211service.com
Kosmosa kuģu zinātne
Kosmosa kuģa Columbia un tā apkalpes traģiskais zaudējums pārsteidza tautu. Kāpēc? Ne kāpēc tas tika pazaudēts? Drīzāk, kāpēc tās iznīcināšana pārsteidza tautu?
Shuttle lidojuma palaišanas briesmas ir acīmredzamas. Neviens dzirdes attālumā nekad neaizmirsīs postošo rēkoņu. Pat neizrotātie skaitļi ir satriecoši. Palaišanas brīdī pastiprinātājs pārvadā 1,8 kilotonnas šķidrā ūdeņraža un skābekļa, 4 kilotonnu trotila enerģijas, kas ir aptuveni 20 procenti no Hirosimu iznīcinošās bumbas enerģijas. Astronauti sērfo kosmosā, turpinot milzīgu sprādzienu. Vai to varētu padarīt drošu? Vienkārša atbilde: nē.
Vienlīdz iespaidīgi ir arī atgriešanās skaitļi. Shuttle atgriežas 18 maha ātrumā — tas ir 18 reizes lielāks par skaņas ātrumu. Ja visa atspoles izspiestā gaisa enerģija tiktu pārvērsta siltumā, tā sasniegtu temperatūru, kas vienāda ar vietējo atmosfēras temperatūru (250 grādi pēc Kelvina), kas reizināta ar 18 kvadrātā; tas ir 80 000 K. Bet ne visa enerģija tiek pārvērsta siltumā; faktiskā temperatūra ir tikai 2000 K. Tomēr pat tā ir aptuveni trešā daļa no Saules virsmas temperatūras. Hobisti, kas fotografē atgriešanos, redz skaistu, spilgtu taku, piemēram, meteora uguns lodi, kas veidota no joniem, kas izveidoti no intensīvā gaisa karstuma, kas ietekmē Shuttle. Astronauti, kas lūkojas pa logiem, ir bijuši vienlīdz sajūsmā (un varbūt arī mazliet nobijušies), jo kosmosa tumšās debesis slēpj kvēlojošā karstā plazma. Vai šādu atgriešanos var padarīt drošu? Nē.
Tikai flīzes, galvenokārt Shuttle apakšā, ir paredzētas, lai uzņemtu šādu siltumu, un pat tās var to uzņemt tikai ierobežotu laiku. Atkārtotas ieiešanas laikā 18 Mach gaisa trieciens iznīcinās kuģi, ja vien netiks saglabāts rūpīgs līdzsvars un siltums tiks ierobežots ar šīm flīzēm. Ja Shuttle gāžas, gaiss ātri vājina un iznīcina visu kuģi. Mēs vēl nezinām, kas izraisīja Shuttle sabrukumu 1. februārī, un pat tad, kad mēs zinām, nebūs iespējams garantēt, ka tas vairs neatkārtosies. Manuprāt, ievērojamais kosmosa programmas sasniegums ir tas, ka 113 misijās ir pazaudēti tikai divi Shuttles.
Ir maz darbu, kas būtu bīstamāki par astronautu. Bet lielākā daļa sabiedrības to nezina vai, pareizāk sakot, nezināja. Challenger katastrofa bija lielā mērā aizmirsta. Nepareizs priekšstats par to, ka Shuttle ir drošs, lielā mērā ir NASA sabiedrisko attiecību darbs, kas ir centies panākt, lai lidojumi būtu ierasti. Maršruts ir tik drošs, ka varam lidot senatorus un skolotājus. Shuttle lidojumi ir tik ikdienišķi, ka varam tos izmantot, lai veiktu vidusskolēnu ieteiktos eksperimentus.
Ir vēl viens liels nepareizs priekšstats, ka NASA ir aktīvāk izplatījusies, iespējams, tāpēc, ka daudzi aģentūrā ir pārliecinājušies, ka tā patiešām ir taisnība. Šeit tas ir: Space Shuttle galvenais mērķis ir zinātnisko zināšanu attīstība. Vairums zinātnieku sagriež acis, dzirdot šo apgalvojumu.
Nepārprotiet to, ko es saku: ir laba, pat lieliska zinātne, kas kosmosā palaista ar Shuttle. Habla kosmiskā teleskopa rezultāti saviļņo fiziķus un astronomus tikpat ļoti kā plašu sabiedrību. Taču var uzskatīt, ka Habla palaišana par zemākām izmaksām varētu būt ar vienreiz lietojamām raķetēm. Amerikas Savienoto Valstu militārpersonas dod priekšroku palaist savus spiegu satelītus — kosmosa teleskopu radiniekus — ar bezpilota transportlīdzekļiem. Šādiem satelītiem nav jābūt kvalificētiem cilvēkiem, tas ir, tiem nav vajadzīgas papildu inženiertehniskās izmaksas, lai tie būtu absolūti droši atrasties kosmosā kopā ar cilvēkiem.
Tiesa, Hablam bija defekts, un Shuttle astronautiem bija nepieciešams remonts. Taču arī militārpersonas zaudē savus spiegu teleskopus, un tās reakcija ir aizstāšana. Divu pilnīgi jaunu Habla teleskopu palaišana — oriģinālā un nomaiņa, neviens no tiem nav kvalificēts cilvēku apkalpošanai (un līdz ar to lētāks) — ilgtermiņā neapšaubāmi būtu bijis lētāks.
Runājot par pašu zinātni, Space Shuttle ir slikta platformu izvēle. Cilvēki ir trokšņa-vibrācijas, infrasarkanā, gravitācijas avots. Sensitīviem eksperimentiem no tā ir jāatsakās. Eksperimenta veikšana vien pilotējamā misijā automātiski palielina eksperimenta izmaksas. Daudzi zinātnieki privāti vaidē par zinātniskajām misijām, kas aizkavējās un kļuva dārgākas, jo tās tika pārvietotas no bezpilota nesējraķetēm un bija spiestas kļūt par daļu no NASA zinātniskā pamatojuma Shuttle.
Atkāpjoties no Habla, ko jūs nosauktu par NASA patiešām krāšņajiem sasniegumiem pēdējo 20 gadu laikā? Mans mīļākais: atklājums, ka katrs katras planētas pavadonis ievērojami atšķiras no jebkura cita pavadoņa, kas ir pilnīgi neparedzēts un joprojām nesaprotams rezultāts. Varētu arī izvēlēties pārsteidzošos laikapstākļu satelītu panākumus. Vai arī ievērojamie attēli, ko iegūstat no satelīta TV sistēmas. Tie, kas zina, varētu izvēlēties mūsu kosmosa spiegu sistēmas. Pēc tam ir GPS — globālā pozicionēšanas sistēma, ko izmanto, lai vadītu lidmašīnas, laivas, pārgājienus, automašīnas, kā arī karavīrus un viedos ieročus. Šiem projektiem ir viena kopīga iezīme: tie visi bija bezpilota.
Pēc Kolumbijas katastrofas senators Džons Makeins sacīja, ka kosmosa izpēte ir misija, no kuras ASV neatteiksies. Es ceru, ka viņam ir taisnība. Bet (un šeit senators Makeins var atšķirties) šādu izpēti tuvāko desmit gadu laikā varētu labāk veikt ar bezpilota transportlīdzekļiem. Mēs jau sūtām robotus uz Marsu. Mēs plānojam atvest paraugus. Kādu dienu mēs tur pat varam nosūtīt astronautus. Bet nesteigsimies to darīt. Jauni teleskopi un bezpilota instrumenti mums pastāstīs vairāk par kosmosu nekā orbītā esošie astronauti.
Cilvēkiem kosmosā ir nākotne. Galu galā hiperskaņas lidojums tiks pilnveidots, un mēs varēsim lidot ar lidmašīnām orbītā. Taču neviens nezina, kad būs izmantojami nepieciešamie scramjet dzinēji; tie joprojām ir pētniecības un izstrādes stadijā, ar lielu uzsvaru uz R. Testi atklāj kritiski jaunu fiziku ar katru pievienoto Maha skaitli, un hiperskaņas prototipi tik tikko ir sasnieguši 5 Mach. Orbītai ir nepieciešams lielāks par 18 Mach.
Varbūt vispirms izdosies cita pieeja. Īpaši spēcīgu oglekļa šķiedru izstrāde var padarīt sapni par kosmosa liftu (agrāk sauktu par skyhook) reālu, ļaujot mums lēnām un droši braukt augšup un lejup. Bet zinātne vēl nav klāt. Pēc 20 gadiem - kas zina?
Daudzi NASA uzskata, ka viņu aģentūras nākotne ir atkarīga no cilvēku kosmosa lidojumu turpināšanas un paplašināšanas. Ja astronauti nebūs, sabiedrība zaudēs interesi par kosmosu. Manuprāt, šis arguments ir nepareizs. Tikai daži amerikāņi pat zināja, ka Space Shuttle atradās orbītā, līdz astronauti tika nogalināti. Kad studenti, kurus es pazīstu Bērklijā, uz savām sienām uzliek kosmosa plakātus, tie nav astronautu plakāti. Tie ir attēli no reģioniem, kur dzimst zvaigznes, no eksplodējošām zvaigznēm, no ārkārtīgi attāliem un spocīgi skaistiem galaktiku laukiem. Tie visi tika uzņemti ar instrumentiem, kuriem nebija vajadzīgi cilvēki, lai nokļūtu kosmosā, un bija nepieciešama viņu prombūtne, lai uzņemtu stabilus attēlus.
Space Shuttle nav drošs un tas nebūs drošs arī pārskatāmā nākotnē. Vai tā izmantošana ir zaudēto dzīvību vērta? Mums jābūt godīgiem. Iespējams, Shuttle misijas vajadzētu turpināt, bet, ja tās notiek, darīsim to, pilnībā apzinoties, ka nāves iespēja katrā misijā ir aptuveni 2 procenti. Karavīri, kas dodas kaujā, bieži uzņemas pat lielākus riskus. Astronauti vienmēr zināja šīs briesmas, un viņi izvēlējās to pieņemt. Vai sabiedrība var pieņemt tik augstu līmeni? es nezinu. Bet lai kāds būtu lēmums, tas ir jāpieņem atklāti un patiesi. Space Shuttle ir liela inženierija; tas ir cilvēka sapnis kosmosā; tas ir piedzīvojums. Bet tas nav drošs, to nevar padarīt drošu, un tā nav liela zinātne.