Представьте, что вы астронавт, только что высадившийся на Марсе. Что понадобится для вашего выживания?
Вот базовый набор: вода, еда, убежище и, конечно, кислород.
На Земле кислород — ключевой элемент атмосферы, которым мы дышим. Растения и некоторые виды бактерий вырабатывают его, поддерживая жизнь. Однако кислород не является основным компонентом земного воздуха. На самом деле, его доля составляет лишь 21%. Основную часть атмосферы, около 78%, занимает азот.
Возможно, вы спросите: если в воздухе столько азота, почему мы вдыхаем кислород?
Когда мы вдыхаем воздух, организм поглощает всё его содержимое, но использует только кислород. Всё остальное, включая азот, выбрасывается при выдохе.
Воздух на Марсе
Атмосфера Марса чрезвычайно разрежена — её объём составляет лишь 1% от земной. Это значит, что на Марсе воздуха в 99 раз меньше, чем на Земле.
Это связано, в том числе, с тем, что Марс значительно меньше нашей планеты. Его гравитация слишком слаба, чтобы удерживать атмосферные газы, которые постепенно улетучиваются в космос.
Большая часть этой тонкой атмосферы — углекислый газ, который для человека в высоких концентрациях является токсичным. На Земле углекислый газ составляет менее 1% атмосферы, а на Марсе его содержание достигает 96%.
Кислорода на Марсе практически нет — всего около 0,1% от общего объёма. Этого количества абсолютно недостаточно для поддержания человеческой жизни.
Попытка вдохнуть марсианский воздух без специального скафандра привела бы к немедленной гибели. Из-за отсутствия кислорода вы бы быстро задохнулись, а из-за крайне низкого давления атмосферы кровь начала бы закипать практически одновременно.
Жизнь без кислорода
На данный момент учёные не обнаружили признаков жизни на Марсе, но поиски только начинаются, и наши роботизированные зонды лишь слегка изучили его поверхность.
Марс — крайне враждебная среда. Проблема не только в разреженной атмосфере. Жидкая вода практически отсутствует на поверхности, а температура может опускаться ниже -103°C ночью.
Однако на Земле множество живых организмов выживает в суровых условиях. Жизнь найдена в ледяных глубинах Антарктики, на дне океанов и в километрах под землёй, где экстремально жарко, холодно или почти нет воды и кислорода.
Возможно, жизнь на Марсе существовала миллиарды лет назад, когда его атмосфера была плотнее, содержала больше кислорода, а на поверхности текла жидкая вода.
Одной из ключевых задач марсохода NASA Perseverance является поиск следов древней жизни. Он исследует марсианские породы в поисках окаменелостей, которые могут быть свидетельством существования простейших организмов, подобных микробам, в далёком прошлом.
Создание кислорода своими руками
Одним из семи инструментов на борту марсохода Perseverance является MOXIE — уникальное устройство, которое извлекает углекислый газ из марсианской атмосферы и превращает его в кислород.
Если MOXIE покажет ожидаемые результаты, то в будущем астронавты смогут не только самостоятельно производить кислород, но и использовать его как компонент для создания ракетного топлива, необходимого для возвращения на Землю. Чем больше кислорода удастся вырабатывать на Марсе, тем меньше его придётся привозить с Земли, что значительно облегчит путешествия на Красную планету. Однако даже при наличии «домашнего» кислорода астронавтам всё равно потребуется скафандр.
NASA активно разрабатывает новые технологии для отправки человека на Марс. Это может произойти уже в следующем десятилетии, возможно, в конце 2030-х годов. Возможно, ты окажешься среди первых людей, ступивших на поверхность Марса.