На сегодняшний день Марс является наиболее привлекательным объектом для потенциальной колонизации. Стоит начать с того, что это ближайшая планета к Земле (не считая Венеры), полет к которой займет всего 9 месяцев. Кроме того, несмотря на то что человек не может находиться на поверхности Марса без защитного снаряжения, условия планеты очень похожи на земные.
Во-первых, площадь поверхности Марса практически равна площади суши на Земле. Во-вторых, марсианские сутки схожи с земными и длятся 24 часа 39 минут и 35 секунд. Кроме того, Марс и Земля имеют почти одинаковые наклон оси к плоскости эклиптики, следствие чего на Марсе тоже происходит смена времен года. Главным фактором в возможности потенциальной колонизации планеты является наличие на Марсе атмосферы, хоть и не очень плотной, что гарантирует некоторую защиту от радиации, а также облегчает посадку космического корабля. Также в результате недавних исследований было подтверждено наличие воды на планете, что дает ученым повод утверждать о вероятности возникновения и поддержания жизни. Плюс к этому, стоит отметить тот факт, что марсианский грунт по своим параметрам очень напоминает земной, поэтому учеными теоретически рассматривается возможность выращивания на поверхности планеты растений.
Однако стоит отметить факторы, которые способны сильно затруднить колонизацию красной планеты. Во-первых, это сила тяжести, которая более чем в два с половиной раза меньше земной. Во-вторых, это низкая температура (максимально воздух прогревается на экваторе до +30 градусов по Цельсию, при этом зимой на полюсах температура может опускаться до -123 градусов). При этом для планеты характерны большие годовые колебания температуры. Магнитное поле планеты приблизительно в 800 раз слабее, чем на Земле. Что касается атмосферного давления, то на Марсе оно слишком мало, чтобы колонисты смогли находиться на поверхности без специального костюма.
Атмосфера Марса на 95 процентов состоит из углекислого газа, поэтому на начальных этапах терраформирования планеты требуется растительность, с помощью которой можно бы было увеличить содержание кислорода. Кстати давление углекислого газа может оказаться достаточным для поддержания жизни растительности на планете без дополнительного терраформирования.
Тем не менее для успешной колонизации планеты без предварительного терраформирования не обойтись. Во-первых, необходимо достичь на Марсе атмосферного давления, при котором стало бы возможным существование воды в жидком виде. Во-вторых, необходимо создать озоновый слой, который бы защищал поверхность от излучения. Плюс к этому, нужно повысить температуру на экваторе до минимум +10 градусов.
При удачном террафомировании наиболее благоприятными местами для создания колоний станут низменности в экваториальной зоне. Среди подобных мест ученые отмечают в первую очередь впадину Эллада (наивысшее давление на планете), а также долину Маринера (наибольшие минимальные температуры).
План колонизации Марса привлекает человечество в первую очередь из-за большого запаса различных полезных ископаемых на планете: меди, железа, вольфрама, рения, урана и других. Сама добыча этих элементов может проходить гораздо плодотворнее, чем на Земле, так как, например, благодаря отсутствию биосферы и высокому фону излучения можно широкомасштабно применять термоядерные заряды для вскрытия рудных тел.
Несмотря на то, что Марс является наиболее благоприятной для колонизации планетой Солнечной системы, многие ученые заявляют о невозможности осуществления плана его колонизации. Одним из аргументов является малое количество элементов, необходимых для поддержания жизни (водорода, азота, углерода). Также многие специалисты ставят под сомнение практическую ценность террафомирования планеты (так как проверить это экспериментально в земных условиях не предоставляется возможным). Кроме того, многих ученых весьма пугает марсианская радиация, а также марсианская сила тяжести, пагубное влияние которых может привести к различным мутациям в теле человека. Плюс ко всему, ученые пока затрудняются ответить о возможных последствиях длительного перелета (вполне возможно, что длительное нахождение людей в замкнутом пространстве может вызвать серьезные психологические проблемы).
Марс с учётом его орбиты, поверхности и наличия водяного льда на полюсах является одним из самых привлекательных для людей космическим объектом. На Земле с каждым днём растёт озабоченность по поводу будущего человечества, а поэтому колонизация Марса становится всё более насущной проблемой. Нельзя также сбрасывать со счетов экономические интересы, которые ещё больше разжигают внимание к далёкому космическому собрату.
Земля и Марс имеют относительное сходство . Марсианский день или сол очень близок к земному. Солнечный день на четвёртой планете равен 24 часам 30 минутам 35,244 секундам. Площадь составляет 28,4% от площади Земли и лишь немного меньше земной суши. Радиус составляет половину земного, а масса только одну десятую.
Осевой наклон равен 25,19 градусов, а у Земли он 23,44 градуса. В результате этого на красной планете сезоны года похожи на земные. Но длятся они почти в 2 раза дольше, так как марсианский год составляет около 1,88 земных лет. И самое главное, на Марсе имеется вода, спрятанная под коркой замёрзшего углекислого газа.
А теперь давайте рассмотрим различия Марса и Земли . Здесь сразу надо сказать, что даже экстремофильные организмы, выживающие на Земле во враждебных условиях, не могут выдержать экстремальную среду, которая присутствует на поверхности Марса.
Его поверхностная гравитация составляет 38% от земной. Тут следует заметить, что микрогравитация вызывает проблемы со здоровьем у людей. Они теряют мышечную массу и наблюдается деминерализация костей. Возможен ли такой негативный эффект на поверхности красной планеты? Это неизвестно, так как научные исследования, связанные с поверхностной гравитацией Марса, пока не проводились на Земле.
На четвёртой планете гораздо холоднее, чем на Земле. Средняя температура составляет минус 50 градусов по Цельсию, а на Земле она равна плюс 15 градусам по Цельсию. Количество солнечной энергии, достигающей Марса, гораздо меньше земной, так как он на 52% отстоит дальше от Солнца, чем Земля. Солнечная постоянная равна 43,3% от земной.
В то же время марсианская атмосфера более тонкая, а поэтому более высокая доля солнечной энергии достигает поверхности. Но тут не надо забывать про круглогодичные пылевые бури. Они способны блокировать солнечный свет на несколько недель. Отсутствие магнитосферы делает поверхность незащищённой от солнечного ветра.
Марсианское атмосферное давление ниже предела Армстронга. Атмосфера на 95% состоит из углекислого газа. Ещё есть азот (3%), аргон (1,6%) и следы других газов, включая кислород (0,4%). В марсианском воздухе парциальное давление углекислого газа равно 0,71 кПа по сравнению с 0,031 кПа за Земле.
Отравление углекислым газом (гиперкапния) у людей начинается при 0,1 кПа. Даже для растений 0,15 кПа является токсичным. А означает это только одно – воздух на Марсе токсичен для растений, животных и человека. И в добавление следует сказать, что тонкая атмосфера не способна отфильтровывать ультрафиолетовый солнечный свет.
На основании всего вышесказанного напрашивается вполне обоснованный вывод: колонизация Марса представляет собой довольно сложную задачу . Марсианская среда враждебна для людей, а разница в гравитации пагубно скажется на здоровье. Она приведёт к ослаблению костей и мышц, возникновению остеопороза и сердечно-сосудистым проблемам.
Обязательно следует учитывать и психологический фактор. Люди, работающие на Марсе, будут находиться в десятках миллионов километров от Земли. Если миссия будет продолжаться 2,5 года, то члены экипажа начнут испытывать чувства изоляции, тоски, депрессии. У них возникнет ощущение, что они брошены в космосе, ведь Земля в марсианском небе будет выглядеть как крошечная голубовато-зелёная точка.
Поэтому огромное значение при колонизации Марса будет иметь правильный выбор людей. Все они в обязательном порядке должны будут пройти специальную психологическую подготовку. А при возвращении на Землю им будут необходимы психосоциальные сессии, чтобы опять влиться в человеческое общество.
А теперь поговорим о самом главном – о связи с Землёй . Надо сказать, что Марс уже имеет спутники связи. Они со временем износятся, а поэтому потребуются другие орбитальные устройства, пока не будут разработаны новые продвинутые технологии.
Задержка односторонней связи при ближайшем приближении планет составляет около 8 минут. А когда планеты находятся на большом удалении друг от друга, возрастает до 40 минут. Также прямая связь блокируется на 2 недели, когда Солнце оказывается между Землёй и Марсом. Но в реальности полная потеря связи может достигать целого месяца.
Единственным выходом в данной ситуации может служить целый каскад спутников связи. Но они будут привлекать к себе космическую пыль и астероиды, что негативно скажется на их работе. Идеальным вариантом станут спутники, оборудованные ионными двигателями. Они смогут двигаться с небольшой скоростью по своим орбитам и обеспечивать непрерывную связь Марса с Землёй.
Какие места на Марсе являются самыми подходящими для колонии ? Для этих целей подходит экваториальный регион. Там много естественных пещер возле вулканов. Эти убежища надёжно защитят колонистов от радиации и микрометеоритов. Также есть версия, что в экваториальном регионе имеется в наличии геотермальная энергия.
Второй вариант – это размещение колонии в лавовых трубках. По аналогии с Землёй они должны иметь длинные проходы, которые обеспечат полную защиту от излучения. Большим плюсом также является то, что их легко герметизировать, используя местные материалы, особенно на небольших участках.
Помимо всего сказанного колонизация Марса подразумевает терраформирование . Данный термин означает изменение поверхности и климата красной планеты таким образом, чтобы она стала пригодной для проживания людей. Разговор идёт, естественно, об искусственном изменении окружающей среды.
У Марса нет магнитосферы, которая смягчает воздействие солнечной радиации и удерживает атмосферу. Поэтому для восстановления атмосферы и появления жидкой воды необходимы магнитные полюса или искусственная магнитосфера. Японские учёные выдвинули идею создания искусственной магнитосферы путём построения охлаждаемых широтных сверхпроводящих колец с достаточной величиной постоянного тока. Есть и другая теория, предполагающая развёртывание магнитного дипольного щита в точке Лагранжа Марса L1.
Моделирование показывает, что при наличии магнитосферы на красной планете за несколько десятков лет появится атмосфера, а её давление будет равно половине земного. Как результат, замороженный на полюсах углекислый газ начнёт сублимироваться, то есть переходить из твёрдого состояния в газообразное и согреет экватор. Ледяные шапки начнут таять и появятся океаны. Этому также будет способствовать вулканическая дегазация.
При достаточно высоком атмосферном давлении человеку на поверхности Марса уже не нужен будет специальный защитный напорный костюм. Ему потребуется только маска, обеспечивающая 100% кислород. Также исчезнет потребность в защите от солнечного ветра, радиации и сильного холода. Ситуация будет как на Земле, только человек будет ходить в маске с кислородным баллоном.
Таким образом, колонизация Марса в рамках терраформирования предусматривает создание магнитосферы, атмосферы и повышение температуры. Главная роль здесь отводится углекислому газу, благодаря которому усилится парниковый эффект, а формирование атмосферы и потепление будут дополнять друг друга.
Всё это здорово, но как быть с кислородом ? Не хотелось бы всё время ходить в маске по марсианской поверхности. Основная масса кислорода присутствует в виде двуокиси углерода. Кислород также имеется в оксидах металлов и в почве в виде нитратов на поверхности красной планеты. Анализ образцов грунта показал наличие перхлората. Его используют для высвобождения кислорода в химических кислородных генераторах. Воду с помощью электролиза можно разделить на кислород и водород, если есть электричество и жидкая вода.
С помощью водорослей и другой зелени можно добавить небольшое количество кислорода в атмосферу. Но этого будет недостаточно, чтобы люди получили возможность свободно дышать, а колонизация Марса превратилась в комфортное занятие.
Есть вариант создания биодомов, в которых будут размножаться кислородосодержащие цианобактерии и фотосинтезирующие водоросли для производства молекулярного кислорода. Такие биодома нужно будет разместить на Марсе ещё до его колонизации, чтобы прибывшие на планету люди сразу оказались в кислородной среде. Но данная технология предназначена лишь для изолированных помещений, а вот глобальной планетарной технологии пока нет.
В заключении следует сказать, что, несмотря на кажущиеся трудности и фантастичность многих проектов, колония на Марсе обязательно станет реальностью. Случится это в самом ближайшем будущем, так как технический прогресс идёт вперёд семимильными шагами, а освоение космоса является приоритетной задачей. Человек непременно обустроится на четвёртой планете, а затем наступи черёд других далёких планет и спутников .
Владислав Иванов
Астронавты пробираются по песку ржаво-красного цвета — в эйфории от исторического момента и низкой силы притяжения. Конечно, у них есть с собой камера. На то, чтобы первое видео попало на Землю, нужна четверть часа. И вот оно здесь, послание с расстояния в 270 миллионов километров — «Марс приветствует человечество».
Это вскоре произойдет? Люди в ближайшем времени окажутся на Марсе? Такое впечатление может возникнуть в эти дни. За последнюю неделю завершившийся эксперимент НАСА вызвал бурную реакцию. Шесть молодых исследователей на протяжении одного года жили в условиях изоляции в высокогорье на Гавайах для моделирования жизни на Марсе. Несколько месяцев назад глава компаний Space X и Tesla Элон Маск заявил, что уже в 2025 году он планирует начать колонизацию нашей соседней планеты.
Мерцающий рубин
Мечтать, конечно, можно спустя 40 лет после того, как робот впервые совершил высадку на мягкий песок Марса. Но пока еще это не более чем мечта — управляемая посадка на Марс. В целом, эта мечта должна разочаровать всех своих поклонников. Ведь за прошедшие десятилетия человечество практически не приблизилось к ее реализации. И пока нет оснований говорить об изменениях в ближайшее время.
Со стороны Земли Марс выглядит многообещающе — мерцающий рубин на ночном небе, на который мечтатели и фантасты давно проецируют свою тягу к дальним странствиям. Место, в котором хотели бы побывать многие, не зная при этом точно, почему именно.
Управляемая высадка на Марсе — мечта, которая разочаровывает
Если рассматривать Марс с близкого расстояния, то он теряет свое очарование. Это ледяная пустыня со средней температурой порядка минус 50 градусов, где на протяжении долгих месяцев могут бушевать песчаные бури. Поверхность Марса испещрена солями, на нем нет как магнитного поля, так и озонового слоя, который ограждал мы живые существа от излучения из космоса.
Люди смогли бы здесь выжить при помощи высоких технологий, в ограниченных местах обитания, где климатические установки превращали бы углекислый газ из атмосферы Марса в кислород. Колонисты должны выдержать 500 дней. Лишь затем Марс вновь приблизится к Земле на расстояние, достаточное для обратного полета. Так, по крайней мере, выглядит концепция исследователей.
Уставшие от жизни пионеры Марса
Другой вариант, который предлагают такие частные инициативы, как Mars One, — путешествие без обратного полета. Тысячи людей подали заявки через интернет, чтобы войти в историю в качестве уставших от жизни пионеров Марса. Эксперты сходятся во мнении, что добровольцы никогда не полетят на Марс. Слишком велики финансовые риски частных инициатив.
Контекст
На Марс на бессмертных ракетах
The Conversation 04.08.2016Как отправить дом на Марс
Air & Space 18.03.2016Марс объединяет Европу и Россию
The Christian Science Monitor 14.03.2016Планы НАСА выглядят намного более продуманными. С 90-х годов разработки миссии лежат на столах исследователей и постоянно актуализируются. Так, в 2030-ые годы впервые может быть отправлен на Марс небольшой космический корабль с жилыми модулями, запасами и атомным мини-реактором. Через два года за ними могут последовать астронавты и после своего пребывания на красной планете вернуться назад на Землю.
Однако пока что НАСА движется по этому плану обходными путями. Сейчас разрабатывается новая ракета-носитель SLS и космический аппарат Orion. Оба аппарата ориентированы на исследование Луны. В 2020-ые годы астронавты планируют навести астероид, который прежде будет зафиксирован космическими аппаратами и размещен на орбите Луны. Проходит ли тем самым эффективная подготовка американцев к полету на Марс — вопрос спорный.
Быстрее, чем НАСА
Элон Маск планирует долететь до Марса быстрее. Уже в 2018 году на планете должна высадиться космическая капсула Spase X весом от восьми до десяти тонн. Таким образом, она будет в десять раз тяжелее, чем самый тяжелый груз, который НАСА когда-либо отправляло на Марс. В конце концов, Маск таким образом планирует наладить регулярные доставки грузов на Марс — для создания инфраструктуры для Людей, который могут высадиться на Марсе в 2025 году.
НАСА может сбить с толку эти планы. Для агентства высадка на пустынной планете — непростая тема. С одной стороны планы НАСА по отправки человека на Марс придают ей популярность. Марс фигурирует в общественной работе НАСА и других космических агентств. С другой стороны, слишком конкретные высказывания таят в себе опасность. Каждый подробный план имеет свою цену. И слишком дорогой бюджет может быстро привести к пробуксовке проекта в политических дебатах. С этим НАСА столкнулось, когда Джордж Буш в 1989 году объявил о планах отправки человека на Марс до 2018 года. На это должно было уйти до 540 миллиардов долларов, что тут же подверглось критике со стороны противников проекта.
До сегодняшнего дня основной причиной скептических настроений среди политического руководства является тот факт, что полет на Марс не принесет четко определяемой прибыли. Это может оказаться проблемой и для Маска. Почему нужно отправлять людей за огромные деньги через весь космос и при этом рисковать их жизнью?
Новый континент
У сторонников проекта наготове три аргумента. Во-первых, высадка на Марсе придаст импульс поиску внеземной жизни. Соседняя с Землей планета, возможно, миллиарды лет назад была теплой, обильной водой, не похожей на Землю. Возможно, там зародилась жизнь, возможно, она продолжилась в форме микробов. Люди способны искать такие организмы лучше, чем роботы.
© AP Photo, Jae C. Hong Глава компаний Space X и Tesla Motors Элон Маск
Вторая причина — Марс может обеспечить выживание человечества. В случае падения кометы, ядерной войны или техногенной катастрофы Земля станет непригодной для жизни — пустынная планета может стать доступным убежищем.
Но самый излюбленный аргумент связан с тягой человека к находкам. При помощи высадки на Марс человечество в определенной степени вступит на новый континент, неизведанную Америку 21-го века. С этим, конечно, связаны и лишения. Но все же подобные начинания стоят того, ведь они расширяют горизонт человека, считают сторонники проекта.
Стоимость космических полетов невероятно возрастает, когда вместо роботов в космос летают люди
Работа на службе науке, страхование жизни, колоссальные культурные находки — эти причины, к сожалению, несостоятельны. Так, многие исследователи относятся к проекту высадки человека на Марсе со смешанными чувствами. Стоимость космических полетов значительно возрастает, когда вместо роботов в космос отправляют людей. Возможно, этих денег не будет хватать на строительство телескопов или новых исследовательских спутников. И на самом деле, люди не настолько нужны для поиска микробов на Марсе. В качестве следующего крупного проекта НАСА планирует при помощи специального внедорожника собрать на поверхности Марса образцы грунта и отправить их обратно на Землю. Чего-то более существенного люди на Марсе сделать не могут.
Кроме того, не следует направлять слишком большую часть исследовательского бюджета на Марс. Возможно, он и не был никогда такой жизнерадостной планетой, каким его рисуют PR-специалисты космических организаций. Возможно, это была просто покрытая коркой изо льда планета, на которой из-за извержений вулканов и падений метеоритов периодически таяли ледники.
Последнее убежище
В этом случае главной причиной для постоянного заселения Марса является страх глобальной катастрофы на Земле. Можно ли будет действительно спасти человечество при помощи внешнего убежища на Марсе, непонятно. Шансы на выживание колонии без регулярного снабжения со стороны Земли очень невелики.
© JPL-Caltech / Cornell Univ. / Arizona State Univ. / NASA Кратер Духа святого Людовика на Марсе
Но то, что никак нельзя подвергнуть сомнению, так это историческая важность путешествия к красной планете. Фотографии людей, поднимающих в воздух марсианскую пыль, останутся в памяти целого поколения. Но достаточно ли этого для наличия необходимой политической воли?
Марсианское приключение будет стоить сотни миллиардов франков. И более дешевые запуски ракет компании SpaceX не слишком сильно снизят эти расходы. Так, финансирование становится большим испытанием, даже для невероятной на сегодняшний день коалиции из США, ЕС, России и Китая. На сегодняшний день, годовой бюджет НАСА, задающей, как и прежде, тон в космонавтике, составляет 18 миллиардов долларов. В период своего расцвета при реализации программы «Аполлон» в 60-ые годы он был в два раза больше.
Чтобы залатать эти дыры, нужна новая, весомая причина для отправки человека на Марс. Бизнес-модель, которая привлечет государственных и частных инвесторов. Или другой импульс, помимо сбора геологических проб. Пока такого мотива нет, высадка на Марс остается тем, чем она и была ранее — мечтой с большим потенциалом разочарования.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
> Колонизация Марса
Создание колонии на Марсе : как человечеству сформировать поселение на четвертой планете Солнечной системы. Проблемы, новые методы, исследования Марса с фото.
Марс предлагает крайне некомфортные условия для жизни. У него слабая атмосфера, нет защиты от космических лучей и отсутствует воздух. Но у него есть и много общего с нашей Землей: наклон оси, структура, состав и даже небольшое количество воды. Это означает не только то, что ранее на планете была жизнь, но и то, что у нас есть шанс колонизировать Марс. Вот только понадобится огромное количество ресурсов и времени! Как выглядит план колонизации Марса?
Проблем много. Начнем с тонкого слоя марсианской атмосферы, состав которой представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%) и азотом (1.89%).
Колебания атмосферного давления охватывают 0.4-0.87 кПа, что приравнивается к 1% на уровне земного моря. Все это приводит к тому, что мы сталкиваемся с холодной обстановкой, где температура способна падать к -63°C.
На Марсе нет защиты от опасного космического излучения, поэтому доза составляет 0.63 мЗв в день (1/5 от количества, которое мы получаем на Земле за год). Поэтому придется нагреть планету, создать атмосферный слой и изменить состав.
Колонизация Марса в художественной литературе
Впервые Марс фигурирует в художественном произведении в 1951 году. Это был роман Артура Кларка «Пески Марса», где рассказывается о поселенцах, прогревающих планету для создания жизни. Одной из наиболее популярных книг считается «Озеленение Марса» от Д. Лавлока и М. Албаби (1984 год), с описанием постепенного превращения марсианской среды в земную.
В истории 1992 года Фредерик Похл использовал кометы из Облака Оорта, чтобы создать атмосферу и водные запасы. В 1990-х гг. появляется трилогия от Кима Робинсона: «Красный Марс», «Зеленый Марс» и «Голубой Марс».
В 2011 году возникла японская манга от Ю Сасуга и Кеничи Тачибана, где отображены современные попытки трансформировать Красную планету. А в 2012 году появился рассказ от Кима Робинсона, где говорится о колонизации всей Солнечной системы.
Рассматриваемые методы колонизации Марса
За последние десятилетия возникало множество предложений о способах создания колоний на Марсе. В 1964 году Дандридж Коул выступал за активацию парникового эффекта – доставка аммиачных льдов на поверхность планеты. Это мощный парниковый газ, поэтому должен загустить атмосферу и повысить температуру Красной планеты.
Еще один вариант – уменьшение альбедо, где марсианскую поверхность покроют темным материалом, чтобы сократить поглощение звездных лучей. Эту идею поддерживал Карл Саган. В 1973 году он даже предложил два сценария для этого: доставка низколегированного материала и посадку темных растений на полярных территориях, чтобы расплавить ледяные шапки.
В 1982 году Кристофер Маккей написал статью о концепции саморегулируемой марсианской биосферы. В 1984 году Д. Лавлок и М. Албаби предложили импортировать хлорфторуглероды, чтобы создать глобальное потепление.
В 1993 году Роберт Зубрин и Кристофер Маккей предложили разместить орбитальные зеркала, которые бы увеличили нагрев. Если расположить их возле полюсов, то можно было бы расплавить ледяные запасы. Также они голосовали за использование астероидов, которые при ударах накаляют атмосферу.
В 2001 году поступила рекомендация о применении фтора, который в качестве парникового газа в 1000 раз эффективнее СО 2 . Причем эти материалы можно добывать на Красной планете, а значит можно обойтись без земных поставок. Нижний рисунок демонстрирует концентрацию метана на Марсе.
Также предлагали доставлять метан и прочие углеводороды из внешней системы. Их много на Титане. Есть идеи по созданию закрытых биодомов, где будут использовать кислородосодержащие цианобактерии и водоросли, посаженные в марсианскую почву. В 2014 году проводили первые испытания и ученые продолжают развивать концепцию. Такие конструкции способны создать определенные кислородные запасы.
Потенциальные преимущества колонизации Марса
Начнем с того, что колонизация Марса - вызов всему человечеству, которое снова попытается посетить совершенно чужой мир. Но причина создания человеческой колонии заключается не только в научном азарте и человеческом эго. Дело в том, что наша планета Земля не бессмертна. Случайный сбой орбитального пути у астероида и нам конец. А в перспективе также расширение Солнца до состояния красного гиганта, который поглотит нас или поджарит. Не будем забывать о риске глобального потепления, перенаселения и эпидемии. Согласитесь, разумно подготовить себе путь к отступлению.
Тем более, Марс – выгодный вариант. Это планета земного типа, расположенная в пределах зоны обитаемости. Роверы и зонды подтвердили наличие воды, а также ее обилие в прошлом.
Нам удалось познакомиться с марсианским прошлым. Оказывается, 4 млрд. лет назад на поверхности была вода, а атмосферный слой был намного плотнее. Но планета потеряла это из-за серьезного удара или стремительного падения температуры во внутренней части.
Среди причин также называют необходимость расширения источников добычи ресурсов. Марс располагает изобилием льда и минералов. К тому же колония станет промежуточным пунктом между нами и поясом астероидов.
Проблемы при колонизации Марса
Да, нам придется крайне нелегко. Начнем с того, что трансформация требует использования огромного количества ресурсов, как человеческих, так и технологических. Есть также риск, что любое наше вмешательство пойдет не по сценарию. К тому же на это уйдут не годы и не десятилетия. Речь ведь идет не о простом создании защитных укрытий, а изменении атмосферного состава, создании водяного покрова и т.д.
Мы точно не знаем, сколько земных организмов потребуется и смогут ли они адаптировать к новым условиям, чтобы создать свою экологию. Формирование атмосферы с кислородом и озоном возможно за счет фотосинтезирующих организмов. Но на это уйдут миллионы лет!
Но сроки можно сократить, если вывести специальную разновидность бактерий, которая уже приспособлена к экстремальным условиям Красной планеты. Но даже тогда счет идет на века и тысячелетия.
Есть также нехватка в инфраструктуре. Мы говорим об аппаратах, способных добывать необходимые материалы на чужих планетах и спутниках. Это значит, что их полеты должны осуществляться в приемлемых для нас временных рамках. Современные двигатели не соответствуют этим задачам.
У Новых Горизонтов ушло 11 лет для прибытия к Плутону. Ионный двигатель Рассвета доставил аппарат к Веста (в поясе астероидов) за 4 года. Но это совершенно не практично, ведь мы собираемся отправлять их туда-обратно, как конвейер по доставке.
Есть также другой момент. Мы не знаем, есть ли на планете живые организмы, поэтому наша трансформация нарушит их естественную среду. В итоге, мы просто станем виновниками геноцида.
Так что в долгосрочной перспективе освоение Марса – выгодная идея. Но она не подойдет тем, кто мечтает справиться за десятилетие. Тем более, что любая миссия будет рискованная, если не жертвенная. Найдутся ли смельчаки?
Однако опрос показал, что сотни тысяч людей согласны отправиться в поездку в один конец. Да и многие агентства заявляют о своем желании принять участие в колонизации. Как видите, все-таки научный азарт и неизвестность притягивают к себе и заставляют нас углубляться в пространство и открывать новые горизонты.
Колонизация Марса
Колонизация Марса - создание поселений людей на планете Марс .
Важный шаг для будущего человечества. Марс является центром внимания как разнообразных предположений, так и серьёзных исследований в области возможных колоний.
Марс - планета, путешествие к которой с Земли требует наименьших энергетических затрат, если не считать Венеры . Путешествие по самой экономичной полуэллиптической орбите требует около 9 месяцев полёта; с повышением начальной скорости время полёта быстро сокращается, поскольку уменьшается и длина траектории.
Сходство с Землёй
Различия
Пригодность для освоения
Без защитного снаряжения человек не сможет выжить на поверхности Марса и нескольких минут. Тем не менее, по сравнению с условиями на жарких Меркурии и Венере , холодных внешних планетах и лишённых атмосферы Луне и астероидах, условия на Марсе гораздо более пригодные для освоения. На Земле есть такие разведанные человеком места, в которых природные условия во многом похожи на марсианские. Атмосферное давление на высоте 34 668 метров - рекордная по высоте точка, которой достиг воздушный шар с командой на борту (май г.) - примерно соответствует давлению на поверхности Марса. Крайне низкие температуры в Арктике и Антарктиде сравнимы даже с самыми низкими температурами на Марсе. Также на Земле есть пустыни , схожие по виду с марсианским ландшафтом.
Основные сложности
Главные опасности, подстерегающие космонавтов во время полета к Марсу и нахождение на планете, следующие:
- высокий уровень космической радиации;
- сильные сезонные и суточные колебания температуры;
- метеоритная опасность;
- низкое атмосферное давление.
Возможные физиологические проблемы при нахождении на Марсе у экипажа будут следующие:
- стресс;
- адаптация к марсианской гравитации;
- ортостатическая неустойчивость после посадки на планету;
- нарушения деятельности сенсорных систем;
- нарушения сна;
- снижение работоспособности;
- изменения метаболизма;
- отрицательные эффекты от воздействия космической радиации.
Способы терраформирования Марса
Основные задачи
Способы
Следует отметить, что последние два из вышеприведённых способов требуют основательных расчётов, направленных на изучение подобного воздействия на планету, её орбиту, скорость вращения и многое другое.
Но самой серьезной проблемой на пути колонизации Марса является отсутствие магнитного поля, защищающего от солнечной радиации. Для полноценной жизни на Марсе без магнитного поля не обойтись.
Радиация
Mars One
Нидерландская компания Mars One собирается отправить человека на Марс в 2023 году. Это станет первым шагом на пути его колонизации. Согласно плану, первыми на Красную планету отправятся четыре человека, которые уже никогда не вернутся на Землю. Далее каждые два года на Марс будут прибывать по четыре новых члена зарождающейся колонии. По предварительным оценкам, отправка на Марс первых колонизаторов обойдется в $6 миллиардов. Чтобы окупить затраты, Mars One намерена привлечь телевидение, показав весь процесс, всю процедуру подготовки первого и последующих экипажей в прямом эфире. «Это будет феерическое зрелище, на фоне которого „Большой брат“ покажется лишь бледной тенью. Весь мир будет наблюдать и переживать эту поездку», цитирует The Huffington Post слова лауреата Нобелевской премии по физике Жерара Хоофта .
Несмотря на то что компания рассказала о своих планах только недавно, вынашиваются они с прошлого года. «Этот проект чуть ли не единственный способ осуществить мечту человечества в исследовании космического пространства . Это будет захватывающий эксперимент. Давайте начнем», призывает Хоофт. В рамках проекта Mars One в 2016 г. предполагает запустить на Марс спутник связи , а через два года отправить туда марсоход . Он подыщет подходящие места для колонии. К 2020 г. на Красную планету доставят все необходимое для жизнеобеспечения, а еще через три года подтянутся люди.
Столетний космический корабль
«Столетний космический корабль» (англ. Hundred-Year Starship ) - проект безвозвратного направления людей на Марс с целью колонизации планеты. Проект разрабатывает с 2010 года Исследовательский центр имени Эймса - одна из основных научных лабораторий НАСА . Основная идея проекта состоит в том, чтобы отправлять людей на Марс безвозвратно. Это приведет к значительному сокращению стоимости полета, появится возможность взять больше груза и экипаж. Дальнейшие полёты будут доставлять новых колонистов и пополнять их запасы.
Связь с Землёй
Задержка сигналов от Марса к Земле, обусловленная конечностью скорости света, исчисляется минутами. Световой сигнал будет идти от Марса до Земли от 3 до 22 минут в зависимости от расположения Марса и Земли в момент подачи сигнала. Однако использование электромагнитных волн (в том числе световых) не даёт возможности поддерживать связь с Землей напрямую (без спутника ретрансляции), когда планеты находятся в противоположных точках орбит относительно Солнца.
Возможные места основания колоний
Наилучшие места для колонии тяготеют к экватору и низменностям. В первую очередь это:
В случае терраформирования первый открытый водоём появится в долине Маринера.
Колония (Прогноз)
Хотя до сих пор проектирование марсианских колоний не зашло дальше эскизов, из соображений близости к экватору и высокого атмосферного давления их обычно планируют основывать в разных местах долины Маринера. Каких бы высот в будущем ни достиг космический транспорт, законы сохранения механики определяют высокую цену доставки грузов между Землёй и Марсом, и ограничивают периоды полётов привязывая их к планетарным противостояниям. Высокая цена доставки и 26-месячные межполётные периоды определяют требования: 1) Гарантированное трёхлетнее самообеспечение колонии (дополнительные 10 месяцев на полёт и изготовление заказа). Его можно выполнить только накопив к первоначальному прилёту людей конструкции и материалы на территории будущей колонии. 2) Производство в колонии основных конструкционных и расходных материалов из местных ресурсов. Это означает необходимость создания цементного, кирпичного, ЖБИ-изделий, воздушного и водного производств, а также разворачивания чёрной металлургии, металлообработки и оранжерей. Экономия продуктов питания потребует вегетарианства. Вероятное отсутствие коксующихся материалов на Марсе потребует прямого восстановления оксидов железа электролизным водородом - и соответственно производства водорода. Пылевые бури могут на месяцы сделать невозможной солнечную энергетику, что при отсутствии природных топлив и окислителей делает единственной надёжной ядерную энергетику на Марсе. Крупномасштабное производство водорода и впятеро большее содержание дейтерия в льдах Марса по сравнению с земными приведёт к дешевизне тяжёлой воды, что при добыче урана на Марсе сделает самыми эффективными и рентабельными тяжеловодные ядерные реакторы. 3) Высокая научная или экономическая продуктивность колонии. Похожесть Марса на Землю определяет большую ценность Марса для геологии, и при наличии жизни - для биологии. Экономическая выгодность колонии возможна исключительно при обнаружении крупных богатых месторожений золота, платиноидов или драгоценных камней.
Критика
Помимо основных аргументов критики идеи колонизации космоса человеком (см. ), имеются и возражения, специфичные для Марса:
См. также
Примечания
Ссылки
Фильмография
- «Место жительства - Марс» (англ. Living on Mars ) - научно-популярный фильм, снятый National Geographic в 2009 г.
| Колонизация Солнечной системы |
 |
|
|---|---|---|
| Космос как среда обитания |
||
| Ресурсы и энергетика | ||
| Марс | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| География |
|
|||||||||||||
| Спутники | Фобос · Деймос | |||||||||||||
| Исследование | Колонизация · Марсианские названия · Терраформирование Марса · Марсоход | |||||||||||||
| В кинематографе | Красная планета · Миссия на Марс · Марсианская одиссея · Призраки Марса · Последний на Марсе · Вспомнить всё | |||||||||||||
| Упоминание в культуре | Марс в культуре · Список фильмов о Марсе · Марсиане · Книги о Марсе | |||||||||||||
| Солнечная система Исследование Марса АМС Список астероидов, пересекающих орбиту Марса | ||||||||||||||
Wikimedia Foundation . 2010 .
