1. Problemy cywilizacji.W przyszłości stanie się powszechnie możliwe by każdy człowiek mógł mieć dostęp do przestrzeni kosmicznej w taki sam sposób w jaki obecnie przemieszcza się po Ziemi samochodem, pociągami czy lotem pojazdami atmosferycznymi typu samolotu. Czy jesteśmy na to przygotowani ? Odpowiedź zależy w dużym stopniu od naszej wyobraźni. Loty kosmiczne na razie są kosztownym i niebezpiecznym rodzajem podróży i równie odległym od zwykłego i monotonnego życia jakie wiedziemy na Ziemi będąc ludźmi czy to w tym kraju czy w innym. Zwykły człowiek zajmujący się sprawami codziennymi rzadko podnosi głowę w kierunku nieba. Pochłaniają go problemy finansowe, rodzinne, uwarunkowania społeczne i polityczne bo powinien on działać zgodnie z oczekiwaniami i wywiązywać się ze swoich obowiązków. Jednak wielu różnym ludziom, pewien duch odstępstwa od wszystkiego co pojmujemy jako norma, zasiał w umyśle inspirację, ciekawość i dążenie do poznania nieznanego i pasji, wszystko jedno czy nazwiemy ich marzycielami, naukowcami, czy różnego typu wizjonerami, wielu z nich nie wystarcza jałowe wpatrywanie się w niebo i nie są to tylko ludzie z NASA, czy ESA. Wielu z tych ludzi obserwujących gwiazdy, próbuje odpowiedzieć na pytanie „ co znajduje się za miliardami kilometrów próżni ? Ci konstruktorzy problemów nie do pokonania dla konserwatystów propagujących teorie A. Einsteina są obecnie często traktowanym z przymrużeniem oka folklorem, zawsze od szkoły wpiera się im, że teoria względności wyklucza jakakolwiek szerszą praktykę. Czym więc jest ta teoria, czy może ich ona powstrzymać od realizacji snów, za którymi gonią ? Prawdopodobnie nie. Człowiekiem kieruje w dużej mierze ciekawością, żądza poznania motywująca do czynienia odkryć. Jest to zrozumiałe, gdyż ruch wiążący się z odkrywczością jest cechą i podstawą życia. Można powiedzieć, że życie i tak nieustannie zmusza człowieka do wysiłku, tak więc nie warto się cofać przed trudnościami. Inni ludzie nie rozumieją jak można zawracać sobie głowę, problemami które zdają się być tak odległe z punktu widzenia spraw codziennych. Jednak już teraz w zaciszach laboratoriów i halach eksperymentalnych toczy się walka z problemami konstrukcyjnymi i technicznymi, które mają wykazać gdzie naprawdę kończą się możliwości techniczne dostępne człowiekowi, przesuwa się tam granica możliwości technologicznych dostępnych ludziom. Jednak to czego naprawdę chcemy to bezpieczeństwo i niezawodność, poparta małym kosztem eksploatacji. Jako ludzie technologii przywykliśmy do wygodnych mieszkań i bezpiecznych samochodów i innych udogodnień. Chcemy wciąż podnosić standard naszego życia. Człowiek ma naturę turysty, chce widzieć więcej, słyszeć więcej, doznać więcej i zobaczyć dostępne nieznane miejsca, chce podróżować wygodnie i bezpiecznie. Gdy jako ludzie stwierdzimy, że nie zostało na Ziemi już nic czego byśmy nie widzieli, albo nie poznali, skierujemy się w kierunku nieba i gwiazd, co więcej ten proces zaczyna się już dzisiaj... Wtedy jako ludzie zjednoczymy swoje siły by “postawić na głowie” prawa przyrody i fizyki. Dostrzeżemy, że pora już zerwać więzy natury, które stały się dla nas przeszkodą i ograniczeniem. Konsekwencją tego jest eksploracja przestrzeni w pobliżu gwiazd, gdzie krążą planety pozasłoneczne . Ktoś może powiedzieć „ten kto to napisał nie liczy się z realiami”, inny powie że to czysta fantazja, może jeszcze inny uzna to za marzycielstwo itp. Jednak podręczniki mówią wyraźnie, największą znaną nam prędkością jest prędkość z jaką rozchodzi się pole elektromagnetyczne, czyli np. światło widzialne i impuls świetlny wysłany z najbliższej nam gwiazdy w kierunku Ziemi potrzebowałby około czterech i pół roku na to aby dotrzeć do oka obserwatora znajdującego się na powierzchni naszej planety (dystans około 40 bln w kilometrach, 9,5 bln km / l.y.). Podobnie statek kosmiczny, który zdolny byłby rozwinąć prędkość światła ( co jest zresztą uważane przez współczesną naukę za niemożliwe do osiągnięcia z uwagi na efekty relatywistyczne) to pilot takiego pojazdu musiałby lecieć minimum przez cztery i pół roku ziemskiego zanim dotarłby do celu, czyli najbliższej gwiazdy (4,22 l.y. do najbliższej z gwiazd Proximy Centauri). Co do odleglejszych obiektów zarówno gwiazd i planet podróż trwałaby zbyt długo jak na średnie życie człowieka. Zdawałoby się, że sprawa takich podróży jest już zamknięta, lecz okazuje się że być może jest jednak inaczej. Być może podróże z prędkościami większymi od prędkości światła są jednak możliwe. Może należy uzmysłowić sobie, że nasze pojmowanie świata jak dotychczas opiera się na badaniu wyłącznie danych nam praw przyrodniczych, które zapisane są w otaczającej rzeczywistości, odkrywamy je ale nie pojęliśmy prawdy o ich naturze i nie znamy ich istoty i głębi jak w przypadku zjawiska grawitacji, czy bezwładności. Dzieje się tak z wielu względów. Jednym z nich jest to, że jako ludzie nie wykształciliśmy jeszcze po prostu odpowiednich narzędzi i metod badawczych aby zrozumieć chociażby niektóre z tych zasad, a przede wszystkim ich naturę. Podobną przeszkodą jest to, że jako ludzie ulegamy w praktyce wielu złudzeniom, które wynikają z charakterystyki naszego postrzegania, konstrukcji. Ale jednak przyroda, wbrew naszym zmysłom i postrzeganiu, zostawiła niedostrzegalne z pozoru dla pobieżnej obserwacji elementy praw naturalnych i mechanizmy, integralne dla wielu procesów w przyrodzie, umożliwiające nagięcie praw przyrodniczych do naszej woli. Ktoś, kto śledzi pilnie postępy w technice i nauce i obserwuje jej dokonania, wie ile energii potrzeba na wyniesienie na orbitę np. satelity telekomunikacyjnego, stosuje się do tego celu potężne silniki rakietowe, które spalają tony paliwa na sekundę. Rakieta służąca do wyniesienia ładunku na dostateczną dla orbitowania wysokość, ponad atmosferę musi mieć odpowiedni rozmiar i zbiorniki by zmieścić potrzebne paliwo. Po dostarczeniu ładunku na orbitę opróżnione z paliwa człony rakiety spadają do oceanu lub zostają na orbicie, by potem spłonąć od tarcia spadając w atmosferę na wysokości kilkudziesięciu kilometrów, albo lądują na ciągu rakietowym puste na ziemię jak w przypadku rakiet falcon 9 SpaceX. Dalsze podróże np. próbników bezzałogowych potrzebują grawitacji planet by nabrać odpowiedniej prędkości, muszą one przelatywać w bezpośredniej bliskości planet by wykorzystać efekt „wyrzutni grawitacyjnej”. Faktycznie są one po uprzednim wystrzeleniu w przestrzeń pozbawione głównego napędu i przemieszczają się od planety do planety siłą inercji. Czy to wszystko na co stać obecną technologię ? Nie trudno zorientować się, że napęd rakietowy, który zresztą znany był już od dawna jeszcze w czasach starego państwa Chińskiego, polega na wyjątkowo prostej zasadzie akcji i reakcji. Gazy i energia powstające najczęściej w wyniku reakcji chemicznej (np. utleniania) wyrzucane są w jednym kierunku, wywołując ciśnienie w dyszy rakietowej, które popycha całą rakietę w przeciwnym kierunku do wylotu gazów. Reasumując, proces ten polega na ciągłej utracie masy, której ilość w zbiornikach pojazdu rakietowego musi być rzecz jasna ograniczona. Wielu ludzi obecnie pracuje nad zmienieniem tej sytuacji, dostrzegając problem. Powszechnie wiadomo już, że aby pojazdy stwarzane przez człowieka mogły poruszać się w przestrzeni kosmicznej, muszą generować albo niezwiązaną z otoczeniem pojazdu siłę (tak jest w przypadku rakiet), albo wykorzystywać metody czerpania jakiegoś źródła energii i napędu, które jest obecne w przestrzeni kosmicznej, najlepiej wszędzie w kosmosie, niezależnie od jego punktu lub też wykorzystywać energię dostępną w wyniku wykorzystania zjawisk w obrębie statku kosmicznego. Obecnie stoimy na progu możliwości wykorzystania technologii rakietowej, ma ona swoje ograniczenia, zarówno ekonomiczne jak i technologiczne, dalsze jej rozwijanie będzie się wiązało z ogromnym zwiększaniem kosztów, dalej znajduje się już tylko nonsens finansowy i techniczny. Ci, którzy to dostrzegają, zastanawiają się nad tym problemem natomiast inni których problem zdaje się nie dotyczyć nie wypowiadają się na ten temat, jednak ma to swoje konsekwencje w postaci braku perspektyw dla cywilizacji. Setki miliardów dolarów, które pochłonęły kolejne inwestycje w technologie rakietowe, można było przeznaczyć np. na cele wyżywienia głodującej Afryki lub systemy nawodnienia pustyń. Jest to pytanie o ludzkość, jej interesy i jej losy. Historia, którą tworzymy, czy tego chcemy czy nie, jest złożona z przypadków a niektóre z nich mają dla nas daleko idące konsekwencje. Niektórzy ludzie nie chcą widzieć świata i nie chcą zgodzić się na świat stworzony przez tak przeciwstawne siły. W wielu ludziach rodzi się bunt przeciwko tak skonstruowanym procesom integracji międzynarodowej, widzą oni, że w procesach tych giną interesy zarówno ogółu jak i jednostki ludzkiej. Procesy gospodarcze nadto wiążą się z przepływem pieniądza, przepływ pieniądza wiąże się z surowcami, a całość znajduje swoje ukoronowanie ni mniej ni więcej jak w mało efektywnej dla wszystkich technologii – na tej podstawie powstał w krajach wysoko rozwiniętych przemysł kosmiczny, energetyczny i ogólnie transportowy. Tutaj przede wszystkim ważne są formy, jak można łatwo zauważyć, w jakie uzyskujemy energię, czy to elektryczną, czy inną oparte są one o reakcje chemiczne, w procesie których powstają produkty materialne często trudne do utylizacji. Jak już widzimy, na podobnej zasadzie funkcjonuje napęd naszych rakiet. Jest to problem otwarty do rozwiązania, wiele jednak innowacji modyfikuje stare, ustalone metody a nie wnosi do życia praktycznie żadnych gruntownych zmian. I tutaj jak to zwykle bywa, problem energetyki i problem w ogóle przemieszczania się zarówno na Ziemi jak i w przestrzeni kosmicznej są ze sobą ściśle powiązane – i faktycznie trudno tej zależności nie zauważyć. Wielu z nas oczekuje zmian, wielu ludzi podświadomie odbiera fakt zawodności stworzonej przez nas technologii, która toczy się już w zasadzie siłą samego bezwładu i to najprawdopodobniej w złym kierunku. Jednak lobby pędników chemicznych opartych na "marnowaniu" energii jest na świecie jeszcze zbyt silne. Wiele przemawia za tezą, że przyszłość w transporcie leży w napędach nie wykorzystujących paliwa rakietowego. Prace nad nimi już obecnie są faktem (prowadzą je głównie ludzie z sektora prywatnego), ale są one pozbawione poparcia politycznego i finansowego, w tym przypadku najczęściej zostają zaniechane z powodu różnych trudności materiałowych i technicznych, w innym zaś najczęściej kończą się na stercie dokumentacji technicznej, bo trudno jest stworzyć zupełnie od podstaw coś, co nie może mieć żadnego zaplecza zarówno technicznego jak i psychologicznego. Być może fakt ten jest również przyczyną tego, że tak trudno jest wielu ludziom, których żywo interesują tego typu sprawy, przebić się ze swoimi propozycjami. Z innej strony wiele wskazuje na to, że czasy samotników, którzy po cichu w garażach i przydomowych warsztatach zmieniają historię, także odchodzą do lamusa, bo prawdopodobieństwo sukcesu jest większe gdy w grę wchodzą duże organizacje, dysponujące dostatecznym warsztatem technicznym i potencjałem umysłowym. Ostatnie badania kosmosu wskazują na to, że planety i systemy planetarne są o wiele bardziej rozpowszechnione we wszechświecie niż gwiazdy. Większość gwiazd ciągu głównego posiada planety lub układy planet. W naszej galaktyce istnieje ponad sto miliardów gwiazd, co wskazuje na to, że istnieje niezliczona ilość gwiazd typu słonecznego, o dostatecznie długim życiu, aby mogły powstać planety i ich księżyce. Gdyby udało się skonstruować transport umożliwiający ich zbadanie - trwałoby to setki lat. Po pierwsze, aby zaistniała sytuacja, dzięki której zdolni byśmy byli jako ludzie do takiej eksploracji kosmosu – to musiałaby się przede wszystkim w znaczny sposób zmienić nasza mentalność, skok jaki musielibyśmy wykonać byłby ogromny. Harmonia i piękno kosmosu najprawdopodobniej jeszcze długo będzie dla nas zagadką, przynajmniej dopóki istnieć będzie tego typu technologia oparta na spalaniu i rozbiciu atomu, które człowiek ogłosił jako wielki swój triumf, a który obecnie jednak już przyblakł, bo wiadomo, że prawdopodobnie nie ta technologia zabierze nas do gwiazd, ani nawet nie pozwoli skolonizować układu słonecznego... Energia, która potrzebna jest do zbliżenia się do prędkości światła znacznie przewyższa energię atomową. Pomyślmy więc nad alternatywą, wiemy już, że napęd rakietowy to obecnie relikt i spuścizna „zimnej wojny”, podtrzymywany sztucznie przez ludzi bawiących się petardami i żadne zmiany polegające na kosmetyce nie spowodują odmienienia takiej sytuacji. Mowa tu o przyśpieszaniu jonów, plazmy itp. Wszystko zawiera się w tym, że dopóki uzyskiwana prędkość ostatecznie nie może być większa niż prędkość gazów wylotowych, to dopóty będziemy pełzali w granicach okolic układu słonecznego, bez możliwości wzajemnej komunikacji itp. Prawda ta, powszechnie uważana za kanon lotów kosmicznych nie ulegnie szybko zmianie jeżeli nie znajdą się ludzie w dostatecznej ilości, aby połączyć wysiłki tych, którzy pracują już nad określonymi rozwiązaniami, czy to w fazie koncepcji, czy już konkretnych prototypów.
2. Perspektywy kolonizacji księżyca
Księżyc, jako najbliższe ciało niebieskie w stosunku do Ziemi posiada wiele obiecujących cech wyznaczających właśnie tego naturalnego satelitę dla pierwszych działań człowieka mających na celu kolonizację przestrzeni kosmicznej. Księżyc posiada wiele bogactw naturalnych zdolnych do zapewnienia rozwoju i ekspansji cywilizacji. Są tam np. duże złoża Helu-3 - izotopu helu, który może okazać się paliwem przyszłości. Izotop ten zawiera więcej energii niż jakiekolwiek paliwa stosowane dotychczas w reaktorach atomowych i można z niego w reakcji z deuterem otrzymać olbrzymie ilości ciepła. Ze skał księżycowych można wytworzyć tlen do oddychania dla mieszkańców, a z lodu wodnego zgromadzonego na biegunach wodór i tlen do napędu rakiet. Start rakiet z Księżyca będzie ułatwiony, gdyż przyśpieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest sześć razy mniejsze niż na powierzchni ziemi.
Na księżycu zapewne znajdują się złoża wielu cięższych pierwiastków oraz innych substancji mogących przydać się na Ziemi. Księżyc nie posiada atmosfery stąd możliwość produkcji energii elektrycznej za pośrednictwem baterii słonecznych wydaje się być szczególnie wskazana. Lot na Księżyc z Ziemi przy obecnym poziomie technicznym trwa kilka dni, jednak przy użyciu odpowiednich technik napędowych będzie trwał około kilku godzin lub nawet liczony będzie w minutach (w przypadku użycia napędu atomowego lub innego o podobnych osiągach).
Jeżeli na księżycu powstaną miasta i kopalnie – co jest prawdopodobnie tylko kwestią czasu – ludzie zyskają alternatywę dla życia jedynie na Ziemi co zaowocuje wypracowaniem nowych technologii na potrzeby osadnictwa na naszym najbliższym sąsiedzie. Zjawisko to spowoduje, że cywilizacja ludzka znacznie wzmocni się ekonomicznie – zacznie rozkwitać handel surowcami itp. Księżyc będzie również prawdopodobnie stacją uzupełniania paliwa w lotach na Marsa. Księżyc posiada jedynie znikome pole magnetyczne – nie będzie ono chronić osadników przed wiatrem słonecznym i bezpośrednim bombardowaniem przez odłamki skalne. Schrony budowane na potrzeby kolonistów będą musiały mieć solidną konstrukcję. Wszystkie produkty potrzebne do życia będą otrzymywane na miejscu, bowiem transport z Ziemi na razie jest utrudniony ( co zmieni się, gdy zostanie wdrożony lepszy i tańszy system transportu i napędu statków kosmicznych). Być może w dalszej przyszłości statki kosmiczne, które będą używane do lotów księżycowych i dalszych, nie będą już więcej napędzane silnikami rakietowymi, ponieważ będą napędzane siłami magnetycznymi np. poprzez siłę Lorentza, silnikami bezwładnościowymi, lub wykorzystają sztucznie wytworzone interakcje grawitacyjne.
Pokojowe wykorzystanie surowców z Księżyca, będzie zależało od wielu czynników społecznych, politycznych i gospodarczych. Ważna jest współpraca międzynarodowa i przyśpieszenie prac nad pierwszymi samo wystarczającymi bazami na tym globie. Niewątpliwie poważnym, jeżeli nie najpoważniejszym problemem jest zbyt wysoki koszt wynoszenia statków kosmicznych, za pośrednictwem rakiet nośnych, dlatego wydaje się, że podstawową kwestią jest konieczność głębszego przemyślenia możliwości opracowania tańszego systemu napędowego wielokrotnego wykorzystania, o parametrach wielokrotnie przewyższających możliwości dzisiejszych rakiet i rakietoplanów.
Obecność wymaganych surowców na powierzchni Księżyca napawa optymizmem, istnienie tych substancji zostało potwierdzone przez sondy orbitujące wokół naszego satelity. Rozwój infrastruktury księżycowej, zapewne potrwa dziesiątki, jeżeli nie setki lat. Jednak patrząc na korzyści, które mogą faktycznie stać się kołem zamachowym dla gospodarki światowej oraz udostępnić znaczną przestrzeń życiową dla pionierów chcących zasmakować przygody i wielu innych wizjonerów w nowej generacji otwartych na te sprawy głów – wydaje się to słusznym kierunkiem na lata, jak również spełnieniem marzeń milionów. Księżyc ze swoim potencjałem jest już obecnie stosunkowo najlepiej poznanym ciałem niebieskim dla ludzi. Jest jednocześnie praktycznie jedynym na dobrą sprawę obiektem dostępnym od zaraz dla eksploatacji przez człowieka, technologia która pozwala na loty na srebrny glob jest znana od czterdziestu lat poprzez misje amerykańskie. Wiele państw obecnie tak jak Chiny i Stany Zjednoczone planuje powrót człowieka na księżyc wraz z założeniem prawdziwej bazy księżycowej i pierwszymi planami zagospodarowania jak w przypadku projektów japońskich. Misje zrobotyzowane obecnie prowadzą zarówno powyższe kraje, a dołączyć chcą Indie i wiele innych krajów. Zainteresowanie srebrnym globem prawdopodobnie już w najbliższych dekadach przerodzi się w konkretne efekty, których wszyscy będziemy świadkami. Kiedy pojawi się możliwość podróży na srebrny glob dla zamożniejszych lub średniozamożnych ludzi ? – czas pokaże, na pewno na początku trzeba zaczekać aż zrobotyzowane misje przygotują miejsce na pierwszą stałą bazę księżycową z prawdziwego zdarzenia.
3. Systemy zasilania w energię oraz systemy podtrzymania życia na statkach i stacjach kosmicznych
Przestrzeń kosmiczna to niegościnne miejsce dla człowieka i wszelkich organizmów opartych o reguły obowiązujące na powierzchni planety. Aby w niej przebywać zmuszeni zostaliśmy, jako ludzie, do wypracowania pewnych metod przetrwania za pośrednictwem technologii, które umożliwiają już obecnie bezpieczne funkcjonowanie w zabójczym środowisku otwartej próżni. Pojazdy i stacje kosmiczne już od dawna zapewniają możliwość prowadzenia badań naukowych przez ludzi, jak również wymianę potrzebnych materiałów eksploatacyjnych dla lotów w kosmosie i funkcjonowania wszelkich innych instalacji ludzkich na orbicie. Jednym z najważniejszych elementów w takich pojazdach i stacjach jest zapewnienie stałych dostaw energii elektrycznej, tlenu, wody oraz zapewnienie osłony antyradiacyjnej i izolacji termicznej załogi.
Jeżeli chodzi o prąd, to tradycyjną już i najbardziej rozpowszechnioną formą pozyskiwania energii elektrycznej w kosmosie są baterie słoneczne, które wykorzystują fakt dużego nasłonecznienia przestrzeni kosmicznej, znacznie większego niż występuje na powierzchni Ziemi. Baterie te zwane inaczej ogniwami fotowoltaicznymi wykorzystują zjawisko fotoelektryczne w procesie uzysku energii. Innym źródłem są oparte o efekt Seebecka termogeneratory elektryczne wytwarzające prąd przez długi czas ( nawet kilkanaście lat). W tej metodzie uzyskuje się prąd stały z wykorzystaniem powolnego rozpadu połowicznego materiału rozszczepialnego (najczęściej plutonu, ale stosuje się też izotopy innych pierwiastków), który oddaje ciepło do jednego z końców termopary złożonej z dwóch stykających się metali. Zasilanie to zastosowano z powodzeniem w misjach odległych od Słońca w amerykańskich próbnikach bezzałogowych typu Pionieer i Cassini oraz załogowych Apollo 12-17. Zapewnienie tlenu odbywa się zazwyczaj w drodze elektrolizy wody za pomocą generatorów czerpiących prąd z ogniw słonecznych.
Trudną do zrealizowania od strony technicznej rzeczą, jest sprawa właściwej ochrony antyradiacyjnej na stacjach przeznaczonych na pobyt ludzi przez dłuższy czas, bowiem narażeni są oni zarówno na promieniowanie pochodzące od Słońca, ale również na twarde promieniowanie kosmiczne z głębi kosmosu.
Do przeżycia człowieka w kosmosie potrzeba także by miał on czystą wodę oraz pożywienie w dostatecznym stopniu. W tym celu stosuje się gotowe jedzenie liofilizowane oraz gotowe zestawy witaminizowane. Komfort termiczny zapewnić powinna klimatyzacja oraz izolacja termiczna znajdująca się w poszyciu stacji kosmicznej oraz pojazdów kosmicznych. Problem utylizacji dwutlenku węgla pochodzącego z płuc załogi rozwiązują pochłaniacze i filtry CO¬2. Płaszcz zewnętrzny musi poza tym wytrzymywać uderzenia drobin śmieci pozostawionych przez aktywność człowieka na orbicie i małych odłamów gruzu kosmicznego znajdującego się w przestrzeni kosmicznej. Należy wspomnieć również, że do tej pory nie rozwiązano jeszcze aspektu psychicznego przystosowania się załogi do warunków przebywania w przestrzeni kosmicznej – jest to sprawa złożona, właściwe jej potraktowanie może okazać się jednym z najważniejszych problemów przy długich lotach załogowych oraz długiego przebywania na stacjach kosmicznych.
Zasadniczą sprawą jest zapobieżenie chorobom załogi spowodowanym nieważkością i odizolowaniem jej od cykli przyrodniczych, bowiem jest możliwość generowania na stacjach i pojazdach kosmicznych sztucznej grawitacji, jest to zależne od rozmachu przedsięwziętych misji ale ważne jest to również, jeżeli mowa o dobrym samopoczuciu i zdrowiu załogi po powrocie na Ziemię. Jednak jak do tej pory ludzkie stacje i pojazdy kosmiczne nie potrafią zapewnić tego jakże podstawowego dla człowieka elementu i chociaż wiadomo jest jak wytworzyć sztuczną grawitację (wykorzystując siłę odśrodkową), to na razie należy to jeszcze potraktować jako science fiction. Będzie to możliwe w niedalekiej przyszłości.
Wracając jeszcze do osłon anty-radiacyjnych – wszystkie osłony to osłony pasywne polegające na filtrowaniu i tłumieniu promieniowania korpuskularnego, gamma oraz rentgenowskiego. Na promieniowanie korpuskularne składają się cząstki alfa, neutrony pochodzące od przemian jądrowych w gwiazdach, oraz inne cząstki o niezerowej masie spoczynkowej. Trzeba jednak zaznaczyć, że wszystkie produkowane osłony nie są stuprocentowo skuteczne. W porach szczególnie nasilonej aktywności radiacyjnej Słońca, załoga poza magnetosferą ziemską ( np. misji na Księżycu lub Marsie) w ciągu 15 minut może pochłonąć niebezpieczną dla życia dawkę promieniowania. Osłony z gęstych, ciężkich materiałów takich jak ołów ważą bardzo dużo, więc ciężko wynieść je na orbitę, dlatego nie zostały one zastosowane jak dotychczas w stacjach kosmicznych i statkach na dalsze misje.
Do zasilania w energię elektryczną stacji kosmicznych stosuje się także baterie jądrowe wykorzystujące rozpad beta z udziałem trytu lub innych izotopów emitujących promieniowanie. Technologia ta jest jeszcze mało zaawansowana, obecnie prowadzone są prace nad zwiększeniem mocy tego typu baterii. Systemy elektroniczne używane w kosmosie są wrażliwe na promieniowanie, a odpowiedzialne są one za właściwe funkcjonowanie wszystkich urządzeń na statkach i stacjach typu np.: ISS. Na razie konstrukcja stacji kosmicznych nie umożliwia wprowadzenia wielu zasadniczych funkcji, występujących w naturze – reasumując jest to: brak grawitacji na pokładzie czego skutkiem są odwapnienia kości i spadek siły mięśni u ludzi poza grawitacją planety, brak osłony pola magnetycznego i wiążąca się z tym stała ekspozycja na twarde promieniowanie kosmiczne, pozbawienie ludzi zmienności dnia i nocy, zmian pór roku, z czym wiążą się zaburzenia w układzie nerwowym u załogi.
4. Tendencje rozwoju napędów kosmicznych.
Przeszło od pięćdziesięciu lat nie obserwuje się większych zmian w technologii napędów używanych do lotów kosmicznych. W dalszym ciągu używane są rakiety – a więc napęd oparty na reakcjach chemicznych. Jak wiemy, energie uzyskiwane w reakcjach chemicznych, to znikomy ułamek energii uzyskiwanych w procesach przemian jądrowych. Przy wybuchu bomby atomowej na energię zamienia się kilka gramów materiału rozszczepialnego wybuch bomby wodorowej daje nieco lepszy przelicznik. W przemianach chemicznych nawet przy najbardziej egzoenergetycznych reakcjach, zamianie masy w energię ulega zaniedbywalnie mała część masy reagentów.
W procesie połączenia się materii z antymaterią stosunek zamiany masy na energię równa się sto procent, cała masa reagentów zamienia się na energię. Anihilacja par proton – antyproton lub chociażby elektron – antyelektron jest przykładem takiego połączenia.
Wyzwolona energia w postaci wysokoenergetycznych kwantów gamma, a więc promieniowania elektromagnetycznego może stać się energią do zasilania i napędzania pojazdów kosmicznych – i oznacza to, że mamy tu do czynienia z idealnym paliwem – o ile tylko właściwie wykorzystamy jego moc.
Obecnie stosowany napęd rakietowy pod względem osiąganych prędkości i dynamiki może być postrzegany jako technologia – śmiało to można powiedzieć – już przestarzała. A przecież wyzwania jakie stawia przestrzeń kosmiczna i jej ogromne odległości liczone w tysiącach i setkach tysięcy lat świetlnych, jak można zauważyć nie ograniczają się jedynie do orbity, czy pobliża naszej planety. Możliwość użycia antymaterii jako paliwa wielkiej gęstości energii otwiera nowe możliwości. Jednak problem to przełożenie skupionej energii na mechanizm napędowy. Rozważania czynione obecnie skłaniają się do bezpośredniej metody, w której reakcja anihilacji popycha statek kosmiczny za pośrednictwem lustra magnetycznego. Inna koncepcja to zbudowanie reaktora na antymaterię zasilającego mechanizm napędowy, który może w tym przypadku być rozmaity. Jednym z przykładów może być zastosowanie reaktora antymaterii, który byłby zdolny do wytworzenia olbrzymich napięć elektrycznych i wykorzystania efektu Browna lub ładunków elektrycznych wokół statku poruszających się w polu magnetycznym Ziemi lub galaktyki.
Napęd jonowy lub napęd VASIMR jest to kontynuacja napędu rakietowego w nowym wydaniu, mają one zbyt małą moc aby zapewnić rasie ludzkiej jakieś konkretne rezultaty, na razie zapewniają bardzo nikły ciąg i nie pozwalają na start z powierzchni ziemi – funkcjonują dopiero po wyniesieniu w przestrzeń kosmiczną poprzez standardowe rakiety nośne.
Warto wspomnieć o żaglach kosmicznych - są one zdolne jedynie do pracy w przestrzeni kosmicznej bez możliwości ani lądowania na planecie ani do startu z niej, poza tym wymagają bardzo dużej powierzchni, w którą zbierają wiatr słoneczny, powierzchnia ta (czasza) dodatkowo jest podatna na zniszczenie przez drobiny materii znajdującej się na jej drodze przemieszczania.
Napęd fotonowy, to „święty graal” naukowców i jak na razie nierealna wizja zbliżenia się do prędkości światła, wykorzystująca moment pędu fotonu. Jednak, by wizję tą zrealizować potrzeba niespotykanie potężnego źródła promieniowania, tak by zrekompensować brak masy fotonu, na rakietę fotonową przyjdzie nam jeszcze trochę poczekać.
W wielu zakątkach na świecie trwają prace nad ujarzmieniem siły grawitacji i jej zależności - jak na razie naukowcom niezmiernie trudno jest uchwycić istotę oddziaływań grawitacyjnych, a szczególnie na poziomie kwantowym. Obecnie w dalszym ciągu przykłady konstrukcji pojazdów kosmicznych człowieka na ziemi są odzwierciedleniem powszechnej antypatii polityków do innych rozwiązań, z którą mamy do czynienia w codziennym życiu. Wciąż większość ludzi uważa napęd rakietowy za jedyną formę i sposób zdobywania przez człowieka kosmosu, pomimo tego, że zdaje sobie sprawę z jej ograniczeń.
Naszej cywilizacji potrzebny jest inny typ technologii opartej o właściwości magnetyczne materii i przestrzeni lub właściwości zjawiska bezwładności i grawitacji. Napęd wykorzystujący taką technologię byłby zdolny do generacji siły napędowej użytecznej w próżni, nie polegającej na ciągu rakietowym, lecz na interakcjach sił w obrębie poszycia samego pojazdu. Statki kosmiczne wyposażone w oparte na tych zasadach silniki, powinny być zdolne do startu z powierzchni ziemi i innych planet, bez oddzielania się pustych zbiorników paliwowych itp. Poruszać je będą siły oddziaływań pól o dużych energiach, zdolnych do wymknięcia się z pola grawitacyjnego, zmiany fazy pola grawitacyjnego i innych niewykonalnych obecnie technik.
Wydaje się, że jest to czysta fikcja, lecz jeszcze jakiś czas temu byli tacy, dla których fikcją wydawał się lot człowieka na księżyc, czy przeszczep serca. Wszystkie osiągnięcia cywilizacyjne mają swoją wagę i sumują się w całość.
