Колонизация Марса
Марс - достаточно суровое место. Средние температуры на поверхности этой сухой планеты равны -55 °C и -67 °F. А на полюсах она может опуститься до -153 °C (243 °F). Преимущественно, виной тому — ее разряженная атмосфера, поскольку она не в состоянии удерживать тепло (не говоря уже о кислороде). По какой же причине нас так привлекает мысль о колонизации Марса?
Причин тому несколько, включая схожесть планет, запасы на Марсе воды, шансы на выработку на месте еды, кислорода и стройматериалов. И даже есть возможная долговременная польза от добычи полезных ископаемых Марса и видоизменение — терраформирование планеты в состояние, подходящее для жизни человека. Давайте рассмотрим их поочередно.
Преимущества
Как говорилось выше, между планетами существует любопытное сходство, благодаря чему Марс можно признать приспособленным для будущей колонизации. Начнем с того, что Марс и Земля имеют практически равную продолжительность дня. Один день на Марсе равен 24 земным часам и 39 минутам, а значит, животные, растения, а тем более люди, быстро приноровятся к распорядку дня.
Марс также имеет схожий с земным наклон оси, что гарантирует сходные смены сезонов (хотя продолжаться там они будут дольше). Фактически, когда первое полушарие повернуто стороной к Солнцу, на нем лето, в то время как на втором в самом разгаре зима. А лето на этом, втором полушарии — с более теплыми и длинными днями.
Подобно Земле, Марс располагается в зоне нашей системы, пригодной для жизни (ее называют «зоной обитаемости»). Венера тоже в данной зоне, но ее расположение на внутренней границе и плотная атмосфера послужили причиной того, что она стала самой раскаленной планетой системы Солнца. Учитывая это и не забывая о ее кислотных дождях, Марс кажется куда более заманчивым предложением.
Кроме того, расстояние между Марсом и Землей — самое короткое, за исключением Венеры, но мы ведь уже объяснили, почему она не является лучшим вариантом. Этот факт упростил бы переселение. Каждые пару лет наши планеты становятся друг напротив друга, находясь в наибольшей близости, благодаря чему появляются отличные для колонизации «окна запуска».
Препятствия
Несмотря на озвученные преимущества, перед колонизацией Красной планеты стоит немало важных препятствий. Прежде всего, проблема в средних температурах на поверхности — они далеко не дружелюбны. Если на экваторе в разгар дня температура может достичь приятных 20 °C, то в месте высадки марсохода «Кьюриосити» — кратере Гейл, который максимально приближен к экватору, ночью температура снижается до -70 °C.
Гравитация на планете Марс достигает лишь 40% показателей земной, из-за чего приспособление к ней усложнится. Согласно отчету НАСА, эффект нулевой гравитации может существенно повлиять на человеческое тело, заставив его терять по 5% массы мышц в неделю и 1% плотности костной ткани в месяц.
Проект Biosphere 2 призван сымитировать на Земле условия подобные марсианским
Естественно, на поверхности эти потери будут несколько меньше, поскольку гравитация там все-таки есть. Однако переселенцам всё равно со временем придется столкнуться с дегенеративными изменениями мышц и серьезным заболеванием — остеопорозом.
И, наконец, еще одно препятствие — непригодная для человеческого дыхания атмосфера. Она на 95% состоит из углекислого газа, следовательно, для жизни понадобится создавать подходящую человечеству среду. К тому же, жители не смогут покидать ее без высотно-компенсирующего костюма и баллона с кислородом.
На Марсе абсолютно нет ничего, схожего с магнитным земным полем. Из-за этого и разряженной атмосферы, поверхность не имеет «щита» и ее достигает немалое количество смертельно опасного ионизирующей радиации.
Благодаря данным исследовательского аппарата Mars Radiation Environment Experiment (MARIE), входящего в состав космического орбитального аппарата «Марс Одиссей», ученые узнали, что уровень радиации на орбите Красной планеты в 2,5 раза выше, чем на Международной космической станции. Ближе к поверхности она снижается, но однозначно превышает количество, к которому приспособлено человечество.
В недавней статье, опубликованной группой ученых Массачусетского технологического университета, в которой был проанализирован план «Марс-один» по началу колонизации в 2020 году, пришли к выводу, что первый космонавт погибнет от недостатка кислорода через 68 дней, а остальные потеряют жизнь из-за голода или по причине обезвоживания. Кратко говоря, препятствий для заселения Марса немало, но это не означает, что они непреодолимы.
Терраформирование
Со временем мы сможем преодолеть множество сложностей жизни на Марсе с помощью геоинженерии, также известной как терраформирование. При помощи синезеленых водорослей и планктона, способного к фотосинтезу, первые колонисты сумеют трансформировать CO² в атмосфере в необходимый кислород.
Артистические представление первой марсианской базы
Предполагают, что в районе самой южной точки Марса находится немало углекислого газа (CO²) в виде сухого льда, не говоря уже о пропитанном им реголите — почве. Если температуру планеты искусственно повысить, лед испарится и увеличит атмосферное давление. Люди всё еще не смогут полноценно дышать в ней, но этого будет достаточно, чтобы избавиться от нужды в костюме, компенсирующем давление.
Этого можно достигнуть, нарочно вызвав парниковый эффект. В данном случае может помочь аммиачный лед, доставленный из атмосфер других планет Солнечной системы. По весу аммиак (NH³) практически равен азоту, благодаря чему он может пригодиться в качестве резервного газа, нужного подходящей для дыхания атмосферы.
Пользуясь данным примером, реально активировать парниковый эффект, доставляя углеводороды наподобие метана, которого хватает в атмосфере и на поверхности спутника Сатурна — Титана. Выпущенный в марсианскую атмосферу, он станет реагентом для создания рукотворного парникового эффекта.
Роберт Зубрин и Крис МакКейн, астробиолог исследовательского центра Эймса, также предлагали строительство сооружений, насыщающих атмосферу парниковыми газами, вызывая на планете глобальное потепление.
Есть и иные возможности, начиная от колоссальных зеркал на орбите, которые могли бы нагреть поверхность Красной планеты, до нарочного столкновения Марса с кометами. Но каким бы ни был метод, существует множество приспособлений для продолжительной жизни на Марсе, и многие из них в настоящее время используются на Земле (с менее позитивными результатами).
Еще одним решением проблемы является строительство колонии под поверхностью Красной планеты. Построив серию туннелей, которыми будут соединяться подземные поселения, колонисты получают шанс отказаться от нужды в баллонах с кислородом и высотно-компенсирующих костюмах.
Плюс, это окажется хорошей защитой от радиации. Согласно данным многофункциональной автоматической межпланетной станции Mars Reconnaissance Orbiter, предполагается, что под поверхностью есть условия, более-менее подходящие для жизни, что делает этот вариант еще более соблазнительным.
Предложенные планы колонизации
Пилотируемая миссия на Марс, предложенная НАСА и намеченная на 2030-е годы с использованием пилотируемого корабля «Орион» (MPCV) и Системы Космических Запусков (SLS), была не единичным планом по отправке поселенцев на Красную планету. Вдобавок к предложениям других федеральных космических агентств, подобные миссии планируют частные и некоммерческие корпорации, причем некоторые из них стремятся к гораздо большему, чем просто исследования.
Европейским космическим агентством (ESA) разработан подобный план, но пилотируемый корабль ими еще не построен. Российское федеральное космическое агентство «Роскосмос» также собирается отправить поселенцев на Красную планету. В 2011 году в России было закончено исследование по имитации пилотируемого полета под названием «Марс-500». На данный момент ESA также участвует в разработках.
В 2012 году ряд голландских бизнесменов поделились с общественностью планом коллективно профинансированной кампании по возведению на Марсе базы в 2023 году. План называется «Марс-один», включает несколько односторонних миссий по колонизации с надеждой создать долговременную и расширяющуюся колонию. Профинансируют его с помощью СМИ.
В планы включены отправка телекоммуникационного аппарата на орбиту в 2018 году, планетохода — спустя 2 года, в 2020-м, оборудования для строительства и жизнеобеспечения — к началу 2023 года. В планах — использование базой энергии 3000 кв. м солнечных батарей, а для доставки оборудования применят ракету SpaceX Falcon 9 Heavy. Первая команда из 4 космонавтов приземлится на красную поверхность в 2025 году. Затем, спустя 2 года, к ним присоединятся еще 4 человека.
2 декабря 2014 года глава специального подразделения НАСА Джейсон Крусан и сотрудник агентства Джеймс Рютнер объявили о предварительной поддержке миссии компании «Боинг» под названием Affordable Mars Mission Design. Запланирована она на 2030-е годы. В планах — защита от губительной радиации, система центробежной гравитации, перемещение расходуемых припасов и запуск возвращаемого модуля.
Основатель SpaceX и глава совета директоров компании Tesla Илон Маск также анонсировал планы по колонизации Красной планеты 80 тысячами землян. Главной изюминкой данного плана является Mars Colonial Transporter (MCT) — система передвижения в космосе, использующая многоразовые ракетные двигатели. С их помощью собираются запускать транспортные средства и космические капсулы для перевозки переселенцев на Марс и обратно.
Частная компания SpaceX с 2014 года разрабатывает огромный ракетный двигатель Raptor для вышеуказанной системы, но запуск МСТ все равно не обещают раньше середины 2020-х годов. В самом начале 2015 года Маск сообщил, что к концу текущего года он планирует разработать детали «абсолютно новой архитектуры» для этой транспортной системы.
Однажды может наступить день, когда после разнообразия терраформирования и бесчисленных волн переселенцев на Марсе появится своя экономическая система. Возможно, ее основой станут обнаруженные минеральные залежи, которые затем будут продавать Земле. Благодаря более слабой марсианской гравитации, отправка на нашу планету драгоценных металлов наподобие платины будет стоить не слишком дорого.
Но, согласно Маску, самый вероятный сценарий, как минимум — на ближайшее время, что экономика Красной планеты будет вращаться вокруг недвижимости. Учитывая взрыв роста человеческой популяции на Земле, новое место с огромным потенциалом к расширению может стать очень заманчивым инвестированием. И как только разберутся с проблемами транспортировки, находчивые инвесторы начнут скупать марсианскую землю.
Плюс, на Марсе в течение столетий будет процветать рынок научных исследований. Кто знает, что мы сможем узнать, когда начнется исследование планет?
Так что однажды появятся настоящие марсиане, и это будем мы!
Источник: http://v-kosmose.net
