ЛЕВЧЕНКО СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ
Краснодарский край, Тимашевский район, х. Незаймановский
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №9 им. Героя Советского Союза В.Ф. Мируна»
КОЛОНИЗАЦИЯ МАРСА
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ
Аннотация.
«Космос даст человечеству неограниченное жизненное пространство, горы хлеба и новую философию»
К. Э. Циолковский
В прошлом, 2016 году, человечество отмечало наступление 55-летия величайшей вехи в своем развитии – в космос впервые полетел человек. Первый полет, длившийся всего 108 минут навсегда изменил нас, открыл новые горизонты знаний и громко заявил – мир не ограничивается нашей планетой, мы – дети Галактики! С тех самых пор началась совершенно новая эпоха – эпоха космических открытий.
Сегодня космические исследования – это одно из основных направлений научно – технической революции. Ученые полагают, что рассмотрение вопросов изучения космоса в эколого – экономическом аспекте представляет интерес для многих специалистов, разрабатывающих программы международного сотрудничества. То, что вчера казалось фантастикой, сегодня уже сбывшаяся реальность. Человек не только научился выходить в открытый космос, но уже прошел по Луне и отправил исследовательские аппараты в разные уголки вселенной.
Впереди – Марс!
По мнения ученых, сегодня Марс является наиболее привлекательной планетой для колонизации. В пользу этого есть множество доказательств, рассмотренных в данной работе. Так же в работе рассмотрены вопросы, которые сегодня решают видные ученые, препятствующие возникновению колонии на Марсе и последние научные достижения в этом вопросе. В завершении работы мы приходим к выводу о целесообразности построения большой колонии на Марсе, рассматриваем её целесообразность в развитии науки и технологии, а также строим гипотезы относительно будущего развития мировой космонавтики.
Содержание.
Введение________________________________________________ стр. 4
Глава 1 «История развития космонавтики» ___________________ стр. 6
Глава 2 «Доводы в пользу колонизации Марса» _______________ стр. 8
Глава 3
«Основные проблемы, препятствующие колонизации Марса»___ стр. 11
Глава 4 «Предполагаемые этапы колонизации Марса» _________ стр. 14
Глава 5 «Деятельной проекта «Mars One»» ___________________ стр. 16
Вывод __________________________________________________ стр. 19
Список использованных источников ________________________ стр. 20
Приложения _____________________________________________ стр. 21
Введение.
В 1960 году – в год, в котором планировался первый полет человека в космос, состоявшийся, правда, несколько позже, тандемом авторов Войновичем и Фельцманом была написана песня, которая вобрала в себя все надежды советского народа, окрыленными первыми успехами в освоении космического пространства. Песню «Я верю, друзья» и исполнил Геог Отс:
«Я верю, друзья,
Караваны ракет
Помчат нас вперёд
От звезды до звезды.
На пыльных тропинках
Далёких планет
Останутся
Наши следы»
Мне кажется, что слова этой песни становятся все более актуальнее с каждым годом, ведь только недавно мы точно поняли, что на других планетах человек не только сможет оставить след, но и жить. Это стало возможно благодаря более чем полувековому развитию науки и техники. Сегодня мы как никогда близки к освоение пусть и ближайших, но новых для нас планет.
Познание космоса бесконечно, как бесконечна Вселенная, и подавляющее число вопросов так и останется без ответов, но мне хочется мечтать, что когда-нибудь мы приблизимся к разгадке этой великой тайны. Первым шагом на пути к этому я вижу в освоении новых планет. Пока даже видным ученым эта идея кажется немного фантастической, но ведь буквально сотню лет назад идеи о и полетах в космос вызвали бы только улыбку. Не стоит и говорить о том, что привычный для нас мобильный телефон и интернет сильно бы удивили тех, кто стоял у истоков космонавтики. Каждому поколению присущи свои открытия и достижения, и я верю, что мое поколение должно выйти к новым горизонтам неизведанных планет.
В своей работе я рассматриваю научные статьи, посвящённые колонизации Марса - наиболее вероятностной для создания на ней комплекса жизнеобеспечения планеты с подселяющим заселением её людьми.
Цель работы : изучить источники по вопросам перспектив колонизации Марса и на основании их сделать выводы о способах использования космического пространства
Задачи:
Осветить историю зарождения и развития космонавтики
Привести доводы в пользу колонизации Марса
Рассмотреть возможные проблемы, которые необходимо решить на пути к освоению Марса
Изучить предполагаемые этапы колонизации Марса
Осветить деятельность проекта «Mars One»
Предмет исследования: Освоения космоса в разрезе заселения новых планет
Объект исследования: Возможность колонизации Марса
Гипотеза: на основании изученного материала по проблемы сделать вывод об объективности возможности колонизации Марса в ближайшем будущем
Методы исследования: поиск к анализ научных работ по исследуемым вопросам, обобщение полученной информации, создание макета предполагаемой станции жизнеобеспечения с наиболее важными модулями и с обоснованием их важности.
Новизна работы: в работе рассматриваются подходы, выдвинутые учеными разных стран и в разное время с целью выявить наиболее общие идеи решения данного вопроса
Глава 1 «История развития космонавтики»
Среди всех естественно – научных дисциплин, астрономии появилась самой первой, как ответ на запрос путешественников об ориентации в ночное время. Возможно, уже тогда людей стали посещать мысли о полете к звездам. Однако, прошло очень много лет до того дня, когда эти мечты хотя бы немного приблизились к осуществлению.
Большой шаг был сделан с изобретением пороха и созданием первого фейерверка .
По настоящему серьезно ближе космос стал для нас благодаря идеям нашего соотечественника Константина Эдуардовича Циолковского. Школьный учитель, ученый- самоучка, она не только стал основоположником теоретической космонавтики, но и разработал модель «ракетного поезда» -по сути, прототипа современной многоступенчатой ракеты. Над последним вопросом он работал особенно долго. Результатом его работы стало создание нового раздела теоретической механики – механика тел переменного состава (первая и вторая задачи Циолковского).
В 1911 году Циолковский будто предсказал: “Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, с начала робко проникнуть за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все около земное пространство”. Сегодня это, по сути, уже сбывшаяся реальность.
В середине двадцатого века начался новый виток развития идей освоения космоса. Был запущен и выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли. Его первый позывные «Бип! Бип!» услышала вся планета. Этот незамысловатый звук был гимном победы над земным притяжением. Буквально через несколько лет в космос полетели, а главное вернулись живыми и невредимыми первые живые существа – знамение на весь мир собаки Белка и Стрелка. То, что они вернулись живыми стало последней точной в вопросе – полетит ли человек в космос? Ответ теперь стал однозначен.
12 апреля 1961 года стрелой в небо устремилась ракета, на борту которой был первый человек, наш соотечественник Юрий Алексеевич Гагарин. Его громогласное «Поехали!» запомнили во всем мире. Он стал первым, кто открыл нам космос как обычное место для рядовых полетов.
С тех пор и до сегодняшнего дня, за чуть более чем пятьдесят лет человек поставил себе на службу множество искусственных спутников, запустил не одну Международную орбитальную станцию для проведения исследований в условиях невесомости и безвоздушного пространства, отправил во все уголки Вселенной автоматические станции (более известные нам под нарицательным именем «марсоходы» или «лунаходы»), а также вышел в открытый космос и прошел по Луне.
Нельзя не упомянуть о теоретических открытиях, связанных с астрофизикой. Сегодня мы не только открываем все новые и новые звезды, вглядываясь в космические дали сквозь пространство и время, но и научились исследовать их химический состав и предсказывать их поведение в будущем.
Освоение Марса началось в октябре 1960 года с запуска, правда неудачного, советского аппарата «Марс 1960А». Последующие попытки так же не привели к значительным успехам, и даже чуть не стали причиной разгара новой войны.
Первый успех в исследовании Марса был достигнут в 1965 году с запуском американского аппарата «Mariner-4», который прошел в 9846 км от его поверхности и передал на Землю первые снимки планеты.
Уже к началу нового века для исследования Марса было сделано 35 запусков, в том числе 15 удачных.
Выводы по главе : Выход в космос и его освоение, в частности, исследование Луны, планет и дальнего космоса навсегда изменили вектор развития передовой научной мысли. На сегодняшний день освоение космоса является наиболее перспективной областью знания – в ней совершается большое число научных открытий, значимость которых нам только предстоит оценить в будущем.
Глава 2 «Доводы в пользу колонизации Марса»
Люди, так или иначе интересующиеся развитием современной науки часто задаются вопросом: «Почему для потенциальной колонизации был выбран именно Марс?» Возможно, следует подробно рассмотреть те преимущества, которые отличают «красную планету» от других, потенциально возможных к освоению и заселению.
План колонизации Марса привлекает человечество так же из-за большого запаса различных полезных ископаемых на планете: меди, железа, вольфрама, рения, урана и других.
Наиболее важным отличием этой планеты от других является наличие атмосферы. Требуется её терраформирование и преобразование для того, чтобы человек мог полноценно жить на планете, но главное, нам есть с чем работать.
Недавняя информация об открытии воды на планете только подогрела интерес ученых. Как никогда громко зазвучали идеи о скорой колонизации планеты – стало возможным строительство станции жизнеобеспечения и заселения первых «марсиан».
Так же не стоит забывать о том, что человеческий век мизерное короток по сравнению со временем и скоростями Вселенной. До подавляющего большинства исследуемых объектов нет возможности долететь в силу того, что путь к ним может достигать времени в сотни, а то и тысячи лет. При уровне современных технологий Марс от нас в 9 месяцах полета, что безусловно, очень и очень важно. Ученые считают, что и это время в будущем можно будет сократить с использованием новых технологий постоянного ускорения. В частности, модели ионного приводы и солнечного паруса могут теоретически сократить время полета до нескольких недель. По меркам космоса, это можно сравнить с походом человека на соседнюю улицу города.
Так же я уже указал, что во всем мире развивается идея терраформирования Марса, которая позволит человеку жить на Марсе так же, как и на Земле, то есть исследовать планету без скафандров. Однако сейчас, в силу не плотности атмосферы, это не возможно из-за большого количества ионизирующего излучения. Более подробно проблемы освоения Марса мы рассмотрим в следующей главе.
Между Марсом и Землей уже налажена связь. НАСА и Европейское космическое агентство уже разместили некоторое количество спутников на орбите «красной планеты» и стабильно получает от них информацию. Правда, задержки значительные – от 3 до 22 минут, что делает бессмысленным телефонную связь, но, когда-то и сам разговор по телефону был нереален.
Все же наиболее важным плюсом является возможность создания постоянной сети перевозок. Автоматические системы, которые используют в настоящее время, должны будут позволить совершать перелеты и проводить дальнейшие исследования. Автоматические аппараты НАСА позволили отправить марсоходы «Spirit» и «Opportunity» к «красной планете» по программе «Mars Exploration Rover». Автоматические системы сократили транспортные расходы и оказались полезными для поисков льда и воды на поверхности Марса. Создание посадочных площадок и постоянных баз на поверхности Марса можно также провести при использовании таких космических аппаратов.
Так же на Марсе уже довольно подробно исследованы места предполагаемого проживания людей. Благодаря ледяным шапкам, образовавшимся на полюсах, эти районы планеты сейчас кажутся наиболее привлекательными. Однако, и в экваториальных районах обнаружены пещеры в которых допускается наличие воды. В любом случае рельеф Марса может оказаться иным при детальном изучении непосредственно на его поверхности.
Не будем забывать, что марсианские утки лишь на 39 минут больше земных, что площадь поверхности Марса так же приблизительно равна площади поверхности «голубой планеты». Ось вращения Марса не значительно отличается от наклона Земли из-за чего там так же есть смена года, правда, идущая почти в два раза медленнее.
И один из главных плюсов – параметры марсианского грунта (соотношение pH, наличие необходимых для растений химических элементов, и некоторые другие характеристики) близки к земным, и на марсианской почве теоретически можно было бы выращивать растения .
Не стоит так же забывать и о том, что Марс считают «условно обитаемой» планетой. Серьезно рассматривались вопросы о том, что на «красной планете» может быть жизнь. Этот вопрос вошел даже в доклад профессора из комедии Эльдара Рязанова «Карнавальная ночь». Современные ученые серьезно считают, что нынешнее развитие Марса даже более благоприятно для зарождения жизни, чем когда-то была юная Земля. Большая часть основы ДНК и РНК – рибоза, которая могла формироваться только в пустынных сухих местах нашей очень влажной планеты смогла образоваться на Марсе с наибольшей вероятностью. Есть даже теории, которые гласят, что жизнь вообще изначально зародилась на Марсе, а потом была «переселена» на Землю. Однако, в силу невозможно не доказать, не опровергнуть эти теории, они так и остаются в статусе гипотез.
Выводы по главе : На сегодняшний день есть множество плюсов к тому, что колонизация Марса возможна и наиболее вероятна относительно идей колонизации других планет. Основные преимущества «красной планеты» выгодно отличают её от всех прочих.
Глава 3 «Основные проблемы, препятствующие колонизации Марса»
Среди проблем, которые уже возникли и могут возникнуть позднее на пути к колонии на Марсе, постараемся рассмотреть наиболее существенные. Безусловно, это не самый полный их перечень, да и вполне возможно, что многие проблемы и предсказать пока не возможно, но на сегодняшний момент ученые работают над решением именно этих вопросов.
Во-первых, еще до строительства космического корабля, который унесет к Марсу первую группу колонистов возникли проблемы, которые поставили под угрозу само существование марсианской миссии. Наиболее видной из них является проблема геополитики. Не секрет, что страны всего мира ведут негласную войну за главенство в космосе, и ни одна из держав, даже потенциально способных на строительство колонии на Марсе, не отдаст пальму первенства в этом вопросе. Возможно, если бы проблема освоения «красной планеты» имел бы мировой характер, то есть над решениями возникающих вопросов работали ученые всего мира и согласовывали свои открытия друг с другом мы бы уже были на Марсе, но реальность такова, что сегодня совершенно параллельно над вопросами первой колонии работают несколько команд. При таком раскладе дел скорость нашего полета на Марс и построение там первой колонии становится практически вопросом теории вероятности – какой стране повезет первой разрешить наиболее сложные вопросы. История показывает, что в данном вопросе нет явного преимущества ни у одной страны – страны с большим количеством ресурсов (и трудовых в том числе) не обладают достаточным уровнем знаний, когда страны с более развитыми технологиями не могут сделать производство достаточно дешевым.
Стоимость разработок так же большая проблема. Не стоит забывать, что сегодня полет на Марс инвесторами рассматривается быстрее как научная фантастика, чем план на ближайшее будущее. Что бы нам не говорили, к Марсу мы приблизились еще не достаточно близко для того чтобы с точностью утвердить тот факт, что колонии на «красной планете» быть .
В любом случае сегодня мы имеем следующий расклад – выход на Марс любой из стран автоматически ставит её в ранг космической державы, утверждает за ней право первой страны на Марсе со множеством связанных с этим нововведений и еще больше отдаляет сраны в вопросах сотрудничества, что в отдаленной перспективе чревато разгаром новой войны. Как бы там ни было, что пока не планируем покидать Землю навсегда, так что вопрос её безопасности тоже необходимо считать наиболее важным. Хочется напомнить слова Эйнштейна, которыми он ответил на возможность применения в третьей мировой войне ядерного оружия: «Я не знаю, каким оружием будет вестись третья мировая война, но четвертая палками и камнями».
Непосредственно сама «красная планета» несет нам следующие опасности:
торможение об атмосферу,
посадка на огромные «подушки» .
Высокий уровень космической радиации – мы писал выше, что атмосфера Марса очень тонка – она составляет лишь 0,007 земной. Из-за этого, пребывание человека на планете в принципе не возможно (без специального оборудования конечно)
Сильные сезонные и суточные колебания температуры – надо отметить, что только в «летние» месяцы в экваториальной зоне Марсе наблюдается температура до 20 градусов Цельсия.
Метеоритная опасность – все так же, из-за тонкости атмосферы, даже самые малые метеоритные осколки будут достигать поверхности планеты в практически неизменном виде. Учитывая скорость их движения, они представляют серьезную опасность целости куполов системы жизнеобеспечения.
Низкое атмосферное давление
Пыль с высоким содержанием гипса
Высокая сложность посадки на поверхность планеты – затруднительные два из четырех обязательных пунктов:
Со счетов не стоит так же списывать и человеческий фактор. У экипажа первой миссии на Марс могут возникнуть стресс, апатия к размеренному и однообразному образу жизни, неустойчивость при посадке из-за неприспособленностями к условиям планеты, нарушение деятельности сенсорных систем (зрение, слух), нарушение сна и как следствие, снижение работоспособности. Условия «красной планеты» могут привести к изменению процессов, протекающих в организме человека, а также негативно может повлиять космическая радиация. Ученые уверены, что если не просчитать сейчас все возможные риски, то жители Марса будут страдать от онкологии значительно чаще и больше, чем земляне.
Выводы по главе: Не смотря на то, что у колонизации Марса есть ряд важных преимуществ, вопросы, препятствующие этому, остаются пока не разрешенными. Безусловно, предусмотреть все не получится, однако зада ученых сводится к тому, чтобы первый опыт быть более или менее удачным, но ни в коем случае не провальным – в противном случае исследование и колонизация Марса отложится на неопределенный срок. Мы считаем, что мировому сообществу необходимо выработать общий план и стратегию по исследованию «красной планеты» с целью расширения возможностей отдельно взятых групп исследователей и более продуктивной работы над возникающими вопросами.
Глава 4 «Предполагаемые этапы колонизации Марса»
Как мы уже отмечали выше, у разных групп ученых разнятся взгляды на понимание многих вопросов колонизации Марса, в том числе и на то, какие этапы этой программы необходимо совершать и в какой последовательности. В общем виде эти шаги сводятся к четырем базовым, присущим практически всем группам в том или ином виде:
Исследование,
Базовое строительство,
Заселение,
Терраформирование.
Подробнее рассмотрим каждый из них.
Исследовательский этап, как писалось выше, уже идет некоторый период времени. Планета изучается телескопами и роботами. Однако речь сейчас идет о том, что когда планету начнет исследовать непосредственно человек, мы сможем получить значительно больше информации. Значит, необходимо найти способ для того, чтобы отправить на «красную планету» группу исследователей. Если использовать атмосферу Марса для производства ракетного топлива и кислорода, необходимого для обратного пути на Землю, то такой полет возможен ужи и при нынешнем уровне развития технологий. Цели такого исследования очевидны – получить ответы на вопросы истории Марса как планеты и возможного приюта для жизни в прошлом, провести предварительный обзор ресурсов и определить оптимальное место для строительства баз колонии, а так же проверить план действий путешествия на Марс с целью его будущих доработок.
Сущность этапа базового строительства - в проведении сельскохозяйственного, промышленного, химического и технологического исследования Марса в контексте овладения растущим массивом технологий, необходимых для использования марсианского сырья и полезных ресурсов. Хотя соответственно оснащённые первоначальные исследовательские миссии будут использовать марсианский воздух для производства топлива и кислорода, на этапе базового строительства этот элементарный уровень использования местных ресурсов перейдёт на новый уровень - появится скопище базовых марсианских знаний: как извлекать воду и растить злаки на Марсе, как производить керамику, стекло, металл, пластик, провода, жилища, надувные устройства, солнечные панели и всяческие виды других полезных материалов, инструментов и устройств. В то время, как этап первоначального исследования может быть обеспечен небольшими командами (примерно по 4 человека) в спартанских базовых лагерях, оставляющими огромные территории Марса не охваченными, этап базового строительства потребует разделения труда, которое привлечёт большое количество людей (порядка 50), оснащённых разнообразным оборудованием и значительными источниками энергии. Короче говоря, цель периода базового строительства - развить совершенное владение технологиями, позволяющими производить на Марсе еду, одежду и жильё для поддержания большого населения «красной планеты». Ученые предполагают, что этот этап начнется не ранее чем через 10 лет после первой высадки человека на поверхность Марса.
Если процесс освоение марсианских технологий завершиться успешно, то, можно будет начать этап массового заселения «красной планеты». В приоритете – заселить Марс достаточным количеством людей для создания новой ветви развития цивилизации с растущими возможностями к преобразованию красной планеты. На этом этапе становится возможным переход на сомообеспечение, и это даже не столько положительный шаг, сколько необходимость. Если марсианская колони не станет автократичной, независимой, она не сможет развиваться до сколь-нибудь приличного количества членов на одном лишь государственном финансировании. Это означает, что первым поселенцам необходимо будет вести разработку ресурсов и производство товаров на межпланетарный экспорт.
Если жизнеспособная марсианская цивилизация будет создана, её население и силы к изменению планеты будут продолжать расти. Преимущества от терраформирования Марса в более дружелюбную для людей среду были описаны выше. Проще говоря, если достаточное количество людей найдёт способ жить и процветать на Марсе, нет сомнений, что раньше или позже они терраформируют планету. Следовательно, возможности терраформирования Марса или их недостаток - следствие экономической жизнеспособности усилий по колонизации Марса.
Выводы по главе : не смотря на то, что различные группы ученых по-разному относятся к этапам колонизации Марса, все они едины в необходимости четырех шагов – от исследования до терраформирования. План покорения «красной планеты» осуществим, однако, требует значительный временных затрат.
Глава 5 « Деятельной проекта «Mars One» »
От теоретического изучения вопроса освоения Марса перейдем к рассмотрению проектов, которые практически реализую планы этой колонизации.
Одним из самых видных проектов на сегодняшний день является проект некоммерческой голландской компании « Mars One ». Суть этого проекта заключается в том, что астронавты отправляются на «красную планету» без возможности вернуться на Землю. В целом, они закладывают первую колонию и ожидают новых переселенцев, которые, по замыслу организаторов, будут отправляться на Марс с завидной регулярностью.
Возникает вопрос – где взять необходимое финансирование? Ответна него найден поистине оригинальный. Деятельность « Mars One » очень прозрачна и практически яростно афишируется в СМИ. По большому счету, весь проект строится как телешоу о покорении Марса. На волне повальной увлеченностью идеей колонизации других планет и подогреваемом интереса к этой теме писателями-фантастами, этот проект пользуется большой популярностью. Нашлись люди, готовые участвовать в первом, полете, среди них даже отобрали победителей.
Давайте подробнее изучим план проекта « Mars One » по годам :
2011 - старт проекта, все поставщики оборудования подтверждают свою готовность принять участие;
2013 - начало международного отбора астронавтов;
2015 - начало технической и психологической подготовки отобранных 24 кандидатов, получение навыков выживания в изолированной среде и в условиях, приближенных к марсианским;
2018 - в мае будет запущена демонстрационная миссия: отправка посадочного модуля для проверки солнечных батарей, технологии извлечения воды из марсианского грунта, а также запуск коммуникационного спутника, который 24 часа в сутки, 7 дней в неделю будет передавать изображения, видео и другие данные с поверхности Марса;
2020 - запуск второго спутника связи на орбиту вокруг Солнца (точка L5, для обеспечения бесперебойного потока), оборудования для строительства колонии и беспилотного марсохода с прицепом, который выберет лучшее место для поселения и подготовит поверхность Марса для прибытия груза и размещения солнечных панелей;
2022 - в июле будет запущено 6 грузов: 2 жилых блока, 2 блока с системами жизнеобеспечения, 2 грузовых/складских блока;
2023 - в феврале грузы совершат посадку на Марс рядом с марсоходом, он начинает готовить базу для прибытия людей: доставляет блоки на выбранное место, активирует системы энергопитания и жизнеобеспечения, создающие запасы воды (3000 литров) и кислорода (120 кг);
2024 - в апреле-мае на орбиту Земли будут отправлены: транзитный модуль, корабль MarsLander (посадочный модуль) со «сборочным» экипажем на борту и 2 разгонных ступени. В сентябре первая четвёрка миссии сменяет «сборочный» экипаж и, после последней проверки системы на Марсе и транзитного модуля, состоится запуск первого пилотируемого корабля на Марс. Одновременно отправляется груз для обеспечения жизни второго экипажа;
2025 - в апреле первый экипаж в посадочном модуле высаживается на Марсе (транзитный останется летать по орбите вокруг Солнца). После восстановления и акклиматизации «поселенцы» установят дополнительные солнечные панели, соберут все модули, включая 2 жилых блока и 2 системы жизнеобеспечения для второго экипажа, в единую марсианскую базу и начнут обживать свой новый инопланетный дом;
2027 - в июле высадка следующей группы людей из 4 человек, новые модули, вездеходы и оборудование. И так каждые два года;
2035 - население колонии должно достигнуть 20 человек.
Однако, как и предполагалось, проект столкнулся с массой трудностей. Не будем рассматривать некую непродуманность финансирования – наоборот, мы считаем, что с учетом геополитике полет на Марс состоится быстрее на деньги, собранные группой энтузиастов методом «сrowd funding». При этом, поек сам почти провалился на этапе старта – не хватает технологий для осуществления старта. Люди будут платить за зрелища, как и предполагали создатели, но смотреть пока не на что, а значит, и денег тоже нет.
Создатели проекта не теряют оптимизма и уверены, что именно астронавты с нашивками « Mars One » первыми ступят на поверхность «красной планеты» . Однако научное сообщество с большей вероятностью отдает пальму первенства одной из американских компаний – НАСА или « SpaceX ». Деятельность этих компаний довольно засекречена и не столь громко афишируется, поэтому мы можем только строить предположения относительно того, когда первый человек ступит на Марс.
Общественность, анализируя деятельность обеих этих компаний отдает преимущество « SpaceX » за из большую мотивацию и успешное управление финансами – не секрет, что на сегодняшний момент они запускают гораздо больше частных спутников, чем иные компании.
С выводами все же торопиться нельзя. На комической арене могут появиться новые группы разработчиков и компании, технологии могут совершить прорыв в любое время в обозримом будущем.
На основании изученных нами материалов, полет человека к Марсу вряд ли произойдет в ближайшее время. Мы склонны считать, то первая экспедиция состоится не ранее чем через 20 лет, т.е. в районе 2030 года.
Насколько целесообразна колонизация Марса? Мы считаем, что в будущем потребуется источники ресурсов, расположенные вне нашей планеты, да и может потребоваться дополнительное пространство для жизни. Однако так же считаем, что вопрос ребром в таком ключе может стать не ранее чем через несколько сотен лет. Изучению этого вопроса можно посвятить другую работу.
Выводы по главе: Деятельность ученых по колонизации Марса зачастую хранится в строжайшем секрете из-за проблем корпоративного и геополитического характера. Наиболее известная и открытая компания « Mars One » скорее всего пытается создать для нас красивую мечту, а не полететь к «красной планете» на самом деле. В любом случае объективно, развитие технологий еще не позволяет нам строить планы с привязкой их ко времени реализации. Сегодня мы можем строить только предположения, опираясь на отчеты космических гигантов, которые, при детальном изучении, могут оказаться блефом для конкурентов.
Вывод .
Покорение космоса всегда было для нас только фантазий, сегодня – сбывшаяся мечта, а кто знает, что ждет нас завтра? Возможно следующий шаг именно в колонизации Марса- ближайшей к нам, пригодной для колонизации планеты.
Остается последний открытый вопрос – нужна ли нам эта колонизация? За и против очень много. Не стоит забывать и о том, что «прогресс ради прогресса» настолько же плох, насколько плохо сознательное торможение развития. Объективно, в развитии космических знаний нам нужны полеты и высадки на Марс, потому что астрофизика сегодня становится уж очень теоретической. С подхода необходимости для человечества в целом – наверное рано еще думать о реализации этих планов. Ко всему прочему, мы пока не готовы нив техническом, ни в каком-либо еще плане к колонизации Марса.
Если даже форсировать события и все же полететь к «красной планете» в ближайшем будущем, то велика вероятность неблагоприятного исхода, после которого на идеях полетов к дальним планетам можно поставить крест.
В любом случаем, мы не отрицаем своей работой планов по колонизации Марса, но лишь оцениваем нынешнее положение дел и приходим к выводу, что сроки, выдвигаемые в программе освоения «красной планеты» сильно занижены, техническая база совершенно не готова и нет предпосылок к тому, что мировое сообщество объединится в этом вопросе, т.к. отсутствует острая необходимость в срочном освоении Марса.
Список использованных источников
– научно – популярный проект «Человек и космос»
«Наблюдения звездного неба» Дагаев М.М. 6-е изд., доп. - М.: Наука, 1988.
«Планеты Солнечной системы» Маров М. Я. 2-е изд., - М.: Наука, 1986.
«В мире множества лун» Силкин Б. И. - М.: Наука, 1982
The Computer Guide To The Solar System, Winter Tech, Version 1.20, 1989 г .
– проект «Новости высоких технологий
Hi
-
News
.
Проект бокса жизнеобеспечения на Марсе
Основные структурные компоненты жилища
Предполагаемые вид колонии на Марсе
Кадр из фильма «Марсианин» - одна из моделей поведения первых колонистов на Марсе
Что пить и чем дышать?
Проблемы жизнеобеспечения в Mars One и NASA собираются решать в рамках единого комплекса, который называется ECLSS (Система жизнеобеспечения и контроля окружающей среды). Вода на Марсе есть – в основном в виде льда, который сосредоточен в полярных шапках и под поверхностью.
Проект Mars One планирует добывать ее из грунта: вытапливать лед из почвы, конденсировать пар, а сухую почву возвращать на поверхность планеты. По расчетам, каждый марсоход будет способен доставлять 60 кг почвы за один раз, а один ECLSS – вырабатывать 365 кг кислорода и полторы тысячи литров воды за 365 дней.
Дистилляционная установка, использовавшаяся на МКС. На ее основе NASA разрабатывает часть ECLSS для Марса. Фото NASA.
Генерировать кислород для дыхания можно будет только из воды. В марсианской атмосфере он содержится в сверхмалом количестве – немногим более 0,1%.
Для того чтобы создать пригодный для дыхания воздух, нужен будет также азот. Организаторы миссии Mars One планируют добывать его из марсианской атмосферы, а затем закачивать в жилые помещения.
С источником электричества тоже более или менее определились: и SpaceX, и Mars One собираются использовать энергию, полученную от солнечных батарей. Однако никаких расчетов, сколько батарей необходимо для миссии, еще не озвучивали.
Схема производства кислорода и метана на Марсе (SpaceX). Кадр из презентации Илона Маска.
Питание колонизаторов
Возить еду с Земли – дорого и бесперспективно. Колония сможет существовать только в том случае, если сама будет обеспечивать себя едой. Однако земные растения не предназначены для выращивания в марсианской почве, что создает огромный простор для развития биотехнологий.
В программе Mars One идут эксперименты по выращиванию овощей в симуляторе марсианского грунта. К 2017 году биотехнологи проекта научились выращивать картофель, морковь, зеленый горошек, бобы, редис и помидоры.
Еще более приближенный к реальным условиям эксперимент по выращиванию картофеля провело NASA совместно с Международным центром картофеля (CIP): клубни высаживали при низком давлении, высоком уровне CO2 и солнечной радиации.
Росток картофеля в условиях, приближенных к марсианским. Кадр из видео CIP.
Выяснилось, что картошка на Марсе расти может, но почву нужно разрыхлить и удобрить. Основная задача биотехнологов на этом этапе – найти способы повысить урожайность в марсианском грунте.
Растениям необходимы питательные вещества, которые содержатся в органических отходах, но требуют переработки. Для этого Имперский колледж Лондона ведет эксперименты по выращиванию в марсианской почве бактерий, а в миссии Mars One работают с дождевыми червями, которые будут рыхлить почву и также перерабатывать удобрения.
Дождевые черви Lumbricus terrestris в эксперименте Mars One. Фото Mars One.
Скафандры
Атмосфера на Марсе есть, но состоит она преимущественно из углекислого газа и значительно более разрежена по сравнению с земной. Но скафандры, которые используются на МКС, для Марса не подойдут: они не предназначены для длительного пребывания и работы на поверхности другой планеты.
В NASA уже несколько лет ведется разработка новых костюмов. В них предусмотрены системы вывода углекислого газа и испарения воды. Последняя нужна для того, чтобы регулировать температуру тела марсонавта, а также генерировать воздух для дыхания.
Агентство параллельно разрабатывает два варианта скафандров: для работы на орбите (модель PXS) и на поверхности планеты (Z-2). Важная деталь этих костюмов – возможность настраивать длину плеча и обхват талии, чтобы скафандр плотно сидел на разных фигурах. Разработчики PXS подчеркивают, что «плечики» для него можно будет печатать на 3D-принтере прямо на орбите.
Прототипы скафандров для марсианской миссии (в центре и справа) в сравнении со скафандром, используемым на МКС (слева). Фото NASA.
Еще одна модель скафандра разработана в этом году группой ученых и студентов Калифорнийского университета в Беркли. Она предназначена специально для «синих воротничков» – тружеников, которые будут выполнять физическую работу. По заверению разработчиков, он выдержит ежедневную работу по 7-8 часов в условиях постоянно меняющейся погоды.
Технологически он отличается от разработок NASA: весь кислород находится под давлением в шлеме, изолированном уплотнителем на шее. Если в нижней части скафандра образуется брешь, у космонавта будет больше времени, чтобы ее заделать. Ну и работать удобнее, конечно.
Черновой прототип скафандра, разработанный в Университете Беркли. Фото из архива проф. Лоуренса Кузнеца.
Медицинские технологии
Скудный рацион питания, микрогравитация, длительное пребывание в тяжелых условиях и отсутствие врачей узкой специализации – вот что ждет колонизаторов на Марсе. По оценкам NASA, самыми распространенными проблемами у астронавтов станут травмы костей, атрофия мышц, проблемы с вестибулярным аппаратом и потеря зрения. Еще более сложной проблемой станет радиация – как минимизировать ее воздействие, пока не знает никто.
Диагностика на Марсе абсолютно немыслима без применения современных технологий – в первую очередь, высокоточных датчиков, которые смогут «снимать» сотни и тысячи показателей, анализировать большие объемы данных в динамике с учетом индивидуальных характеристик пациента. По счастью, именно сейчас подобные технологии на стыке медицины и Big Data начали развиваться у нас на Земле – правда, большинство из них еще не показали своей эффективности.
Жамиля Каменева, директор по развитию бизнеса и маркетингу Konica Minolta Business Solutions Russia:
Эти проблемы можно решить с помощью мобильных диагностических комплексов, карманных устройств и точной медицины. Уже сейчас появляются комплексные и компактные диагностические решения – от ультразвуковых систем до систем цифровой рентгенографии, которые собирают и анализируют медицинские данные пациента. Системы прогнозной аналитики позволят определить диагноз пациента (точность диагноза таких решений сейчас – уже около 75%, согласно данным BioMed Central), а интеллектуальный помощник типа Siri, Alexa или Cortana скорректирует лечение относительно индивидуальных характеристик больного.
Марсоходы
Первый марсоход NASA «Соджорнер», запущенный еще в 1996 году, был похож на солнечную батарею на колесиках. После него были «Спирит» и «Кьюриосити», гораздо более мощные и функциональные – но для колонизации не годятся и они. В новой миссии марсоходам отведена роль передвижного робота на все случаи жизни.
Таким представляют себе марсоход в миссии Mars One. Кадр из видео Mars One.
Миссия Mars One предполагает, что марсоход будет оборудован роботизированной рукой. Он поможет найти удачное место для поселения, измерит количество воды в грунте, развернет солнечные батареи, присоединит воздуховод системы жизнеобеспечения к жилым блокам и будет перетаскивать грунт для добычи воды. Пока ни NASA, ни SpaceX не представили новые версии марсоходов, а у Mars One готов лишь концепт – и он, если честно, совсем не впечатляет.
Артур Мурадян, исполнительный директор транспортной компании Traft:
Строительные технологии, освоенные на земле, не найдут применения на Марсе – здесь не будет такого разнообразия строительной техники и материалов. Для того чтобы поселенцам было где жить, проект Mars One планирует доставить на планету жилые блоки, собранные на Земле. Внутри них можно будет строить перегородки и этажи, выводить в нужных местах розетки, предусмотрены и «зоны влажности» – кухня и душ.
К разработке строительного материала присоединилось NASA. Летом агентство устроило конкурс на создание кирпичей из переработанного пластика с общим призовым фондом в 201 тысячу долларов. Шесть команд подготовили свои проекты кирпичей и распечатали их на 3D-принтере. Вот только от солнечной радиации на Марсе они не защитят.
Все миссии, объявившие свои программы по освоению Красной планеты, пока по-разному подходят к проблеме. Mars One сразу строит фантастические картины колонизации, SpaceX фокусируется на снижении стоимости «билета» на корабль, а NASA вообще собирается оставить своих астронавтов на орбите с возможностью «вылазок» на планету. Планы Роскосмоса пока выглядят самыми осторожными.
Госкорпорация подчеркивает, что ни к 2025, ни к 2030 году полеты на Марс не будут возможны: защиту от радиации, взлет и посадку нужно будет отработать на Луне. Но это неважно – главное, что люди снова обращают свои взгляды в космос.
Во время загрузки произошла ошибка.
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!
Бесконечность Вселенной всегда волновала ученых и путешественников. Колонизация планет – это один из самых интересных вариантов прогрессивного развития общества. Речь идет не только об организации запасного плацдарма для человечества. Инициаторы таких проектов также рассчитывают получить коммерческую и политическую выгоду.
Зачем человечеству колонизировать Марс
Постепенное переселение людей на неизведанные до сих пор пространства должно послужить на благо человечества. Разработка месторождений ценных металлов окупит затраты на преодоление сверхдальних дистанций и выживание вне привычного окружения. Освоение Марса станет доказательством нашей способности автономно существовать вне родной цивилизации.
Почему именно Марс
Наличие атмосферы, ледников, геологическая структура делают возможным – рукотворное приближение среды обитания к земной. Колонизация Марса выглядит более реалистичной, чем попытки завоевания безжизненной Луны или раскаленной Венеры с ее кислотными дождями. Длительность суток там чуть больше 24 часов. Год продолжается 687 дней, но сезоны сменяются привычным для землян образом. Это поможет переселенцам приспособиться к новому месту обитания и включиться в природный цикл.
Список целей колонизации Марса
Из-за сложности жизнеобеспечения стационарные базы более эффективны, чем заброска отдельных отрядов. В некоторых ситуациях их существование просто неоценимо:
- В случае глобальной катастрофы на Земле мы выживем как вид, сохранив культурный потенциал.
- Растущие населенные пункты будут способствовать решению демографической проблемы.
- Строительство и добыча полезных ископаемых в агрессивной среде дадут толчок к формированию новых технологий.
- Появится база для научных исследований, полигон для экспериментов, опасных для нашей биосферы.
- Освоенные территории станут стартовой площадкой для дальних экспедиций.
Для достижения общей цели сильнейшие государства и коммерческие структуры объединят свои усилия. Сформируются принципиально новые общественные отношения.
Проблемы колонизации Марса
Важные и сложные задачи – это транспортировка живых организмов и материалов, обеспечение питанием, защита от радиации. Вопросов много, но не все пока решены. Поэтому лишь немногие оптимисты уверены, что скорое появление внеземных городов вообще возможно.
Доставка людей на Марс
Первый вопрос, который нужно будет решить при заселении, это как доставить первых жителей на место. При современном уровне техники полет на Марс займет около 8 месяцев. Удобный для старта момент появляется раз в два года, когда расстояние между небесными телами минимально. А значит, в случае нештатной ситуации первопроходцы не смогут получить быструю помощь.
Обшивка корабля задерживает только 5% космических лучей. Во время полета члены экспедиции получат потенциально опасные дозы облучения. Остается надеяться, что когда люди отправятся на Марс, уже будет придумана безопасная защита корпуса.
Суровые условия планеты
Жителям колонии будет противостоять суровый холодный и сухой климат. Средняя составляет -55°С и резко колеблется в течение дня. Кроме того:
- Сила тяжести составляет всего 1,8g, что приводит к атрофии мышц и остеопорозу.
- имеет низкую плотность и на 95% состоит из углекислого газа.
- Магнитное поле почти отсутствует, как результат – сильная ионизирующая радиация.
- Атмосферное давление менее 1% требуемого для жизни, что делает нереальным существование без скафандра.
- Дополнительную опасность представляет постоянная угроза падения метеоритов.
Условия жизни на Марсе: бури, радиация, метеориты, жизнь в скафандре, низкая температура.
Но это не значит, что препятствия непреодолимы. Хотя неизвестно, как будет проходить адаптация организма к длительному пребыванию в столь жесткой среде.
С чего начать – основные задачи
На предварительном этапе подготовки к колонизации Марса необходимо подробное изучение ландшафта и имеющихся ресурсов. От этого зависит определение конкретных пунктов высадки, выбор снаряжения и технологий.
Возможные места основания колонии
Вероятно, освоение далекого мира начнется из-под его поверхности. По имеющимся данным, там есть глубокие пещеры, которые смогут защитить от опасного излучения. Если удастся соединить их туннелями и герметизировать, это избавит от необходимости пользоваться кислородными баллонами.
Оборудовать поселения лучше вблизи экватора, где температура воздуха самая высокая, например, в долине Маринера. Максимальное давление воздуха отмечено на дне впадины Эллада. Есть идея сооружать убежища в кратерах, которые изнутри покрыты слоем льда, а значит, под рукой будет источник влаги.
Жилье колонистов
В начале колонизации Марса постройки можно будет экранировать местным грунтом – реголитом. Позднее материалом для стен и препятствием для радиации станет толстый слой произведенного там же керамического кирпича.
Недавно ученые обнаружили на красной планете лавовые трубки большого диаметра. Они возникают под поверхностью после извержения вулканов и тянутся на сотни метров. Такая подземная система может стать основой для создания целого марсианского города.
На Земле лавовые трубы достигают в ширину 30 метров на Марсе этот показатель куда больше 250 метров
Источники энергии
Становление промышленной цивилизации трудно представить без энергетических ресурсов. На солнечные лучи нельзя рассчитывать из-за пыльных бурь, которые продолжаются месяцами. Надежды возлагаются на ядерную энергетику. Месторождения урана и лития, а также высокое содержание дейтерия во льду сделают рентабельным энергоснабжение от ядерных реакторов.
Производство кислорода
Атмосфера и грунт насыщены углекислым газом, запасы которого в виде сухого льда есть также на южном полюсе. Прямым разложением СО2 можно будет синтезировать необходимый для дыхания кислород. Для этого поселенцы привезут с собой фотосинтезирующие растения: сине-зеленые водоросли и планктон. Есть и , например, применение низкотемпературной плазмы.
Добыча воды
Запасы воды, по информации с зондов, достаточно велики. На холодных полюсах сформировались ледники, а в глубине недр специалисты надеются найти подземные реки. Сканирование зондов показало, что под поверхностью южной полярной шапкой на глубине 1,5 километров есть шириной в 20 км. Сама почва содержит до 6% влаги на глубине около метра. Все говорит о том, что на Марсе есть вода, но не в жидком виде, а в виде льда. Причина, по которой мы не видим ее на поверхности в том, что из-за низкого давления на поверхности вода сразу испаряется. Но есть хорошие шансы все же извлечь лед и очистить до питьевого качества. Топление льда в специальных печать станет основным способом добычи воды колонистами.
Постройки ферм
Для пополнения запасов еды планируется строительство комплексов, по функциям сходных с земными фермами. Как вариант защиты от вредного излучения, теплицы будут скрыты под верхним слоем грунта.
Выращивание фруктов в марсианской почве
Теоретически в местной почве можно выращивать растения. Но скорее всего, она окажется либо слишком кислой, либо сильнощелочной, поэтому потребуется серьезная предварительная обработка. При налаженном водоснабжении овощи и травы можно будет культивировать с помощью гидропоники.
Связь с Землей
Новоявленные марсиане не будут полностью оторваны от остального человеческого общества. Обмен информацией () технически осуществим, но будет происходить с задержкой от 5 до 45 минут. Для этого на орбиту вокруг Солнца запустят спутник-ретранслятор. Позднее количество орбитальных спутников позволит даже подключить поселенцев к глобальной интернет-сети.
Проект обеспечения стабильной связью, когда между планетами находится Солнце
Предложенные планы колонизации
Разнообразные проекты колонизации Марса активно обсуждаются в академических и деловых кругах. В наиболее реалистичных из них точно указывается время, когда люди уже будут жить на Марсе. Но на практике эти даты постоянно сдвигаются, как бы хорошо ни были продуманы стратегии колонизации.
План Mars One
Группа предпринимателей из Нидерландов объявила о начале создания обитаемой базы. Компенсировать расходы голландцы собираются за счет телетрансляций, освещающих процесс подготовки и все дальнейшие события. В 2024 году планируется запустить на орбиту спутник связи, а вслед за ним автоматический марсоход и грузовые корабли. В 2031 году произойдет отправка экипажа из 4 человек, но только в одном направлении, у них технически не будет шансов вернуться обратно. Затем количество первопроходцев будет возрастать.
Проект Mars One
План Илона Маска
По версии компании SpaceX во главе с Илоном Маском первая сотня колонистов появится на Марсе уже в 2022 году.
SpaceX разрабатывает многоразовые ракетные двигатели для перевозки товаров и людей в обоих направлениях. Межпланетная транспортная система обеспечит жизнедеятельность сложившейся колонии. Как бизнесмен, Илон Маск надеется на прибыль от продажи редких металлов и драгоценных камней, торговли недвижимостью и результатов уникальных экспериментов.
План NASA
В 2017 году агентство NASA опубликовало доклад о поддержке программы дальних пилотируемых полетов. В ней предусмотрены подробные исследования на МКС, в том числе изучение влияния долгого пребывания в космосе на живых существ. Затем на околоземной орбите будет смонтирована межпланетная станция. Последняя фаза будет включать непосредственно строительство сооружений и наладку коммуникации через спутник. Осуществление миссии запланировано на 2030-е годы.
У концепции переселения в чужие миры есть и противники. По их мнению, ничего особо ценного там пока не обнаружено, а свободных территорий хватает и на Земле. Многие опасаются непредсказуемых последствий встречи с неизвестными формами жизни. Но, несмотря на это, появляется все больше желающих отправиться в неизведанное и оставить след в истории.
Идея жизни на Марсе впервые появилась в научной фантастике в начале 19 века, когда американский астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell) предположил, что каналы на Красной планете были построены разумными инопланетянами. Однако если научно-фантастические идеи колонизации Марса когда-нибудь станут реальностью, то как это будет выглядеть?
Летом 1965 года космический корабль НАСА “Маринер-4” впервые совершил облёт вокруг Марса, а шесть лет спустя, спускаемый аппарат космической станции “Марс-3” принадлежащий Советскому Союзу стал первым космическим аппаратом, которому удалось совершить мягкую посадку на поверхность Красной планеты. С тех пор, имели место многочисленные успешные миссии к нашему соседу, в том числе четыре марсохода: ныне прекратившие свою работу Sojourner и Spirit, и все ещё активные Opportunity и Curiosity, а также орбитальный аппарат НАСА Mars Odyssey, которому удалось составить карту Марса.
В настоящее время NASA готовится к пилотируемому полёту на Марс, который намечен на 2030 год.
“Ещё не определено в каком именно районе Марса высадятся астронавты, однако базу для будущей марсианской колонии, вероятнее всего необходимо строить где-то в северных широтах”, отметил Ашвин Васавада (Ashwin Vasavada), заместитель руководителя проекта Mars Science Laboratory.
Как и Земля, Марс имеет несколько сезонов, что обусловлено наклоном планеты относительно её оси. Южное полушарие отвернуто от Солнца, когда планета находится в дальней точке своей орбиты, в результате чего там наблюдаются значительно более холодные зимы, чем в северном полушарии. В северном же полушарии будет около семи месяцев весны, затем шесть месяцев лета, после чуть более пяти месяцев осени, и всего лишь около четырёх месяцев зимы. Год на Марсе равен примерно 1,88 земного года, а день длится чуть более 24 часов.
Средняя температура на Марсе составляет минус 60 градусов по Цельсию, но она может варьироваться от минус 126 С, зимой вблизи полюсов, до 20 C летом близ экватора. Температура также может резко изменяться в течение всего одной недели. Такие колебания температуры на Марсе, часто приводят к мощным пыльным бурям, которые порой могут окутать всю планету всего за несколько дней. Несмотря на то, что эти бури скорее всего не смогут физически навредить колонистам, они могут стать причиной выхода из строя электроники или солнечных батарей.
Хотя плотность атмосферы Марса составляет всего около одного процента от земной, этого будет достаточно для того, чтобы сжечь большую часть метеоров. Однако такая атмосфера и отсутствие мощного магнитного поля заставит колонистов решить проблему радиационного космического излучения.
“Что касается вулканической и тектонической активности, то об этом можно не беспокоиться”, – подчеркнул Васавада.
Что касается погоды, то колонисты смогут наблюдать лишь небольшие тонкие облака и слабый туман по утрам. Из-за низкого содержания влаги в атмосфере, тут никогда не бывает грозовых туч и полноценного дождя.
Долина Маринера с расстояния в 2 500 километров. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech.
С такими ясными небесами, марсианская ночь полна звёзд. Астрономы-любители смогли бы, наблюдать за лунами Марса – Деймосом и Фобосом, которые, к слову, могут взойти в одно и то же время. Оба этих спутника значительно меньше, чем наша Луна, но они также могут, хоть и частично, заслонять Солнце. Днём небо обычно имеет оранжевый оттенок, поскольку в атмосфере присутствует большое количество пыли. Восход и закат похожи на земные, однако область вокруг Солнца имеет синий оттенок.
На Марсе также имеются довольно интересные места для будущих туров. Это, например, гора Олимп, которая является самым высоким вулканом в Солнечной системе, и возвышается на 25 километров над окружающими его равнинами, или долины Маринера протяженностью более четырёх тысяч километров, кроме того не стоит забывать об огромных полярных ледяных шапках планеты.