Тест: смогли бы вы отправиться покорять Марс?

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.

Первая частная марсианская миссия

В 2016 году на международном космическом форуме в Мексике основатель SpaceX Илон Маск представил систему межпланетного транспорта, на которой люди смогут отправиться на Марс.

Система состоит из возвращаемой ракеты-носителя, самого космического корабля и танкера для дозаправки на орбите Земли. После запуска многоразовой ракеты с космическим кораблем с людьми и грузом на орбиту, ракета возвратится обратно на Землю за топливом, которое затем доставит обратно на корабль. Такая процедура будет проделана несколько раз, пока на корабле не будет достаточно топлива.

По мнению Маска, для колонизации нужен 1 млн добровольцев. Изначально планировалось, что одна ракета в течение нескольких десятков лет доставит на Марс необходимое количество людей. Но в 2020 году планы изменились: теперь Маск планирует построить 1 тыс. ракет. По плану предпринимателя, они и займутся доставкой колонизаторов и груза.

В одной ракете помещается 100 человек и 100 т груза. План по заселению Марса Маск планирует реализовать к 2050 году. Добровольцы, по словам главы SpaceX, должны быть готовы умереть, потому что эта миссия крайне опасна.

Стоимость отправки одного человека составляет $10 млрд. Маск понимает, что это очень дорого, поэтому стоимость билета будет $200 тыс. В феврале 2021-го SpaceX привлекла $850 млн в результате долевого финансирования. Месяцем ранее, став ненадолго самым богатым человеком планеты, бизнесмен сказал, что продает все свое имущество, чтобы иметь больше средств для реализации проекта.

Лететь планируется на ракетах Starship, двигатель для которой был успешно протестирован в июле 2019 года. Следом начались испытания самого аппарата. Все попытки были неудачными. Ракеты взрывались или разбивались. 4 марта 2021 года прошли очередные испытания. Аппарат смог подняться на высоту 10 км и вернуться на посадочную стойку. Через несколько минут он взорвался.

От Циолковского до очарованности космосом

В научном дискурсе проблема межпланетных полетов человека впервые была поднята в работах ученого Константина Циолковского, математика Якова Перельмана и инженера Владимира Рюмина в самом начале прошлого века. Первые же эксперименты в этой области принадлежат советскому изобретателю Фридриху Цандеру, который, основываясь на теоретических расчетах своих предшественников, подготовил первый проект полета человека на другую планету.

Согласно подсчетам Цандера, для путешествия двух-трех космонавтов на Марс потребовался бы корабль массой в 400 тонн, конструкция которого должна была представлять собой комбинацию аэроплана и ракеты — на случай, если полет придется осуществлять в другой по своей плотности атмосфере.

Для обслуживания космонавтов и кораблей ученый предлагал использовать околопланетные орбитальные станции. К слову, Цандер впервые сумел экспериментально проверить возможность использования оранжерей, которые планировал разместить на борту корабля для выращивания питания космонавтам.

Впоследствии на фундаменте этих исследований была организована «Группа изучения реактивного движения» (ГИРД), которая в 1933 году вошла в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), главным инженером которого стал легендарный Сергей Королев. Осенью того же года произошел первый запуск советской ракеты «ГИРД-Х», которая, взлетев вертикально на высоту около 80 метров, разбилась. До начала Второй мировой войны ее продолжали улучшать, обкатывая на наземных и летных испытаниях.

Вместе с тем, на Западе уже в 1952 году германо-американский конструктор Вернер фон Браун опубликовал свой проект пилотируемого полета на Марс. В книге Das Marsprojekt он предложил отправить на Красную планету десять межпланетных кораблей — семь с людьми (по десять человек на каждом) и три с грузом. Фон Браун спроектировал и посадочный модуль, напоминающий самолет. Предполагалось, что космонавты смогут приземлиться на поверхность Марса как на самолете, после чего демонтируют крылья так, чтобы модуль вновь принял облик ракеты.

Вернер фон Браун (слева) и Джон Ф. Кеннеди, 1963 год

(Фото: wikipedia.org)

Конечно, первые проекты пилотируемого полета человека на другую планету были не реализуемыми в принципе. Например, сегодня мы знаем, что из-за низкой температуры (в среднем минус 62 градуса по Цельсию) и предельно разреженной атмосферы (примерно в 100 раз менее плотной, чем на Земле) совершить посадку на Марс, используя крылья самолета, невозможно.

Эти проекты скорее определили общий вектор развития, поставили новые задачи перед инженерами и превратили космическую отрасль едва ли не в самое культовое явление во всем цивилизованном мире.

Именно на пике этой всеобщей очарованности космосом, к концу 50-х — началу 60-х годов, в СССР и США сумели, наконец, сконструировать первые реальные аппараты, проложившие первые тропинки к Марсу.

Основные задачи

Перед тем как первые колонизаторы ступят на марсианскую поверхность, нужно подготовить планету для существования людей. Для этого следует детально изучить ландшафт планеты и ее ресурсы, а также разработать необходимые для экипажа оснащение и экипировку.

Жилье для колонизаторов

Оптимальное место для поселения первых жителей красной планеты – область экватора. Там наблюдаются наиболее комфортные температуры на протяжении всего года (до +20°С летом). Кроме того, экватор усеян крупными кратерами и тоннелями, в которых можно соорудить убежища для переселенцев. В подповерхностных слоях извержения вулканов образовали систему протяженных лавовые ходы, в которых можно выстроить целые марсианские города.

Создание атмосферы

Жизнь людей невозможна без кислорода. А атмосфера красной планет представляет собой остаточные следы двуокиси углерода и метана. Синтезировать кислород можно несколькими способами:

Занос на поверхность живых фотосинтезирующих организмов (сине-зеленые водоросли и планктон).
Разложение двуокиси углерода путем ионизации низкотемпературной плазмой.
Электролиз углекислого газа особыми топливными элементами.
Атомная бомбардировка поверхности красной планеты для образования плотной углекислой атмосферы с дальнейшим ее преобразованием в кислородсодержащую воздушную оболочку.

Запасы еды и воды

Человеческая колония на Марсе должна сама восполнять запасы продовольствия. Для этого предлагается создать специальные теплицы. Они будут экранированы от космического излучения, а растения внутри будут выращиваться в специальных питательных средах. В теплицах будет искусственно поддерживаться оптимальная температура и влажность для нормального роста растений. Предполагается, что марсианские фермы будут находиться в подповерхностных пещерах.

Воду на Марсе достать не так сложно. Вся она сосредоточена в залежах льда, который можно топить и очищать от инородных примесей. Кроме того ученые надеются найти в недрах Марса пресные озера и реки.

Источники энергии

На данный момент вся марсианская техника работает на солнечных батареях. Но при его освоении людьми необходимо создать источники бесперебойной подачи энергии. Ведь на планете нередко бушуют песчаные бури, которые могут нарушить работу системы жизнеобеспечения.

Альтернативой энергии Солнца станет энергия ядерных реакций. Ученые обнаружили в марсианских недрах залежи урана и лития, а также тяжелого водорода в ледниках. Они станут топливом для ядерных реакторов.

Почему именно Марс

Исходя из всех выше перечисленных требований, для Марс подходит больше остальных претендентов не только для терраформирования, но и для колонизации в принципе. Также у Красной планеты есть и свои особенности, делающие ее наиболее пригодной для жизни людей:

Он находится ближе всех потенциальных кандидатов. Несмотря на то, что ближайшая к нам планета – это Венера, ее кислотная и горячая атмосфера не позволят людям жить на ней. О том, сколько времени лететь до Марса от Земли, вы можете прочитать в другой нашей статье.
Планета имеет твердую поверхность и подходящий грунт, в котором содержатся окиси железа. Возможно, там можно даже вырастить некоторые растения с Земли.
Сутки на Марсе дольше земных всего на 37 минут. Это позволит людям «чувствовать себя как дома». К тому же смена сезонов там происходит практически так же с разницей лишь в том, что год на Красной планете длится почти 700 дней.
На Марсе точно есть вода. Она сконцентрирована в полярных льдах, расположенных под поверхностью.
Хоть здесь нет привычной нам атмосферы и бушуют песчаные бури, Марс все равно относительно безопасен. Здесь не бывает резких перепадов температур, кислотных дождей, как на Венере или громадных смерчей. До терраформирования по поверхности можно будет передвигаться только в специальном скафандре. Но ведь можно.

Марс

Все это говорит нам, что Марс – просто идеальное место для колонизации. Однако, освоение нового мира – это не заселение только что открытого континента. Данный процесс очень сложен и опасен, поэтому людям нужно тщательно все спланировать, чтобы избежать катастрофы.

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.

Основные задачи

Перед тем как первые колонизаторы ступят на марсианскую поверхность, нужно подготовить планету для существования людей. Для этого следует детально изучить ландшафт планеты и ее ресурсы, а также разработать необходимые для экипажа оснащение и экипировку.