Части материалов и предметов первой необходимости (прежде всего - кислород , вода , продукты питания) из местных ресурсов этот путь ведения исследований окажется в целом экономически эффективнее, чем отправка возвращаемых экспедиций или создание станций-поселений для работы вахтовым методом. Кроме того, в перспективе Марс может стать удобным полигоном для проведения масштабных научных и технических экспериментов, опасных для земной биосферы .

Что касается добычи полезных ископаемых, то, с одной стороны, Марс может оказаться достаточно богат минеральными ресурсами, причём из-за отсутствия свободного кислорода в атмосфере возможно наличие на нём богатых месторождений самородных металлов , с другой - на текущий момент стоимость доставки грузов и организации добычи в агрессивной среде (непригодная для дыхания разрежённая атмосфера и большое количество пыли) настолько велика, что никакое богатство месторождений не обеспечит окупаемости добычи.

Для решения демографических проблем потребуется, во-первых, переброска с Земли населения в масштабах, несопоставимых с возможностями современной техники (как минимум - миллионы человек), во-вторых - обеспечение полной автономии колонии и возможности более или менее комфортной жизни на поверхности планеты, для чего потребуется создание на ней пригодной для дыхания атмосферы , гидросферы , биосферы и решение проблем защиты от космического излучения . Сейчас всё это можно рассматривать лишь умозрительно, как перспективу на отдалённое будущее.

Пригодность для освоения

Сходство с Землёй

Различия

• Сила тяжести на Марсе примерно в 2,63 раза меньше, чем на Земле (0,38 g). До сих пор неизвестно, достаточно ли этого, чтобы избежать проблем для здоровья, возникающих при невесомости .
• Температура поверхности Марса гораздо ниже земной. Максимальная отметка составляет +30 °C (в полдень на экваторе), минимальная - −123 °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 примерно вдвое меньше, чем на Земле.
• Орбита Марса имеет больший эксцентриситет , что увеличивает годовые колебания температуры и количества солнечной энергии.
• Атмосферное давление на Марсе слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма . Жилые помещения на Марсе придётся оборудовать шлюзами , наподобие устанавливаемых на космических кораблях, которые могли бы поддерживать земное атмосферное давление .
• Марсианская атмосфера состоит в основном из углекислого газа (95 %). Поэтому, несмотря на её малую плотность, парциальное давление CO 2 на поверхности Марса в 52 раза больше, чем на Земле, что, возможно, позволит поддерживать растительность .
• 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 .
• Магнитное поле Марса слабее земного примерно в 800 раз. Вместе с разреженной (в 100-160 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.
• Обнаружение аппаратом Феникс , приземлившимся вблизи Северного полюса Марса в 2008 году, в грунте Марса перхлоратов ставит под сомнение возможность выращивания в марсианской почве земных растений без дополнительных экспериментов либо без искусственного грунта .
• Радиационный фон на Марсе в 2,2 раза превышает радиационный фон на Международной космической станции и приближается к установленным пределам безопасности для космонавтов.
• Вода, вследствие низкого давления, закипает на Марсе уже при температуре +10 °C . Другими словами, вода изо льда, почти минуя жидкую фазу, быстро превращается в пар.

Принципиальная достижимость

Время полёта с Земли до Марса (при нынешних технологиях) составляет 259 суток по полуэллипсу и 70 - по параболе . 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.

При этом необходимо заметить, что «стартовое окно» для полёта между планетами открывается один раз в 26 месяцев. С учётом времени перелёта даже в самых идеальных условиях (удачное расположение планет и наличие транспортной системы в состоянии готовности) ясно, что, в отличие от околоземных станций или лунной базы, марсианская колония в принципе не будет иметь возможности получить оперативную помощь с Земли или эвакуироваться на Землю в случае возникновения нештатной ситуации, с которой невозможно справиться своими силами. Вследствие вышеизложенного, просто для выживания на Марсе колония должна иметь гарантированный срок автономии не менее трёх земных лет . С учётом возможности возникновения в течение этого срока самых различных нештатных ситуаций, аварий оборудования, природных катаклизмов ясно, что для обеспечения выживаемости колония должна иметь значительный резерв оборудования, производственных мощностей во всех отраслях собственной промышленности и, что на первых порах самое главное - энергогенерирующих мощностей, так как и всё производство, и вся сфера жизнеобеспечения колонии будет остро зависеть от наличия электроэнергии в достаточных количествах.

Условия обитания

Без защитного снаряжения человек не сможет прожить на поверхности Марса и нескольких минут. 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. На Земле есть такие разведанные человеком места, в которых природные условия во многом похожи на марсианские. Атмосферное давление Земли на высоте 34 668 метров - рекордная по высоте точка, которой достиг воздушный шар с командой на борту (4 мая г. ) - приблизительно вдвое превышает максимальное давление на поверхности Марса.

Результаты последних исследований показывают, что на Марсе имеются значительные и при этом непосредственно доступные залежи водяного льда, почва, в принципе, пригодна для выращивания растений, а в атмосфере присутствует в достаточно большом количестве диоксид углерода . Всё это в совокупности 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 .

Основные сложности

Главные опасности, подстерегающие космонавтов во время полета к Марсу и пребывания на планете, следующие:

Возможные физиологические проблемы при нахождении на Марсе у экипажа будут следующие:

Способы терраформирования Марса

Основные задачи

Способы

• Управляемое обрушение на поверхность Марса кометы , одного крупного или множества малых ледяных астероидов из Главного пояса или одного из спутников Юпитера , с целью разогреть атмосферу и пополнить её водой и газами .
• Вывод на орбиту спутника Марса массивного тела, астероида из Главного пояса (например, Цереры) с целью активации эффекта планетарного «динамо», и усиления собственного магнитного поля Марса .
• Изменение магнитного поля с помощью прокладки вокруг планеты кольца из проводника или сверхпроводника с подключением к мощному источнику энергии.
• Взрыв на полярных шапках нескольких ядерных бомб. Недостаток метода - радиоактивное заражение выделенной воды .
• Помещение на орбиту Марса искусственных спутников, способных собирать и фокусировать солнечный свет на поверхность планеты для её разогрева .
• Колонизация поверхности архебактериями (см. археи) и другими экстремофилами , в том числе генно-модифицированными, для выделения необходимых количеств парниковых газов или получения необходимых веществ в больших объёмах из уже имеющихся на планете . В апреле г. Германский центр авиации и космонавтики сделал доклад о том, что в лабораторных условиях симуляции атмосферы Марса (Mars Simulation Laboratory) некоторые виды лишайников и цианобактерии после 34 дней пребывания приспособились и показали возможность фотосинтеза .

Способы воздействия, связанные с выводом на орбиту или падением астероида, требуют основательных расчётов, направленных на изучение подобного воздействия на планету, её орбиту, скорость вращения и многое другое.

Серьёзной проблемой на пути колонизации Марса является отсутствие магнитного поля, защищающего от солнечной радиации. Для полноценной жизни на Марсе без магнитного поля не обойтись.

Необходимо отметить, что практически все вышеперечисленные действия по терраформированию Марса на текущий момент являются не более чем «мысленными экспериментами», так как в большинстве своём не опираются на какие-либо существующие в реальности и хотя бы минимально проверенные технологии, а по приблизительным энергозатратам многократно превышают возможности современного человечества. Например, для создания давления, достаточного хотя бы для выращивания в открытом грунте, без герметизации, наиболее неприхотливых растений, требуется увеличить имеющуюся массу марсианской атмосферы в 5-10 раз, то есть доставить на Марс либо испарить с его поверхности массу порядка 10 17 - 10 18 кг. Нетрудно посчитать, что, например, для испарения такого количества воды потребуется приблизительно 2,25 10 12 ТДж, что более чем в 4500 раз превышает всё современное ежегодное энергопотребление на Земле (см. ).

Радиация

Пилотируемый полёт на Марс

Создание космического корабля для полёта к Марсу - сложная задача. Одной из главных проблем является защита космонавтов от потоков частиц солнечной радиации . Предлагается несколько путей решения этой задачи, например, создание особых защитных материалов для корпуса или даже разработка магнитного щита, подобного по механизму действия планетарному .

Mars One

«Mars One» - частный проект по сбору средств, руководимый Басом Лансдорпом , предполагающий полет на Марс с последующим основанием колонии на его поверхности и трансляцией всего происходящего по телевидению.

Inspiration Mars

«Inspiration Mars Foundation» - американская некоммерческая организация (фонд), основанная Деннисом Тито , планирующая отправить в январе 2018 года пилотируемую экспедицию для облёта Марса .

Столетний космический корабль

«Столетний космический корабль» (англ. Hundred-Year Starship ) - проект, общей целью которого является подготовка в течение века к экспедиции в одну из соседних планетарных систем. Одним из элементов подготовки является реализация проекта безвозвратного направления людей на Марс с целью колонизации планеты. Проект разрабатывает с 2010 года Исследовательский центр имени Эймса - одна из основных научных лабораторий НАСА . Основная идея проекта состоит в том, чтобы отправлять людей на Марс для того, чтобы они основали там колонию и продолжали жить в этой колонии, не возвращаясь на Землю. Отказ от возвращения приведёт к значительному сокращению стоимости полета, появится возможность взять больше груза и экипаж. Дальнейшие полёты будут доставлять новых колонистов и пополнять их запасы. Возможность обратного перелёта появится лишь тогда, когда колония своими силами сможет организовать на месте производство достаточного количества необходимых для этого предметов и материалов из местных ресурсов (прежде всего, речь идёт о топливе и запасах кислорода, воды и пищи).

Связь с Землей

Для общения с потенциальными колониями может использоваться радиосвязь, которая имеет задержку 3-4 мин в каждом направлении во время максимального сближения планет (которое повторяется каждые 780 дней) и около 20 мин при максимальном удалении планет; см. Конфигурация (астрономия) . Задержка сигналов от Марса к Земле и наоборот обусловлена скоростью света. Однако использование электромагнитных волн (в том числе световых) не даёт возможности поддерживать связь с Землей напрямую (без спутника ретрансляции), когда планеты находятся в противоположных точках орбит относительно Солнца.

Возможные места основания колоний

Наилучшие места для колонии тяготеют к экватору и низменностям. В первую очередь это:

• впадина Эллада - имеет глубину 8 км, и на её дне давление наивысшее на планете, благодаря чему в этой местности наименьший уровень фона от космических лучей на Марсе [ ] .
• Долина Маринера - не столь глубока, как впадина Эллада, но в ней наибольшие минимальные температуры на планете, что расширяет выбор конструкционных материалов [ ] .

В случае терраформирования первый открытый водоём появится в долине Маринера.

Колония (Прогноз)

Хотя до сих пор проектирование марсианских колоний не зашло дальше эскизов, из соображений близости к экватору и высокого атмосферного давления их обычно планируют основывать в разных местах долины Маринера. Каких бы высот в будущем ни достиг космический транспорт, законы сохранения механики определяют высокую цену доставки грузов между Землёй и Марсом, и ограничивают периоды полётов, привязывая их к планетарным противостояниям.

Высокая цена доставки и 26-месячные межполётные периоды определяют требования:

• Гарантированное трёхлетнее самообеспечение колонии (дополнительные 10 месяцев на полёт и изготовление заказа). Это возможно только при условии накопления конструкций и материалов на территории будущей колонии до первоначального прилёта людей.
• Производство в колонии основных конструкционных и расходных материалов из местных ресурсов.

Это означает необходимость создания цементного, кирпичного, ЖБИ , воздушного и водного производств, а также разворачивания чёрной металлургии, металлообработки и оранжерей. Экономия продуктов питания потребует вегетарианства [ ] . Вероятное отсутствие коксующихся материалов на Марсе потребует прямого восстановления оксидов железа электролизным водородом - и, соответственно, производства водорода. Марсианские пылевые бури могут на месяцы сделать непригодной для использования солнечную энергетику, что при отсутствии природного топлива и окислителей делает единственно надёжной, на данный момент, только ядерную энергетику . Крупномасштабное производство водорода и впятеро большее содержание дейтерия во льдах Марса по сравнению с земными приведёт к дешевизне тяжёлой воды, что при добыче урана на Марсе сделает самыми эффективными и рентабельными тяжеловодные ядерные реакторы .

• Высокая научная или экономическая продуктивность колонии. Похожесть Марса на Землю определяет большую ценность Марса для геологии, и при наличии жизни - для биологии. Экономическая выгодность колонии возможна исключительно при обнаружении крупных богатых месторождений золота, платиноидов или драгоценных камней.
• Первая экспедиция должна ещё разведать удобные пещеры, пригодные к герметизации и накачке воздуха для массового заселения городов строителями. Обживание Марса начнется из-под его поверхности.
• Другим вероятным эффектом от создания грот-колоний на Марсе может стать консолидация землян, подъём глобального осознания на Земле; планетарная синхронизация.
• Физический образ человека перерождения поселенца - «подсушенное» от тройной потери веса тело, облегчение скелета и мышечной массы. Перемена походки, манер передвижения. Существует также опасность набора избыточного веса. Есть вероятность смены режима питания в сторону уменьшения потребления еды.
• Питание колонистов может сместиться к молочно-кислому, продуктам от коров с местных гидропонных конвейерных пастбищ, устроенных в шахтах.

Критика

Помимо основных аргументов критики идеи колонизации космоса человеком (см. Колонизация космоса), имеются и возражения, специфичные для Марса:

• Колонизация Марса не является эффективным способом решения каких-либо стоящих перед человечеством проблем, которые можно рассматривать как цели этой колонизации. На Марсе пока не обнаружено ничего настолько ценного, что оправдало бы риск для людей и расходы на организацию добычи и транспортировку, а для колонизации на Земле всё ещё остаются огромные незаселённые территории, условия на которых гораздо благоприятнее, чем на Марсе, и освоение которых обойдётся намного дешевле, в том числе Сибирь , огромные пространства приэкваториальных пустынь и даже целый материк - Антарктида . Что же касается самого исследования Марса, то его экономичнее вести с использованием роботов .
• В качестве одного из основных аргументов против колонизации Марса приводится довод о его чрезвычайно малом ресурсе ключевых элементов, необходимых для жизни (в первую очередь это водород , азот , углерод). Впрочем, в свете последних исследований, обнаруживших на Марсе, в частности, огромные запасы водяного льда, по крайней мере, по водороду и кислороду вопрос снимается.
• Условия на поверхности Марса требуют разработки для жизни на нём инновационных проектов систем жизнеобеспечения. Но поскольку на земной поверхности не встречаются условия, достаточно близкие к марсианским, то проверить их экспериментально не представляется возможным. Это, в некотором отношении, ставит под сомнение практическую ценность большинства из них .
• Также не изучено долгосрочное влияние марсианской силы тяжести на людей (все опыты проводились либо в среде с земным притяжением, либо в невесомости). Степень влияния гравитации на здоровье людей при её изменении от невесомости до 1g не изучена. На земной орбите предполагается провести эксперимент («Mars Gravity Biosatellite») на мышах с целью исследования влияния марсианской (0,38g) силы притяжения на жизненный цикл млекопитающих .
• Вторая космическая скорость Марса - 5 км/с - довольно высока, хоть и в два раза меньше земной, что при нынешнем уровне космической техники делает невозможным достижение уровня безубыточности колонии за счёт экспорта материалов. Однако, плотность атмосферы , форма (радиус горы около 270 км) и высота (21,2 км от основания) горы Олимп позволяют использовать разного рода электромагнитные ускорители масс (электромагнитную катапульту или маглев , или пушку Гаусса и т. д.) для вывода грузов в космос. Атмосферное давление на вершине Олимпа составляет лишь 2 % от давления, характерного для среднего уровня марсианской поверхности. Учитывая, что на поверхности Марса давление составляет менее 0,01 атмосферы , разреженность среды на вершине Олимпа почти не отличается от космического вакуума.
• Вызывает опасение также и психологический фактор. Длительность перелета на Марс и дальнейшая жизнь людей в замкнутом пространстве на нём могут стать серьёзными препятствиями на пути освоения планеты.
• У некоторых вызывает беспокойство факт возможного «загрязнения» планеты земными формами жизни. Вопрос о существовании (в настоящее время или в прошлом) жизни на Марсе до сих пор не решён .
• До сих пор отсутствует технология получения технического кремния без использования древесного угля, как и технология производства полупроводникового кремния без технического. Это означает огромные трудности с производством солнечных батарей на Марсе. Не существует другой технологии получения технического кремния, так как технология с использованием древесного угля самая дешёвая в плане дешевизны этого материала и затрат энергии. На Марсе же можно использовать металлотермическое восстановление кремния из его диоксида магнием до силицида магния , с последующим разложением силицида соляной или уксусной кислотой с получением газообразного моносилана SiH4 , который можно очистить от примесей разными способами, а затем разложить на водород и чистый кремний.
• Недавние исследования на мышах показали, что длительное пребывание в условиях невесомости (космоса) вызывает дегенеративные изменения печени, а также симптомы сахарного диабета. У людей после возвращения с орбиты наблюдались аналогичные симптомы, но причины этого явления были неизвестны. Но Марс обладает гравитацией, ускорение свободного падения на его экваторе равно 3,711 м/с², что составляет 0,378 земного. Путешествие на Марс же можно либо ускорить до 69 дней , либо провести часть его или всё под действием искусственной силы тяжести , используя центрифуги или вращающиеся отсеки .

В искусстве

• Советская песня «На марсе будут яблони цвести» (музыка В. Мурадели , слова Е. Долматовский) .
• «Место жительства - Марс» (англ. Living on Mars ) - научно-популярный фильм, снятый National Geographic в 2009 г.
• Песня группы Otto Dix - Утопия так же имеет упоминание («… И яблони будут цвести на Марсе, как на Земле…»)
• Песня исполнителя Noize MC - «На Марсе классно».
• В фантастическом фильме 1990-го года «Вспомнить всё » действие сюжета происходит на Марсе.
• Песня исполнителя David Bowie - «Life on Mars», а также Зигги Стардаст (англ. Ziggy Stardust ) - вымышленный персонаж, созданный Дэвидом Боуи и являющийся центральной фигурой его концептуального глэм-рок-альбома «The Rise and Fall of Ziggy Stardust and the Spiders From Mars » .
• Рей Бредбери - «Марсианские хроники ».
• Айзек Азимов - Серия «Лакки Старр». Книга 1 - «Дэвид Старр, космический рейнджер».
• Фильм «Миссия на Марс » рассказывает о спасательной миссии на планету Марс после катастрофы, постигшей первую экспедицию на красную планету.
• На колонизированном Марсе происходит действие OVA Armitage III.
• Процессу колонизации и (во втором случае) терраформирования Марса посвящены настольные ролевые игры «Mars Colony» и «Марс: Новый воздух» .
• Терраформирование и колонизация Марса составляет основной фон событий «Марсианской трилогии» Кима Стэнли Робинсона .
• Серия книг Эдгара Берроуза о фантастическом мире Марса .
• В британском телесериале Доктор Кто в серии Воды Марса на поверхности Марса была освоенная первая колония в кратере Гусева «Bowie Base One ».
• Научно-фантастический рассказ Гарри Гаррисона «Тренировочный полет» рассказывает о первой пилотируемой экспедиции на Марс. Особое внимание уделено психологическому состоянию человека, пребывающего в замкнутой дискомфортной среде.
• Роман писателя Энди Уира «Марсианин » повествует о полуторагодичной борьбе за жизнь астронавта оставленного в одиночестве на Марсе. В 2015 году вышла экранизация этого произведения.
• «Джон Картер » (англ. John Carter) - фантастический приключенческий боевик режиссёра Эндрю Стэнтона, поставленный по книге Эдгара Райса Берроуза «Принцесса Марса».
• «Марсианин » - фильм режиссёра Ридли Скотта , выпущен кинокомпанией 20th Century Fox .
• «Познать неизведанное » - американский художественный фильм 2016 года об одиночном космическом полёте на Марс.
• «Прикладное терраформирование» - фантастический роман Эдуарда Катласа о колонизации Марса.

Обозреватель сайт узнал, как может выглядеть первая марсианская колония, с какими проблемами придется столкнуться первым людям на Красной планете и как их решить. Среди главных задач - доставка людей на планету, выращивание еды, добыча воды и борьба с радиацией.

27 сентября 2016 года Элон Маск рассказал о планах по колонизации Марса и о системе межпланетной транспортировки людей. Первый корабль с колонистами может отправиться на Марс уже в 2023−2025 году. Но готово ли человечество к заселению красной планеты и какие технологии помогут людям выжить на расстоянии 225 млн километров от Земли?

Суровая красота

Элон Маск не зря выбрал Марс в качестве второго дома для землян - это наиболее подходящая для жизни планета в Солнечной системе. Правда, условия там суровые: атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа, температура колеблется от +20 °C до −127 °C, а уровень радиации во много раз выше, чем в окрестностях Чернобыля. Зато на планете много воды и углекислого газа, из которых можно делать пригодный для дыхания воздух и топливо для космических кораблей. Сутки на Марсе длятся почти столько же, сколько и на Земле, и гравитация в несколько раз меньше земной.

Первое марсианское селфи Curiosity

Доставка людей на Марс

Первая проблема, которую предстоит решить SpaceX - это доставка людей на Красную планету. До Марса 400 миллионов километров, и пассажирам придется лететь восемь месяцев, чтобы туда добраться. При этом нужно вылететь в определенный период, когда Земля и Марс сблизятся на минимальное расстояние.

«До сих пор наши попытки долететь до Марса были довольно жалкими. И американцы, и русские, и европейцы, и японцы, и китайцы, и индусы отправили туда 44 ракеты, бóльшая часть из которых либо потерялась, либо сломалась. Только треть миссий на Марс были успешными», - пишет автор книги «Как мы будем жить на Марсе» Стефан Петранек.

У Маска пока тоже не все ладно с безопасностью полетов. Falcon 9 первого сентября 2016 года стала второй за историю коммерческих запусков SpaceX. Перед этим компания потеряла ракету и груз для МКС в июне 2015 года - ракета взорвалась в воздухе из-за неполадок во второй ступени. Правда после этого SpaceX провела девять успешных запусков и у Маска есть еще время, чтобы проанализировать причины катастроф и избежать их в дальнейшем.

Сама схема полета на Марс будет выглядеть следующим образом: ракета с астронавтами поднимется на земную орбиту, после чего ее первая ступень вернется за Землю, в нее загрузят капсулу с топливом и снова отправят к ракете с астронавтами. После дозаправки корабль вновь вернет танкер с топливом на Землю и начнет свой путь в сторону Марса. По словам Маска, это будет самая крупная ракета из существующих - диаметр корабля составит 17 метров, а общая высота стартового комплекса - 122 метра.

В конце сентября 2016 года SpaceX успешно провела испытания метанового ракетного двигателя Raptor, который будет использоваться в системе межпланетных перелетов (ITS).

Маск планирует совершить первое беспилотное путешествие на Марс уже в 2018 году. После этого миссии на красную планету будут отправляться каждые два года в период максимального сближения планет. По оценкам NASA, этот проект обойдется Маску в $320 млн. Первые миссии будут беспилотными, люди полетят на Марс только через 8−10 лет в случае успешности тестовых полетов.

Что будут есть и пить марсианские колонисты

Вода стоит на первом месте в списке необходимых для выживания вещей, но доставлять ее с земли дорого и тяжело, поэтому колонистам придется добывать ее прямо на месте. Грунт на Марсе содержит до 60% воды, а по данным спутников многие кратеры имеют слои льда внутри. Ученые предполагают, что в дополнение к ледникам на Марсе могут течь и подземные воды. Правда, для их добычи потребуется специальное оборудование, которое остановит замерзание воды сразу же после того, как она поднимется на поверхность.

Снимок, сделанный Phoenix Lander в 2008 году. Белое вещество - это лед

Воду на Марсе можно добыть даже из атмосферы, которая часто имеет стопроцентную влажность. Осушитель воды был создан еще в 1988 году в Университете Вашингтона и может быть использован в суровых марсианских условиях.

Помимо воды, в NASA решили еще одну проблему - придумали, где взять воздух, которым будут дышать астронавты. Ученый Массачусетского технологического института (MIT) Майкл Хект разработал машину под названием Moxie - она всасывает марсианскую атмосферу и выкачивает кислород из углекислого газа. Следующий большой корабль NASA, запуск которого запланирован на 2020 год, будет оборудован одним из таких устройств. Тестовая версия Moxie сможет производить достаточно кислорода для обеспечения жизни одного человека.

С едой все несколько сложнее. По мнению Стефана Петранека, с помощью гидропоники (выращивании растений в воде с питательными веществами) можно будет получить не больше, чем 15−20% необходимой для пропитания астронавтов еды, остальную часть придется доставлять с Земли в высушенном виде.

Теоретически растения смогут расти в почве на основе марсианского грунта. Но ученые, изучившие образцы с марсоходов, пока что склоняются к выводу, что марсианская почва может оказаться слишком кислотной или слишком щелочной и потребует реабилитации и насыщения питательными веществами вроде азота. Поэтому на первых порах более надежным способом для выращивания растений станет гидропоника. При условии, что колонисты уже наладят добычу и хранение воды в жидком состоянии.

Биолог Анжело Вермюлен, проживший несколько месяцев в симуляторе марсианской среды на Гавайских островах, уверен, что первые посевы должны занимать мало места и быть максимально питательными. Например, это может быть фасоль или ставшая знаменитой после фильма «Марсианин» картошка. А вот зеленые салаты, укроп и петрушка станут для колонистов деликатесом - они малокалорийны и занимают много места.

Не стоит надеяться, что марсианские теплицы будут похожи на иллюстрации из советских журналов - скорее всего, они будут скрыты под толстым слоем почвы или в лавовых каналах, чтобы избежать воздействий губительной солнечной радиации.

Что касается удобрений для марсианских растений, то Джим Кливс из исследовательского института Blue Marble Space выразил мнение , что для подпитки почвы марсиане смогут использовать тела погибших на красной планете колонистов.

«Астронавты уже сейчас нарушают земные табу на тему отходов, употребляя переработанную мочу в качестве питьевой жидкости. Если нам удастся преодолеть табу смерти, активное компостирование человеческого тела будет не сильно отличаться от его захоронения в земле», - считает Джим.

Где жить

Следующий ключевой момент для выживания марсиан - это помещения, где они будут жить. Людям нужно будет защищаться не только от холода, но и от космической радиации. На Земле от излучения нас защищает плотная атмосфера и чем выше поднимаются люди, тем больше они подвержены воздействию космической радиации.

В отличии от Земли, на Марсе практически отсутствует магнитное поле и поселенцы получат немногим меньше радиации, чем в открытом межпланетном пространстве - от 400 до 900 миллизивертов облучения в год. Для сравнения, среднестатистический житель Земли в течении года накапливает в своем организме 3 миллизиверта, при 4000 мЗв развивается лучевая болезнь с большой вероятностью летального исхода, а 6000−7000 мЗв считается смертельной дозой.

Колонизация других миров – непременный атрибут любого фантастического романа космической тематики. Это вполне объяснимо, ведь исключительно альтруистическая тяга к познанию неведомого никогда не оправдает затрат, которых потребуют космические путешествия. Рано или поздно встает вопрос о практическом применении результатов всех исследований. И вот пришло время, когда наука уже может противопоставить теориям фантастов реальные проекты колонизации другой планеты.

Илон Маск, его космическая экспансия и колонизация Марса - The Night Air

Предпосылки для колонизации Марса

Марс – наиболее оптимальный выбор для по ряду причин:

• Относительная . При существующих скоростях кораблей полет займет менее года.
• Сходные с нашей планетой условия : практически такая же продолжительность суток, осевой наклон, благодаря которому сменяются времена года, площадь суши, почти равная земной. Даже грунт Марса во многом напоминает почву на Земле, что дает надежду на адаптацию к его условиям земной флоры.
• Наличие атмосферы . Невзирая на ее разреженность, она все же служит некоторой защитой от солнечной радиации.
• Подтверждено существование на Марсе воды , что облегчает возможность жизнеобеспечения потенциальной колонии.

Однако существуют и подводные камни. Во-первых, это характерные для красной планеты резкие перепады температур, да и в целом этот мир значительно холоднее Земли. Не следует забывать и о разнице в силе тяжести, что при постоянном пребывании там людей может стать причиной проблем со здоровьем, а в дальнейшем в сочетании с повышенным уровнем радиации – привести к различным мутациям. Низкое атмосферное давление и сам состав атмосферы – тоже усложняющие процесс заселения Марса факторы.

Колонизаторы красной планеты

Колонизация космоса, когда начнется колонизация Марса?

Терраформирование – что для этого потребуется?

В силу вышеперечисленных причин для организации колонии на Марсе понадобится так называемого терраформирования, то есть приближения его условий к более подходящим для землян.

Прежде всего, это касается атмосферы, с трансформацией которой климат на планете изменится в более теплую сторону и появятся водоемы. С наибольшей вероятностью пригодными для обитания будут территории, прилегающие к экватору. Однако то, что так оптимистично выглядит в теории, не обещает быть простым в осуществлении на практике. Дело в том, что некоторые проекты, сулящие в кратчайшие сроки превратить Марс чуть ли не в пляжный рай, являются утопией и грозят нарушить природный баланс до степени глобальной катастрофы.

Гораздо более реалистичным является замысел постепенно, в течение многих десятков лет, формировать новую атмосферу, поэтапно поставляя на Марс замороженный азот, который будет добываться в Солнечной системе.

Также рассматривается возможность направлять на поверхность планеты кометный материал, состоящий, в основном, из воды, которая будет высвобождаться в атмосферу в виде пара. Выдвигаются идеи и как откорректировать орбиту и наклон оси Марса, чтобы обеспечить более стабильные климатические условия.

Но такие масштабные работы пока что – лишь теории, тогда как разработанный голландской компанией «Mars One» проект колонизации рассчитан на вполне обозримое будущее, и в соответствии с ним уже в 2023 году первые колонисты должны отправиться на красную планету.

Первые люди на Марсе - ч1 PlanetBase

Какого рода сложности ожидают потенциальных колонистов?

Проблемы можно условно подразделить на 3 группы:

1. Технические;

Первые поколения колонистов особенно сильно будут зависеть от надежности работы всех систем и установок, ведь неисправность оборудования в условиях чужого, мало приспособленного для жизни мира – это не просто неприятность, а серьезная угроза для жизни. Существующий проект базируется на установке солнечных батарей как основного источника энергии, но должны быть и дополнительные ее источники, ведь в зимний период батареи будут практически бесполезны, да и КПД у них не слишком высок.

2. Биологические;

Жизнь на Марсе будет возможна лишь на станции, которая должна обеспечивать колонистов воздухом, теплом, пищей. И функционировать этим системам придется многие годы. Если выращивать растения в условиях построенной базы вполне реально, то разнообразить рацион другими продуктами удастся только за счет поставок с Земли, но они будут отнюдь не частыми, учитывая расстояние и стоимость подготовки полета. А самообеспечение колонии – дело далекого будущего.

Кроме того, многие болезни и травмы, с которыми современная медицина давно научилась справляться, при отсутствии больниц, оборудования и специалистов снова станут серьезной проблемой. К тому же, неизвестно, какие виды вирусов и бактерий могут обнаружиться на Марсе, насколько серьезно повлияет меньшая сила тяжести на здоровье землян… Вопросов здесь гораздо больше, чем ответов.

3. Психологические.

Пожалуй, эти сложности самые непредсказуемые. Никакие эксперименты и тесты не подготовят человека к такому испытанию. Полная изоляция от привычного мира, замкнутое и весьма ограниченное пространство, один и тот же круг людей изо дня в день на протяжении многих лет – срывы в таких условиях будут неизбежны. Все отработанные подходы к набору экипажа здесь неактуальны, команда должна будет формироваться таким образом, чтобы в дальнейшем в ее рамках колонисты смогли создать семьи. А это дополнительный риск: когда люди вынуждены постоянно пересекаться друг с другом, вопросы любви, ревности, личных антипатий и прочих аспектов взаимоотношений приобретают особую остроту.

Многих ученых наверняка привлечет возможность побывать на Марсе, но ключевое слово здесь «побывать». А не остаться там до конца жизни. Не исключено, что среди добровольцев немало найдется людей легкомысленных, не понимающих, на что они идут, а также авантюристов.

Проект ЭкзоМарс / фильм про космос

Билет в один конец – «Mars One» ищет добровольцев

• Невзирая на скептицизм многих ученых, авторы голландского проекта считают его вполне осуществимым и уже объявили набор добровольцев, которым предстоит после 8 лет подготовки получить билет в один конец. Как сама процедура отбора, так и предстоящие тренировки будут проходить в режиме реалити-шоу, что должно стать одним из основных источников финансирования проекта.
• В 2016 году уже должен стартовать корабль с первой партией необходимых будущим колонистам грузов. В дальнейшем туда отправятся еще несколько кораблей, которым предстоит стать базой для колонистов.
• Сложно сказать, насколько перспективен данный конкретный проект, но в любом случае освоение и колонизация Марса силами частной компании вряд ли возможны. Для организации полноценной колонии с налаженной инфраструктурой, а не просто островка марсианских Робинзонов, потребуется долгая работа и объединенные усилия специалистов всего мира, и тогда, возможно, спустя несколько веков красная планета станет вторым домом для человечества.

В комментариях к прошлому посту разгорелось множество различных версий по поводу колонизации Марса. Эта статья содержит более детальную информацию о каждом пункте предстоящей миссии, чтобы вы могли окончательно укрепить свою точку зрения по данному вопросу

О проекте Mars One

Mars One это частная организация, задачей которой является основание колонии на Марсе с использованием уже готовых технологий. Это первый проект, который планирует финансировать столь глобальную операцию посредством ТВ трансляций в режиме реального времени, начиная от отбора астронавтов на Земле и заканчивая решением сложных технических задач на поверхности Марса.

Цели

Многие люди верят в то, что стремление исследовать солнечную систему является куда более важным достижением для всего человечества, чем локальные желания отдельных наций. Как и высадка Аполлона на Луну, человеческая миссия на Марсе даст понять нашим поколениям, что в этом мире возможно все. Команда Mars One верит не только в возможность данной миссии, но и в то, что они обязаны сделать все возможное для ускорения нашего понимания о формировании космоса, происхождения жизни, и, что не менее важно, нашего смысла существования во вселенной.

Рабочая миссия

В 2011 году началось создание первых планов. В течении первого года были проведены переговоры со многими космическими агентствами и корпорациями для проверки данной идеи на прочность. Ответные письма содержали глубокую заинтересованность проектом.
Поскольку для корпораций это было бы слишком дорогим, а для правительственных предприятий - слишком рискованным проектом, Mars One решил пойти по пути интеграции отдельных веток существующих технологий.

Технологии

План составлен с учетом ныне существующих технологий от надежных поставщиков. Сам проект не является аэрокосмической компанией и не производит оборудования, необходимого для миссии. Все снаряжение будет разработано третьими лицами и затем совмещено в единое целое.
Полный комплект для миссии будет содержать следующее:

• Пусковая установка. Данная разновидность ракеты будет использоваться для доставки полезного груза с земли на орбиту (или с орбиты на Марс). Планируется использовать ракету SpaceX Falcon Heavy (улучшенную версию Falcon 9, которая используется SpaceX в данное время).
• Марсианский транзитный модуль. Модуль будет отвечать за доставку космонавтов на Марс. Он будет состоять из двух топливных систем, посадочной системы и жилых помещений.
• Спускаемый аппарат. Команда Mars One предлагает использовать расширенный вариант DragonCapsule, впервые тестировавшейся в 2010. Это та самая капсула, которая успешно стыковалась с МКС (Международной Космической Станцией) в мае 2012 года. В марсианской миссии потребуется ее слегка расширенная модель, которая будет включать:
  Модуль жизнеобеспечения, в котором будут находится системы генерации воздуха, воды и энергии
  Модуль питания, который будет содержать пищу
  Модуль биосферы, в котором будут храниться специальные надувные секции, которые позволят создавать большие жилые зоны на поверхности Марса
  Модуль для путешествия, в котором космонавты проведут семь месяцев до высадки на планету
  Модуль марсоходов

Марсоходы

В роли марсохода планируется использовать большую полуавтономную систему с солнечным питанием, в задачи которой будут входить:

• Разведка
• Быстрый сбор небольших транспортных средств
• Перевозка больших аппаратных компонентов
• Общая сборка крупных сооружений

Таким образом, это будет скорее не марсоход (в нашем привычном понимании), а подвижный завод на колесах.

Марсианский костюм

Все космонавты должны будут носить костюмы при контактах с марсианской атмосферой. Как и те, что использовались на Луне, костюмы будут защищать космонавтов от экстремальных температур, тонкой безвоздушной атмосферы и вредного излучения.

Система связи

Система будет передавать видеопотоки по цепочке Марс - спутник связи - Земля

Человечество на Марсе

Расскажи вам о чем-то подобном - «мы собираемся улететь на Марс для постоянной жизни» - у вас возникнут вопросы:

• Как астронавты смогут покинуть Землю? Это же безумие!
• Как они будут готовиться для жизни на Марсе?
• Что может произойти за семь месяцев путешествия?
• Что космонавты будут делать, когда окажутся вдали от дома?

Попробуем ответить на эти вопросы, и не только.

Эмиграция на Марс

Покупать билет в один конец всегда выгоднее, чем заботиться еще и об обратной дороге, но что на этот счет думают космонавты? Все будет зависеть от того, у кого спросить. Легко заметить, что большинство людей предпочтут скорее потерять ногу, чем остаться на холодной опасной планете, говоря «пока-пока» всей своей семье и друзьям (с подругами прим.переводчика ), и зная, что больше никогда не встретятся с ними лицом к лицу после спартанского путешествия на Красную планету. Однако, есть и такие люди, для которых путешествие на Марс - это давняя многолетняя мечта. Они готовы встретиться с планетой один на один. Для них это уникальная возможность исследовать новый мир, провести неведанные доселе эксперименты, построить новый дом для Человечества и столкнуться лицом к лицу с Неизвестным.
Команда Mars One даст возможность пополнить ряды астронавтов каждому. Вы тот, кто грезит этим? Тогда читайте дальше, чтобы узнать, что вас ждет! Предпочтете скорее лишиться ноги, чем пойти на такую авантюру? Читайте дальше, и убедитесь в правильности своего выбора!

Тренировка

Каждый астронавт будет участвовать в обязательной десятилетней тренировке. Она будет включать многочисленные тесты на профпригодность в группе из четырех человек. Эти тесты будут проводиться в замкнутом пространстве на протяжении нескольких месяцев. Цель этого - понять, как определенный человек реагирует на непосредственную близость с остальной командой. Вдобавок к этому, колонизаторы должны освоить множество новых навыков. В конце концов, эти люди будут нести ответственность за каждый аспект марсианской колонии: ремонт, выращивание сельскохозяйственных культур, а также за множество разных медицинских мелочей вроде переломов. (сомнительное явление в условиях марсианской гравитации. прим. переводчика )

Путешествие в один конец

Полет займет семь месяцев. Астронавты будут проводить все это время в очень небольшом пространстве - намного меньшем, чем будет предоставлять основная база, к тому же - без особой роскоши и излишеств. Это будет непростой задачей. Душ в программу заранее не включен - только влажные салфетки, как у посетителей Международной Космической Станции. Главные приятели космонавтов на это время - мясные консервы, постоянный шум вентиляторов и трехчасовая разминка. На таком фоне попадание в солнечную бурю будет значительным приключением - ведь можно немного попаниковать и спрятаться в отсек с солнечной защитой на пару дней. Нет никаких сомений в том, что поездка будет жесткой, но космонавты будут терпеть - ведь это путешествие в их мечту (dream может быть переведено как сон, в том числе и в негативном контексте. прим. переводчика ).

Проживание на Марсе

По прибытию на Марс космонавты заселятся в более комфортные помещения (50 квадратных метров на человека, суммарной площадью в 200 для всей команды). В основе этих помещений будут лежать надувные компоненты - спальня, рабочая зона, гостиная, парник для выращивания зелени. Благодаря этим компонентам, колонисты смогут принять душ как все нормальные люди, приготовить свежую пищу, носить обычную одежду и вести обычный по сути образ жизни. Весь комплекс будет соединен сетью ходов, но если кто то захочет покинуть базу - ему нужно будет одеть специальный костюм. Установка жилого комплекса не займет много времени, и как только задача будет решена - можно приступать к строительству и исследованиям.

Строительство и исследования

Несколько основных модулей жизнеобеспечения прибудут на Марс вместе с первой командой поселенцев. В задачу команды будет входить также подготовка модулей для следующих групп людей. Все новые модули с Земли будут постепенно подключаться к основной базе. Некоторые из них будут продублированы для обеспечения большей безопасности и просто для комфорта. Через некоторое время колонистам придется позаботиться о постройке дополнительного жилья из местных материалов.
Планета будет богата на количество необходимых исследований. Астронавты начнут изучать влияние Марса на растения и собственные тела, решать многие геологические и биологические задачи. Кто знает, в свободное время они могли бы подумать: была ли жизнь на Марсе до них?

Онлайн трансляции и телевидение

Вся деятельность космонавтов будет транслироваться в режиме реального времени на Землю. Вы сможете быть в курсе всех недавних событий (время отклика составляет около получаса, без поправки на размер данных прим. переводчика ), а также изредка слушать рассказы астронавтов, которым определенно будет что сказать. Что случается, когда выходишь на поверхность? Что такое «участвовать в авантюре»? Каково это - испытывать гравитацию, которая составляет лишь 40% от земной? Ответы на эти, и многие другие вопросы будут получены совсем скоро.

Экспансия

Новые группы людей планируется высаживать на Марс каждые два года. Размер поселения будет неуклонно расти. Чуть позже многие жилые модули будут достроены с использованием местных материалов, таким образом они станут достаточно большими для комфортного пребывания. Увеличение поселения также благотворно скажется на состоянии колонистов, поскольку они будут иметь возможности для социальной жизни наряду с тяжелой работой.

Правда, что это реально возможно?

Mars One это не первая организация, которая грезила идеями о человеческом полете на Марс. У многих были похожие планы. И все же, успеха не последовало. Почему Mars One должен стать успешным?

Эмиграция

Путешествие на Марс - это дорога в один конец. Это коренным образом меняет требования к миссии, полностью убирая потребности в возвращении техники на Землю, что приводит к резкому уменьшению стоимости полета. Марс станет новым домом для колонистов, в котором они будут жить и работать, вероятно, до конца своих дней.
Хоть и есть небольшая возможность возврата домой, не стоит думать о ней всерьез. Для возврата человека на Землю потребуется несколько построенных и полностью заправленных ракет, каждая из которых будет способна осуществить полет в оба конца общей продолжительностью в 14 месяцев. Это будет стоить существенно дороже, чем дорога в один конец.
Кроме этого не стоит забывать о гравитации. После нескольких лет жизни на Марсе человек станет неспособен вернуться на Землю. Это связано с необратимыми физиологическими изменениями в организме, например снижением плотности костной ткани, потерей мышечной силы и уменьшением потенциала системы кровообращения. Даже после небольшого путешествия на станцию Мир космонавты вставали на ноги в течении двух лет, что уж говорить про Марс.
Таким образом, при условии постоянного жительства на Марсе, все проблемы сводятся к обеспечению основ для жизни: чистому воздуху, питьевой воде, продовольствию, и искусственной поддержке роста растений (на первое время)
Хоть все это и звучит сложно, на самом деле проект Mars One может быть реализован уже сегодня. Человечество уже владеет необходимыми технологиями. Многие данные, полученные в результате прошлых космических опытов могут быть применимы и к этой миссии.
Кроме того, Марс содержит некоторые необходимые элементы и ископаемые. Для первого поселения, например, выбрано место, которое содержит водяной лед в почве. Эта вода может быть использована для питья, купания, полива кормовых культур, а также для создания кислорода. Марс имеет природные источники азота - основным элементом которого в воздухе (80%) - мы дышим.

Солнечные панели

С использованием этого простого, надежного и обильного источника энергии возможен полный отказ от разработки и запуска ядерного реактора, сохраняя при этом время и деньги, и уменьшая риск при использовании. Солнечные панели будут неплохим легким источником энергии - ведь колония не нуждается в тяжелых видах топлива для запуска ракет обратно. Первое поселение должно будет покрыть солнечными батареями площадь около 3000 квадратных метров. Хоть Марс и находится ощутимо дальше от Солнца, чем Земля, он обладает более тонкой атмосферой. В результате этой компенсации на поверхность попадает достаточное количество энергии - около 500 Вт на квадратный метр (на Землю - 1000 Вт). В первые годы батареи будут располагаться исключительно на поверхности планеты. По мере снижения мощности из-за налетов пыли, специальный робот будет проводить их чистку.

Простые марсоходы

Благодаря использованию относительно простых марсоходов, сохраняются деньги, которые могли быть потрачены на разработку более сложных систем. Были выбраны такие машины, которые хоть и позволяют комфортно перемещаться по территории, но не способны поддерживать атмосферу и давление внутри своего корпуса - это станет заботой марсианских костюмов. Этот выбор оптимален, так как значительно снижает стоимость разработки и доставки. Марсоход позволит астронавтам проехать до 80 километров в день. На самом деле дело не в марсоходе - батарея на борту вмещает значительный объем энергии - но костюмы, увы, не предназначены для работ длительностью более 8 часов. Скорость марсохода не превысит 10 км в час под непосредственным управлением и будет еще меньше при автоматическом. Хоть это и кажется слишком малым, но за год получится исследовать около 5000 квадратных километров (при подсчете учитывайте дальность обзора, и соответствующие изменения маршрута. прим. переводчика ). Не забывайте также, что речь идет о марсоходе завод-на-колесах.

Отсутствие новейших разработок

Весь план вертится вокруг использования реально существующих, проверенных временем технологий. Даже если какого либо компонента не будет на складе - это лишь небольшой вопрос времени, ведь необходимость в коренном изменении детали отсутствует. Все поставщики подтвердили свою готовность строить необходимые компоненты хоть прямо сейчас.

Отсутствие политики

Единственный критерий выбора - это баланс цены и качества. Проект не интересуется нацией поставщика. Это отличает его от крупных корпораций, которые диктуют свою внешнюю и внутреннюю политику на основании множества личных факторов. Дает ли это существенные гарантии хорошего качества и цены? Нет!

Таким образом, теоретическая база для старта вполне готова. Что нас ждет дальше? Время покажет.
По материалам с

Марс с учётом его орбиты, поверхности и наличия водяного льда на полюсах является одним из самых привлекательных для людей космическим объектом. На Земле с каждым днём растёт озабоченность по поводу будущего человечества, а поэтому колонизация Марса становится всё более насущной проблемой. Нельзя также сбрасывать со счетов экономические интересы, которые ещё больше разжигают внимание к далёкому космическому собрату.

Земля и Марс имеют относительное сходство . Марсианский день или сол очень близок к земному. Солнечный день на четвёртой планете равен 24 часам 30 минутам 35,244 секундам. Площадь составляет 28,4% от площади Земли и лишь немного меньше земной суши. Радиус составляет половину земного, а масса только одну десятую.

Осевой наклон равен 25,19 градусов, а у Земли он 23,44 градуса. В результате этого на красной планете сезоны года похожи на земные. Но длятся они почти в 2 раза дольше, так как марсианский год составляет около 1,88 земных лет. И самое главное, на Марсе имеется вода, спрятанная под коркой замёрзшего углекислого газа.

А теперь давайте рассмотрим различия Марса и Земли . Здесь сразу надо сказать, что даже экстремофильные организмы, выживающие на Земле во враждебных условиях, не могут выдержать экстремальную среду, которая присутствует на поверхности Марса.

Его поверхностная гравитация составляет 38% от земной. Тут следует заметить, что микрогравитация вызывает проблемы со здоровьем у людей. Они теряют мышечную массу и наблюдается деминерализация костей. Возможен ли такой негативный эффект на поверхности красной планеты? Это неизвестно, так как научные исследования, связанные с поверхностной гравитацией Марса, пока не проводились на Земле.

На четвёртой планете гораздо холоднее, чем на Земле. Средняя температура составляет минус 50 градусов по Цельсию, а на Земле она равна плюс 15 градусам по Цельсию. Количество солнечной энергии, достигающей Марса, гораздо меньше земной, так как он на 52% отстоит дальше от Солнца, чем Земля. Солнечная постоянная равна 43,3% от земной.

В то же время марсианская атмосфера более тонкая, а поэтому более высокая доля солнечной энергии достигает поверхности. Но тут не надо забывать про круглогодичные пылевые бури. Они способны блокировать солнечный свет на несколько недель. Отсутствие магнитосферы делает поверхность незащищённой от солнечного ветра.

Марсианское атмосферное давление ниже предела Армстронга. Атмосфера на 95% состоит из углекислого газа. Ещё есть азот (3%), аргон (1,6%) и следы других газов, включая кислород (0,4%). В марсианском воздухе парциальное давление углекислого газа равно 0,71 кПа по сравнению с 0,031 кПа за Земле.

Отравление углекислым газом (гиперкапния) у людей начинается при 0,1 кПа. Даже для растений 0,15 кПа является токсичным. А означает это только одно – воздух на Марсе токсичен для растений, животных и человека. И в добавление следует сказать, что тонкая атмосфера не способна отфильтровывать ультрафиолетовый солнечный свет.

На основании всего вышесказанного напрашивается вполне обоснованный вывод: колонизация Марса представляет собой довольно сложную задачу . Марсианская среда враждебна для людей, а разница в гравитации пагубно скажется на здоровье. Она приведёт к ослаблению костей и мышц, возникновению остеопороза и сердечно-сосудистым проблемам.

Обязательно следует учитывать и психологический фактор. Люди, работающие на Марсе, будут находиться в десятках миллионов километров от Земли. Если миссия будет продолжаться 2,5 года, то члены экипажа начнут испытывать чувства изоляции, тоски, депрессии. У них возникнет ощущение, что они брошены в космосе, ведь Земля в марсианском небе будет выглядеть как крошечная голубовато-зелёная точка.

Поэтому огромное значение при колонизации Марса будет иметь правильный выбор людей. Все они в обязательном порядке должны будут пройти специальную психологическую подготовку. А при возвращении на Землю им будут необходимы психосоциальные сессии, чтобы опять влиться в человеческое общество.

А теперь поговорим о самом главном – о связи с Землёй . Надо сказать, что Марс уже имеет спутники связи. Они со временем износятся, а поэтому потребуются другие орбитальные устройства, пока не будут разработаны новые продвинутые технологии.

Задержка односторонней связи при ближайшем приближении планет составляет около 8 минут. А когда планеты находятся на большом удалении друг от друга, возрастает до 40 минут. Также прямая связь блокируется на 2 недели, когда Солнце оказывается между Землёй и Марсом. Но в реальности полная потеря связи может достигать целого месяца.

Единственным выходом в данной ситуации может служить целый каскад спутников связи. Но они будут привлекать к себе космическую пыль и астероиды, что негативно скажется на их работе. Идеальным вариантом станут спутники, оборудованные ионными двигателями. Они смогут двигаться с небольшой скоростью по своим орбитам и обеспечивать непрерывную связь Марса с Землёй.

Какие места на Марсе являются самыми подходящими для колонии ? Для этих целей подходит экваториальный регион. Там много естественных пещер возле вулканов. Эти убежища надёжно защитят колонистов от радиации и микрометеоритов. Также есть версия, что в экваториальном регионе имеется в наличии геотермальная энергия.

Второй вариант – это размещение колонии в лавовых трубках. По аналогии с Землёй они должны иметь длинные проходы, которые обеспечат полную защиту от излучения. Большим плюсом также является то, что их легко герметизировать, используя местные материалы, особенно на небольших участках.

Помимо всего сказанного колонизация Марса подразумевает терраформирование . Данный термин означает изменение поверхности и климата красной планеты таким образом, чтобы она стала пригодной для проживания людей. Разговор идёт, естественно, об искусственном изменении окружающей среды.

У Марса нет магнитосферы, которая смягчает воздействие солнечной радиации и удерживает атмосферу. Поэтому для восстановления атмосферы и появления жидкой воды необходимы магнитные полюса или искусственная магнитосфера. Японские учёные выдвинули идею создания искусственной магнитосферы путём построения охлаждаемых широтных сверхпроводящих колец с достаточной величиной постоянного тока. Есть и другая теория, предполагающая развёртывание магнитного дипольного щита в точке Лагранжа Марса L1.

Моделирование показывает, что при наличии магнитосферы на красной планете за несколько десятков лет появится атмосфера, а её давление будет равно половине земного. Как результат, замороженный на полюсах углекислый газ начнёт сублимироваться, то есть переходить из твёрдого состояния в газообразное и согреет экватор. Ледяные шапки начнут таять и появятся океаны. Этому также будет способствовать вулканическая дегазация.

При достаточно высоком атмосферном давлении человеку на поверхности Марса уже не нужен будет специальный защитный напорный костюм. Ему потребуется только маска, обеспечивающая 100% кислород. Также исчезнет потребность в защите от солнечного ветра, радиации и сильного холода. Ситуация будет как на Земле, только человек будет ходить в маске с кислородным баллоном.

Таким образом, колонизация Марса в рамках терраформирования предусматривает создание магнитосферы, атмосферы и повышение температуры. Главная роль здесь отводится углекислому газу, благодаря которому усилится парниковый эффект, а формирование атмосферы и потепление будут дополнять друг друга.

Всё это здорово, но как быть с кислородом ? Не хотелось бы всё время ходить в маске по марсианской поверхности. Основная масса кислорода присутствует в виде двуокиси углерода. Кислород также имеется в оксидах металлов и в почве в виде нитратов на поверхности красной планеты. Анализ образцов грунта показал наличие перхлората. Его используют для высвобождения кислорода в химических кислородных генераторах. Воду с помощью электролиза можно разделить на кислород и водород, если есть электричество и жидкая вода.

С помощью водорослей и другой зелени можно добавить небольшое количество кислорода в атмосферу. Но этого будет недостаточно, чтобы люди получили возможность свободно дышать, а колонизация Марса превратилась в комфортное занятие.

Есть вариант создания биодомов, в которых будут размножаться кислородосодержащие цианобактерии и фотосинтезирующие водоросли для производства молекулярного кислорода. Такие биодома нужно будет разместить на Марсе ещё до его колонизации, чтобы прибывшие на планету люди сразу оказались в кислородной среде. Но данная технология предназначена лишь для изолированных помещений, а вот глобальной планетарной технологии пока нет.

В заключении следует сказать, что, несмотря на кажущиеся трудности и фантастичность многих проектов, колония на Марсе обязательно станет реальностью. Случится это в самом ближайшем будущем, так как технический прогресс идёт вперёд семимильными шагами, а освоение космоса является приоритетной задачей. Человек непременно обустроится на четвёртой планете, а затем наступи черёд других далёких планет и спутников .

Владислав Иванов