Колонизация Марса

Колонизация Марса Марс

На протяжении многих лет люди задумываются о покорении космоса и других планет. Постепенное увеличение численности населения Земли и перспектива нехватки природных ресурсов привели к тому, что колонизация Марса стала реальной целью человечества.

Долго мысль о покорении Марса можно было встретить лишь в фантастических книгах и кинолентах. Однако теперь человечество близко к осуществлению задуманного. Учёные создают планы по заселению подходящей планеты. Ряд действий в этом направлении уже совершается или же будет совершён ближайшее время. Интересно узнать о том, как будет происходить освоение Марса и для чего это нужно.

Для чего колонизировать Марс

Основной причиной размышлений о колонизации является перенаселение родной планеты. Население Земли постоянно растёт, что закономерно приводит к постепенному истощению ресурсов, вырубке лесов и распространению человечества даже в ранее нетронутых территориях. Подобная динамика негативно сказывается на состоянии экологии, уменьшает количество кислорода и делает планету менее комфортной для жизни.

Ресурсы Земли не бесконечны. В определённый момент они закончатся и перестанут снабжать человечество необходимой для жизни энергией. Это касается ископаемых ресурсов, атмосферы и даже мирового океана. Состояние планеты меняется ежесекундно. Дефицит ресурсов чреват войнами, в которых велика вероятность погубить вообще всё живое на Земле.

Не стоит исключать вероятность того, что рано или поздно планета столкнётся с  другим космическим объектом по типу астероида. Подобное столкновение может привести к глобальной катастрофе и сделать Землю непригодной для жизни.

Во всех описанных случаях, выходом становится покорение Марса или другой планеты.

Существующие условия на Марсе

Марс является одной из  близких планет к Земле во всей Солнечной системе. Неудивительно, что именно на него обратили внимание учёные при рассмотрении возможности колонизации. Однако на красной планете суровые условия, которые создадут немало помех для будущих поселенцев.

Людям в колонии на Марсе придётся справляться с холодным и сухим климатом со средней температурой -55°С. Причём в течение дня показатель термометра может меняться в очень больших пределах, вызывая серьёзнейшую нагрузку на организм людей.

Отдельно при покорении Марса надо учитывать и другие условия:

  • Сила тяжести на планете составляет 0,38g, что может привести к атрофии мышц и другим осложнениям.
  • Атмосфера Марса обладает низкой плотностью и на 95% состоит из углекислого газа.
  • Практически полностью отсутствует магнитное поле, что вызывает серьёзную радиацию ионами.
  • Атмосферное давление на Марсе составляет менее 1% от того, которое необходимо для поддержания жизни. Существование без защитного скафандра невозможо.
  • На Марсе наблюдается значительная метеоритная активность, создающая дополнительные сложности будущим поселенцам.

Почему Марс подходит для колонизации

На Марсе условия не слишком-то благоприятные. Однако эта планета всё равно больше других подходит для изменения и колонизации. Учёные выделяют следующие причины колонизировать Марс:

Красная планета ближе всех их потенциальных кандидатов. Наиболее приближённая к Земле Венера не подходит по причине кислотной и слишком горячей атмосферы.

Удалось выяснить, что на Марсе есть твёрдая поверхность, содержащая окиси железа. Есть вероятность выращивания некоторых земных растений.

Время на красной планете идёт примерно так же, как и на Земле. Сутки оказываются всего на 37 минут дольше, а год идёт около 700 дней. При этом сезоны сменяются привычным образом.

На Марсе есть вода, которая сосредоточена в полярных льдах под поверхностью.
Несмотря на суровые условия, Марс относительно безопасная планета. Тут не наблюдается очень резких перепадов температур, кислотных дождей или огромных смерчей.

Передвигаться по поверхности планеты в процессе покорения Марса до терраформирования можно в скафандре, однако на других планетах даже такая возможность крайне затруднительна.

Конструкция будущей Марсианской колонии предполагает обязательную защиту от радиации
Конструкция будущей Марсианской колонии предполагает обязательную защиту от радиации
Конструкция будущей Марсианской колонии предполагает обязательную защиту от радиации
Конструкция будущей Марсианской колонии предполагает обязательную защиту от радиации

Доставка людей

Одной из проблем колонизации Марса представляется вопрос доставки людей на планету. При этом важно учесть все нюансы, обеспечив будущих колонистов питанием и защитой от космической радиации.

Уровень развития технологий даёт возможность долететь до Марса примерно за 8 месяцев. Наиболее подходящий для старта момент возникает раз в два года. В этот небольшой период расстояние между двумя планетами минимально. Подобные сроки предполагают невозможность быстрого прибытия помощи при возникновении нештатной ситуации.

Корабли нашего века задерживают около 5% космических лучей, что закономерно предполагает облучение космонавтов уже во время полёта. Разработка более эффективных методов защиты от радиации важнейшее условие для колонизации Марса.

Анабиоз

Учёные выдвигают и совершенно иные идеи, которые значительно удешевит полёт и обеспечат выживание колонистов. Одной из подобных идей, это доставка людей для покорения Марса в состоянии искусственного анабиоза.

Анабиоз серьёзно замедлить метаболические процессы в организме, а также гарантирует экономию важнейших ресурсов, как пища, вода, одежда, снаряжение и тому подобное.

Планируется вводить людей в анабиоз при помощи специальной системы RhinoChill, предусматривающей вдыхание хладагента. За счёт этого температура тела понижается до 31,6-33,8 градусов на определённый период. Как только установленное время истечёт, автоматика выведет участников экспедиции из анабиоза.

Отдельно предусматривается система экстренного пробуждения в случае возникновения аварийной ситуации.

Ракеты для полёта на Марс

По оценкам инженеров и конструкторов, стоимость отправки одного человека для покорения Марса стоит около 10 миллиардов долларов. Снизить эту сумму можно специальной ракетой, которая будет совершать полёт с сотней человек на борту.

Компания Илона Маска уже представляла новые космические корабли. Однако из-за большого количества субподрядчиков и практически полного отсутствия конкуренции подобные ракеты крайне дороги. Новейшие корабли не интегрируются в космическую сферу, так что до сих пор пользуются аппаратами родом из 1990-х годов.

NASA при формировании заказа отдаёт задания нескольким конкретным компаниям. Никакой конкуренции не предполагается, так что имеет место серьёзное накручивание цен единственными поставщиками.

Компания SpaceX стремится избегать государственных заказов, отдавая предпочтение созданию инновационных решений. Сейчас фирма работает над проектом ракеты Mars Colonial Transporter, способной доставить на покорение Марса 100 пассажиров за один полёт.

Отдельно стоит отметить активные работы SpaceX использования многоразовых космических аппаратов. Такой подход обязан серьёзно повлиять на космическую индустрию, значительно снизив затраты на осуществление каждого запуска.

Настоящим успехом можно назвать постройку фирменной системы межпланетного транспорта Interplanetary Transport System (ITS). Эта система предполагает использование специального ракетоносителя для вывода корабля на орбиту, с последующим возвратом этого ракетоносителя на Землю. Далее корабль с пассажирами будет заправлен при помощи другой ракеты, потом активируются солнечные батареи и начнёт движение к Марсу.

В подобных ракетах планируется использовать солнечные батареи мощностью 200 киловатт. Высота ракеты составит 122 метра, а движение обеспечивается 40 двигателями на жидком метане и водороде. Каждый аппарат должен быть способен выводить на орбиту 550 тонн груза.

Снижение расходов на запуски предполагает потенциальную возможность вывода на орбиту огромного количества подобных кораблей. Так что в этом смысле колонизация Марса возможна.

Конкретные цели

Покорение Марса предполагает непросто доставку пассажиров на планету, но и массу последующих манипуляций для обеспечения комфортных для жизни условий. Сейчас специалисты указывают на выполнение нескольких основных задач:

  1. На южном полюсе Марса необходимо растопить нужное количество воды, для создания океана глубиной в несколько метров. В процессе таяния льдов водяной пар начнёт постепенно уплотнять атмосферу планеты, обеспечивая более эффективное удержание солнечного тепла. Таким образом, скорость таяния ледников будет постоянно нарастать. Для растапливания льда можно использовать ядерный взрыв или лазерные излучатели.
  2. Как только появится вода, участники колонии на Марсе должны начать высаживать растения. Изначально будут размещаться элементарные мхи, а затем это должно перерасти в посадку деревьев и кустарников. В перспективе, должны сформировать леса для насыщения атмосферы красной планеты кислородом. Учёные указывают, что на выращивания лесов и формирование пригодной для дыхания атмосферы может уйти от 300 до 1000 лет.
  3. Покорение Марса невозможно без энергии. Потребуются установки для преобразования ядерной или космической энергии. Тут на ум приходят лёгкие раскладывающиеся солнечные батареи.
  4. Вместе с людьми, на планету надо доставить нужное количество растений, для создания кислородной среды и выращивания продуктов питания.
  5. До тех пор, пока на планете не сформируется подходящая для жизни атмосфера, людям необходимы средства защиты от солнечной радиации. При этом основные поселения необходимо закрыть куполами.

Предполагается, что люди на красной планете должны строить небольшие дома для жизни и защиты от внешней среды. Затем это должно перерасти в комплексы из жилых домов, больниц, магазинов.

Инженеры просчитали, что на каждый корабль с сотней колонистов необходимо девять кораблей с полезным грузом. Таким образом, для создания колонии на Марсе численностью в миллион человек потребуется совершить 100 тысяч полётов.

К 2035 году планируют создать космический корабль, способный долететь до Марса всего за 80 дней. После этого в течение нескольких десятилетий потребуется доставить на красную планету миллион новых поселенцев.

Возможные проблемы

Путешествие на Марс – опасное мероприятие, может произойти практически что угодно. Сейчас учёные стараются смоделировать процесс покорения Марса и предусмотреть большую часть вариантов развития событий. Но проблемы могут быть, поскольку предусмотреть всё не представляется возможным.

Необходимо оценить риски во время перелёта для создания колонии на Марсе. Как будут ощущать себя колонисты во время путешествия и насколько устойчивым к космическому излучению окажется организм.  Есть риск столкновения с космическим объектом или выхода из строя аппаратуры. Помочь находящимся в космосе людям будет очень сложно.

Сразу по приземлению на красную планету появятся новые сложности, связанные с не самыми хорошими условиями на поверхности. Людям при покорении Марса придётся постоянно находиться либо в специальном жилом модуле, либо в скафандре. Отдельно стоит учесть малую гравитацию и низкие температуры среды.

Важно обеспечить защиту от любых воздействий. Космическая радиация во время полёта способна серьёзно навредить организму. При полётах на околоземную орбиту космонавтов защищает магнитное поле родной планеты, тогда как при полёте на Марс подобной защиты не будет. Оснащение кораблей продвинутой системой защиты от радиации не только существенно удорожает каждый запуск, но и приводит к увеличению массы аппарата.

Космические лучи при длительном воздействии могут привести к разрушению мозга человека. Исследования на мышах показали, что пребывание в космосе приводит к уменьшению количества нейронных отростков, ухудшению памяти и угасанию интереса к жизни.

Пагубно влияет и невесомость. Для полноценного восстановления после восьмимесячного полёта на Марс потребуется два года. Это касается тренированных астронавтов, годами тренировавшихся перед отправлением в космос. Обычные колонисты точно не будут обладать подобной подготовкой, так что им на восстановление потребуется больше времени.

Специалисты предположили, что центробежная сила при вращении корабля может заменить силу тяготения и уменьшить негативное воздействие космической среды. Но тут необходимо решить вопрос с раскручиванием, которое потребует дополнительной энергии.

Психологический аспект

Покорение Марса сулит много опасностей, в том числе и для психики человека. Сотня людей в относительно небольшом замкнутом пространстве при длительном пребывании в космосе начнёт ощущать дискомфорт. Во избежание агрессивных действий и конфликтов необходимо ещё на этапе формирования команду проверять людей на стрессоустойчивость. Причём важно учитывать ещё и религию, образ жизни и взгляды на жизнь.

НАСА опубликовала исследования, в которых указывает на низкие шансы попасть в команду у экстравертов. В рамках этих исследований люди более 100 дней находились на замкнутых арктических базах и моделях космических кораблей.

В ходе эксперимента удалось выяснить, что экстраверты действительно с трудом адаптируются к условиям, при которых ограничены возможности для социального взаимодействия. Со временем возникали даже достаточно неприятные инциденты с другими членами команды.

Для покорения Марса подойдут интроверты, которые способны долгое время находиться в одиночестве или в условиях ограниченного социального взаимодействия. Они лучше подходят к своим обязанностям, не отвлекаясь на внешние раздражители. Однако не стоит набирать в команду только лишь интровертов, поскольку некоторые задачи могут потребовать активного общения и командной работы.

Учёные утверждают, что для первого заселения красной планеты целесообразно собирать группы только из женщин. Это обусловлено результатами исследовательского проекта НАСА HI-SEAS, имитирующего экспедицию по покорению Марса. В рамках этих испытаний люди большую часть времени проводили в замкнутом пространстве, изредка выходя наружу в скафандрах. Ежедневно проводились тренировки.

Мужчины в этом исследовании потребляли практически в два раза больше калорий, чем женщины. При этом расход также был выше у мужчин. Это обусловлено особенностями обменных процессов, которые в организме мужчины и женщины проходят по-разному. Женщинам для выживания в сложных условиях потребуется значительно меньше калорий. Наблюдается серьёзная экономия ресурсов, повышающая вероятность успешного выполнения поставленных задач.

Освоение Марса предполагает использование большого количества различных технических систем, которые могут ломаться. Колонисты должны иметь  навыки работы с существующими приборами, а также устранения неисправностей.

Клонирование людей на Марсе

Журнал Space Weather опубликовал статью. В которой указано на вероятность серьёзного изменения Солнечной системы к тому моменту, как человечество сможет осуществлять пилотируемые полёты на Марс. Изменения станут настолько серьёзными, что экспедиция станет смертельной.

Люди во время полёта получать гораздо большие дозы облучения, чем предполагалось ранее. Космическая радиация будет способна серьёзно повредить оборудования кораблей, а также повлиять на ДНК человека необратимым образом.

Смелое и нестандартное решение предложил Адам Штелцнер, инженер проекта Curiosity в Лаборатории реактивных двигателей НАСА. По его словам, к тому времени будет гораздо логичнее создать первых членов колонии на Марсе при помощи 3D-принтера. Предварительно потребуется встроить генетический код человека в геном бактерий. Учёные даже подтвердили практическую возможность создания такого ДНК. Бактерии же без проблем переносят космическую радиацию.

3D-принтеры в рамках этой методики будут выполнять функцию извлечения необходимой генетической информации из бактерий и создания реального человека. Такой подход к покорению Марса только кажется фантастическим, поскольку уже сейчас на подобных принтерах активно создаются органы и ткани человека.

Чтобы колонизировать Марс при помощи клонов необходимо развивать биоинженерию, генетику и возможности трёхмерной печати. Говорить о практическом применении этого метода пока что ещё очень рано, однако в перспективе он окажется куда безопасней не предсказуемого путешествия корабля с реальными людьми.

Оцените статью
Добавить комментарий