Сейчас тема жизни на других планетах как никогда очень популярна. Многие ученые на полном серьезе обсуждают необходимости переселения всего (или части) человечества на ближайшие планеты. Дело в том, что ресурсы нашей планеты медленно, но неумолимо, подходят к концу. Популяция людей растет экспоненциально. И нам скоро станет очень тесно, очень бедно и очень голодно. Человечество должно развиваться и самое главное, чтобы развитие не останавливалось, мы должны покорять все новые и новые неизведанные места. Осваивать их, делать пригодными для жизни. Мы рождены любопытными и наше любопытство постоянно тянет нас вперед.
Естественно, если говорить о жизни на других планетах, то пока не может быть и речи о перемещении в места, которые находятся за пределами нашей солнечной системы. Ближайшая планета, которая по условиям похожа на Землю, находится в нескольких десятках световых лет. А это значит, что нам потребуется около тысячи лет, чтобы добраться до нее. С текущим уровнем технологий. Поэтому сейчас наиболее реалистичным вариантом выглядит перемещение на планеты, которые находятся относительно близко от нас. Венера? Слишком жарко, убийственная атмосфера. Спутники Сатурна? Далеко и холодно. Самой предпочтительной планетой для дальнейшей колонизации сейчас является Марс. Она близко, там более-менее щадящая атмосфера и погодные условия. Давайте рассмотрим этот вариант подробнее, возможно он не такой уж и нереалистичный, как кажется на первый взгляд.
Стивен Петранек, научный журналист, который регулярно выступает на TED, опубликовал книгу How We’ll Live on Mars (2014). В ней он подробно рассказывает о том, что уже в очень скором времени (ориентировочно в 2027 году) человечество высадится на Марсе и начнёт его активно колонизировать. Публикуем ключевые идеи из книги.
Две важные детали, которые говорят нам о том, что путешествие на Марс реально
Еще в 1948 году немецкий ученый Вернхер фон Браун опубликовал научный труд Das Marsprojekt — Проект «Марс» — в котором подробно описал, как разработать и построить 10 космических кораблей, которые могли бы доставить в целости и сохранности первых переселенцев на Марс.
На тот момент идеи Фон Брауна не оценили даже его близкие коллеги, и его с треском уволили с работы. Но в 1960х его идеи наконец получили широкое признание, в том числе и среди разработчиков шаттла «Аполлон», который доставил астронавтов на Луну. Новая книга научного журналиста Стивена Петранека дает нам конкретные данные и рекомендации, как воплотить дерзкую идею Фон Брауна по переселению на Марс в жизнь.
Петранек считает, что 4 астронавта вполне могут справиться с 243-дневным перелетом на Марс и высадиться на этой планете в 2027 году. А к 2050 году уже будут созданы полноценные колонии, считает журналист. Давайте обсудим опасности и преграды, которые будут подстерегать нас на этом пути.
Мы не могли не заметить, что в книге слова «прогнозируемый» и «проект» используются бесчисленное множество раз. Но что скажут скептики, если эти данные действительно окажутся правдой?
Есть две важные детали, которые нужно упомянуть:
До недавнего времени НАСА даже обсуждать не хотели возможные перелеты на Марс. Но спустя некоторое время они нанимают специальную команду, которая трудится над созданием межпланетного шаттла «Орион». Вам не кажется это странным?
Илон Маск говорит, что единственной миссией, ради которой существует его компания Space X — это практическая возможность осуществления межпланетных перелетов. И в первую очередь — на Марс.
Еще 10 лет назад все смеялись на Илоном, когда он утверждал, что сделает первый полноценный электромобиль. А еще 50 лет назад об этом нельзя было прочитать даже в фантастических романах. Но Тесла смогла произвести настоящую революцию в автомобильной индустрии.
Space X осуществили уже 18 успешных полетов. И мы думаем, что Илон настроен действительно серьезно, если утверждает, что его миссией является успешная доставка первых колонизаторов на Марс.
Каковы наиболее серьезные проблемы по созданию самостоятельной колонии на Марсе? И как они будут решаться?
Еда, вода, одежда и даже отсутствие кислорода — не являются такими уж серьезными препятствиями для организации колонии. Уже сейчас у нас есть инструменты, которые могут помочь нам в создании питьевой воды и кислорода в нужном количестве. Космический шаттл также может поддерживать жизнь астронавтов в космосе очень долгий период времени. А ведь еще 10 лет назад многие ученые считали, что никто не продержится и года в условиях невесомости. А сегодня американские и русские астронавты уже более года работают рука об руку на МКС и это не кажется таким уж странным и невозможным.
Самая главная проблема, которую пока не решили ученые — это борьба с солнечной радиацией. Магнитные поля Земли и ее атмосфера нейтрализуют большую часть опасных солнечных частиц. Но это невозможно на Марсе, т.к. у него чрезвычайно тонкий атмосферный слой. И планета буквально кишит убийственной солнечной радиацией. Вы можете защититься от солнечной радиации с помощью воды и специального металла, но космическое излучение — это проблема посложнее. Но у нас есть спасение — бесчисленное множество пещер и лавовых трубок, которыми напичкан экватор планеты. А еще реголит — минерал, из которого состоит почва планеты. С помощью него можно производить строительный материал, который будет эффективно защищать от радиации. Ученые считают, что уже на глубине 3 метров опасность радиации будет крайне низкой. И они также серьезно задумываются над возможностью терраформирования — изменение климатических условий планеты таким образом, чтобы они были пригодны для жизни земных растений и животных.
Какие инструменты помогут нам в терраформировании Марса?
Самый простой способ — установить зеркала по периметру длиной 250 километров на Северном и Южном полюсах планеты. Зеркала будут отражать солнечные лучи и направлять их в места скопления замерзшего углекислого газа. Это будет способствовать созданию парникового эффекта, утолщению атмосферы планеты, и уже в скором времени на Марсе станет гораздо теплее и комфортнее. Сейчас же температурные условия даже на экваторе планеты не такие комфортные: 21С днем и до -73С ночью. Если мы сможем нагреть планету, мы получим и пресную воду, которая там есть. Вода позволит выращивать растения, которые, в свою очередь, будут производить кислород и сделают атмосферу более пригодной для жизни.
А что если последствия терраформирования будут не такими радужными, как описывается в теории? Что если ученые допустили ошибку в своих расчетах?
Нет никаких сомнений в том, что некоторые расчеты могут не подтвердиться на практике. Один из таких сценариев — что углекислый газ на Марсе окажется слишком специфичным для наших растений, с различными примесями, что не позволит им нормально расти и развиваться. Но мы часто недооцениваем ту скорость, с которой мы получаем новые знания. Сумма знаний, которые мы получили после Второй Мировой Войны больше всех теорий, которые были разработаны до нее. Скорость получения информации удваивается каждые два года. И уже через 50 лет эксперименты по терраформированию планеты будут намного более продуманными, чем сейчас. Сейчас у нас нет ответа, но нам остается лишь немного подождать.
Изменение ДНК человека с помощью генной инженерии
Чтобы преобразовать атмосферу Марса в подобие земной, нам потребуется более 1000 лет. Но мы можем использовать принципы генной инженерии, чтобы контролировать свои гены. Т.е., если мы уже практически изобрели генный препарат, который предотвращает рак молочной железы у женщин посредством внедрения специального вируса в ДНК, то мы можем поработать над ДНК так, чтобы в будущем мы были менее восприимчивы к углекислому газу. Например сейчас, если в воздухе будет хотя бы более 5% углекислого газа, то человек может умереть. Генная инженерия может настроить ДНК таким образом, чтобы концентрация в 40% не была смертельной.
Какой будет жизнь на Марсе через 50 лет после освоения колонии?
Питание первых переселенцев будет на 80% состоять из продуктов глубокой заморозки, которые они взяли с собой с Земли. В будущем они смогут выращивать грибы, овощи и фрукты в теплицах и есть их, что, на самом деле, больше связано с психологией человека, нежели с прямой необходимостью. Человек приспособлен для того, чтобы есть «жесткую» пищу, ему нужно, чтобы она выглядела как натуральная еда, а не бесформенное пюре. Солнце на Марсе не такое интенсивное, как на Земле. И погода на экваторе планеты напоминает солнечную зиму в Чикаго. На Марсе 12 часов светит солнце и 12 часов — ночь. Но времена года длятся в два раза дольше, год состоит из 24 месяцев. Люди на Марсе почти все время будут проводить под землей или в защищенных от солнечной радиации строениях. И это не так страшно на самом деле. Многие из нас уже проводят большую часть своей жизни в помещениях. Больше половины мира живет в городах, а города — это нагромождение домов и различных строений. Посмотрите, например, сверху на центральный парк Нью-Йорка. Люди проводят большую часть своей жизни в офисах, спят в своих домах, едят в ресторанах, ходят друг к другу в гости. На Марсе все будет практически так же привычно для нас. Переселенцы будут передвигаться по планете на специальных автомобилях, защищающих их от радиации, с автономной подачей кислорода. Скафандры будут намного легче, чем сейчас. У нас уже есть технология облегченных космических костюмов. Ученые также разработали легкие приборы автономной подачи воздуха и облегченные шлемы.
Многие ученые сравнивают колонизацию Марса с великой миграцией европейцев в Америку. Что между ними общего?
В 1620 году всего 102 человека пересекли Атлантику и прибыли на американский континент на знаменитом корабле Мейфлауэр. Уже через 20 лет численность переселенцев составляла 30 000 человек. За это время количество кораблей, которые прибывали в американские порты возросло с 2 кораблей в месяц до 700. Размеры колонии на Марсе будут увеличиваться так же быстро.
Что насчет «темных» аспектов этой аналогии: как, например, переселенцы прибегали к каннибализму во время холодных зим в Джорджтауне, высокой смертности и насилию?
Люди погибали в Джорджтауне и Плимуте, потому что им не хватало еды, не было системы здравоохранения и заботы об окружающей среде. Мы предусмотрим все это в нашем перелете на Марс. У нас даже будет рентгеновский аппарат и другая профессиональная медицинская техника. Но на самом деле сейчас даже сложно представить, с какими трудностями нам там придется столкнуться. История начала миграции — это одна из самых тяжелейших эпох в истории человечества.
Сколько людей будут жить на Марсе после освоения колонии через 10, 20, 50 лет?
Илон Маск, пожалуй, единственный человек на Земле, кто может дать нам наиболее адекватную оценку численности населения колонии. В 2025 или 2027 он отправит 2 шаттла с первыми переселенцами на Марс. В одном корабле будет от 4 до 10 астронавтов. К 2030 году шаттл прибудет на красную планету. Уже в ближайшее время начнется разработка больших многоразовых космических кораблей, способных вместить от 80 до 100 человек. И, по самым консервативным подсчетам, если у нас будет 50 кораблей с 80 астронавтами на каждом, то к 2032 году на Марсе будут жить уже 4000 человек. Корабли будут совершать перелеты каждые два года. И Илон хочет построить к 2050 году до 1000 таких шаттлов. Т.е. в 2050 за одно путешествие на Марс будет прилетать уже 80 000 колонистов. К 2060 году численность колонистов достигнет одного миллиона.
Стоимость билета в один конец на Марс будет составлять около полумиллиона долларов. Возможно ли, что данная цена будет падать?
Маск очень конкретно проработал свою политику ценообразования. Он анонсировал, что в период с 2031 по 2032 годы стоимость билета составит 400 000 долларов (сейчас известно, что стоимость билета на Марс была уже снижена до 200 000 долларов). Потенциальный колонист: человек, которому за сорок, которому надоела своя работа и кто хочет кардинально изменить свою жизнь. Например, чтобы достать такие деньги, он может продать свой дом. На Марсе будет чем заняться, а размеры оплаты рабочей силы будут существенно выше, чем на Земле. Множество компаний уже согласились развернуть предприятия, предназначенные для обслуживания колонистов, на красной планете. Мы также предполагаем, что на Земле будет пользоваться большим спросом документальные фильмы о Марсе, а также реалити-шоу. Правда, есть одна опасность, о которой мы уже знаем — это рабство от компаний, которые продадут колонисту билет в обмен на 20 лет бесплатной работы на нее.
Нет ли опасности в том, что такие амбициозные планы по колонизации Земли являются всего лишь предлогом для того, чтобы уничтожить планету в бесконечных войнах?
Несколько лет назад Пан Ги Мун, председатель ООН, сказал, что мы должны улучшать экологическое состояние планеты, потому что у нас нет никакого плана Б, нам некуда бежать, если что-то случиться. Сейчас Марс — это наш План Б. Он дает нам надежды, нравится это кому-нибудь или нет. Я считаю, что будет большой трагедией, если люди, зная о Плане Б, начнут менее бережливо относиться к планете, на которой живут. Но гораздо большей проблемой будет, если человечество исчезнет вовсе. Вы можете проснуться однажды утром и узнать, что гигантский 20 километровый астероид летит прямо на Землю и скоро столкнется с ней. В таком случае мы абсолютно ничего не сможем сделать, всё человечество погибнет. У нас нет таких ракет, которые могли бы сбить астероид такого диаметра. И есть только один сценарий, чтобы предотвратить все потенциальные угрозы по уничтожению человеческого вида: мы должны стать межпланетной расой. Я очень волнуюсь, когда люди говорят, что мы можем отправиться на Марс, если уничтожим Землю, но еще более волнительно для меня, если все человечество исчезнет с лица Земли.
Колонизация других миров – непременный атрибут любого фантастического романа космической тематики. Это вполне объяснимо, ведь исключительно альтруистическая тяга к познанию неведомого никогда не оправдает затрат, которых потребуют космические путешествия. Рано или поздно встает вопрос о практическом применении результатов всех исследований. И вот пришло время, когда наука уже может противопоставить теориям фантастов реальные проекты колонизации другой планеты.
Илон Маск, его космическая экспансия и колонизация Марса - The Night Air
Предпосылки для колонизации Марса
Марс – наиболее оптимальный выбор для по ряду причин:
- Относительная . При существующих скоростях кораблей полет займет менее года.
- Сходные с нашей планетой условия : практически такая же продолжительность суток, осевой наклон, благодаря которому сменяются времена года, площадь суши, почти равная земной. Даже грунт Марса во многом напоминает почву на Земле, что дает надежду на адаптацию к его условиям земной флоры.
- Наличие атмосферы . Невзирая на ее разреженность, она все же служит некоторой защитой от солнечной радиации.
- Подтверждено существование на Марсе воды , что облегчает возможность жизнеобеспечения потенциальной колонии.
Однако существуют и подводные камни. Во-первых, это характерные для красной планеты резкие перепады температур, да и в целом этот мир значительно холоднее Земли. Не следует забывать и о разнице в силе тяжести, что при постоянном пребывании там людей может стать причиной проблем со здоровьем, а в дальнейшем в сочетании с повышенным уровнем радиации – привести к различным мутациям. Низкое атмосферное давление и сам состав атмосферы – тоже усложняющие процесс заселения Марса факторы.
Колонизаторы красной планеты
Колонизация космоса, когда начнется колонизация Марса?
Терраформирование – что для этого потребуется?
В силу вышеперечисленных причин для организации колонии на Марсе понадобится так называемого терраформирования, то есть приближения его условий к более подходящим для землян.
Прежде всего, это касается атмосферы, с трансформацией которой климат на планете изменится в более теплую сторону и появятся водоемы. С наибольшей вероятностью пригодными для обитания будут территории, прилегающие к экватору. Однако то, что так оптимистично выглядит в теории, не обещает быть простым в осуществлении на практике. Дело в том, что некоторые проекты, сулящие в кратчайшие сроки превратить Марс чуть ли не в пляжный рай, являются утопией и грозят нарушить природный баланс до степени глобальной катастрофы.
Гораздо более реалистичным является замысел постепенно, в течение многих десятков лет, формировать новую атмосферу, поэтапно поставляя на Марс замороженный азот, который будет добываться в Солнечной системе.
Также рассматривается возможность направлять на поверхность планеты кометный материал, состоящий, в основном, из воды, которая будет высвобождаться в атмосферу в виде пара. Выдвигаются идеи и как откорректировать орбиту и наклон оси Марса, чтобы обеспечить более стабильные климатические условия.
Но такие масштабные работы пока что – лишь теории, тогда как разработанный голландской компанией «Mars One» проект колонизации рассчитан на вполне обозримое будущее, и в соответствии с ним уже в 2023 году первые колонисты должны отправиться на красную планету.
Первые люди на Марсе - ч1 PlanetBase
Какого рода сложности ожидают потенциальных колонистов?
Проблемы можно условно подразделить на 3 группы:
1. Технические;
Первые поколения колонистов особенно сильно будут зависеть от надежности работы всех систем и установок, ведь неисправность оборудования в условиях чужого, мало приспособленного для жизни мира – это не просто неприятность, а серьезная угроза для жизни. Существующий проект базируется на установке солнечных батарей как основного источника энергии, но должны быть и дополнительные ее источники, ведь в зимний период батареи будут практически бесполезны, да и КПД у них не слишком высок.
2. Биологические;
Жизнь на Марсе будет возможна лишь на станции, которая должна обеспечивать колонистов воздухом, теплом, пищей. И функционировать этим системам придется многие годы. Если выращивать растения в условиях построенной базы вполне реально, то разнообразить рацион другими продуктами удастся только за счет поставок с Земли, но они будут отнюдь не частыми, учитывая расстояние и стоимость подготовки полета. А самообеспечение колонии – дело далекого будущего.
Кроме того, многие болезни и травмы, с которыми современная медицина давно научилась справляться, при отсутствии больниц, оборудования и специалистов снова станут серьезной проблемой. К тому же, неизвестно, какие виды вирусов и бактерий могут обнаружиться на Марсе, насколько серьезно повлияет меньшая сила тяжести на здоровье землян… Вопросов здесь гораздо больше, чем ответов.
3. Психологические.
Пожалуй, эти сложности самые непредсказуемые. Никакие эксперименты и тесты не подготовят человека к такому испытанию. Полная изоляция от привычного мира, замкнутое и весьма ограниченное пространство, один и тот же круг людей изо дня в день на протяжении многих лет – срывы в таких условиях будут неизбежны. Все отработанные подходы к набору экипажа здесь неактуальны, команда должна будет формироваться таким образом, чтобы в дальнейшем в ее рамках колонисты смогли создать семьи. А это дополнительный риск: когда люди вынуждены постоянно пересекаться друг с другом, вопросы любви, ревности, личных антипатий и прочих аспектов взаимоотношений приобретают особую остроту.
Многих ученых наверняка привлечет возможность побывать на Марсе, но ключевое слово здесь «побывать». А не остаться там до конца жизни. Не исключено, что среди добровольцев немало найдется людей легкомысленных, не понимающих, на что они идут, а также авантюристов.
Проект ЭкзоМарс / фильм про космос
Билет в один конец – «Mars One» ищет добровольцев
- Невзирая на скептицизм многих ученых, авторы голландского проекта считают его вполне осуществимым и уже объявили набор добровольцев, которым предстоит после 8 лет подготовки получить билет в один конец. Как сама процедура отбора, так и предстоящие тренировки будут проходить в режиме реалити-шоу, что должно стать одним из основных источников финансирования проекта.
- В 2016 году уже должен стартовать корабль с первой партией необходимых будущим колонистам грузов. В дальнейшем туда отправятся еще несколько кораблей, которым предстоит стать базой для колонистов.
- Сложно сказать, насколько перспективен данный конкретный проект, но в любом случае освоение и колонизация Марса силами частной компании вряд ли возможны. Для организации полноценной колонии с налаженной инфраструктурой, а не просто островка марсианских Робинзонов, потребуется долгая работа и объединенные усилия специалистов всего мира, и тогда, возможно, спустя несколько веков красная планета станет вторым домом для человечества.
Планета Марс, или как иначе нередко выражаются Красная планета, представляет огромный интерес для человечества. Исследованием Марса ученые занимаются с 1960 года с помощью автоматических станций.
И по мнению исследователей, Марс имеет огромные перспективы в плане освоения человеком красных пустынь планеты человеком. Здесь надо отметить, что Марс это планета земного типа, и как выяснилось недавно, разряженная атмосфера планеты, хорошо защищает поверхность Марса от космической радиации. Так что поселенцам не придется искать серьезных убежищ от проникающей радиации
Одна из черт схожести Марса с нашей планетой, это период вращения, и смену времен года, — правда климат на планете суше земного, и значительно холоднее. Однако как полагают ученые, так было не всегда. Сейчас на Марсе довольно таки суровая климатическая ситуация средняя температура составляет?50 °C, колебания происходят от?153 °C на полюсе зимой,и до свыше +20 °C в полдень на экваторе.
Как предполагают исследователи, некогда на Марсе существовал не столь холодный климат, и было время, что поверхность Марса покрывали моря, океаны, озера – то есть было наличие воды в жидком состоянии. Но было это миллиард или более лет назад.
Перспективы колонизации Марса.
В качестве перспективных целей освоения Марса, рассматривается в первую очередь постройка на планете постоянной научно-исследовательской обитаемой базы. Приоритетной задачей сотрудников базы будет изучение непосредственно Марса, его спутников Фобоса и Деймоса. И как будущая цель исследовательской базы, изучение астероидного пояса, и Солнечной системы.
Конечно же, это добыча ресурсов, ведь Марс может оказаться богатой планетой в плане полезных ископаемых. Однако в этом случае, серьезную проблему представляет доставка грузов, высокая стоимость перевозки грузов не оправдает затрат. Разве что, по мнению экспертов, колонизаторы обнаружат редкоземельные металлы, — уран, золото, алмазы, платина.
И как считают некоторые ученые, ситуация на Земле подошла к тому рубежу, когда человечеству необходимо задуматься о решении демографического вопроса. Да и не только угроза перенаселения, или истощение ресурсов Земли заставляют пристальнее рассматривать вопросы колонизации планет.
Как считает некоторое количество ученых, — осторожно об этом высказываясь – просматривается и другая необходимость создания колоний на Марсе.
Дело в том, что в истории Земли уже случались катастрофы глобального масштаба. К примеру, падения крупных космических объектов, настолько огромных, что волна разрушений уничтожала все живое на Земле, заново перестраивая поверхность планеты. Когда суша и водные бассейны менялись местами.
Как полагают ученые-исследователи, нельзя исключить того факта, что из дальнего космоса может прилететь объект огромной массы, и столкнуться с планетой. А колоссальная сила удара космического объекта «встряхнет» Землю, настолько сильно, что все живое погибнет. Но даже при более благоприятном сценарии, выживание человека станет нелегким делом.
Ведь в таком случае, под удар существования ставится вся человеческая цивилизация. Даже при более благоприятном развитии сценария, выживание человека станет нелегким делом. Пыль, поднятая ударом громадного объекта, извержения от заработавших вулканов, — вся эта пыле и пепла — гаревая взвесь, на долгие года закроет планету от Солнца. Температура на десятилетия снизится до минусовых, — то есть, будет то же, что произошло и во времена гибели динозавров.
Так вот, как полагают ученые, человек должен подумать, что необходимо сделать, чтобы не погибла вся земная культура. И вариант, который видится думающим в этом направлении ученым-исследователям один, создание поселений на других планетах нашей системы.
Наиболее благоприятным, и более доступным в этом отношении, подходит Марс. Конечно и Луна не забыта, но только в плане освоения, — обитаемая научно-исследовательская база, этакий форпост человечества, но не более того. А вот в отношении Марса, смело мыслящие ученые, говорят о больших перспективах.
Как планируется создавать поселения на Марсе.
Изначально, планируется постройка исследовательского поселка модульного типа. Где строительным материалом послужат специально изготовленные панели доставленные с Земли. На Марсе из них будут собираться жилые модули, и модули исследовательской лаборатории.
На первом этапе создания исследовательских баз, рассматриваются районы в области экватора. В области экватора держится более умеренная температура. Что более подходит для обитания, и ведения дальнейшей геологической разведки Марса, и прочей исследовательской деятельности.
На втором этапе освоения, — безусловно при успехе первичного – речь идет уже как раз о создании колонии на Марсе. То есть, поселенцы приступят к постройке постоянных, базовых поселений. А вот постоянные поселения, предусматривается строить уже из местных материалов. Это будут капитальные строения, предназначенные для проживания колонистов и следующих поколений.
Некоторые ученые, заглядывая далеко вперед, говорят и таких вещах, как терраформирование, когда на марсе можно будет искусственным путем сформировать ландшафт, изменить атмосферу. Ведь нынешняя атмосфера Марса не пригодна для выживания человека без специальных защитных средств. А вот с помощью терраформирование, атмосферу Марса можно будет наполнить пригодным для дыхания воздухом. – Впрочем это очень далекая перспектива.
Трудности колонизации планет.
В настоящее время, освоение и создание научно-исследовательских баз на любом планетно-спутниковом объекте нашей системы дело очень не простое. Трудности существуют не только на этапе полета, когда колонистов надо доставить на Марс. Даже отстроив жилые и лабораторные модули станции, существует проблема что в модулях будет существовать нормальная обстановка для жизнедеятельности.
Многие наверно помнят, в связи с чем была снята с орбиты, и затоплена космическая станция, — космонавтам так и не удалось избавиться от поразившего станцию грибка. Плесень в буквальном смысле одолела станцию.
И даже на Земле, отстроив некую модель закрытой базы, в ней начались проблемы. В начале 1990 года, в пустыне под Аризоной был реализован проект задуманный миллиардером Эдвардом Бассом. Американцы создали в пустыне громадный комплекс,
Проект продержался около двух лет, четыре мужчины и четыре женщины, поддерживали связь с внешним миром исключительно через компьютер. Очень быстро климат внутри группы испортился, команда распалась на две противоборствующие группировки. Кстати, даже после 20 лет, участники эксперимента избегают встречаться друг с другом.
Но не только вопросы совместного проживания небольшой группы людей в замкнутом пространстве сорвали проект «Биосфера-2». Огромный комплекс, рассчитанный на то, что люди будут жить в нем автономно не смог существовать без поддержки извне. А ведь внутри был замкнут целый мир, — деревья, кустарники, свинарники и курятники, козы и пастбища для них. Водоемы с рыбой, целая экосистема, изолированная от внешнего мира.
Однако случилось непредвиденное, микроорганизмы и насекомые, начали размножаться в огромных количествах, и процесс было невозможно отрегулировать. И это началось спустя несколько недель после начала эксперимента «Биосфера-2». В связи с чем, резко возросло потребление кислорода, и уничтожение сельскохозяйственных культур.
Вследствие этого, участники проекта начали задыхаться от недостатка кислорода, и эксперимент потерял свою чистоту – ученым пришлось снабжать людей кислородом.
Но так можно решить проблему на Земле, но как этот вопрос можно будет решить на Марсе? – ведь там не кому будет влить свежего кислорода в модули. Хочется верить, что нынешние ученые-исследователи, работающие в этом направлении, имеют на своем вооружении технологии как решать такие задачами.
И перед первыми поселенцами Марса, не встанут вопросы выживания, вследствие нарушения систем жизнеобеспечения. А более тщательный подбор первой группы колонистов, по психологической совместимости, сократит количество конфликтных ситуаций.
Обозреватель сайт узнал, как может выглядеть первая марсианская колония, с какими проблемами придется столкнуться первым людям на Красной планете и как их решить. Среди главных задач - доставка людей на планету, выращивание еды, добыча воды и борьба с радиацией.
27 сентября 2016 года Элон Маск рассказал о планах по колонизации Марса и о системе межпланетной транспортировки людей. Первый корабль с колонистами может отправиться на Марс уже в 2023−2025 году. Но готово ли человечество к заселению красной планеты и какие технологии помогут людям выжить на расстоянии 225 млн километров от Земли?
Суровая красота
Элон Маск не зря выбрал Марс в качестве второго дома для землян - это наиболее подходящая для жизни планета в Солнечной системе. Правда, условия там суровые: атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа, температура колеблется от +20 °C до −127 °C, а уровень радиации во много раз выше, чем в окрестностях Чернобыля. Зато на планете много воды и углекислого газа, из которых можно делать пригодный для дыхания воздух и топливо для космических кораблей. Сутки на Марсе длятся почти столько же, сколько и на Земле, и гравитация в несколько раз меньше земной.
Первое марсианское селфи Curiosity
Доставка людей на Марс
Первая проблема, которую предстоит решить SpaceX - это доставка людей на Красную планету. До Марса 400 миллионов километров, и пассажирам придется лететь восемь месяцев, чтобы туда добраться. При этом нужно вылететь в определенный период, когда Земля и Марс сблизятся на минимальное расстояние.
«До сих пор наши попытки долететь до Марса были довольно жалкими. И американцы, и русские, и европейцы, и японцы, и китайцы, и индусы отправили туда 44 ракеты, бóльшая часть из которых либо потерялась, либо сломалась. Только треть миссий на Марс были успешными», - пишет автор книги «Как мы будем жить на Марсе» Стефан Петранек.
У Маска пока тоже не все ладно с безопасностью полетов.
Falcon 9 первого сентября 2016 года стала второй за историю коммерческих запусков SpaceX. Перед этим компания потеряла ракету и груз для МКС в июне 2015 года - ракета взорвалась в воздухе из-за неполадок во второй ступени. Правда после этого SpaceX провела девять успешных запусков и у Маска есть еще время, чтобы проанализировать причины катастроф и избежать их в дальнейшем.
Сама схема полета на Марс будет выглядеть следующим образом: ракета с астронавтами поднимется на земную орбиту, после чего ее первая ступень вернется за Землю, в нее загрузят капсулу с топливом и снова отправят к ракете с астронавтами. После дозаправки корабль вновь вернет танкер с топливом на Землю и начнет свой путь в сторону Марса. По словам Маска, это будет самая крупная ракета из существующих - диаметр корабля составит 17 метров, а общая высота стартового комплекса - 122 метра.
В конце сентября 2016 года SpaceX успешно провела испытания метанового ракетного двигателя Raptor, который будет использоваться в системе межпланетных перелетов (ITS).
Маск планирует совершить первое беспилотное путешествие на Марс уже в 2018 году. После этого миссии на красную планету будут отправляться каждые два года в период максимального сближения планет. По оценкам NASA, этот проект обойдется Маску в $320 млн. Первые миссии будут беспилотными, люди полетят на Марс только через 8−10 лет в случае успешности тестовых полетов.
Что будут есть и пить марсианские колонисты
Вода стоит на первом месте в списке необходимых для выживания вещей, но доставлять ее с земли дорого и тяжело, поэтому колонистам придется добывать ее прямо на месте. Грунт на Марсе содержит до 60% воды, а по данным спутников многие кратеры имеют слои льда внутри. Ученые предполагают, что в дополнение к ледникам на Марсе могут течь и подземные воды. Правда, для их добычи потребуется специальное оборудование, которое остановит замерзание воды сразу же после того, как она поднимется на поверхность.
Снимок, сделанный Phoenix Lander в 2008 году. Белое вещество - это лед
Воду на Марсе можно добыть даже из атмосферы, которая часто имеет стопроцентную влажность. Осушитель воды был создан еще в 1988 году в Университете Вашингтона и может быть использован в суровых марсианских условиях.
Помимо воды, в NASA решили еще одну проблему - придумали, где взять воздух, которым будут дышать астронавты. Ученый Массачусетского технологического института (MIT) Майкл Хект разработал машину под названием Moxie - она всасывает марсианскую атмосферу и выкачивает кислород из углекислого газа. Следующий большой корабль NASA, запуск которого запланирован на 2020 год, будет оборудован одним из таких устройств. Тестовая версия Moxie сможет производить достаточно кислорода для обеспечения жизни одного человека.
С едой все несколько сложнее. По мнению Стефана Петранека, с помощью гидропоники (выращивании растений в воде с питательными веществами) можно будет получить не больше, чем 15−20% необходимой для пропитания астронавтов еды, остальную часть придется доставлять с Земли в высушенном виде.
Теоретически растения смогут расти в почве на основе марсианского грунта. Но ученые, изучившие образцы с марсоходов, пока что склоняются к выводу, что марсианская почва может оказаться слишком кислотной или слишком щелочной и потребует реабилитации и насыщения питательными веществами вроде азота. Поэтому на первых порах более надежным способом для выращивания растений станет гидропоника. При условии, что колонисты уже наладят добычу и хранение воды в жидком состоянии.
Биолог Анжело Вермюлен, проживший несколько месяцев в симуляторе марсианской среды на Гавайских островах, уверен, что первые посевы должны занимать мало места и быть максимально питательными. Например, это может быть фасоль или ставшая знаменитой после фильма «Марсианин» картошка. А вот зеленые салаты, укроп и петрушка станут для колонистов деликатесом - они малокалорийны и занимают много места.
Не стоит надеяться, что марсианские теплицы будут похожи на иллюстрации из советских журналов - скорее всего, они будут скрыты под толстым слоем почвы или в лавовых каналах, чтобы избежать воздействий губительной солнечной радиации.
Что касается удобрений для марсианских растений, то Джим Кливс из исследовательского института Blue Marble Space выразил мнение , что для подпитки почвы марсиане смогут использовать тела погибших на красной планете колонистов.
«Астронавты уже сейчас нарушают земные табу на тему отходов, употребляя переработанную мочу в качестве питьевой жидкости. Если нам удастся преодолеть табу смерти, активное компостирование человеческого тела будет не сильно отличаться от его захоронения в земле», - считает Джим.
Где жить
Следующий ключевой момент для выживания марсиан - это помещения, где они будут жить. Людям нужно будет защищаться не только от холода, но и от космической радиации. На Земле от излучения нас защищает плотная атмосфера и чем выше поднимаются люди, тем больше они подвержены воздействию космической радиации.
В отличии от Земли, на Марсе практически отсутствует магнитное поле и поселенцы получат немногим меньше радиации, чем в открытом межпланетном пространстве - от 400 до 900 миллизивертов облучения в год. Для сравнения, среднестатистический житель Земли в течении года накапливает в своем организме 3 миллизиверта, при 4000 мЗв развивается лучевая болезнь с большой вероятностью летального исхода, а 6000−7000 мЗв считается смертельной дозой.
Пилотируемая орбитальная космонавтика - своеобразный тест для страны на звание сверхдержавы. Для человечества подобным испытанием может стать освоение ближайших космических тел Солнечной системы. Например, полет на Марс и колонизация планеты.
Зачем человечеству мегапроект
В последние годы целесообразность полетов в космос рассматривается с коммерческих и военно-оборонных позиций. Усугубление мирового экономического кризиса свело к минимуму количество научных проектов. По-прежнему ждут своих исследователей наши ближайшие "соседи" - Луна и Марс. Колонизация любого из этих космических тел очень важна для формирования новых долгосрочных перспектив существования человечества. Стало очевидным, что развитие космонавтики в рамках конкурентной борьбы между державами не способно вывести научно-технический прогресс на качественно новый виток.
Колонизация Марса - это не государственный или национальный проект. Это хороший мотивационный вызов всей земной общепланетной цивилизации.
Почему Марс
Ну, хотя бы потому, что еще в 1963 году в фильме "Мечте навстречу" песня, исполненная В. Трошиным, утверждала о скором цветении яблонь на соседней планете. А теперь серьезно.
Продолжительность суток на Марсе приблизительно равна земной (24,6 часа). Один оборот вокруг Солнца занимает около 687 сут. с выраженной сменой времен года. Климат на планете суше и холоднее. Температура на поверхности, с учетом сезонных и суточных изменений, лежит в диапазоне от -140˚С до +20˚С (среднее значение -50˚С). Толщина атмосферы в 110 км значительно снижает влияние радиоактивного солнечного излучения. И хотя большую часть воздушной оболочки составляет углекислый газ (95%), присутствуют основные элементы, которые потребуются для жизнеобеспечения людей.
Если рассматривать в качестве объектов для экспансии Луну и Марс, колонизация спутника Земли не способна обеспечить устойчивую эволюцию будущей цивилизации. Хороший пример из истории - исследование Гренландии и Американского континента в эпоху Великих географических походов. Крупнейший остров, безусловно, ближе к Европе и известен давно, но чрезвычайно бедная среда исключает всякий потенциал развития.
Кроме благородной задачи объединения человечества и консолидации усилий всех государств для реализации заселения "красной планеты", в ходе проекта будут решены многие проблемы настоящего и будущего нашей космической колыбели:
- Сохранение цивилизации и культурного наследия в случае глобального природного катаклизма на Земле.
- Функционирование инопланетных колоний потребует вывести на качественно новый уровень не только промышленные технологии, но и социальные. Потребуется разработка и создание принципиально новых общественных отношений.
- Внешняя космическая база станет хорошим стартовым плацдармом для полета и изучения дальних окрестностей Солнечной системы.
- Колонизация Марса - один из вариантов решения демографических проблем и существенного расширения ресурсной базы.
- Красная планета - прекрасный полигон для испытания новых источников энергии, развития планетарной инженерии, практики управления климатом и т. д.
Может быть, с коммерческой точки зрения, не обещает сиюминутной прибыли колонизация Марса. Космос таит еще немало загадок, разочарований и открытий.
С чего начать
Как это не банально звучит - с подробного исследования планеты. По статистике, более 2/3 всех запусков космических зондов к Марсу заканчивались неудачей. На сегодняшний день шесть межпланетных автоматических станций находятся на марсианских орбитах, поверхность планеты бороздят два марсохода и этого явно недостаточно. Необходимо тщательное изучение атмосферы, ландшафта, ресурсообеспеченности планеты, хотя бы в местах предполагаемой высадки.
Наиболее перспективными для освоения, по мнению ученых, считаются экваториальные районы Марса, а разведанные запасы воды (в виде льда) сосредоточены в высоких широтах. Если дальнейшее исследование гидросферы планеты не принесет положительных результатов, то обеспечение водными ресурсами первых переселенцев может стать серьезной проблемой.
Нет проблем - есть задачи
Специалисты утверждают, что при соответствующем финансировании проекта можно хоть завтра лететь на Марс. Колонизация предполагает решение нескольких очень важных вопросов.
Стоит продумать варианты адаптации переселенцев к гравитации планеты. Она существенно ниже привычной землянам (38%). Для человека это грозит атрофией мышечной ткани и снижением плотности костных формирований. Дегенеративные изменения могут привести к возникновению серьезного заболевания - остеопороза.
Атмосфера красной планеты на порядок тоньше земной и практически отсутствует магнитное поле. Если не применять средства защиты, за пару дней на Марсе можно получить такую же дозу радиации, как на Земле за год.
Еще одна трудность - огромное расстояние. Земные технологии не позволяют достигнуть ближайшей внешней планеты быстрее, чем за 250 суток. Работы над созданием более эффективных двигателей для такого перелета ведутся в частной корпорации SpaceX. Минимальное время обмена радиосообщениями между Землей и марсианской станцией - 6,2 мин. (максимальное - до 45 мин.).
Перечисленные негативные факторы в осуждении проекта часто использует общественная критика. Колонизация Марса должна стартовать именно с проработки этих вопросов.
Словом и делом
Вариантов и проектов заселения марсианских просторов очень много. Основатель и главный инженер компании SpaceX (США) - Илон Маск, на прошедшем 67 Конгрессе Международной астронавтической федерации (2016 г, Гвадалахара, Мексика), поделился планами по освоению Марса. В 2018 году стартует миссия Red Dragon, которая отправит на планету первые грузы и оборудование. Готова проектная документация на корабль, способный доставить до 100 колонизаторов и 450 тонн багажа. Ресурс корабля - до 15 полетов на Марс. Колонизация, по варианту SpaceX, займет от 40 до 100 лет, к концу которых численность населения инопланетной базы может достигнуть миллиона человек. Илон Маск убежден, что первые люди ступят на красную планету не позднее 2022 года.
Колонизация онлайн
О серьезных намерениях своего "детища" заверяет руководитель частного проекта Mars One Бас Лансдорп (Нидерланды). В основе финансирования - доход от телетрансляций отбора добровольцев, наземной подготовки, полета и высадки на Марс ("Дом-2" в космических масштабах).
К 2015 году из более 200 тыс. желающих распрощаться с Землей, отобрано 100 кандидатов, среди которых 5 россиян. Результатом дальнейших испытаний станет комплектование шести групп по 4 человека. На 2018 год запланирован запуск межпланетного спутника связи. Затем с интервалами в два года на Марс отправится автоматизированный марсоход и грузовой корабль жизнеобеспечения. Экипажи планируется отправлять с тем же интервалом. Первый высадится на красных просторах, по планам организаторов, в 2025 году.
Многие специалисты критически относятся не только к технической составляющей проекта, но и к финансовой и организационной.
Проект №11
Отечественные политические деятели и научно-техническая элита также убеждены, что хорошим стимулом для развития России послужила бы колонизация Марса. "Проектное государство" - портал общественных инициатив по созданию мощной мировой державы, отводит этому проекту ведущую роль в работе Дальневосточного Космического Центра (космодром "Восточный").
По мнению основателя и организатора ресурса Юрия Крупнова, наша страна утратила лидерство в освоении космического пространства, удовлетворившись ролью "космического извозчика". В США и Европе идет стремительное обновление ракетно-космического парка. Собственные мощные ракетоносители позволят западным партнерам оставить Россию "за бортом" многих международных программ. Обидно, что ни у "Роскосмоса", ни у правительства нет никакой стратегической программы космических исследований.
P.S. Будем надеяться, что "Фобос Грунт 2" благополучно проведет свою миссию, а не сгорит в плотных слоях атмосферы (как его предшественник под №1) в самом начале пути!
Loading...