Мы с самого рождения большие счастливчики: живём на планете, где вдоволь кислорода для дыхания, не очень холодно и не слишком жарко, есть озоновый слой, который защищает наш Дом от напастей вроде космического излучения. Но когда мы начнём летать далеко и надолго за пределы Земли, нашей жизни и здоровью будет угрожать серьёзная опасность. Хотя выжить можно и там, если очень постараться.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №4(20). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Хоть солнечный ветер и несёт большую опасность, благодаря ему мы можем наблюдать самое захватывающее световое шоу на Земле — северное сияние. Оно появляется, когда солнечные частицы попадают в верхние слои атмосферы. Частицы соприкасаются с атмосферными газами, вызывая их свечение. 

Радиация, поток заряженных частиц — наш космический враг номер один. Радиация убивает клетки тела, повреждает ДНК, разрушает нервную систему. Даже здесь на Земле мы постоянно подвергаемся воздействию радиации. Наибольший вклад в это «чёрное дело» вносит Солнце. Наше светило — очень расточительная звезда. Оно выбрасывает в окружающее пространство миллиарды килограмм собственного вещества, которое с огромной скоростью летит во всех направлениях. Этот поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром, достигает Земли приблизительно за 30 часов. Если бы не магнитное поле, солнечный ветер погубил бы всё живое на поверхности планеты. Кроме солнечного ветра, Солнце выстреливает в космос солнечными вспышками. Эти выбросы приводят к проблемам со здоровьем людей и нарушают работу техники, даже при том, что атмосфера здорово нас бережёт!

На корабле такая вспышка устроит маленькую Хиросиму, не оставив никаких шансов остаться в живых, поэтому космические зонды чутко следят за активностью Солнца. Сейчас граница пилотируемых полётов (то есть полётов с участием космонавтов) заканчивается на околоземной орбите, где космическое излучение хотя бы частично отражается магнитным полем планеты. Вполне возможно, что далёкие полёты вроде покорения Марса придётся оставить до тех пор, пока мы не придумаем, как спастись от убийственной радиации.

Часто состояние невесомости путают с исчезновением гравитационного притяжения. Это не так. Невесомость означает отсуствие взаимодействия тела с опорой.

Ах, эта заманчивая невесомость! Можно гонять по воздуху шарики воды, легче лёгкого делать трюки и летать по космическому кораблю, словно птица. Многие только ради этого готовы слетать в космос! Но чем за это нужно заплатить?

Вес — это сила, приложенная к опоре, на которой находится тело, или к подвеске, если тело висит. Например, пока книга лежит на руке, мы чувствуем, как она давит на руку, то есть ощущаем её вес. Когда мы роняем книгу, пока она не приземлилась, у неё не будет веса, потому что она не давит ни на какую поверхность. Чтобы ощутить невесомость, совсем не обязательно лететь в космос. Чувство лёгкости при опускании лифта, при прыжках на батуте, в верхней точке качелей — та же невесомость, что испытывают космонавты на орбите. Только длится она несколько мгновений, пока наше тело снова не найдёт опору. Все тела, не имеющие опоры, падают на землю. Это действие силы тяжести, которая притягивает предметы к Земле. Благодаря силе тяжести, мы не улетаем в открытый космос, а можем передвигаться по поверхности нашей планеты. Все тела во Вселенной подвержены взаимному притяжению — это явление называется всемирным тяготением, или гравитацией. Сила тяжести — частный случай действия гравитации.

Ещё одна путаница возникает с понятиями «вес» и «масса». Вес — это сила воздействия тела на опору (векторная величина), а масса — мера инертности тела (скалярная величина). 

В процессе эволюции выжили те, кто смог выработать механизмы, которые не давали силе тяжести расплющить тело и позволили активно захватывать территорию. Действие силы тяжести «учтено» в работе всех систем нашего организма. Всё, что не используется — теряется. Поэтому опорно-двигательная система в невесомости страдает особенно сильно. Чтобы избежать неблагоприятного воздействия невесомости, космонавты на Международной космической станции занимаются физическими упражнениям каждый день по несколько часов. Но даже это не помогает им нормально передвигаться по возвращению домой. Если мы соберёмся заселять другие планеты, кто поможет будущим колонистам выбраться с корабля после приземления после долгого полёта? Вопрос остаётся открытым.

Кроме радиации и влияния невесомости, в космосе нас поджидают и другие «мелкие» неприятности.

Космический мусор — это все искусственные объекты в космосе, которые уже не пригодны для полезного использования. Например, ступени ракет, фрагменты разрушенных спутников, детали космических зондов. Это только кажется, что объекты на околоземной орбите повешены, как аквалангист в воде. На самом деле, скорость их движения колоссальна — около 10 км/с!

Песчинка, чей диаметр всего 0,2 мм, на такой скорости может насквозь пробить иллюминатор шаттла! Представляете, чем грозит столкновение шаттла с более крупным объектом? Чтобы можно было проложить относительно безопасный маршрут, Сеть наблюдений за космическими пространством США (US Space Surveillance Network) одновременно отслеживает около 17 000 объектов размером с мяч, вращающихся на разных орбитах вокруг Земли, поэтому воплощение в жизни сюжета фильма «Гравитация» маловероятно.

Так что, если мы хотим по-прежнему использовать спутниковые средства связи и выходить за пределы Земли, нам нужно придумать, как избавиться от «свалки» на околоземной орбите. Ведь, как не трудно догадаться, при столкновении с мусором образуется новый мусор. Гипотетически, со временем количество мусора станет таково, что мы не сможем использовать близлежащий к нам космос.

Мы должны взять всё, что нужно с собой. Мы не сможем «заскочить» за продуктами в магазин по дороге или заправить по пути топливные баки. Если во время нашего космического путешествия нам чего-то не хватит, то нас ждёт катастрофа. Многое, что может пригодиться, не совсем очевидно. Например, когда мы отправляемся в путешествие в другую страну, нам хотя бы не нужно брать с собой воздух. Когда первые космические караваны отправятся в долгое путешествие к звёздам, они будут загружены припасами под завязку. Мы сможем снабдить поселенцев всем необходимым, но со временем им придётся научиться самостоятельно добывать всё необходимое из окружающей среды.

Исследование космоса — занятие дорогостоящее, долгое и тяжёлое, но очень важное. В первую очередь, потому что это двигает вперёд науку. Чем больше мы знаем о других планетах, кометах, астероидах, тем шире и глубже познаём мироздание. Сейчас космос в основном «покоряют» автоматические исследовательские станции, планетоходы и спускаемые зонды, однако скоро и человек начнёт совершать долгие и далёкие путешествия. В этих путешествиях роботы-исследователи могут быть бесполезными, ведь в сложных ситуациях они не смогут принять самостоятельное решение, а связь на таких расстояниях занимает очень много времени.

Неизведанные просторы всегда будут манить нас. Это у нас в крови. Наши предки, заселив весь африканский континент, решили двинуться дальше. Им пришлось построить лодки, и ринуться навстречу неизвестности. Многие погибли под натиском сил природы, но сейчас-то мы знаем, что их жертва не была напрасной. Однажды и мы, заселившие Землю, отправимся навстречу другим планетам. Опасности, которые могут нас ждать, будут похлеще переправы через моря и океаны, но для древних времён и лодки были чудом техники.