มนุษยชาติจะสามารถควบคุมระบบสุริยะได้หรือไม่?

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ที่ไหนและทำไมเราถึงยังบินได้ สิ่งที่จะให้ประโยชน์แก่เราในทางปฏิบัติ และการสำรวจที่มีคนบังคับควรถูกหยิบยกเป็นภารกิจสำคัญเสมอหรือไม่ โดยหลักการแล้วรายการวัตถุอวกาศที่น่าสนใจสำหรับชาวโลกนั้นง่ายต่อการจินตนาการ

ก่อนอื่นเราต้องบินต่อไปในที่ที่เราบินไปแล้ว แต่เราไม่รู้อะไรเลยจริงๆ วันนี้มีข้อกำหนดเบื้องต้นทางเทคนิคทั้งหมดสำหรับการสำรวจดวงจันทร์และไม่มีอุปสรรคใด ๆ ยกเว้นเรื่องการเงิน ดวงจันทร์อยู่ใกล้แต่เราไม่ค่อยรู้ว่าจะพบสิ่งที่มีประโยชน์อะไรที่นั่น

ใช่ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีน้ำแข็งบนดาวเทียมของเรา และนี่เป็นสิ่งที่ดีสำหรับการจัดฐานดวงจันทร์ในอนาคต มีฮีเลียม-3 ซึ่งเป็นสารที่แทบไม่มีอยู่บนโลก จริงอยู่ความต้องการนั้นจะถูกกำหนดโดยความก้าวหน้าในด้านพลังงานแสนสาหัส แต่เราไม่รู้เลยว่าเกิดอะไรขึ้นในลำไส้ของดวงจันทร์ลึกกว่าสามเมตร

แต่เป็นที่ทราบกันดีว่ามีเงื่อนไขสำหรับการอยู่รอดของจุลินทรีย์บนบก และใครจะไปรู้ บางทีดาวกลางคืนของเรากำลังซ่อนชีวิตดั้งเดิมของตัวเองไว้ในส่วนลึก นี้ยังคงที่จะเห็น

พระจันทร์ เผื่อไว้

นอกจากงานทางวิทยาศาสตร์อย่างหมดจดแล้ว การสำรวจดวงจันทร์ยังก่อให้เกิดประโยชน์ในทางปฏิบัติต่อมนุษยชาติอีกด้วย เราสามารถสร้างพื้นที่สำรองข้อมูลที่สำคัญสำหรับมนุษยชาติได้ที่นั่น ตอนนี้ที่สฟาลบาร์มีที่เก็บเมล็ดพันธุ์ที่ระดับความลึก 130 ม. กองทุนเมล็ดพันธุ์ของพืชผลทางการเกษตรหลักจะได้รับการช่วยเหลือจากหายนะ

แต่ไม่ว่าบังเกอร์จะลึกแค่ไหน สิ่งของทั้งหมดของมันก็สามารถพินาศได้ในกรณีที่เกิดภัยพิบัติระดับโลก เช่น การชนของโลกกับดาวเคราะห์น้อย หากเราสร้างสถานที่จัดเก็บอื่นบนดวงจันทร์ โอกาสที่จะไม่สูญเสียกองทุนเมล็ดพันธุ์จะเพิ่มขึ้น

ภัยคุกคามใด ๆ จากอวกาศที่ส่งผลกระทบต่อโลกจะหลีกเลี่ยงดวงจันทร์อย่างแน่นอน เปลวสุริยะอันทรงพลังสามารถลบข้อมูลคอมพิวเตอร์ทั้งหมดออกจากสื่อที่เป็นของแข็งทั้งหมด และมนุษยชาติจะสูญเสียขุมทรัพย์ของข้อมูล ซึ่งจะทำให้กู้คืนได้ยากอย่างยิ่ง และหากคุณสร้างที่เก็บข้อมูลสำรองหลายแห่งบนดวงจันทร์ อย่างน้อยหนึ่งแห่งก็จะอยู่รอดได้: ดวงจันทร์ซึ่งแตกต่างจากโลก หมุนรอบแกนของมันอย่างช้าๆ และผลกระทบของแสงแฟลร์จะไม่เกิดขึ้นที่ด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์

ดาวอังคารเป็นเป้าหมายที่ใกล้ที่สุดรองจากดวงจันทร์สำหรับการพัฒนามนุษย์โลก และถึงแม้จะยังไม่มีใครก้าวไปที่นั่น แต่ยานสำรวจไร้คนขับที่ทำงานบนดาวเคราะห์แดงมานานหลายทศวรรษได้รวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จำนวนมหาศาล

สู่ความร้อนแผดเผาบนเรือเหาะ

เป้าหมายต่อไปในการพัฒนาคือดาวอังคาร เที่ยวบินมีราคาแพงกว่าดวงจันทร์มากและที่อยู่อาศัยค่อนข้างยากกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วเงื่อนไขจะคล้ายกับดวงจันทร์ เนื่องจากอุณหภูมิสูงและความดันบรรยากาศมหาศาล พื้นผิวของดาวศุกร์จึงไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการวิจัย แต่มีโครงการที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีเพื่อศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้โดยใช้บอลลูนมานานแล้ว

บอลลูนสามารถวางในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ได้ ซึ่งทั้งอุณหภูมิและความดันค่อนข้างเป็นที่ยอมรับสำหรับการทำงานของสถานีวิจัย ดาวพุธเป็นดาวเคราะห์ที่มีความเปรียบต่างของอุณหภูมิ ที่ขั้วโลกมีความหนาวเย็นรุนแรง (-200 °) ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรขึ้นอยู่กับเวลาของวันดาวพุธ (58, 5 วันโลก) ความผันผวนของอุณหภูมิอยู่ระหว่าง +350 ถึง -150 °

ปรอทเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอน แต่การสร้างฐานบนดาวเคราะห์ดวงนี้จะต้องขุดลงไปในพื้นดินให้ลึก 1–2 เมตร ซึ่งจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในความร้อนจัดและความหนาวเย็นที่รุนแรง และอุณหภูมิจะสูงขึ้น อยู่ในขอบเขตที่มนุษย์ยอมรับได้

ดาวเทียมของดาวเสาร์ ในขณะที่การสำรวจดาวเคราะห์ก๊าซด้วยมนุษย์เป็นไปไม่ได้ ดาวเทียมของพวกมันเป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับเที่ยวบินจากโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งไททันที่มีบรรยากาศหนาแน่นซึ่งปกป้องมนุษย์จากรังสีคอสมิก

ที่จะซ่อนจากรังสี

ดาวเทียมของดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีมหาสมุทรเป็นที่สนใจอย่างมาก เช่น ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์ไททันและเอนเซลาดัสของดาวเสาร์ เราสามารถพูดได้ว่าไททันเป็นของขวัญจากสวรรค์สำหรับมนุษย์โลก บรรยากาศที่นั่นเกือบจะเหมือนกับโลก - ไนโตรเจน แต่มีความหนาแน่นมากกว่ามาก

และนี่คือเทห์ฟากฟ้าแห่งเดียว นอกเหนือจากโลก ที่คุณสามารถอยู่ได้นานโดยไม่ต้องกลัวรังสี บนดวงจันทร์และดาวอังคาร ซึ่งแทบไม่มีชั้นบรรยากาศเลย การแผ่รังสีจะฆ่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีการป้องกันใดๆ ในหนึ่งปีครึ่ง แถบรังสีของดาวพฤหัสบดีมีพลังทำลายล้าง และใน Io, Europa, Ganymede และ Callisto บุคคลจะมีชีวิตสูงสุดสองสามวัน

ดาวเสาร์ยังมีแถบการแผ่รังสีที่ทรงพลัง แต่ในขณะที่อยู่บนไททัน ไม่มีอะไรต้องกังวล บรรยากาศปกป้องจากรังสีที่เป็นอันตรายได้อย่างน่าเชื่อถือ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนดาวเทียมน้อยกว่าแรงของโลกถึงเจ็ดเท่า ความดันบรรยากาศหนาแน่นจึงสูงกว่าแรงของโลกเพียง 1.45 เท่า

การรวมกันของแรงโน้มถ่วงต่ำกับความหนาแน่นสูงของตัวกลางที่เป็นก๊าซจะทำให้เที่ยวบินบนท้องฟ้าของ Titan ใช้พลังงานต่ำซึ่งทุกคนสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ด้วยกล้ามเนื้อเหยียบได้อย่างง่ายดาย (บนโลก มีเพียงนักกีฬาที่ได้รับการฝึกฝนแล้วเท่านั้นที่สามารถยกสิ่งของดังกล่าวเข้าสู่ อากาศ). และยังมีทะเลสาบบนไททันด้วย อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่ได้เต็มไปด้วยน้ำ แต่มีส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนเหลว (พวกมันจะเป็นประโยชน์ในการพัฒนาไททัน) เห็นได้ชัดว่าน้ำที่เป็นของเหลวบนไททันนั้นอยู่ในลำไส้เท่านั้น

บนพื้นผิว มันจะกลายเป็นน้ำแข็งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากที่นั่นเย็นมาก อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ -179 ° อย่างไรก็ตาม การรักษาความอบอุ่นบนไททันนั้นง่ายกว่าการรักษาความเยือกเย็นบนดาวศุกร์

เหล็กแต่ไม่ใช่ทอง

งานวิจัยที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือดาวเคราะห์น้อย พวกมันคุกคามโลก ดังนั้นเราจึงต้องค้นหาวงโคจรของพวกมันให้แม่นยำยิ่งขึ้น กำหนดองค์ประกอบของพวกมัน ศึกษาพวกมันในฐานะศัตรูที่มีศักยภาพ แต่สิ่งสำคัญคือดาวเคราะห์น้อยเป็นวัสดุก่อสร้างที่เข้าถึงได้มากที่สุดในระบบสุริยะสำหรับฐาน สถานี ฯลฯ

ต้องใช้เงินหลายหมื่นเหรียญในการยกสสารหนึ่งกิโลกรัมจากโลกขึ้นสู่วงโคจร ดาวเคราะห์น้อยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายใด ๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของมันนั้นน้อยมาก ดาวเคราะห์น้อยมีความหลากหลายมาก มีโลหะที่มีธาตุเหล็กและนิกเกิล และเหล็กเป็นวัสดุโครงสร้างทั่วไปของเรา มีดาวเคราะห์น้อยที่ทำจากแร่ธาตุหนาแน่นเช่นหิน นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่ประกอบด้วยวัสดุ "ดั้งเดิม" ที่หลวม - สารตั้งต้นสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์

เป็นไปได้ว่ามีดาวเคราะห์น้อยที่ประกอบด้วยโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจำนวนมาก รวมทั้งทองคำและแพลตตินั่ม "อันตราย" ของพวกเขาคือหากครั้งหนึ่งพวกเขาถูกรวมอยู่ในการหมุนเวียนทางเศรษฐกิจ โลหะทั้งหมดเหล่านี้บนโลกจะถูกคิดค่าเสื่อมราคา ซึ่งอาจส่งผลต่อชะตากรรมของหลายรัฐ

ดาวเคราะห์น้อย ดาวเคราะห์น้อยเป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดและเป็นศัตรูที่อาจเป็นศัตรูของเรา นั่นคือเหตุผลที่พวกเขากลายเป็นเป้าหมายของการศึกษาอย่างใกล้ชิด ยานสำรวจของญี่ปุ่นและอเมริกาถูกส่งไปยังพวกเขา ในปี 2020 โพรบ OSIRIS-REx (สหรัฐอเมริกา) จะส่งตัวอย่างดินจากดาวเคราะห์น้อย Benu ไปยังโลก

ผู้ชายกับความสงสัย

ทิศทางหลักของการศึกษาเทห์ฟากฟ้าของระบบสุริยะนั้นชัดเจน คำถามหลักยังคงอยู่ เราควรพยายามทำให้แน่ใจว่าโลกจักรวาลเหล่านี้ทั้งหมดต้องเหยียบด้วยเท้ามนุษย์หรือไม่? นักวิทยาศาสตร์หลายคนในรุ่นของฉันซึ่งวัยเด็กและวัยรุ่นถูกใช้ไปในบรรยากาศของความรักในอวกาศระหว่างการบินของ Gagarin และการลงจอดบนดวงจันทร์ของอเมริกาด้วยมือทั้งสองข้างสำหรับนักบินอวกาศ

แต่ถ้าเราพูดถึงผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่คุณต้องการได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำ เราต้องยอมรับ: การส่งคนขึ้นสู่อวกาศนั้นแพงกว่าการเปิดตัวหุ่นยนต์ถึงสิบเท่า ในขณะที่สิ่งนี้ไม่มีความหมายทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องนี้การปรากฏตัวของมนุษย์ในวงโคจรระดับพื้นโลกหรือบนดวงจันทร์ไม่ได้ทำให้เกิดการค้นพบที่สำคัญใดๆ และยานอวกาศเช่นกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลหรือยานสำรวจดาวอังคารได้ให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์มากมาย

ใช่ นักบินอวกาศชาวอเมริกันนำตัวอย่างดินจากดวงจันทร์ แต่เป็นไปได้และเป็นไปโดยอัตโนมัติ ซึ่งได้รับการพิสูจน์ด้วยความช่วยเหลือจากสถานีโซเวียต "Luna-24"

ในทางเทคโนโลยี มนุษยชาติอยู่ใกล้พอที่จะบินไปดาวอังคารแล้ว ภายใน 5-10 ปีข้างหน้า เรือรบและยานเกราะหนักมากควรปรากฏขึ้น เหมาะสำหรับภารกิจนี้ แต่มีปัญหาอีกแบบหนึ่ง ยังไม่ชัดเจนว่าจะปกป้องร่างกายมนุษย์จากรังสีได้อย่างไรในระหว่างเที่ยวบินระยะไกลนอกชั้นบรรยากาศของโลก

บุคคลที่มีจิตใจสามารถทนต่อการเดินทางในอวกาศอันยาวนานโดยไม่ต้องหวังว่าจะได้รับความช่วยเหลือในกรณีฉุกเฉินหรือไม่? ท้ายที่สุด แม้แต่นักบินอวกาศที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติมาหลายเดือนก็รู้ว่าโลกอยู่ห่างออกไปเพียง 400 กม. และในกรณีดังกล่าว ความช่วยเหลือจะมาจากที่นั่นหรือจะสามารถอพยพออกจากแคปซูลได้อย่างเร่งด่วน ครึ่งทางจากโลกสู่ดาวอังคาร ไม่มีความหวังอะไรแบบนั้น

Robots in Space Experience แสดงให้เห็นว่าแพลตฟอร์มอวกาศไร้คนขับมีส่วนช่วยในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมากกว่าการสำรวจอวกาศด้วยมนุษย์ ไม่จำเป็นต้องรีบเหยียบย่ำ "เส้นทางที่เต็มไปด้วยฝุ่นของดาวเคราะห์ที่ห่างไกล" จะดีกว่าถ้ามอบหมายให้หุ่นยนต์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในอวกาศของเราก่อน

สำรองชีวิตของคนอื่น?

มีข้อโต้แย้งที่สำคัญอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับเที่ยวบินที่มีคนควบคุม: ความเป็นไปได้ของการปนเปื้อนของโลกอวกาศด้วยสิ่งมีชีวิตบนบก จนถึงขณะนี้ ยังไม่พบสิ่งมีชีวิตใดๆ ในระบบสุริยะ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่สามารถพบได้ในลำไส้ของดาวเคราะห์และดาวเทียมในอนาคต ตัวอย่างเช่น การมีอยู่ของก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารสามารถอธิบายได้โดยกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ในดินของดาวเคราะห์

หากสามารถค้นพบสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารที่เป็นอิสระได้ มันจะเป็นการปฏิวัติทางชีววิทยาอย่างแท้จริง แต่เราต้องจัดการเพื่อไม่ให้ลำไส้ของดาวอังคารติดเชื้อด้วยแบคทีเรียบนบก มิฉะนั้น เราก็จะไม่สามารถเข้าใจได้ว่าเรากำลังเผชิญกับชีวิตในท้องถิ่น คล้ายกับของเรา หรือกับลูกหลานของแบคทีเรียที่นำมาจากโลก

และเนื่องจากเครื่องมือวิจัยของอเมริกา InSight ได้พยายามสำรวจดินของดาวอังคารที่มีความลึกหลายเมตรแล้ว ความเสี่ยงของการติดเชื้อจึงกลายเป็นปัจจัยที่แท้จริง แต่ยานอวกาศที่ลงจอดบนดาวอังคารหรือดวงจันทร์กำลังถูกฆ่าเชื้อโดยไม่ล้มเหลว เป็นไปไม่ได้ที่จะฆ่าเชื้อบุคคล ผ่านการระบายอากาศของชุดอวกาศ นักบินอวกาศจะ "เติมเต็ม" ดาวเคราะห์ด้วยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในร่างกายอย่างแน่นอน ดังนั้นมันคุ้มค่าที่จะรีบเร่งไปยังเที่ยวบินที่มีคนขับหรือไม่?

ในทางกลับกัน นักบินอวกาศที่มีนักบินฝึกหัด แม้จะไม่ได้ให้อะไรเป็นพิเศษสำหรับวิทยาศาสตร์ แต่ก็มีความหมายมากสำหรับศักดิ์ศรีของรัฐ การค้นหาแบคทีเรียในลำไส้ของดาวอังคารในสายตาคนส่วนใหญ่นั้นมีความทะเยอทะยานน้อยกว่าการส่งฮีโร่ไปยัง "เส้นทางที่เต็มไปด้วยฝุ่นของดาวเคราะห์ที่ห่างไกล"

และในแง่นี้ การสำรวจอวกาศด้วยมนุษย์สามารถมีบทบาทในเชิงบวกในการเพิ่มความสนใจของหน่วยงานและธุรกิจขนาดใหญ่ในการสำรวจอวกาศโดยทั่วไป รวมถึงโครงการที่น่าสนใจสำหรับวิทยาศาสตร์