die andere Planeten besiedeln, wurde bereits umgesetzt.
Das Konzept der Weltraumbiosphäre wurde in einer Reihe sowjetischer Experimente "Bios" in Krasnojarsk getestet. 1964 begannen sie mit der Schaffung eines geschlossenen Ökosystems, das die Menschen aufgrund des Anbaus von Mikroalgen für lange Zeit mit Wasser und Sauerstoff versorgen kann. Bald wurde das Experiment durch ein Phytotron ergänzt, in dem Gemüse und Getreide angebaut wurden. Die Bios-3-Installation, die 1972-1973 am Institut für Biophysik des Sibirischen Zweigs der Russischen Akademie der Wissenschaften errichtet wurde, stellte einen Rekord für die Dauer der Isolation von Menschen auf. Drei Experimentatoren verbrachten sechs Monate in der Einrichtung.
Im Jahr 2011 wurde ein ähnliches Experiment am Institut für medizinische und biologische Probleme der Russischen Akademie der Wissenschaften zur Vorbereitung eines interplanetaren Fluges organisiert. Die Besatzung verbrachte 520 Tage mit der Mars-500-Installation.
Pläne für die Erforschung des Mars wurden kürzlich von Elon Musk, dem Gründer des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX, angekündigt. Er wird 2022 ein Schiff zum Roten Planeten schicken und dort eine Glaskuppel für die Kolonialisten, ein Gewächshaus und ein Kraftwerk bauen. Sein Ziel ist es, eine Millionärsstadt auf dem Mars zu schaffen, die sich selbst tragen kann.
„Dies ist bisher eine reine Utopie. SpaceX hat keine Erfahrung damit, selbst das einfachste Raumschiff mit einer Besatzung zu starten, keine Erfahrung mit dem Andocken. Das Projekt eines riesigen Schiffes ist nur ein schönes Bild, niemand ist ernsthaft mit seinem Bau beschäftigt. Das Problem der weichen Landung einer derart sperrigen Struktur auf dem Mars wurde nicht gelöst. Niemand ist jemals vom Mars selbst abgehauen. All dies wird Jahrzehnte dauern, nicht Jahre. Und dann stellt sich die Hauptfrage: Wer wird die ganze Zeit für das "Bankett" bezahlen, ohne die Chance zu haben, Gewinn zu erzielen? Elon Musk ist ein ausgezeichneter Ingenieur und Unternehmer, er wird die Welt mehr als einmal überraschen, aber der Mars ist auf absehbare Zeit zu hart für ihn “, sagt Pervushin.
Mikroben im Weltraum
Die Hypothese, dass lebende Materie im Weltraum existiert und von Planet zu Planet wandert, trat Mitte des 19. Jahrhunderts in den wissenschaftlichen Kreislauf. Dies nennt man Panspermia - eine Mischung verschiedener Samen auf Griechisch. Theoretisch wurde die Möglichkeit der Raumübertragung von Mikroben in Form von Spermien oder Sporen durch die Kraft des leichten Drucks von Svante Arrhenius, einem schwedischen Chemiker, begründet.
Nach dieser Hypothese kamen Spermien auf die Erde und ließen Leben entstehen. Der sowjetische Wissenschaftler Vladimir Vernadsky glaubte, dass das Leben im Universum von Meteoriten getragen wurde. Der Chemiker Alexander Oparin glaubte im Gegenteil, dass lebende Materie in einem frühen Stadium der Entstehung der Erde in chemischen Reaktionen gebildet werden könnte. Seine Experimente zur Synthese organischer Moleküle, aus denen eine lebende Zelle und Proteine bestehen, dienten als wissenschaftliche Grundlage für die Theorie der Abiogenese - die spontane Erzeugung von Leben auf dem Planeten. Bisher gehören jedoch sowohl Panspermie als auch Abiogenese zur Kategorie der wissenschaftlichen Konzepte, die auf klare, direkte Beweise warten.
„Die Bestätigung der Panspermie-Hypothese wird an der Frage nach dem Ursprung des Lebens nichts grundlegend ändern. Selbst wenn das Leben an einem anderen Ort entstanden ist, muss man immer noch herausfinden, wie es entstanden ist. Nehmen wir an, wir erfahren morgen, dass die ersten Mikroorganismen vom Mars zur Erde geflogen sind - dies wird das Problem nur noch verwirrender machen. Auf der anderen Seite wird sich viel ändern, wenn wir Spuren eines grundlegend anderen Lebens finden: Der biologische Geozentrismus muss ein für alle Mal aufgegeben werden, und die unglaublichsten Theorien über das Leben im Universum werden nicht fantastisch sein “, fährt Pervushin fort.
Die Suche nach Spuren intelligenter Wesen, lebender Materie, einschließlich Fossilien, geht in mehrere Richtungen gleichzeitig weiter: die Untersuchung von Meteoriten, Mond- und Marsboden, die Identifizierung von flüssigem Wasser auf Planeten, die Beobachtung der Planeten des Sonnensystems mithilfe von Raumfahrzeugen, die Entdeckung von Exoplaneten - erdähnlichen Welten außerhalb des Sonnensystems.
Experimente zur Synthese lebender Materie unter Laborbedingungen und zur Untersuchung der Lebensfähigkeit von Mikroben auf der ISS werden ebenfalls verbessert. Auch das SETI-Projekt - die Suche nach Funksignalen intelligenter Wesen im Weltraum - wurde nicht vergessen. Und 2016 präsentierte der russische Geschäftsmann Yuri Milner zusammen mit dem Physiker Stephen Hawking Breakthrough Starshot, ein Projekt zum Start einer Reihe von Nanosatelliten für das nächstgelegene Sternensystem Alpha Centauri, bei dem ein Exoplanet entdeckt wurde.
„Um die Milner-Hawking-Sonde zu beschleunigen, ist eine Laserinstallation erforderlich, die 100 Gigawatt Energie verbraucht. Ein Gigawatt Energie ist die Kapazität eines ganzen Blocks eines Kernkraftwerks. Die ganze Krim verbraucht so viel. Wie kann man so viel Energie erzeugen und speichern? Aus irgendeinem Grund denken die Autoren des Projekts nicht einmal darüber nach, aber ohne Energie wird es keinen Flug geben “, sagt der Experte.
Künstliche Planeten
Konstantin Tsiolkovsky war einer der ersten, der bewohnbare Wohnungen im Weltraum baute. Er stellte sie sich in Form von Zapfen vor, deren Basis der Sonne zugewandt war, um die Wärmeenergie abzufangen. Die miteinander verbundenen Zapfen bilden „Ketten ätherischer Städte“, in denen Gewächshäuser das ganze Jahr über grün sind. Der Wissenschaftler hoffte, dass die Menschen das Sonnensystem mit Hilfe von ätherischen Städten kolonisieren würden.
1960 schlug der amerikanische Physiker Freeman Dyson die Idee einer künstlichen Kugel vor, die einen Stern umgibt, um das Beste aus seiner Energie herauszuholen. Der Durchmesser der Kugel beträgt ungefähr 150 Millionen Kilometer, die Substanz des gesamten Planeten wird für den Bau ausgegeben. Der Mensch ist durchaus in der Lage, seine innere Oberfläche bewohnbar zu machen und so das Problem der Überbevölkerung der Erde zu lösen.
Für einen externen Beobachter sehen Dyson-Kugeln wie starke Infrarotstrahlungsquellen aus, was bedeutet, dass sie von Boden- und umlaufenden Teleskopen erfasst werden können. Die allerersten Ergebnisse solcher Beobachtungen zeigten mehrere vielversprechende Objekte im Weltraum. Sie wurden im Buch „Universum. Ein Leben. Grund Sowjetischer Astronom Iosif Shklovsky.
Nach der 1964 entwickelten Klassifikation des Radioastronomen Nikolai Kardaschew ist eine Typ-II-Zivilisation in der Lage, eine Dyson-Kugel aufzubauen, dh ein grundlegend neues technologisches Entwicklungsniveau erreicht zu haben und enorme Mengen an Energie zu verbrauchen. Eine Zivilisation vom Typ III wird in der Lage sein, die Ressourcen und die Energie der gesamten Galaxie zu nutzen.
Berichte über Kandidatenobjekte für die Rolle von Dyson Spheres erregen gelegentlich die Öffentlichkeit. Seit drei Jahren beobachten US-Astronomen den Stern KIC 8462852 im Sternbild Cygnus, der auf mysteriöse Weise flackert, was auf die Existenz einer künstlichen Kugel um ihn herum hinweisen könnte.
Tatiana Pichugina