В 2011 году Энди Вейер выпустил роман «Марсианин», а в 2015-м Ридли Скотт снял одноимённый фильм. Главный герой Марк Уотни, оставшийся один на Красной планете, спасает свою жизнь с помощью… картошки. Он создаёт импровизированную теплицу внутри марсианского хаба и выращивает урожай в местном грунте, удобряя его собственными отходами.
Звучит фантастически, но насколько такая история возможна в реальности? Давайте разберём по пунктам – с цифрами, современными исследованиями и научными фактами.
1. Марсианская почва: можно ли в ней вообще что-то выращивать?
🎬 что в фильме/книге
Марк Уотни смешивает марсианский реголит с человеческими отходами, увлажняет его и получает рабочий субстрат.
💡 как на самом деле
Марсианская почва – это реголит, состоящий из базальтовой пыли, оксидов железа, солей, и минералов серы и хлора. Главная проблема – перхлораты (ClO₄⁻). Их концентрация по данным миссии Phoenix (2008) достигает 0,4-0,6% (в пересчёте на массу).
Перхлораты токсичны для растений, нарушают обмен веществ и опасны для человека.
Можно ли их убрать?
Да, перхлораты растворимы в воде. Их можно «вымыть» многократным промыванием, нагревом влажной почвы и использованием бактерий, разлагающих перхлораты (подтверждено лабораторно).
Но Уотни этого не делал – и в реальности картофель в такой почве бы погиб.
2. Как добыть воду на Марсе?
🎬 что в фильме/книге
Герой создаёт воду, сжигая гидразин и выделяя водород, который реагирует с кислородом. Это опасная, но рабочая схема.
💡 реальность
На Марсе действительно есть вода в виде льда и гидратированных минералов.
Верхний слой марсианской поверхности может содержать до 2-5% воды по массе (по данным Curiosity, 2013–2017). Добыть её можно нагревом грунта до 200-400 °C и конденсацией пара. Энергозатраты огромные – десятки киловатт/часов на каждые несколько литров.
Синтез воды из водорода и кислорода, как у Уотни, реалистичен, но процесс взрывоопасен, требует системы контроля и даёт очень ограниченные объёмы.
3. Главная проблема, которую в фильме почти скрыли – атмосфера
🎬 что в фильме/книге
Марк Уотни выращивает картофель внутри герметичного хаба.
💡 на самом деле
Марсианская атмосфера имеет:
- давление – 0,6% земного (610 Па),
- температуру от -120 °C до +20 °C,
- состав – 95% CO₂, но при крайне низком давлении.
Растения не могут существовать при таком давлении – их внутренний сок просто вскипит.
Чтобы картошка росла, нужны:
- давление ~50-100 кПа,
- температура +15…+25 °C,
- влажность ~60-80%,
- концентрация CO₂ – выше земной, но при нормальном давлении.
То есть реальная теплица – это не просто надувная палатка, а фактически мини-биосфера, похожая на земные биокупола.
4. Хватит ли света от солнца?
Марс получает лишь 43-55% солнечной энергии от земного уровня (зависит от сезона и расстояния от Солнца). Для картофеля этого достаточно, но есть нюанс – пылевые бури могут снижать освещённость на 90–99% в течение недель.
Фактически без LED-ламп (солнечных или мощных фотоламп) полноценную культивацию не организовать.
5. Радиоактивность
Уровень радиации на поверхности Марса 230-250 мкЗв/сутки (по Curiosity). Это почти в 10 раз выше, чем на Земле.
Растения способны переносить радиацию лучше людей, но при длительном воздействии замедляется рост, увеличиваются мутации и ухудшается фотосинтез.
Поэтому реальную теплицу логично делать под слоем реголита толщиной 1-2 метра или внутри герметичного, защищённого модуля.
6. Удобрения: в фильме всё очень смело, в реальности – сложно
Использование человеческих отходов – это научно верно, они содержат азот, фосфор, калий. Но проблема в высокой концентрации патогенов, аммиака и необходимости компостирования.
На Марсе без стерилизации такие удобрения использованы быть не могут – заражение растений гарантировано.
7. А теперь главное – реально ли вырастить картошку на Марсе?
Да, но только в искусственно созданных земных условиях, а не в настоящей марсианской среде.
И это не фантазия, NASA, используя марсианские симулянты грунта (например, JSC Mars-1), успешно выращивало: картофель, редис, салат и бобовые.
Но все эксперименты проводились при земном давлении, с очищенным субстратом, c удобрениями и с контролируемой влажностью и освещением.
Насколько фильм «Марсианин» реалистичен?
На 70–80% – реалистичен, но с существенными допущениями.
Главная идея (вырастить картофель на Марсе) – научно возможна. Но реальные условия требуют сложной инфраструктуры, а не быстрой импровизации. Уотни действовал на грани возможного, и если бы автор строго следовал научным данным, история могла бы закончиться не так оптимистично.
Тем не менее, фильм «Марсианин» остаётся одним из самых научно точных художественных произведений о Марсе – и вдохновляет инженеров и биологов по всему миру.