211service.com
Kosminių šaudyklių mokslas
Tragiškas erdvėlaivio „Columbia“ ir jo įgulos praradimas išgąsdino tautą. Kodėl? Ne kodėl jis buvo prarastas? Atvirkščiai, kodėl jo sunaikinimas išgąsdino tautą?
„Shuttle“ skrydžio pavojai yra akivaizdūs. Niekas girdėjimo atstumu niekada nepamirš niokojančio riaumojimo. Net nepagražinti skaičiai stulbina. Paleidimo metu stiprintuvas neša 1,8 kilotonos skysto vandenilio ir deguonies, 4 kilotonų trotilo energijos, ty maždaug 20 procentų Hirosimą sunaikinusios bombos energijos. Astronautai naršo į kosmosą dėl didžiulio besitęsiančio sprogimo. Ar tai gali būti saugu? Atsakymas paprastas: ne.
Įsigijimo skaičiai yra vienodai įspūdingi. „Shuttle“ grįžta 18 machų greičiu – tai yra 18 kartų didesnis nei garso greitis. Jei visa šaudyklės išstumta oro energija būtų paversta šiluma, ji pasiektų temperatūrą, lygią vietinei atmosferos temperatūrai (250 laipsnių Kelvino), padauginta iš 18 kvadratų; tai 80 000 K. Tačiau ne visa energija paverčiama šiluma; tikroji temperatūra yra tik 2000 K. Vis dėlto net ir tai yra maždaug trečdalis Saulės paviršiaus temperatūros. Mėgėjai, fotografuojantys sugrįžimą, mato gražų ryškų pėdsaką, tarsi meteoro ugnies rutulį, sudarytą iš jonų, susidarančių dėl intensyvaus oro karščio, paveikiančio Shuttle. Astronautai, žiūrintys pro savo langus, buvo vienodai sužavėti (o gal ir šiek tiek išsigandę), nes tamsų kosmoso dangų slepia žėrinti karšta plazma. Ar toks sugrįžimas gali būti saugus? Nr.
Tik plytelės, pirmiausia „Shuttle“ apačioje, yra sukurtos atlaikyti tokią šilumą, ir net jos gali ją atlaikyti tik ribotą laiką. Pakartotinai įeinant, 18 Mach oro smūgis sunaikins laivą, nebent bus išlaikytas kruopštus balansas ir šiluma bus apribota šiomis plytelėmis. Jei šaulys griūva, oras greitai susilpnėja ir sunaikina visą laivą. Dar nežinome, dėl ko „Shuttle“ nukrito vasario 1 d., ir net kai žinosime, bus neįmanoma garantuoti, kad tai nepasikartos. Mano nuomone, puikus kosminės programos pasiekimas yra tai, kad per 113 misijų buvo prarasti tik du „Shuttles“.
Yra keletas darbų, pavojingesnių už astronauto. Tačiau dauguma visuomenės to nežino – tiksliau, nežinojo. „Challenger“ nelaimė buvo beveik pamiršta. Klaidingas įspūdis, kad „Shuttle“ yra saugus, daugiausia priklauso NASA viešiesiems ryšiams, kurie stengėsi, kad skrydžiai būtų įprasti. Maršrutas yra toks saugus, kad galime skraidinti senatorius ir mokytojus. Maršrutiniai skrydžiai yra tokie įprasti, kad galime juos panaudoti gimnazistų pasiūlytiems eksperimentams atlikti.
Yra dar vienas didelis klaidingas supratimas, kad NASA aktyviau išplito galbūt todėl, kad daugelis agentūros narių įsitikino, kad tai tikrai tiesa. Štai jis: pagrindinis erdvėlaivio tikslas yra mokslo žinių pažanga. Dauguma mokslininkų nusuka akis išgirdę šį teiginį.
Nesupraskite klaidingai to, ką sakau: „Shuttle“ į kosmosą buvo paleistas geras, net puikus mokslas. Hablo kosminio teleskopo rezultatai jaudina fizikus ir astronomus taip pat, kaip ir plačiąją visuomenę. Tačiau galima teigti, kad Hablas galėjo būti paleistas mažesnėmis sąnaudomis vienkartinėmis raketomis. Jungtinių Valstijų kariuomenė mieliau paleidžia savo šnipų palydovus – artimus kosminių teleskopų pusbrolius – nepilotuojamomis transporto priemonėmis. Tokie palydovai nebūtinai turi būti tinkami žmogaus, tai yra, jiems nereikia papildomų inžinerinių išlaidų, kad jie būtų visiškai saugūs erdvėje kartu su žmonėmis.
Tiesa, Hablas buvo sugedęs ir jį prireikė pataisyti „Shuttle“ astronautų. Tačiau kariuomenė taip pat netenka savo šnipų teleskopų ir jų atsakas yra paleisti pakaitalą. Paleisti du visiškai naujus Hablo teleskopus – originalų ir pakaitinį, nė vienas iš jų nėra tinkamas žmonių aptarnavimui (taigi ir pigesnis) – ilgainiui būtų buvę pigiau.
Kalbant apie patį mokslą, „Space Shuttle“ yra prastas platformų pasirinkimas. Žmonės yra triukšmo – vibracinio, infraraudonųjų spindulių, gravitacinio – šaltinis. Jautrūs eksperimentai turi to išvengti. Vien eksperimento vykdymas pagal pilotuojamą misiją automatiškai padidina eksperimento išlaidas. Daugelis mokslininkų privačiai dejuoja apie mokslines misijas, kurios buvo atidėtos ir pabrango, nes jos buvo perkeltos iš nepilotuojamų raketų ir buvo priverstos tapti NASA mokslinio „Shuttle“ pagrindimo dalimi.
Be Hablo, ką įvardintumėte kaip tikrai šlovingus NASA pasiekimus per pastaruosius 20 metų? Mano mėgstamiausia: atradimas, kad kiekvienas kiekvienos planetos mėnulis labai skiriasi nuo kiekvieno kito mėnulio, o rezultatas visiškai nenumatytas ir vis dar nesuprantamas. Taip pat galima pasirinkti nuostabią orų palydovų sėkmę. Arba nuostabios nuotraukos, kurias gaunate iš palydovinės televizijos sistemos. Tie, kurie išmano, gali pasirinkti mūsų kosmoso šnipinėjimo sistemas. Tada yra GPS – pasaulinė padėties nustatymo sistema, naudojama lėktuvams, valtims, žygeiviams, automobiliams, taip pat kareiviams ir išmaniesiems ginklams vadovauti. Šie projektai turi vieną bendrą bruožą: jie visi buvo nepilotuojami.
Po Kolumbijos katastrofos senatorius Johnas McCainas sakė, kad kosmoso tyrinėjimai yra misija, kurios JAV neatsisakys. Tikiuosi, kad jis teisus. Tačiau (ir čia senatorius McCainas gali skirtis), tokį tyrimą per ateinantį dešimtmetį ar du galbūt būtų geriau atlikti su nepilotuojamais automobiliais. Jau siunčiame robotus į Marsą. Mes planuojame grąžinti pavyzdžius. Kažkada mes galime net nusiųsti ten astronautus. Bet neskubėkime to daryti. Nauji teleskopai ir nepilotuojami instrumentai mums pasakys daugiau apie kosmosą nei orbitoje skriejantys astronautai.
Žmonėms kosmose yra ateitis. Galų gale hipergarsinis skrydis bus tobulas, ir mes galėsime skristi lėktuvais į orbitą. Tačiau niekas nežino, kada bus pradėti naudoti reikalingi scramjet varikliai; jie vis dar yra mokslinių tyrimų ir plėtros stadijoje, daug dėmesio skiriant R. Bandymai atskleidžia svarbią naują fiziką su kiekvienu pridėtu Macho skaičiumi, o hipergarsiniai prototipai vos pasiekė 5 machų. Orbitai reikia daugiau nei 18 machų.
Galbūt pirmiausia pasiseks kitoks požiūris. Itin stipraus anglies pluošto sukūrimas gali paversti realybe svajonę apie kosminį liftą (anksčiau vadintą skyhook), leidžiantį lėtai ir saugiai važiuoti aukštyn ir žemyn. Tačiau mokslas dar ne čia. Po 20 metų – kas žino?
Daugelis NASA mano, kad jų agentūros ateitis priklauso nuo tolesnio ir ilgesnio žmogaus skrydžio į kosmosą. Be astronautų, be astronautų, visuomenė praras susidomėjimą kosmosu. Manau, kad šis argumentas yra neteisingas. Nedaug amerikiečių net žinojo, kad kosminis šaulys skrido orbitoje, kol astronautai buvo nužudyti. Kai mano pažįstami Berklio studentai ant savo sienų klijuoja kosmoso plakatus, tai nėra astronautų plakatai. Tai regionų, kuriuose gimsta žvaigždės, sprogstančių žvaigždžių, itin tolimų ir nepaprastai gražių galaktikų laukų vaizdai. Visi jie buvo nufotografuoti su instrumentais, kuriems nereikėjo žmonių, kad patektų į kosmosą, o norint padaryti stabilias nuotraukas, reikėjo jų nebuvimo.
„Space Shuttle“ nėra saugus ir nebus saugus artimiausioje ateityje. Ar verta jį naudoti? Turime būti sąžiningi. Galbūt „Shuttle“ misijos turėtų tęstis, bet jei taip, darykime tai viešai suvokdami, kad kiekvienos misijos mirties tikimybė yra apie 2 proc. Į mūšį vykstantys kariai dažnai prisiima net didesnę riziką. Astronautai visada žinojo šį pavojų ir nusprendė su juo susitaikyti. Ar visuomenė gali priimti tokį aukštą lygį? Nežinau. Bet kad ir koks būtų sprendimas, jis turėtų būti priimtas nuoširdžiai ir nuoširdžiai. „Space Shuttle“ yra didelė inžinerija; tai žmogaus svajonė erdvėje; tai nuotykis. Bet tai nėra saugu, negali būti saugi ir tai nėra didelis mokslas.