Человечество всё чаще поднимает тему о колонизации других планет, мечтая создать на них научные базы или создать мощную инфраструктуру по добыче ресурсов, а также решить демографическую проблему Земли и создать новую "Колыбель Человечества". Но пока всё это остаётся в умах писателей-фантастов, фильмах и видеоиграх, так как есть факты которые очень усложняют колонизацию планеты.
Возьмём для примера колонизации, четвёртую планету от Солнца Марс. В силу относительно небольшого расстояния до нашей планеты и природных характеристик, Марс, наряду с Луной является самым вероятным кандидатом на основание колонии людей в обозримом будущем. Путешествие к Марсу с Земли требует наименьших энергетических затрат, если не считать Венеры. Человек не сможет прожить на поверхности Марса без защитного снаряжения. Тем не менее, по сравнению с условиями на жарких Меркурии и Венере, холодных внешних планетах и лишённых атмосферы Луне и астероидах, условия на Марсе гораздо более пригодные для освоения.
Начнём с факторов которые упрощают колонизацию Марса:
- Марсианские сутки (сол) составляют 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что очень близко к земным.
- Наклон оси Марса к плоскости эклиптики составляет 25,19°, а земной — 23,44°. В результате этого на Марсе, как на Земле, есть смена времён года, хотя она и происходит почти в два раза дольше, поскольку марсианский год длится 687 дней (более чем в 1,88 раза длиннее земного).
- У Марса есть атмосфера. Несмотря на то, что её плотность составляет всего 0,7 % земной, она даёт некоторую защиту от солнечной и космической радиации, а также облегчает аэродинамическое торможение космического летательного аппарата.
- Слабость марсианской гравитации означает меньшее (более чем вдвое по сравнению с Землёй) значение второй космической скорости, что упрощает взлёт космических аппаратов с поверхности планеты.
- На Марсе имеется вода в виде значительных и непосредственно доступных залежей водяного льда.
- У Марса есть два естественных спутника, Фобос и Деймос. Они гораздо меньше и ближе к планете, чем Луна к Земле. Эти спутники могут оказаться полезными при проверке средств колонизации астероидов.
- На Земле есть места, в которых природные условия похожи на марсианские, пустыни, схожие по виду с марсианским ландшафтом. На экваторе Марса в летние месяцы бывает так же тепло (+20 °C), как и на Земле. Атмосферное давление на Земле на высоте 34 668 метров — рекордная по высоте точка, которой достиг воздушный шар с командой на борту — превышает максимальное давление на поверхности Марса всего примерно в 2 раза.
- Химический состав распространённых на Марсе минералов разнообразнее, чем у других небесных тел поблизости от Земли. По мнению некоторых бизнесменов, их достаточно для снабжения не только самого Марса, но и Луны, Земли и астероидного пояса.
- Параметры марсианского грунта (соотношение pH, наличие необходимых для растений химических элементов и некоторые другие характеристики) близки к земным, и на марсианской почве можно выращивать растения. Учитывая большое количество углекислого газа (95,32 %) в атмосфере, это позволяет рассчитывать (при наличии достаточного количества энергии) на возможность производства растительной пищи, а также добычи воды и кислорода из местных ресурсов, что значительно снижает потребность в технологиях замкнутого цикла жизнеобеспечения, который был бы необходим на Луне, астероидах или на удалённой от Земли космической станции.
Как мы видим из факторов которые упрощают колонизацию Марса, он вполне подходит на эту роль. Но тогда почему человечество не пакует чемодан и не покоряет красную планету?
Сейчас разберём факторы, которые очень усложняют наше освоение красной планеты:
- Марс не обладает магнитным полем, генерируемым по механизму, подобному земному, — обнаружены лишь локальные следы остаточного магнетизма. Вместе с разреженной (более чем в 60 раз в сравнении с Землёй) атмосферой это существенно увеличивает количество достигающего его поверхности ионизирующего излучения. Магнитное поле Марса не способно защитить живые организмы от космической радиации, а атмосферу (при условии её искусственного восстановления) — от рассеивания солнечным ветром.
- Вода в чистом виде не может существовать на поверхности Марса в жидком состоянии и даже при температуре выше 0 °C вследствие низкого давления сублимируется, то есть переходит из твёрдого состояния напрямую в газообразное. А жидкость, обнаруженная на Марсе, представляет собой концентрированный солевой раствор, так что высокое содержание перхлоратов в грунте ставит под сомнение возможность выращивания в марсианской почве земных растений без дополнительных экспериментов либо без искусственного грунта.
- Радиационный фон на Марсе (примерно 22 миллирада в день, но значение может значительно изменяться в зависимости от местности, высоты и локальных магнитных полей) в 2,5 раза превышает радиационный фон на Международной космической станции и примерно в 13 раз — его средний уровень в современных развитых странах, что приближается к установленным пределам безопасности для космонавтов.
- Атмосферное давление на Марсе составляет менее 1 % земного, что слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма. К тому же состав атмосферы сильно отличается от земной: в ней 95,3 % углекислого газа, 2,7 % азота, 1,6 % аргона и лишь доли процента кислорода и воды.
- Орбита Марса имеет эксцентриситет в 6 раз больший, чем у Земли, что увеличивает годовые колебания планетарной температуры и количества солнечной энергии; при этом, как и на Земле, местные сезонные колебания больше, чем зависящие от эксцентриситета.
- Температура поверхности Марса гораздо ниже земной — в среднем −63 °C. Максимальная отметка температуры поверхности составляет порядка +30 °C (в полдень на экваторе), минимальная — −153 °C (зимой на полюсах). При этом температура приповерхностного слоя атмосферы — всегда ниже нуля.
- В силу того, что Марс находится дальше от Солнца, количество достигающей его поверхности солнечной энергии составляет всего 43 % от этой величины для Земли.
- Сила тяжести на Марсе составляет порядка 3,71 м/c2, то есть 0,38 g. До сих пор неизвестно, достаточно ли этого, чтобы избежать проблем для здоровья, возникающих при невесомости.
Так же, к вышесказанным факторам, можно добавить ещё и проблему космического перелёта. Время полёта с Земли до Марса (при нынешних технологиях) составляет 6-8 месяцев, с повышением начальной скорости время полёта быстро сокращается, поскольку уменьшается и путь. В принципе, доставка на Марс необходимого минимума снаряжения и припасов на начальный период существования небольшой колонии не выходит за пределы возможностей современной космической техники, с учётом перспективных разработок, срок реализации которых оценивается в одно-два десятилетия. На текущий момент принципиальной нерешённой проблемой остаётся защита от излучений во время перелёта; в случае её решения сам перелёт (в особенности, если он будет производиться «в одну сторону») вполне реален, хотя и требует вложения огромных финансовых средств и решения целого ряда научных и технических вопросов различного масштаба.
Как итог можно сказать, что для учёных остаётся много проблем, которые нужно решить прежде, чем отправлять экспедицию на красную планету. А так же оценить риск для людей и расходы на организацию колонии для деятельности человечества на Марсе.
А как думаете, скоро ли люди полетят на Марс? Или же стоит сначала решить все проблемы человечества на Земле?
