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.

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

Как бы парадоксально не звучало, наша Солнечная система для человека малоинтересна. Внутренние планеты представляют собой сочетание неудобных условий и отсутствие каких-либо интересных человечеству ресурсов, внешние же (от Юпитера и далее) не пригодны для колонизации вовсе, поскольку являются газовыми гигантами. Отдельный интерес могли бы представлять их спутники, но увы, их большая удалённость делает их также малопривлекательными.

Однако, человечеству всё же придётся расселяться по просторам нашей системы, чтобы элементарно выжить, поскольку ресурсы Земли не бесконечны. Для этого придётся все пригодные космические объекты в конце концов терраформировать, то есть создавать на них условия подобные земным в глобальном масштабе. Это необходимо, поскольку использование небольших баз для переселения туда жителей Земли нецелесообразно.

Возможно, через несколько тысяч лет, человечество сможет освоить «разборку на атомы» газовых гигантов, типа Юпитера и Сатурна, чтобы потом из их вещества делать огромные орбитальные станции или даже целые планеты. Однако, в ближайшее время, мы вынуждены будем ограничиться более простыми методами инженерии, аналогичными тем, которые применяем в повседневной жизни на Земле.

Если рассматривать внутренние планеты спутники: Меркурий, Вернеру, Марс и Луну то, первым, скорее всего, будет колонизирован Марс. Это имеет очень простое объяснение. Луна, несмотря на свою близость является объектом безжизненным и бедным, то есть не будет представлять для землян никакого интереса. Меркурий и Венера из-за условий на их поверхности, заключающихся в огромной температуре (а на Венере ещё и в давлении), возможно, даже в ближайшие тысячелетия колонизированы не будут. А вот Марс… Марс удивительно идеально подходит не просто для колонизации землянами, он подходит для полного преобразование его в некое подобие Земли. Что же делает его таким особенным?

Во-первых, он может иметь густую атмосферу наподобие земной. Первая космическая скорость на Марсе составляет 3.6 км/с; это означает, что гравитация Марса способна удержать возле себя атмосферу, не дав ей улететь в космос (у газов земной атмосферы скорость движения составляет около 2.5 км/с). Во-вторых, на Марсе обнаружена вода; огромное количеств водяного льда найдено не только в полярных ледниках Марса, но и под его песчаной поверхностью. Вода – основа нашей жизни, поэтому если она есть в больших количествах на Марсе, шансы его колонизации значительно возрастают. В-третьих, структура почвы Марса похожа на земные вулканические пески, то есть, как минимум, она нейтральна к флоре нашей планеты; следовательно, если в эту почву внести питательные вещества, то можно будет на Марсе и картофель выращивать. Ну, и небольшая изюминка на торте: сутки на Марсе, называемые «сол», имеют длительность всего лишь на двадцать минут меньше, чем на Земле, что будет представлять определенное удобство людям, живущим там.

Однако, всё это, возможно, будет когда-нибудь. В настоящее же время Марс являет собой весьма непривлекательное зрелище. Средняя температура на планете достигает -60°С, давление атмосферы в 100-200 раз меньше земного, а самым распространённым газом является углекислый. И, тем не менее, это лучшие условия для колонизации, которые есть у человечества. Отдельную проблему составляет отсутствие у Марса магнитного поля, что является причиной высокого уровня радиации на поверхности планеты; оптимальным решением этой проблемы является укрытие блоков модулей, в которых будут жить колонисты, слоем марсианского грунта.

Как будет происходить это процесс? Скорее всего, колонизация начнётся с постройки полностью автономной базы для живущих там людей. Даже с учётом всех благоприятных факторов, полёт на Марс с Земли нынешними средствами занимает от 2 до 4 месяцев при благоприятном расположении планет, случающимся раз в 2 года. Таким образом, необходимо изначально рассчитывать на то, что помощь с Земли в случае нештатной ситуации может прийти с серьёзным опозданием и надо быть, как минимум, готовым переждать достаточное длительное время в автономном режиме.

Основной задачей колонии на Марсе будет постоянный её рост, причём необходимо будет максимально локализовать добычу природных ресурсов и производство модулей станции из них, чтобы быть независимым от поставок сырья с Земли.

Отдельную проблему будет составлять выращивание пищи для всё разрастающегося населения колонии. Поскольку организовать цикл непрерывного круговорота питательных веществ (наподобие тех, которые существуют в экосистемах Земли) на первых этапах будет невозможно, не исключены некоторые неудобства в питании колонистов. Поэтому, вполне возможны варианты питания сублимированной пищей; не исключено использование в качестве еды «аминокислотного коктейля» или даже пищи промышленного производства. Последнему сейчас уделяют много внимание в Китае и Японии, поэтому анекдотическая «пластиковая каша» может стать вполне реальной вещью для космонавтов будущего. Если удастся реализовать в колонии полностью автономную систему питания, можно будет считать этот этап колонизации завершенным.

Когда население Марса превысит число, необходимое для организации крупного промышленного производства, начинается второй этап: постройка комплексов по обогащению атмосферы Марса кислородом и азотом. Таким образом, будут достигнуты условия, необходимые для существования человечества безо всяких защитных средств; с учётом удаленности Марса от Солнца, одного лишь слоя атмосферы будет достаточно для защиты поверхности от радиации.

Футурологи отводят на первый этап колонизации Марса около сотни лет, на второй – около тысячи. В исторических рамках это, конечно, пустяк, однако, хватит ли нам времени? Дело в том, что если человечество продолжит расти и развиваться подобными темпами, лет через 200 нас ожидает немилосердный конец в виде смерти от голода. И, можно сказать, что в настоящее время человечество ожидает серьёзный экзамен на выживание: сможет ли оно грамотно распорядится остатком ресурсов, чтобы выйти, наконец, из своей колыбели-Земли?

No related links found



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!

Основные задачи по колонизации Марса состоят в том, чтобы спроектировать, профинансировать, построить и организовать управление первым постоянным поселением на Марсе. Начальная цель для проекта “Mars Homestead” состоит в том, чтобы определить основные технологии, необходимые для экономичной марсианской базы, построенной, прежде всего с использованием материалов, имеющихся на планете.

Проект колонизации Марса

Усилия будут сосредоточены на модельных проектах, соответствующих современным требованиям. В их задачу входит выбор существующего оборудования, которое могло бы использоваться на Марсе, или постройка опытных образцов нового оборудования. Эти шаги приведут Mars Foundation к обоснованию экспериментальной модели марсианского поселения на Земле, которая будет служить основой для исследований.

Создание автономной колонии на другой планете — одна из самых перспективных задач для человечества. Несмотря на то, что проект требует огромных усилий, цель расширить влияние человечества в Солнечной системе оправдывает эти затраты. У этой проблемы есть несколько аспектов.

Какой должна быть автономная колония? Главная задача — независимость от Земли. Как только колония построена, она предоставляет среду обитания поселенцам на длительное время, желательно – навсегда. Вторая задача – стабильная управляемая колония, которая может использовать местные ресурсы. В отличие от миссии с запланированной смертью поселенцев в автономной колонии есть будущее для них и для их детей, рожденных на Марсе.

Технологические проблемы

Доставка колонистов от Земли до Марса — очень сложная часть плана. Есть много угроз, свойственных космическим перелетам: солнечная и космическая радиация, метеориты, физические и психические заболевания, и т.д. Планы должны учитывать каждую из перечисленных проблем.

Основная искусственная среда обитания с домами, хранилищами и оборудованием для длительного пребывания должна быть построена на поверхности Марса, так как люди не могут жить в условиях естественной атмосферы планеты. Оборудование должно быть технологически достаточным, чтобы позволить колонистам выращивать свою собственную пищу, строить новые здания и т.д.

Есть много неопределенности о влиянии марсианской окружающей среды. Оборудование должно быть проверено полностью на Земле, но влияние марсианской атмосферы не может быть исследовано полностью на Земле. Самый безопасный путь — беспилотная постройка колонии автоматизированными и управляемыми механизмами.

Энергия — самый критический ресурс. Она необходима для освещения и подогрева оранжерей, для металлургии и эффективности механизмов. Критический путь — генерирование достаточного количества энергии для производства запасных частей для энергетических установок и оранжерей. Другими словами: если энергетические установки и оранжереи не могут поддерживаться производимой энергией бесконечно долго, постройка автономной колонии теряет свой смысл.

Организационные Проблемы

Стоимость подготовки этой миссии огромна. Финансовая оценка помогает получить лишь общее представление.

В пределах небольшой группы колонистов ежедневный совет всех участников может быть достаточным, чтобы решать вопросы управления, наподобие традиции встреч ратуши Новой Англии. В растущем сообществе определенного рода репрезентативная демократия может стать необходимой.

Поскольку число членов в марсианском населении растет, будет расти и число смертей. Возникнет необходимость захоронений.

Медицинские Проблемы

Карантин

Перед высадкой на Марс любой экипаж должен быть изолирован, чтобы гарантировать, что его члены не страдают от инфекционных болезней. В результате марсианская колония должна быть более или менее свободной от патогенных микробов, это сэкономит затраты на медицинские обслуживание. Однако для детей рожденных на Марсе еще более эффективная программа прививки будет необходима, чтобы стимулировать развитие иммунных систем новорожденных.

Межродственное скрещивание

Размер народонаселения не должен быть слишком маленьким из-за риска близкородственного скрещивания.

Повышенное воздействие радиации может увеличить уровень заболеваемости раком. Колонисты будут нуждаться в защите от радиации во время полета от Земли до Марса и на поверхности Марса из-за разреженной атмосферы и нехватки планетарной магнитосферы.

Медицинское обслуживание

По сравнению с Землей ограниченная индустриальная производительность автономной колонии не позволяет обеспечивать тот же самый уровень медицинского обслуживания. Невозможно произвести высокосложное хирургическое оборудование и большое разнообразие медикаментов.

Полуавтономная колония на Марсе живет в основном за счет собственного производства энергии, пищи и воздуха, используя ввезённую с Земли технологию. Все жизненные системы низкотехнологичны и могут быть поддержаны в рабочем состоянии с использованием локальных ресурсов.

Дополнительные ресурсы регулярно доставляются с Земли:

— Сложное медицинское оборудование
— Медикаменты для лечения
— Качественные продукты
— Высокотехнологичное оборудование (например, компьютеры)

Как часть стратегии это может быть разумный шаг в программе колонизации.

Ограничения транспортировки

Транспортировка грузов к Марсу с использованием имеющейся на сегодняшний день технологии ракетоносителей дорого. Если массовая транспортировка грузов станет реальностью, должны быть разработаны более дешевые коммерческие пусковые системы. Поскольку доставка больших грузов на поверхность является трудной задачей, это могло бы быть сделано с использованием новой технологии, разработанной специально для этой колонии. Ограничения на транспортировку грузов, однако, означают, что колония приближается по своим свойствам к автономной.

Что, если остановится поддержка с Земли?

Однако, если бы доставка грузов прекратилась, колония была бы в состоянии поддерживать себя длительное время за счет низкотехнологичного оборудования. Некоторые поселенцы могли бы тогда вернуться на Землю, если сохранится возможность космических перелетов.

Поддерживаемая Землей колония является самой простой среди всех типов колоний. Как часть стратегии колонизации это может использоваться для дальнейших локальных исследований и постройки более продвинутых колоний на Марсе. Это может быть или пилотируемый односторонний полет или колония с регулярно меняющейся командой.

Требования

Чтобы поддерживать существование поселенцев, необходимы следующие основные условия:

— Воздух для дыхания
— Пища, чтобы обеспечить энергию для человеческого метаболизма
— Подогрев искусственной среды обитания

Существуют и другие условия, необходимые для комфортного проживания:

— Оборудование для ежедневных физических упражнений при низкой марсианской гравитации
— Возможность общения и уединения
— Психологические консультации
— Сравнение с другими концепциями

По сравнению с автономной колонией у этой концепции есть следующие преимущества:

— Меньше новых технологий должно быть разработано
— Меньшая масса и объем начальной транспортировки
— Поддержка может быть приспособлена
— Возможна небольшая группа поселенцев

и следующие неудобства:

— Постоянные затраты
— У колонистов есть меньше возможностей самоуправления. Управление осуществляется с Земли
— Энергия и продовольственная помощь

Колония регулярно получает топливо и пищу с Земли. В оранжереях нет необходимости. Производство энергии необходимо главным образом для того, чтобы обогреть жилье. Это может быть возможно с использованием ядерной энергии.

Энергетическая поддержка

Колония регулярно получает топливо с Земли. Оранжереи или биотехнология необходимы для локального производства пищевых продуктов. Необходимое количество энергии выше вследствие того, что коэффициент эффективности использования энергии любого производства пищевых продуктов значительно ниже 1. При использовании устаревших методов (искусственное освещение оранжереи) коэффициент составляет приблизительно 0.001, что означает транспортировку огромного количества энергии от Земли до Марса, чтобы прокормить колонистов.