Вы тут

2021-ы — год Марса. Касмiчныя падарожжы, ядзернае смецце i карысныя выкапнi з метэарытаў


Навошта лятаць у космас, як гучаць зоркi, калi чалавецтва трапiць на Альфу Цэнтаўра, наколькi небяспечная касмiчная радыяцыя для чалавека... Усё гэта i мноства iншых неверагодных рэчаў ведае Гарык IСРАЕЛЯН, астрафiзiк Iнстытута астрафiзiкi Канарскiх астравоў (Iспанiя), творчы дырэктар мiжнароднага фестывалю навукi i мастацтва STARMUS (Stars and Music). Навуковец упэўнены, што тыя, хто адкрывае для сябе касмiчны Сусвет, гатовы змянiць сябе i жыццё на Зямлi. Напярэдаднi Дня касманаўтыкi эксперт расказаў карэспандэнту «Звязды» пра найноўшыя касмiчныя дасягненнi i мары чалавецтва.


Плутонiй — для нашай Галактыкi, амерыцый — для iншай

— Беларусь будуе першую атамную станцыю i ўваходзiць у клуб «атамных краiн». Аднак атам — гэта не толькi энергетыка. Адна з галiн прымянення атамных тэхналогiй — космас. Наколькi актыўна цяпер выкарыстоўваецца атам у космасе, якiя новыя распрацоўкi ў плане прымянення ядзернай энергii iснуюць?

— Атам выкарыстоўваецца ў космасе ў выглядзе маленькiх атамных рэактараў, калi неабходную колькасць энергii немагчыма атрымаць iншымi спосабамi, напрыклад ад сонечных батарэй, iзатопных крынiц. А таксама як радыеактыўныя крынiцы энергii.

У касмiчных апаратах самы распаўсюджаны — радыеiзатопны тэрмаэлектрычны генератар, якi стварае энергiю дзякуючы распаду цяжкiх iзатопаў (плутонiю-238, кюрыю-244, стронцыю-90). Выхадная магутнасць такiх апаратаў — некалькi соцень ват, i гэта асноўная крынiца электрасiлкавання на касмiчных апаратах. Такiя генаратары выкарыстоўвалiся ў зондах «Новы гарызонт», «Ваяджэр», «Касiнi». На 10 кiлаграмах дыяксiду плутонiю-238, напрыклад, працуе ўжо 14 гадоў запушчаны ў 2006-м на Плутон зонд «Новы гарызонт». На гэткiм жа палiве функцыянуюць зонды «Галiлеа», якi адпраўлялi на Юпiцер, «Касiнi» — на Сатурн, марсаход «Кьюрыасiцi».

Тым не менш, каб выйсцi за межы Сонечнай сiстэмы, такiх магчымасцяў недастаткова. Таму ў 2003 годзе НАСА распачало праект для мiжзоркавых палётаў, дзе ў апараце выкарыстоўваецца прынцыпова новы iзатоп з большым часам распаду. Каб апарат мог ляцець, скажам, 1000 гадоў, патрэбны iзатоп, у якога час паўраспаду не 88 гадоў, як у плутонiю, а 450-500 гадоў, як у амерыцыю-241.

— Упершыню ядзерны рэактар вывелi на арбiту яшчэ ў 1965 годзе. Амерыканская ўстаноўка SNAP-10A прапрацавала 43 днi. Цi змянiлася з таго часу выкарыстанне ядзерных рухавых i энергетычных установак? Якое прыстасаванне цяпер найбольш эфектыўнае ў плане энергааддачы i працаздольнасцi ва ўмовах космасу?

— SNAP-10A працаваў на ўране-235. Магутнасць яго больш чым у 10 разоў перавышала здольнасцi радыеактыўных генератараў. Аднак такiя апараты могуць працаваць толькi некалькi месяцаў, а не дзесяцiгоддзi. I вучоныя ўвесь час намагалiся павялiчыць магутнасць ядзерных установак. У 2017 годзе ў ЗША пачалi распрацоўваць праект Kilopower з ядзерным рэактарам, якi зможа даставiць устаноўку на Марс i працаваць дзесяць гадоў. Яго магутнасць ужо 10 кВт, што ў 20 разоў перавышае магчымасцi першай устаноўкi.

Карабель пакаленняў, або Палёт даўжынёй 130 гадоў

— Наколькi далёка ў космас можа ўжо прасунуцца чалавецтва дзякуючы асвоеным атамным тэхналогiям? Цi з'явяцца атамныя ракеты i наколькi небяспечныя яны будуць для экiпажа?

— Зонды з радыеактыўнасцю працуюць у космасе без праблем, а вось iх пiлатаванне — складаная справа. Ядзерныя iмпульсныя рухавiкi, якiя змогуць разганяцца да 10 тысяч кiламетраў у секунду, — з'ява будучынi. Такiя праекты распачыналiся ў ЗША i Савецкiм Саюзе ў канцы 50-х гадоў мiнулага стагоддзя. Сярод задум праекта «Арыён», напрыклад, было стварэнне «карабля пакаленняў» вагой 40 мiльёнаў тон на 20 тысяч чалавек. Быў i паменшаны варыянт ядзернага зоркалёта вагой 100 тысяч тон, якi, як лiчылася, мог даляцець да Альфы Цэнтаўра за 130 гадоў. Значыць, цягам некалькiх пакаленняў на караблi людзi трапiлi б за межы Сонечнай сiстэмы.

У 2017-м кiтайцы заявiлi, што да 2045 года зробяць уласны ядзерны рухавiк. А амерыканцы з 2013-га ствараюць ядзерны цеплавы рухавiк для палётаў на Марс. Iдэя ў тым, каб скарацiць час падарожжа мiнiмум удвая, да некалькiх месяцаў замест года. Лiчыцца, што з такiм рухавiком за два-тры месяцы можна даляцець i да Плутона, а на зваротны шлях спатрэбiцца тры-чатыры месяцы.

Аднак адна з асноўных праблем пры гэтым — доза радыяцыi ў дзесяцiразовым памеры, якую атрымлiваюць касманаўты, i пазбавiцца ад гэтай небяспекi немагчыма. Адзiнае выйсце — ляцець i вяртацца як мага хутчэй. Але i ў такiм выпадку касманаўт можа атрымаць такую дозу, што палёт стане апошнiм у яго жыццi. Магчыма, у будучынi i вынайдуць матэрыялы, здольныя стварыць вакол зоркалёта магутнае магнiтнае поле. Ну або карабель зможа дасягаць такiх хуткасцяў, пры якiх будзе дастаткова энергii для стварэння штучнага магнiтнага поля вакол апарата, што стане ахоўнай абалонкай супраць радыеактыўных промняў.

Прэ­зен­та­цыя ме­да­ля фес­ты­ва­лю STARMUS iмя Сцi­ве­на Хо­кiн­га за ка­му­нi­ка­цыю ў на­ву­цы.  Iм уз­на­га­родж­ва­юц­ца асо­бы (акра­мя на­ву­коў­цаў), якiя зра­бi­лi вя­лi­кi ўнё­сак у спра­ву па­пу­ля­ры­за­цыi на­ву­кi.  На фо­та (Лон­дан, 2015 г.) чле­ны са­ве­та STARMUS: аст­ра­фi­зiк Га­рык IС­РА­Е­ЛЯН; кас­мо­лаг,  аст­ра­фi­зiк Сцi­вен ХО­КIНГ (воб­раз гэ­та­га ву­чо­на­га, якi па­мёр у 2018-м, ува­соб­ле­ны на ме­да­лi); са­вец­кi кас­ма­наўт, якi ўпер­шы­ню вый­шаў у ад­кры­ты кос­мас, Аляк­сей ЛЯ­ВО­НАЎ; гi­та­рыст гру­пы Queen Бра­ян МЭЙ; бры­тан­скi ву­чо­ны-это­лаг Ры­чард ДО­КIНЗ; бры­тан­скi хi­мiк, лаў­рэ­ат Но­бе­леў­скай прэ­мii Ха­ральд КРО­ТА.

— Цi павялiчылiся шанцы людзей адшукаць iншапланетнае жыццё ў космасе?

— З дапамогай ядзерных ракет можна даляцець да зорак, што знаходзяцца ў радыусе дзесяцi светлавых гадоў ад Сонечнай сiстэмы. Каб ажыццяўляць далёкiя мiжзоркавыя палёты, патрэбны анiгiляцыйныя рухавiкi, якiя дазволяць разагнаць зоркалёт да калясветлавых хуткасцяў. Пакуль гэта рэальна толькi ў тэорыi, бо на караблi павiнен быць экiпаж для кiравання.

Касмiчныя турысты, навукоўцы i музыкi

— Адзiн з ультрасучасных кiрункаў турызму — касмiчны. Наколькi бяспечны для людзей выхад на арбiту Зямлi, тым больш у адкрыты космас у скафандры? Наколькi рэальна адкрыццё гатэля на арбiце ў складзе Мiжнароднай касмiчнай станцыi, якi, як мяркуецца, можна будзе стварыць ужо да 2025 года?

— Думаю, касмiчны турызм — неблагая iдэя. Аднак нельга, каб гэта стала асноўнай крынiцай даходаў для развiцця касмiчнай iндустрыi. Але ён можа быць добрай базай для папулярызацыi навукi, бо любы касмiчны турыст, якi бачыў Зямлю збоку, становiцца iншым чалавекам, становiцца паслом навукi.

Мiж тым развiццё касмiчных тэхналогiй — справа дзяржавы, а людзi вядомыя i заможныя павiнны дапамагаць у гэтым. Аднак варта памятаць, што космас — гэта не бiзнес, а перш за ўсё навуковыя даследаваннi. За невялiкi час у космасе, дарэчы, людзi атрымлiваюць маленькую дозу радыяцыi, бяспечную для арганiзма.

— Вы даследуеце, у прыватнасцi, распаўсюджванне акустычных хваляў у атмасферах зорак — пераклалi iх гукавыя калыханнi ў дыяпазон, якi чалавек успрымае на слых, i напiсалi на гэтай базе музыку. Цяпер кiруеце фестывалем навукi i мастацтва STARMUS. Цi спрыяе ён разуменню людзьмi касмiчных i экалагiчных праблем?

— Асноўная роля нашага фестывалю, якi доўжыцца тыдзень i мае дэвiз «Адкрывайце космас i мяняйце свет», — натхняць людзей. Мы ўпэўнены, што натхнёны чалавек сам, без прымусу, будзе жадаць вучыцца i спасцiгаць новае. Гэтаму прысвечаны i ўсе нашы панэльныя дыскусii, i музычныя выступленнi, дзе музыка сiнхранiзавана з навукай. Многiя музыканты кажуць, што iх вельмi натхняе космас. I калi трымаць музыку з яе эмоцыямi блiзка да навукi, апошняя ад гэтага толькi выйграе. Пасля фестывалю нараджаюцца нават сумесныя праекты памiж навукоўцамi i музыкантамi. На ўсiх фестывалях у нас прысутнiчаюць i касманаўты.

Наступны фестываль пройдзе ў 2021 годзе ў Арменii i будзе прысвечаны 50-годдзю першай мяккай пасадкi на Марс савецкага апарата «Марс-3». Першы марсаход, дарэчы, дапамагаў чысцiць дах рэактара ў Чарнобылi ад радыеактыўнага матэрыялу, так што гэта прыклад таго, як космас дапамог Зямлi. Сёлета на Чырвоную планету адпраўляюць яшчэ чатыры праекты. Так што наступны год стане годам Марса.

Звалка па-за межамi Сонечнай сiстэмыi чыстая энергiя

— Iснуе меркаванне, што ў 2030-м на Зямлi можа здарыцца экалагiчная катастрофа, калi парнiковы эфект накрые планету, аднак лiчыцца, што атамная энергетыка дапаможа чалавецтву прадухiлiць бяду. Цi так гэта?

— Калi не ствараць вуглякiслы газ, а пераходзiць на чыстыя крынiцы энергii, то сiтуацыя з часам, пэўна, выправiцца. У свеце працуе каля 240 атамных станцый, а атамная энергетыка i заклiкана абмежаваць стварэнне колькасцi вуглякiслага газу. Аднак самая экалагiчна чыстая энергiя — тэрмаядзерны сiнтэз. Цяпер прапрацоўваецца праект ITER па будаўнiцтве першай тэрмаядзернай станцыi, ад работы якой няма нi радыеактыўнасцi, нi адходаў, а магутнасцi —
у тысячы разоў перавышаюць магчымасцi ядзернай станцыi. Гэта можа вырашыць усе энергетычныя праблемы ў свеце. Па разлiках некалькiх лiтраў вады, перапрацаваных у энергiю, хопiць для ўсёй планеты.

— А наколькi рэальна здабываць карысныя выкапнi з касмiчных метэарытаў, каб эканомiць зямныя запасы?

— Iснуе праект, задача якога — адшукаць карысныя выкапнi i мiнералы ў метэарытах. Аднак каб рэалiзаваць гэта, найперш патрэбны караблi, прычым iх вытворчасць мусiць быць наладжана ў прамысловых маштабах. Тым не менш арганiзатары праекта да 2030 года намерваюцца здзейснiць першы пошукавы эксперымент. Многiя лiчаць, што здабываць выкапнi з метэарытаў будзе надта дорага. Магчыма, лепш збудаваць базу на паверхнi Месяца i рабiць гэта там. Аднак пры гэтым паўстае заканадаўчае пытанне, цi можна распрацоўваць метэарыт, якi пападзецца на тваiм шляху ў космасе.

— Лiчыцца, што з дапамогай магутных ядзерных энергакрынiц можна рэалiзаваць касмiчнае пахаванне радыеактыўных адходаў. Наколькi гэта магчыма i цi не рызыкуе чалавецтва забрудзiць i космас?

— Усе навукоўцы ўпэўнены, што нiводную планету Сонечнай сiстэмы нельга выкарыстоўваць як звалку ядзерных адходаў. Для гэтага прыдатныя два месцы: зона астэроiдаў памiж Марсам i Юпiцерам, а таксама космас па-за межамi Сонечнай сiстэмы. Даставiць адходы ў космас даражэй, чым пакiнуць iх на Зямлi. Аднак нават у самым горшым выпадку праз арганiзацыю транспартных караблёў электрычнасць падаражэе на 10-15 %. Варта ведаць таксама, што звалкi як такой у космасе не будзе, бо радыеактыўныя рэчывы i так iснуюць у мiжзоркавай прасторы. Так што мы не забруджваем космас, а проста вяртаем назад хiмiчныя элементы.

Гутарыла Iрына СIДАРОК


Так гучыць Проксіма Цэнтаўра — зорка з сузор’я Альфа Цэнтаўра, якая з’яўляецца амаль дакладнай копіяй нашага Сонца. Да яе чатыры светлавыя гады.

Так гучыць зорка Муфрыт з сузор’я Валапаса. Яе тэмпература на 300°С вышэй, чым у Сонца, і яна дае ў дзевяць разоў больш святла. Знаходзіцца ў 37 светлавых гадах ад Зямлі.

 

Выбар рэдакцыі

Грамадства

Настаўнік года Вадзім Лосеў: Са школы павінны выходзіць шчаслівыя людзі

Настаўнік года Вадзім Лосеў: Са школы павінны выходзіць шчаслівыя людзі

«Я хацеў бы, каб у гэтай зале і ў гэтым свеце ніхто і ніколі не ставіў пад сумненне ўпэўненасць у сабе».

Грамадства

«Калі б не сям'я Абрамукоў, наш род перастаў бы існаваць яшчэ ў 1941 годзе». Расіянка з Ніжняга Ноўгарада знайшла ў беларускай вёсцы сваякоў

«Калі б не сям'я Абрамукоў, наш род перастаў бы існаваць яшчэ ў 1941 годзе». Расіянка з Ніжняга Ноўгарада знайшла ў беларускай вёсцы сваякоў

І аднавяскоўцаў людзей, якія ў час вайны ратавалі сям'ю яе бабулі, жонкі афіцэра Чырвонай Арміі.

Спорт

«Вікторыя», якая робіць з Гродна баскетбольную сталіцу

«Вікторыя», якая робіць з Гродна баскетбольную сталіцу

Гродна — горад з багатай не толькі культурнай, але і баскетбольнай гісторыяй. 

Грамадства

У Гродне жыхары кватэр адмовіліся падчас капітальнага рамонту здымаць аздабленне з балконаў. На іх падалі ў суд

У Гродне жыхары кватэр адмовіліся падчас капітальнага рамонту здымаць аздабленне з балконаў. На іх падалі ў суд

Такога кшталту справа ў судзе Кастрычнiцкага раёна Гродна разглядаецца ўпершыню.