• Человеческая колония на Марсе. Детальное изучение проекта Mars One

    > 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.

    На 67-м Международном конгрессе по астронавтике, в Гвадалахаре, Мексика, Элон Маск выступил с речью, которая была более ожидаемой, чем любой другой спич миллиардера и изобретателя. Маск рассказал о том, что человечество находится на пороге своего нового будущего - нас ждет бесплатная солнечная энергия, самостоятельные автомобили и космические путешествия. Первым серьезным шагом на пути колонизаторов вселенной станет Марс - планета, которая привлекает людей уже не первую сотню лет. Проект колонизации Марса по Маску предполагает строительство там самоподдерживающейся станции-города - это станет возможным уже через 50 — 100 лет. Несмотря на всю смелость подобных заявлений, проекты по колонизации Марса возникали задолго до Маска - мы собрали наиболее яркие из них.

    Идея немного разогреть Красную планету путем направленных ядерных ударов в залежи нитратов - идея, которая появилась даже раньше ядерной бомбы. Термин «терраформирование» был придуман фантастом Джеком Уильямсоном - в одной из повестей он детально описал способы сделать безжизненную планету пригодной для колонизации. Именно тогда зародились основные принципы этой футуристической науки, на которую и сегодня делают ставки ученые, в том числе и Элон Маск. Его предложение бомбить Марс термоядерными зарядами - не что иное, как первичное терраформирование, которое вызовет парниковый эффект и разогреет планету до приемлемых температур.

    1950-е: Проект Вернера фон Брауна

    Первое детальное видение американского космического полета на Марс было детищем Вернера фон Брауна - бывшего нацистского ученого, который работал в НАСА после Второй мировой войны. Его книга 1952 года «Проект Марс» стала первым широко распространенным планом строительства колонии на Марсе. Фон Браун представлял себе, что флот из 10 массивных космических кораблей, собранных прямо в космосе и расположенных на орбите Марса, будет нести 70 человек, наряду с продовольствием и всем необходимым для выживания.

    1960-е: Модульные станции на экваторе Марса

    Десант из нескольких космических кораблей по достижении Марса становится модульными жилищами для экипажа. При этом на поверхности планеты создаются вспомогательные помещения с оранжереями и теплицами, снабжающими первопроходцев пищей. Для новоприбывших авторы проекта предусматривали развертывание надувных жилищ в виде шатров, рассчитанных на 70 человек постоянного контингента.

    1980-е годы: The Mars Underground и чехол для Марса

    В конце 1970-х годов, после удачных пилотируемых полетов на Луну, многие ученые загорелись идеей отправить на Марс первых колонизаторов. Mars Underground стал первой ласточкой в современных планах по заселению планеты. Именно в рамках этого проекта начались серьезные исследования возможностей не только техники, но и людей. Проект освоения космоса включал в себя интересную схему челночной заброски первопоселенцев - в качестве перевалочного космопорта предполагалось использовать Луну. Подобные планы ученые не оставляют по сей день.

    1990-е годы: Роберт Зубрин и Mars Direct

    Все наработки ученых НАСА в 1980-х пошли прахом, когда первая администрация Джорджа Буша-старшего урезала финансирование марсианской программы почти до нуля. Руководствуясь личным энтузиазмом, ученый Роберт Зубрин начал разработку новой программы, которая была в разы дешевле и отказывалась от идеи челночных перевозок. По плану Зубрина, корабли колонизаторов отправлялись прямиком на Марс и на месте начинали строительство жилых блоков. Ключевой особенностью проекта было создание мелких поселений по 10-20 человек, которые жили в собственных жилых модулях со всем необходимым - в домах был предусмотрен спортзал и личные комнаты для каждого поселенца.

    2000-е: Mars One

    Частный проект Mars One предполагает полет на Марс с последующим основанием колонии на его поверхности и трансляцией всего происходящего по телевидению. Самое масштабное в истории планеты реалити-шоу планируется запустить в 2022 году, но из-за недостаточного финансирования проект пока находится на стадии концепта. В 2013 году Mars One начали отбор будущих астронавтов, которые будут обучаться необходимым навыкам, проходить тесты на длительное нахождение в закрытом пространстве в симуляторах ракеты и колонии. В состав группы астронавтов обязательно будут входить разные гендеры и представители различных народов. Авиакосмическая компания Lockheed Martin выразила интерес в обеспечении колонистов космическим кораблем, однако дело пока не вышло за рамки фантазий.


    В комментариях к прошлому посту разгорелось множество различных версий по поводу колонизации Марса. Эта статья содержит более детальную информацию о каждом пункте предстоящей миссии, чтобы вы могли окончательно укрепить свою точку зрения по данному вопросу

    О проекте Mars One

    Mars One это частная организация, задачей которой является основание колонии на Марсе с использованием уже готовых технологий. Это первый проект, который планирует финансировать столь глобальную операцию посредством ТВ трансляций в режиме реального времени, начиная от отбора астронавтов на Земле и заканчивая решением сложных технических задач на поверхности Марса.

    Цели

    Многие люди верят в то, что стремление исследовать солнечную систему является куда более важным достижением для всего человечества, чем локальные желания отдельных наций. Как и высадка Аполлона на Луну, человеческая миссия на Марсе даст понять нашим поколениям, что в этом мире возможно все. Команда Mars One верит не только в возможность данной миссии, но и в то, что они обязаны сделать все возможное для ускорения нашего понимания о формировании космоса, происхождения жизни, и, что не менее важно, нашего смысла существования во вселенной.

    Рабочая миссия

    В 2011 году началось создание первых планов. В течении первого года были проведены переговоры со многими космическими агентствами и корпорациями для проверки данной идеи на прочность. Ответные письма содержали глубокую заинтересованность проектом.
    Поскольку для корпораций это было бы слишком дорогим, а для правительственных предприятий - слишком рискованным проектом, Mars One решил пойти по пути интеграции отдельных веток существующих технологий.

    Технологии

    План составлен с учетом ныне существующих технологий от надежных поставщиков. Сам проект не является аэрокосмической компанией и не производит оборудования, необходимого для миссии. Все снаряжение будет разработано третьими лицами и затем совмещено в единое целое.
    Полный комплект для миссии будет содержать следующее:
    • Пусковая установка. Данная разновидность ракеты будет использоваться для доставки полезного груза с земли на орбиту (или с орбиты на Марс). Планируется использовать ракету SpaceX Falcon Heavy (улучшенную версию Falcon 9, которая используется SpaceX в данное время).
    • Марсианский транзитный модуль. Модуль будет отвечать за доставку космонавтов на Марс. Он будет состоять из двух топливных систем, посадочной системы и жилых помещений.
    • Спускаемый аппарат. Команда Mars One предлагает использовать расширенный вариант DragonCapsule, впервые тестировавшейся в 2010. Это та самая капсула, которая успешно стыковалась с МКС (Международной Космической Станцией) в мае 2012 года. В марсианской миссии потребуется ее слегка расширенная модель, которая будет включать:
      Модуль жизнеобеспечения, в котором будут находится системы генерации воздуха, воды и энергии
      Модуль питания, который будет содержать пищу
      Модуль биосферы, в котором будут храниться специальные надувные секции, которые позволят создавать большие жилые зоны на поверхности Марса
      Модуль для путешествия, в котором космонавты проведут семь месяцев до высадки на планету
      Модуль марсоходов

    Марсоходы

    В роли марсохода планируется использовать большую полуавтономную систему с солнечным питанием, в задачи которой будут входить:
    • Разведка
    • Быстрый сбор небольших транспортных средств
    • Перевозка больших аппаратных компонентов
    • Общая сборка крупных сооружений
    Таким образом, это будет скорее не марсоход (в нашем привычном понимании), а подвижный завод на колесах.

    Марсианский костюм

    Все космонавты должны будут носить костюмы при контактах с марсианской атмосферой. Как и те, что использовались на Луне, костюмы будут защищать космонавтов от экстремальных температур, тонкой безвоздушной атмосферы и вредного излучения.

    Система связи

    Система будет передавать видеопотоки по цепочке Марс - спутник связи - Земля

    Человечество на Марсе

    Расскажи вам о чем-то подобном - «мы собираемся улететь на Марс для постоянной жизни» - у вас возникнут вопросы:
    • Как астронавты смогут покинуть Землю? Это же безумие!
    • Как они будут готовиться для жизни на Марсе?
    • Что может произойти за семь месяцев путешествия?
    • Что космонавты будут делать, когда окажутся вдали от дома?
    Попробуем ответить на эти вопросы, и не только.

    Эмиграция на Марс

    Покупать билет в один конец всегда выгоднее, чем заботиться еще и об обратной дороге, но что на этот счет думают космонавты? Все будет зависеть от того, у кого спросить. Легко заметить, что большинство людей предпочтут скорее потерять ногу, чем остаться на холодной опасной планете, говоря «пока-пока» всей своей семье и друзьям (с подругами прим.переводчика ), и зная, что больше никогда не встретятся с ними лицом к лицу после спартанского путешествия на Красную планету. Однако, есть и такие люди, для которых путешествие на Марс - это давняя многолетняя мечта. Они готовы встретиться с планетой один на один. Для них это уникальная возможность исследовать новый мир, провести неведанные доселе эксперименты, построить новый дом для Человечества и столкнуться лицом к лицу с Неизвестным.
    Команда Mars One даст возможность пополнить ряды астронавтов каждому. Вы тот, кто грезит этим? Тогда читайте дальше, чтобы узнать, что вас ждет! Предпочтете скорее лишиться ноги, чем пойти на такую авантюру? Читайте дальше, и убедитесь в правильности своего выбора!

    Тренировка

    Каждый астронавт будет участвовать в обязательной десятилетней тренировке. Она будет включать многочисленные тесты на профпригодность в группе из четырех человек. Эти тесты будут проводиться в замкнутом пространстве на протяжении нескольких месяцев. Цель этого - понять, как определенный человек реагирует на непосредственную близость с остальной командой. Вдобавок к этому, колонизаторы должны освоить множество новых навыков. В конце концов, эти люди будут нести ответственность за каждый аспект марсианской колонии: ремонт, выращивание сельскохозяйственных культур, а также за множество разных медицинских мелочей вроде переломов. (сомнительное явление в условиях марсианской гравитации. прим. переводчика )

    Путешествие в один конец

    Полет займет семь месяцев. Астронавты будут проводить все это время в очень небольшом пространстве - намного меньшем, чем будет предоставлять основная база, к тому же - без особой роскоши и излишеств. Это будет непростой задачей. Душ в программу заранее не включен - только влажные салфетки, как у посетителей Международной Космической Станции. Главные приятели космонавтов на это время - мясные консервы, постоянный шум вентиляторов и трехчасовая разминка. На таком фоне попадание в солнечную бурю будет значительным приключением - ведь можно немного попаниковать и спрятаться в отсек с солнечной защитой на пару дней. Нет никаких сомений в том, что поездка будет жесткой, но космонавты будут терпеть - ведь это путешествие в их мечту (dream может быть переведено как сон, в том числе и в негативном контексте. прим. переводчика ).

    Проживание на Марсе

    По прибытию на Марс космонавты заселятся в более комфортные помещения (50 квадратных метров на человека, суммарной площадью в 200 для всей команды). В основе этих помещений будут лежать надувные компоненты - спальня, рабочая зона, гостиная, парник для выращивания зелени. Благодаря этим компонентам, колонисты смогут принять душ как все нормальные люди, приготовить свежую пищу, носить обычную одежду и вести обычный по сути образ жизни. Весь комплекс будет соединен сетью ходов, но если кто то захочет покинуть базу - ему нужно будет одеть специальный костюм. Установка жилого комплекса не займет много времени, и как только задача будет решена - можно приступать к строительству и исследованиям.

    Строительство и исследования

    Несколько основных модулей жизнеобеспечения прибудут на Марс вместе с первой командой поселенцев. В задачу команды будет входить также подготовка модулей для следующих групп людей. Все новые модули с Земли будут постепенно подключаться к основной базе. Некоторые из них будут продублированы для обеспечения большей безопасности и просто для комфорта. Через некоторое время колонистам придется позаботиться о постройке дополнительного жилья из местных материалов.
    Планета будет богата на количество необходимых исследований. Астронавты начнут изучать влияние Марса на растения и собственные тела, решать многие геологические и биологические задачи. Кто знает, в свободное время они могли бы подумать: была ли жизнь на Марсе до них?

    Онлайн трансляции и телевидение

    Вся деятельность космонавтов будет транслироваться в режиме реального времени на Землю. Вы сможете быть в курсе всех недавних событий (время отклика составляет около получаса, без поправки на размер данных прим. переводчика ), а также изредка слушать рассказы астронавтов, которым определенно будет что сказать. Что случается, когда выходишь на поверхность? Что такое «участвовать в авантюре»? Каково это - испытывать гравитацию, которая составляет лишь 40% от земной? Ответы на эти, и многие другие вопросы будут получены совсем скоро.

    Экспансия

    Новые группы людей планируется высаживать на Марс каждые два года. Размер поселения будет неуклонно расти. Чуть позже многие жилые модули будут достроены с использованием местных материалов, таким образом они станут достаточно большими для комфортного пребывания. Увеличение поселения также благотворно скажется на состоянии колонистов, поскольку они будут иметь возможности для социальной жизни наряду с тяжелой работой.

    Правда, что это реально возможно?

    Mars One это не первая организация, которая грезила идеями о человеческом полете на Марс. У многих были похожие планы. И все же, успеха не последовало. Почему Mars One должен стать успешным?

    Эмиграция

    Путешествие на Марс - это дорога в один конец. Это коренным образом меняет требования к миссии, полностью убирая потребности в возвращении техники на Землю, что приводит к резкому уменьшению стоимости полета. Марс станет новым домом для колонистов, в котором они будут жить и работать, вероятно, до конца своих дней.
    Хоть и есть небольшая возможность возврата домой, не стоит думать о ней всерьез. Для возврата человека на Землю потребуется несколько построенных и полностью заправленных ракет, каждая из которых будет способна осуществить полет в оба конца общей продолжительностью в 14 месяцев. Это будет стоить существенно дороже, чем дорога в один конец.
    Кроме этого не стоит забывать о гравитации. После нескольких лет жизни на Марсе человек станет неспособен вернуться на Землю. Это связано с необратимыми физиологическими изменениями в организме, например снижением плотности костной ткани, потерей мышечной силы и уменьшением потенциала системы кровообращения. Даже после небольшого путешествия на станцию Мир космонавты вставали на ноги в течении двух лет, что уж говорить про Марс.
    Таким образом, при условии постоянного жительства на Марсе, все проблемы сводятся к обеспечению основ для жизни: чистому воздуху, питьевой воде, продовольствию, и искусственной поддержке роста растений (на первое время)
    Хоть все это и звучит сложно, на самом деле проект Mars One может быть реализован уже сегодня. Человечество уже владеет необходимыми технологиями. Многие данные, полученные в результате прошлых космических опытов могут быть применимы и к этой миссии.
    Кроме того, Марс содержит некоторые необходимые элементы и ископаемые. Для первого поселения, например, выбрано место, которое содержит водяной лед в почве. Эта вода может быть использована для питья, купания, полива кормовых культур, а также для создания кислорода. Марс имеет природные источники азота - основным элементом которого в воздухе (80%) - мы дышим.

    Солнечные панели

    С использованием этого простого, надежного и обильного источника энергии возможен полный отказ от разработки и запуска ядерного реактора, сохраняя при этом время и деньги, и уменьшая риск при использовании. Солнечные панели будут неплохим легким источником энергии - ведь колония не нуждается в тяжелых видах топлива для запуска ракет обратно. Первое поселение должно будет покрыть солнечными батареями площадь около 3000 квадратных метров. Хоть Марс и находится ощутимо дальше от Солнца, чем Земля, он обладает более тонкой атмосферой. В результате этой компенсации на поверхность попадает достаточное количество энергии - около 500 Вт на квадратный метр (на Землю - 1000 Вт). В первые годы батареи будут располагаться исключительно на поверхности планеты. По мере снижения мощности из-за налетов пыли, специальный робот будет проводить их чистку.

    Простые марсоходы

    Благодаря использованию относительно простых марсоходов, сохраняются деньги, которые могли быть потрачены на разработку более сложных систем. Были выбраны такие машины, которые хоть и позволяют комфортно перемещаться по территории, но не способны поддерживать атмосферу и давление внутри своего корпуса - это станет заботой марсианских костюмов. Этот выбор оптимален, так как значительно снижает стоимость разработки и доставки. Марсоход позволит астронавтам проехать до 80 километров в день. На самом деле дело не в марсоходе - батарея на борту вмещает значительный объем энергии - но костюмы, увы, не предназначены для работ длительностью более 8 часов. Скорость марсохода не превысит 10 км в час под непосредственным управлением и будет еще меньше при автоматическом. Хоть это и кажется слишком малым, но за год получится исследовать около 5000 квадратных километров (при подсчете учитывайте дальность обзора, и соответствующие изменения маршрута. прим. переводчика ). Не забывайте также, что речь идет о марсоходе завод-на-колесах.

    Отсутствие новейших разработок

    Весь план вертится вокруг использования реально существующих, проверенных временем технологий. Даже если какого либо компонента не будет на складе - это лишь небольшой вопрос времени, ведь необходимость в коренном изменении детали отсутствует. Все поставщики подтвердили свою готовность строить необходимые компоненты хоть прямо сейчас.

    Отсутствие политики

    Единственный критерий выбора - это баланс цены и качества. Проект не интересуется нацией поставщика. Это отличает его от крупных корпораций, которые диктуют свою внешнюю и внутреннюю политику на основании множества личных факторов. Дает ли это существенные гарантии хорошего качества и цены? Нет!

    Таким образом, теоретическая база для старта вполне готова. Что нас ждет дальше? Время покажет.
    По материалам с

    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

    Wikimedia Foundation . 2010 .

    Мечта об освоении Марса уже давно вышла из моды. При этом абсолютно неясно, чего же человек там хочет добиться.

    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.

    Планы 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.

    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.

    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.

    Читать еще: