Como mencionado, existem muitas semelhanças interessantes entre a Terra e Marte que tornam este último uma opção viável para colonização. Para começar, Marte e a Terra têm durações de dias semelhantes. O dia marciano (sol) dura 24 horas e 39 minutos, o que significa que plantas e animais, para não mencionar os colonos humanos, vão gostar bastante desse ciclo diário.

Marte também tem uma inclinação axial muito semelhante à da Terra, o que significa quase as mesmas mudanças básicas nas estações que estamos acostumados na Terra. Basicamente, quando um hemisfério está apontando para o Sol, experimenta o verão, enquanto o outro hemisfério experimenta o inverno - apenas as temperaturas são mais altas e os dias são mais longos.

Isso será muito útil quando se trata de cultivar e fornecer aos colonos um ambiente confortável e uma maneira de medir o fluxo do ano. Como os agricultores da Terra, os futuros marcianos experimentarão as estações de cultivo e colheita e poderão realizar celebrações anuais para marcar a mudança das estações.

Além disso, como na Terra, Marte está localizado dentro da zona habitável potencial do nosso Sol (a chamada zona Cachinhos Dourados), embora esteja deslocada para sua borda externa. Vênus também está nessa zona, mas está localizado mais próximo da borda interna, o que, combinado com sua espessa atmosfera, o tornou o planeta mais quente do sistema solar. A falta de chuva ácida também torna Marte uma opção mais atraente.

Além disso, Marte está mais próximo da Terra do que outros planetas do sistema solar – exceto Vênus, mas já entendemos que não é adequado para os primeiros colonos. Isso facilitará o processo de colonização. De fato, a cada poucos anos, quando a Terra e Marte estão em oposição - ou seja, a uma distância mínima - abrem-se "janelas de lançamento", ideais para o envio de colonos.

Por exemplo, em 8 de abril de 2014, a Terra e Marte estavam a 92,4 milhões de quilômetros de distância. Em 22 de maio de 2016, estarão a uma distância de 75,3 milhões de quilômetros e, em 27 de julho de 2018, convergirão em 57,6 milhões de quilômetros. O lançamento no momento certo reduzirá o tempo de voo de vários anos para meses.

Além disso, Marte tem uma boa quantidade de água na forma de gelo. A maior parte está localizada nas regiões polares, mas o estudo de meteoritos marcianos mostrou que muita água pode estar sob a superfície do planeta. Ele pode ser extraído e purificado para beber, e muito simplesmente.

Em seu livro The Case for Mars, Robert Zubrin também observa que os futuros colonos poderiam viver do solo indo para Marte e, eventualmente, colonizar os planetas ao máximo. Em vez de transportar todos os suprimentos da Terra - como os habitantes da Estação Espacial Internacional - os aspirantes a colonos poderiam fazer seu próprio ar, água e até combustível dividindo a água marciana em oxigênio e hidrogênio.

Experimentos preliminares mostraram que o solo marciano pode ser cozido em tijolos para criar estruturas defensivas, e isso reduziria a quantidade de materiais que precisam ser enviados da superfície da Terra. As plantas terrestres também podem crescer em solo marciano se receberem luz e dióxido de carbono suficientes. Com o tempo, plantar plantas em solo local pode ajudar a criar uma atmosfera respirável.

Problemas de colonização de Marte

Apesar dos benefícios acima mencionados, existem alguns problemas bastante sérios na colonização do Planeta Vermelho. Para começar, há a questão da temperatura média da superfície, que é bastante inóspita. Embora as temperaturas ao redor do equador possam chegar a 20 graus Celsius ao meio-dia, no local de pouso do Curiosity - na Cratera Gale, que fica perto do equador - as temperaturas noturnas normais caem para -70 graus.

A gravidade em Marte é cerca de 40% da da Terra, será muito difícil se adaptar a ela. De acordo com um relatório da NASA, os efeitos da microgravidade no corpo humano são bastante profundos, com perda muscular mensal de até 5% e perda de densidade óssea de até 1%.

Na superfície de Marte, essas perdas serão menores, pois há alguma gravidade ali. Mas os colonos permanentes enfrentarão problemas de degeneração muscular e osteoporose a longo prazo.

Há também a questão de uma atmosfera que é irrespirável. Cerca de 95% da atmosfera do planeta é dióxido de carbono, o que significa que, além de produzir ar respirável para os colonos, eles também não poderão sair sem roupas pressurizadas e tanques de oxigênio.

Marte também não possui um campo magnético global comparável ao campo geomagnético da Terra. Combinado com uma atmosfera fina, isso significa que uma quantidade significativa de radiação ionizante pode atingir a superfície de Marte.

Graças às medições feitas pela sonda Mars Odyssey (instrumento MARIE), os cientistas descobriram que o nível de radiação na órbita de Marte é 2,5 vezes maior do que na Estação Espacial Internacional. Na superfície, esse nível deve ser menor, mas ainda permanece muito alto para futuros colonos.

Em um dos últimos trabalhos apresentados por um grupo de cientistas do MIT analisando o plano da Mars One de colonizar o planeta, que começará em 2020, estima-se que o primeiro astronauta vai sufocar em apenas 68 dias, enquanto o restante morrerá de fome. desidratação ou esgotamento em um ambiente rico, oxigênio na atmosfera.


Em suma, os desafios de estabelecer um assentamento permanente em Marte continuam numerosos, mas superáveis.

Terraformação de Marte

Com o tempo, muitas ou todas as dificuldades da vida em Marte podem ser superadas através da aplicação da geoengenharia (terraformação). Usando organismos como cianobactérias e fitoplâncton, os colonos puderam gradualmente converter a maior parte do dióxido de carbono na atmosfera em oxigênio respirável.

Além disso, supõe-se que uma quantidade significativa de dióxido de carbono (CO2) esteja contida na forma de gelo seco no pólo sul de Marte, e também absorvida pelo regolito (solo). Se a temperatura do planeta aumentar, esse gelo sublimará em gás e aumentará a pressão atmosférica. Embora a atmosfera não seja mais favorável aos pulmões depois disso, resolverá o problema da necessidade de roupas de pressão.

Uma maneira possível de fazer isso é criar intencionalmente um efeito estufa no planeta. Isso pode ser feito importando gelo de amônia das atmosferas de outros planetas em nosso sistema solar. Como a amônia (NH3) é principalmente nitrogênio em peso, ela também fornece um gás tampão necessário para uma atmosfera respirável - como aqui na Terra.

Da mesma forma, seria possível causar um efeito estufa importando hidrocarbonetos como o metano - há muito na atmosfera de Titã e em sua superfície. O metano poderia ser liberado na atmosfera, onde atuaria como um componente do efeito estufa.

Zubrin e Chris McKay, astrobiólogo do Centro de Pesquisa Ames da NASA, também propuseram a criação de fábricas na superfície do planeta que bombeariam gases de efeito estufa para a atmosfera, causando o aquecimento global (o mesmo processo que usamos para estragar a atmosfera de nossa casa). Terra).

Existem outras possibilidades, desde espelhos em órbita aquecendo a superfície até bombardeando intencionalmente a superfície com cometas. Independentemente do método, todas as opções existentes para terraformação de Marte só podem tornar o planeta habitável para humanos a longo prazo.


Outra proposta é criar moradias subterrâneas. Ao construir uma série de túneis conectando habitats subterrâneos, os colonos poderiam eliminar a necessidade de carregar tanques de oxigênio e roupas de pressão enquanto estivessem fora de casa.

Também forneceria alguma proteção contra a radiação. Os dados obtidos pela Mars Recknnaissance Orbiter mostram que essas habitações subterrâneas já existem, o que significa que podem ser usadas.

Missões sugeridas

A NASA está propondo uma missão tripulada a Marte - programada para ocorrer na década de 2030 usando o veículo multiuso Orion e o foguete SLS - mas não é a única proposta de enviar humanos ao Planeta Vermelho. Além de outras agências espaciais federais, existem planos de desenvolvimento de empresas privadas e organizações sem fins lucrativos, alguns dos quais bastante ambiciosos e com propósitos mais do que apenas informativos.

Há muito que planeja enviar pessoas a Marte, mas ainda não começou a construir o transporte necessário. A agência espacial federal russa Roskosmos está planejando uma missão tripulada a Marte, e há testes do modelo Mars-500 em 2011, durante os quais as condições de voo para Marte foram simuladas por 500 dias. No entanto, a ESA também participou nesta experiência.

Em 2012, um grupo de empresários holandeses revelou planos para uma campanha de crowdfunding para construir uma base em Marte a partir de 2023. O plano MarsOne exige uma série de missões unidirecionais para estabelecer uma colônia permanente e em expansão em Marte, financiada por meio de angariação de fundos da mídia.

Outros detalhes do plano da MarsOne incluem o envio de um orbitador de telecomunicações até 2018, um rover até 2020 e componentes básicos junto com colonos até 2023. A base será equipada com 3.000 metros quadrados de painéis solares, e os equipamentos serão entregues usando um foguete SpaceX Falcon 9 Heavy. A primeira equipe de quatro astronautas pousará em Marte em 2025; depois disso, um novo grupo chegará a cada dois anos.

Em 2 de dezembro de 2014, o Diretor de Sistemas Avançados de Exploração Humana e Missões de Operações da NASA, Jason Krusan, e o Administrador Associado do Programa James Reitner anunciaram o apoio preliminar para a iniciativa Affordable Mars Mission Design da Boeing. Programada para a década de 2030, a missão inclui planos de blindagem contra radiação, gravidade artificial com centrífuga, re-suporte com consumíveis e um veículo de reentrada.


O CEO da SpaceX e da Tesla, Elon Musk, também anunciou planos para criar uma colônia em Marte com uma população de 80.000 pessoas. Parte integrante desse plano é o desenvolvimento do Mars Colonial Transporter (MCR), um sistema de voo espacial que contará com foguetes, lançadores e cápsulas espaciais reutilizáveis ​​para transportar humanos a Marte e retornar à Terra.

Em 2014, a SpaceX começou a desenvolver um grande motor de foguete Raptor para o MCT, no entanto, o MCT não estará operacional até meados da década de 2020. Em janeiro de 2015, Musk disse que esperava revelar detalhes de uma "arquitetura completamente nova" para o sistema de transporte marciano no final de 2015.

Chegará o dia em que, após gerações de terraformação e numerosas ondas de colonos, Marte terá uma economia viável. Talvez os minerais sejam extraídos no Planeta Vermelho, eles podem ser enviados à Terra para venda. O lançamento de metais preciosos como a platina seria relativamente barato, graças à baixa gravidade do planeta.

No entanto, Musk acredita que o cenário mais provável (no futuro próximo) envolve a economia imobiliária. À medida que a população da Terra cresce, cresce também a vontade de fugir daqui, assim como de investir nos imóveis de Marte. E assim que o sistema de transporte for estabelecido e elaborado, os investidores ficarão felizes em começar a construir em novos terrenos.

Um dia haverá verdadeiros marcianos em Marte - e seremos nós.

Eventos

Escritores de ficção científica em suas obras muitas vezes mencionam minas e minas em outros planetas. E um dos planetas mais próximos de nós é Marte. É claro que o trabalho de exploração não começará em breve, mas os cientistas já mapeado onde minerais podem ser encontrados em Marte.

Os futuros geólogos de Marte provavelmente terão que procurar minerais nos lugares mais incomuns, de acordo com cientistas que estudam potenciais concentrações de metais no planeta vermelho. Por exemplo, na Terra, um grande papel na lixiviação, concentração e precipitação de minerais valiosos como ferro, ouro, prata, cobre e níquel, jogar água superficial e subterrânea, e até mesmo produtos químicos deixados por seres vivos.

Mas em Marte não há oceanos, nem águas superficiais, nem microorganismos vivos. Além disso, a temperatura no planeta é tão baixa que as águas subterrâneas são congeladas ao estado de permafrost e podem ser consideradas minerais.

Mas onde, neste caso, você pode encontrar minerais e metais úteis? Michael West, da Universidade Nacional Australiana de Canberra, diz que os locais mais adequados para trabalhos de exploração são estes são vulcões e crateras de meteoritos.

“Em Marte, você definitivamente não encontrará grandes depósitos de minerais que você transportará para a Terra. Mas que pode ser suficiente para povoar o planeta"Oeste disse.

As paisagens vulcânicas de Marte são semelhantes às chamadas grandes províncias ígneas da Terra. Essas províncias são territórios na superfície dos quais a lava se derramou. Eles são encontrados na Sibéria, na Índia e no oeste da América do Norte. Níquel, cobre, ferro, platina, paládio e cromo são extraídos nesses locais.

De acordo com o cientista planetário Adrian Brown, os vulcões de Marte também podem ser ricos em minerais. "Não sabemos o que podemos encontrar perto dos vulcões. Eles estão cobertos de poeira e não são um local adequado para os veículos de reconhecimento pousarem. ", diz ele. Vai levar muito tempo.

Outras fontes potenciais de minerais podem ser crateras de meteoritos: como as pedras nas crateras estão expostas, há menos necessidade de cavar. Além disso, uma grande quantidade de calor foi concentrada nesses locais por milhares de anos após a queda dos meteoritos. E isso significa que água congelada no solo transformada em líquido ou mesmo vapor, com a ajuda dos quais os minerais são precipitados e os depósitos são formados na forma de veios de minério e fontes hidrotermais. Na Terra, esses veios são ricos em cobre, zinco, chumbo, bário, prata e ouro.

Marte tem uma crosta e atmosfera completamente diferentes da Terra, e os minerais também serão diferentes dos minerais aos quais estamos acostumados.

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Até o momento, Marte é o objeto mais atraente para uma potencial colonização. Vale a pena começar pelo fato de que este é o planeta mais próximo da Terra (sem contar Vênus), cujo voo levará apenas 9 meses. Além disso, apesar de uma pessoa não poder estar na superfície de Marte sem equipamento de proteção, as condições do planeta são muito semelhantes às da Terra.

Primeiro, a área da superfície de Marte é quase igual à área terrestre da Terra. Em segundo lugar, o dia marciano é semelhante ao dia da Terra e dura 24 horas, 39 minutos e 35 segundos. Além disso, Marte e a Terra têm quase a mesma inclinação axial em relação ao plano da eclíptica, pelo que as estações também mudam em Marte. O principal fator na possibilidade de potencial colonização do planeta é a presença de uma atmosfera em Marte, embora não muito densa, que garante alguma proteção contra a radiação, além de facilitar o pouso de uma espaçonave. Além disso, como resultado de estudos recentes, foi confirmada a presença de água no planeta, o que dá aos cientistas motivos para argumentar sobre a probabilidade de surgimento e manutenção da vida. Além disso, vale a pena notar o fato de que o solo marciano em seus parâmetros é muito semelhante à Terra, então os cientistas teoricamente consideram a possibilidade de cultivar plantas na superfície do planeta.

No entanto, vale a pena notar os fatores que podem complicar muito a colonização do planeta vermelho. Primeiro, é a gravidade, que é mais de duas vezes e meia menor que a da Terra. Em segundo lugar, é uma temperatura baixa (o ar máximo aquece no equador a +30 graus Celsius, enquanto no inverno nos pólos a temperatura pode cair para -123 graus). Ao mesmo tempo, o planeta é caracterizado por grandes flutuações anuais de temperatura. O campo magnético do planeta é aproximadamente 800 vezes mais fraco do que na Terra. Quanto à pressão atmosférica, é muito baixa em Marte para que os colonos possam estar na superfície sem um traje especial.

A atmosfera de Marte é 95% de dióxido de carbono, então os estágios iniciais de terraformação do planeta requerem vegetação para aumentar o conteúdo de oxigênio. A propósito, a pressão do dióxido de carbono pode ser suficiente para sustentar a vida da vegetação no planeta sem terraformação adicional.

No entanto, para a colonização bem sucedida do planeta, a terraformação preliminar é indispensável. Primeiro, é necessário atingir a pressão atmosférica em Marte, na qual a existência de água em forma líquida se tornaria possível. Em segundo lugar, é necessário criar uma camada de ozônio que proteja a superfície da radiação. Além disso, você precisa aumentar a temperatura no equador para pelo menos +10 graus.

Com terraformação bem sucedida, os locais mais favoráveis ​​para a criação de colônias serão as terras baixas na zona equatorial. Entre esses lugares, os cientistas notam em primeiro lugar a depressão de Hellas (a maior pressão do planeta), bem como o vale Mariner (as temperaturas mínimas mais altas).

O plano de colonização de Marte atrai a humanidade principalmente pela grande oferta de diversos minerais no planeta: cobre, ferro, tungstênio, rênio, urânio e outros. A própria extração desses elementos pode ser muito mais frutífera do que na Terra, pois, por exemplo, devido à ausência de biosfera e a um fundo de alta radiação, cargas termonucleares podem ser usadas em larga escala para abrir corpos de minério.

Apesar de Marte ser o planeta mais favorável à colonização do sistema solar, muitos cientistas declaram que é impossível implementar o plano de sua colonização. Um dos argumentos é o pequeno número de elementos necessários para sustentar a vida (hidrogênio, nitrogênio, carbono). Além disso, muitos especialistas questionam o valor prático da terraformação do planeta (já que não é possível testar isso experimentalmente em condições terrestres). Além disso, muitos cientistas têm muito medo da radiação marciana, bem como da gravidade marciana, cujos efeitos nocivos podem levar a várias mutações no corpo humano. Além disso, os cientistas ainda acham difícil responder sobre as possíveis consequências de um longo voo (é bem possível que uma longa permanência de pessoas em um espaço confinado possa causar sérios problemas psicológicos).

Mars One é um projeto privado que você já ouviu falar muitas vezes, dirigido por Bas Lansdorp e envolvendo o vôo para Marte, o posterior estabelecimento de uma colônia em sua superfície e a transmissão de tudo o que acontece na televisão.

Você lerá este artigo em 20 minutos junto com as fotos.

Plano de projeto

2011 - início do projeto, todos os fornecedores de equipamentos confirmam sua vontade de participar;
2013 - o início da seleção internacional de astronautas;
2015 - o início do treinamento técnico e psicológico dos 24 candidatos selecionados, a aquisição de habilidades de sobrevivência em ambiente isolado e em condições próximas a marcianas;
2018 - uma missão de demonstração será lançada em maio: envio de uma sonda para testar painéis solares, tecnologia para extrair água do solo marciano, além de lançar um satélite de comunicação que transmitirá imagens, vídeos e outros dados da superfície de Marte 24 horas por dia dia, 7 dias por semana;
2020 - Lançamento de um segundo satélite de comunicação em órbita ao redor do Sol (ponto L5, para garantir um fluxo ininterrupto), equipamento para a construção de uma colônia e um rover não tripulado com trailer, que selecionará o melhor local para assentamento e preparará a superfície de Marte para a chegada de carga e colocação de painéis solares;
2022 - 6 cargas serão lançadas em julho: 2 blocos residenciais, 2 blocos com sistemas de suporte à vida, 2 blocos de carga/armazenamento;
2023 - em fevereiro, a carga pousará em Marte ao lado do rover, começa a preparar uma base para a chegada de pessoas: entrega blocos ao local selecionado, ativa sistemas de fornecimento de energia e suporte à vida que geram água (3.000 litros) e reservas de oxigênio (120 kg);
2024 - em abril-maio, o seguinte será enviado para a órbita da Terra: um módulo de trânsito, uma espaçonave MarsLander (lander) com uma tripulação "montagem" a bordo e 2 estágios superiores. Em setembro, os quatro primeiros da missão substituirão a tripulação de “montagem” e, após a última verificação do sistema em Marte e do módulo de trânsito, ocorrerá o lançamento da primeira espaçonave tripulada a Marte. Ao mesmo tempo, a carga é enviada para garantir a vida da segunda tripulação;
2025 - em abril, a primeira tripulação do módulo de pouso pousa em Marte (a tripulação de trânsito permanecerá em órbita ao redor do Sol). Após a recuperação e aclimatação, os “colonos” instalarão painéis solares adicionais, montarão todos os módulos, incluindo 2 blocos residenciais e 2 sistemas de suporte à vida para a segunda tripulação, em uma única base marciana e começarão a se estabelecer em sua nova casa alienígena;
2027 - em julho, o desembarque do próximo grupo de 4 pessoas, novos módulos, veículos todo-o-terreno e equipamentos. E assim a cada dois anos;
2035 - a população da colônia deve chegar a 20 pessoas. (Fonte: Mars One - Roteiro)

Seleção de colonos

Bas Lansdorp é o cofundador e líder do projeto Mars One.
Em 2013 A Mars One começou a selecionar futuros astronautas que serão treinados nas habilidades necessárias, serão testados para uma longa estadia em um espaço fechado em simuladores de foguetes e colônias. A equipe de astronautas necessariamente incluirá ambos os sexos. A idade mínima para se candidatar à participação é de 18 anos, a idade máxima é de 65 anos; Cidadãos de qualquer país podem se inscrever. A prioridade é dada a pessoas altamente educadas, inteligentes, saudáveis, com formação científica e técnica. As inscrições começaram a ser aceitas no primeiro trimestre de 2013. O processo de inscrição é gratuito, no entanto, é necessária uma doação de até US$ 40 para confirmar a seriedade das intenções do candidato, dependendo do estado em que a pessoa mora. Em junho de 2013, mais de 85 mil pessoas de toda a Terra se inscreveram no site do projeto, expressando assim o desejo de voar para Marte, muitas delas candidataram-se a participar da seleção; em agosto, o número de inscritos ultrapassou 100 mil pessoas e, posteriormente, chegou a mais de 165 mil. O término da primeira etapa de seleção estava previsto para o final de agosto de 2013. Em seguida, conforme consta no site oficial do projeto, serão realizadas reuniões locais com os participantes em seus estados. A decisão final sobre quem voará para Marte e quem será a primeira pessoa a pisar em Marte, deixado para a platéia(eles fazem um show de ciência).

Aquele Bass Lansdorp

Primeiro passeio

9 de setembro de 2013 Os líderes do projeto Mars One anunciaram a conclusão da primeira rodada de coleta de inscrições para participação no experimento de colonização de Marte. Durante cinco meses, 202.586 pessoas de 140 países do mundo expressaram seu desejo de participar da missão dos "desertores".

A maioria dos pedidos veio dos EUA - 24%. Em segundo lugar está a Índia com 10% do total de solicitações, seguida por: China (6%), Brasil (5%), Reino Unido (4%), Canadá (4%), Rússia (4%), México ( 4%), Filipinas (2%), Espanha (2%), Colômbia (2%), Argentina (2%), Austrália (1%), França (1%), Turquia (1%), Chile (1%) ), Ucrânia (1%), Peru (1%), Alemanha (1%), Itália (1%) e Polónia (1%).

Do número total de candidatos, o comitê de seleção da Mars One selecionará potenciais colonos. Aqueles que passaram na primeira rodada foram notificados disso em janeiro de 2014. Três rodadas adicionais de seleção serão realizadas nos próximos dois anos, e até 2015 está planejado selecionar de 6 a 10 grupos de quatro pessoas.

De acordo com os resultados da primeira rodada, 1.058 (de mais de 200.000) pessoas de 107 países foram selecionadas. Incluindo residentes dos EUA - 297 pessoas, Canadá - 75, Índia - 62, Rússia - 52 pessoas. 13 pessoas da Polônia passaram na primeira fase de seleção, 10 da Ucrânia, 5 da Bielorrússia (três homens e duas mulheres), dois da Lituânia e um da Letônia.

Segunda rodada

30 de dezembro de 2013 A Mars One anunciou a segunda rodada do programa de seleção de astronautas. Os candidatos que chegaram ao segundo turno passaram por um exame médico completo e apresentaram os resultados do comitê de seleção da Mars One até 8 de março de 2014. De acordo com os resultados do exame médico. pesquisa de 1.058 pessoas deixou 705 - de 99 países. Dos candidatos restantes, principalmente - residentes dos EUA - 204 pessoas, Canadá - 54, Índia - 44, Rússia - 36, Austrália - 27, Grã-Bretanha - 23. Por nível de educação: 23 pessoas - especialistas juniores, 9 - advogados, 12 - doutores, 253 não têm licenciatura científica, 229 são bacharéis, 114 são mestres e 65 são candidatos a ciências.

A Mars One também está começando a trabalhar na modelagem de uma base marciana para futuros colonos. Christian von Bengtson foi nomeado gerente de projeto.

Treinamento técnico

2 astronautas devem ser especialistas na área usar e reparar de todos os equipamentos para poder identificar e resolver problemas técnicos.

2 astronautas receberão extensa Treinamento médico, para poder tratar problemas de saúde menores e maiores, incluindo prestar primeiros socorros e usar o equipamento médico que será levado para Marte. Seu treinamento e preparação levarão todo o tempo entre sua inclusão no programa e o envio para Marte.

1 pessoa irá treinar para o estudo Geologia de Marte.

Mais 1 vai ganhar experiência em exobiologia, busca pela vida fora da Terra e estudando a influência do ambiente extraterrestre nos organismos vivos.
Outras especialidades como fisioterapia, psicologia e eletrônica serão comuns a todos os astronautas de cada um dos grupos iniciais.

Voo para Marte

Voo para Marte: órbita de transferência Goman-Vetchinkin.
As datas apropriadas para lançamentos a Marte são limitadas pelo arranjo mútuo mais favorável dos planetas e serão realizadas ao longo da órbita Hohmann-Vetchinkin (trajetória de Gohmann). A janela inicial abre a cada 2 anos. O voo de uma espaçonave tripulada para Marte levará cerca de 7 meses (~210 dias) para minimizar o impacto da radiação cósmica nos organismos dos tripulantes. As missões de carga podem durar mais para economizar combustível.

módulo de pouso

Início de 2014 A Mars One começou a preparar uma sonda que irá a Marte como parte da primeira fase da primeira missão privada. A sonda Mars One será baseada na sonda Phoenix da NASA, que pousou em Marte em 2008 e foi projetada e fabricada pela Lockheed Martin. É verdade que a composição do equipamento científico do módulo Mars One será significativamente diferente do equipamento do módulo Phoenix, e o módulo Mars One exigirá mais energia. Isso fará com que as células solares do novo módulo tenham uma área maior e um formato ligeiramente diferente das baterias do módulo predecessor.

A comunicação está planejada para ser realizada usando satélites localizados em órbita ao redor do Sol, Marte e Terra. A distância mínima da Terra a Marte é de 55 milhões de quilômetros, a máxima é de 400 milhões de quilômetros, quando Marte não está escondido da Terra pelo Sol. A velocidade do sinal de comunicação é igual à velocidade da luz, o tempo mínimo até a chegada do sinal é de 3 minutos, o máximo é de 22. Quando Marte está escondido da Terra pelo Sol, a comunicação é impossível. Mensagens de texto, áudio e vídeo estarão disponíveis. O uso da Internet é limitado devido a longos atrasos de sinal, no entanto, supõe-se que os colonos tenham um servidor com dados pré-carregados que eles podem visualizar a qualquer momento e que às vezes deve ser sincronizado com dados terrestres. A vida dos colonos será transmitida para a Terra 24 horas por dia.

Radiação e exposição de colonos

Os dados obtidos pela instrumentação a bordo da cápsula de trânsito que transportava o rover Curiosity indicavam que a exposição à radiação para a missão de assentamento permanente estaria dentro dos limites estabelecidos e aceitos pelas agências espaciais.

Radiação a caminho de Marte

Um estudo publicado na revista Science em maio de 2013 estimou que a exposição à radiação em uma viagem de ida e volta de 360 ​​dias é de 662 +/- 108 milisieverts (mSv) - medida por um detector forense radioativo (RAD). Estudos mostram que 95% da radiação recebida pelo instrumento RAD são raios cósmicos galácticos, que são difíceis de proteger sem usar uma massa de proteção inaceitavelmente grande. Em uma jornada de 210 dias, os colonos da Mars One receberão uma dose de radiação igual a 386 +/- 63 mSv, levando em consideração os dados de medição mais recentes como padrão. A exposição ficará abaixo do limite superior das normas aceitas na carreira dos astronautas: nas agências espaciais europeias, russas e canadenses o limite é de 1000 mSv, na NASA - 600-1200 mSv, dependendo do sexo e da idade.

Abrigo de radiação na cápsula de trânsito marciana

No caminho para Marte, a tripulação será protegida de partículas solares pelo design da espaçonave. A tripulação receberá uma proteção total de blindagem de 10-15 g/cm² para todo o navio durante todo o voo. Em caso de erupções solares ou rajadas de radiação solar, essa triagem não será suficiente, e os astronautas, tendo recebido um sinal do controle dosimétrico de bordo e do sistema de alarme, aguardarão em uma parte mais protegida da nave. Um abrigo de radiação dedicado será cercado por um tanque de água, que fornecerá proteção adicional no nível de 40 g/cm². Os astronautas devem esperar rajadas de radiação solar em média uma vez a cada 2 meses - apenas cerca de 3 ou 4 durante todo o voo, com cada uma delas geralmente durando não mais do que alguns dias.

Radiação em Marte

A superfície marciana recebe mais radiação do que a da Terra, mas a radiação também é amplamente bloqueada. A exposição à radiação na superfície é de 30 µSv (microsieverts) por hora durante o mínimo solar, durante o máximo solar a dose equivalente cairá por um fator de dois. (PARA SEU ENTENDIMENTO: “Na Rússia, o requisito de garantir o cumprimento de uma dose efetiva anual de 1 mSv durante exames preventivos de raios-X médicos, inclusive durante exames médicos.” A dose média mundial de radiação de exames de raios-X acumulada per capita por ano é de 0,4 mSv , no entanto, em países com altos níveis de acesso a cuidados médicos (mais de um médico por 1000 habitantes), esse número sobe para 1,2 mSv.) Se os colonos passam cerca de três horas em três dias na superfície do Marte fora do complexo residencial, sua própria exposição à radiação será de 11 mSv por ano. Módulos de habitação Mars One serão cobertos com vários metros de solo, que fornecerá proteção confiável mesmo contra radiação cósmica galáctica. 5 metros de solo fornecerão proteção idêntica à atmosfera terrestre e equivalente a 1000 gr/cm² de blindagem. Com a ajuda de um sistema de previsão no abrigo dos módulos vivos, será possível evitar explosões de radiação solar.

Exposição total

Um voo de 210 dias resultaria em uma exposição de 386 +/- 63 mSv. Na superfície, os colonos receberão uma dose de radiação de 11 mSv por ano - no decorrer de suas atividades "ao ar livre". Isso significa que os colonos poderão passar cerca de sessenta anos em Marte antes de ultrapassar os limites adotados pela ESA em sua carreira como astronautas.

Neste lugar você pode se servir de um chá, então será mais interessante =)

Imagem estimada da formação da vida em Marte

...e a ​​visão de Marte após a terraformação:

Objetivos da colonização

Os seguintes são nomeados como objetivos para a colonização de Marte:
- Criação de uma base permanente para pesquisa científica do próprio Marte e seus satélites, no futuro - para o estudo do cinturão de asteróides e planetas distantes do Sistema Solar.
-Extração industrial de minerais valiosos.
-Resolver os problemas demográficos da Terra.
- "Berço da Humanidade" em caso de um cataclismo global na Terra.
O principal fator limitante é, em primeiro lugar, o custo extremamente alto de levar colonos e cargas para Marte.

No momento atual e no futuro próximo, obviamente, apenas o primeiro objetivo é relevante. Vários entusiastas da ideia de colonizar Marte acreditam que com grandes custos iniciais para organizar uma colônia no futuro, desde que seja alcançado um alto grau de autonomia e a organização da produção de alguns materiais e essenciais (principalmente oxigênio, água, alimentos) a partir de recursos locais, este caminho de condução da pesquisa será geralmente mais econômico do que enviar expedições de retorno ou criar estações-assentamentos para trabalhar de forma rotativa. Além disso, no futuro, Marte pode se tornar um campo de testes conveniente para a realização de experimentos científicos e técnicos em larga escala que são perigosos para a biosfera da Terra.

Quanto à extração de minerais, por um lado, Marte pode vir a ser bastante rico em recursos minerais e, devido à falta de oxigênio livre na atmosfera, é possível ter nele ricos depósitos de metais nativos, por outro por outro lado, no momento, o custo de entrega de mercadorias e organização da produção em um ambiente agressivo (uma atmosfera rarefeita imprópria para respirar e uma grande quantidade de poeira) é tão grande que nenhuma riqueza de depósitos garantirá o retorno da produção.

Para resolver os problemas demográficos, será necessário, em primeiro lugar, transferir a população da Terra em uma escala incomparável com as capacidades da tecnologia moderna (pelo menos milhões de pessoas), e em segundo lugar, garantir a total autonomia da colônia e da possibilidade de uma vida mais ou menos confortável na superfície do planeta, para o que exigirá a criação de uma atmosfera respirável, hidrosfera, biosfera e a solução de problemas de proteção contra radiação cósmica. Agora tudo isso pode ser considerado apenas especulativamente, como uma perspectiva para um futuro distante.

Adequação para o desenvolvimento

O dia marciano é 24 horas 39 minutos 35,244 segundos que fica muito perto da Terra.
A área da superfície de Marte é 28,4% da terra- um pouco menor do que a área terrestre na Terra (que é 29,2% de toda a superfície da Terra).
A inclinação do eixo de Marte ao plano da eclíptica é de 25,19 °, e a da Terra - 23,44 °. Como resultado, em Marte, como na Terra, há uma mudança de estações, embora demore quase o dobro do tempo, já que o marciano um ano é 1,88 vezes mais terreno.
Marte tem uma atmosfera. Embora tenha uma densidade de apenas 0,007 da Terra, oferece alguma proteção contra a radiação solar e cósmica, e também tem sido usada com sucesso para arrasto aerodinâmico em espaçonaves.
Estudos recentes da NASA confirmaram a presença de água em Marte. Assim, as condições em Marte parecem ser suficientes para sustentar a vida.
Os parâmetros do solo marciano (relação de pH, presença de elementos químicos necessários para as plantas e algumas outras características) são próximos aos da Terra, e teoricamente seria possível cultivar plantas em solo marciano.
A composição química dos minerais comuns em Marte é mais diversificada do que a de outros corpos celestes próximos à Terra. Segundo a corporação 4Frontiers, eles são suficientes para abastecer não apenas o próprio Marte, mas também a Lua, a Terra e o cinturão de asteroides.
Existem lugares na Terra onde as condições naturais são semelhantes às de Marte. No equador de Marte nos meses de verão é tão quente (+20°C) assim como na Terra. Também na Terra existem desertos semelhantes em aparência à paisagem marciana.

Diferenças com a Terra

A força da gravidade em Marte é aproximadamente 2,63 vezes menor do que na Terra (0,38 g). Ainda não se sabe se isso é suficiente para evitar os problemas de saúde que acompanham a ausência de peso.
A temperatura da superfície de Marte é muito menor do que a da Terra. A marca máxima é +30 °C (ao meio-dia no equador), a mínima é -123 °C (no inverno nos pólos). A temperatura da camada superficial da atmosfera é sempre abaixo de zero.
Ainda não foi encontrada água líquida na superfície de Marte.
Devido ao fato de Marte estar mais distante do Sol, a quantidade de energia solar que atinge sua superfície é de aproximadamente metade disso do que na Terra.
A órbita de Marte tem uma excentricidade maior, o que aumenta as flutuações anuais de temperatura e a quantidade de energia solar.
A pressão atmosférica em Marte é muito baixa para os humanos sobreviverem sem um traje de ar. Os alojamentos em Marte terão que ser equipados com câmaras de ar, como as instaladas em naves espaciais, que poderiam manter a pressão atmosférica da Terra.
A atmosfera marciana consiste principalmente de dióxido de carbono (95%). Portanto, apesar de sua baixa densidade, a pressão parcial de CO2 na superfície de Marte é 52 vezes maior do que na Terra, o que pode permitir sustentar a vegetação.
Marte tem dois satélites naturais, Fobos e Deimos. Eles são muito menores e mais próximos do planeta do que a Lua está da Terra. Esses satélites podem ser úteis para testar os meios de colonização de asteroides.
O campo magnético de Marte é cerca de 800 vezes mais fraco que o da Terra. Juntamente com uma atmosfera rarefeita (centenas de vezes em comparação com a Terra), isso aumenta a quantidade de radiação ionizante que atinge sua superfície.
A descoberta pela espaçonave Phoenix, que pousou perto do Pólo Norte de Marte em 2008, de percloratos no solo de Marte põe em dúvida a possibilidade de cultivar plantas terrestres no solo marciano sem experimentos adicionais ou sem solo artificial.
A radiação de fundo em Marte é 2,2 vezes maior do que a radiação de fundo na Estação Espacial Internacional e está se aproximando dos limites de segurança estabelecidos para os astronautas.
A água, devido à baixa pressão, ferve em Marte já a uma temperatura de +10 ° C. Em outras palavras água do gelo, ignorando o estado líquido, imediatamente se transforma em vapor.

Acessibilidade principal

O tempo de voo da Terra a Marte (com as tecnologias atuais) é de 259 dias em uma semi-elipse e 70 dias em uma parábola. Em princípio, a entrega a Marte dos equipamentos e suprimentos mínimos necessários para o período inicial de existência de uma pequena colônia não ultrapassa as capacidades da tecnologia espacial moderna, levando em consideração desenvolvimentos promissores, cujo período de implementação é estimado em uma a duas décadas. No momento, o problema fundamental não resolvido é a proteção contra a radiação durante o voo; se for resolvido, o voo em si (especialmente se for realizado “em uma direção”) é bastante real, embora exija o investimento de enormes recursos financeiros e a solução de uma série de questões científicas e técnicas de várias escalas.

Ao mesmo tempo, deve-se notar que a "janela inicial" para o vôo entre os planetas se abre uma vez a cada 26 meses. Levando em conta o tempo do voo, mesmo nas condições mais ideais (a localização bem-sucedida dos planetas e a disponibilidade de um sistema de transporte em estado de prontidão), é claro que, ao contrário das estações próximas à Terra ou de uma base lunar , uma colônia marciana, em princípio, não poderá receber assistência operacional da Terra ou evacuar para a Terra no caso de uma situação de emergência que não possa ser tratada por conta própria. Como resultado do exposto, apenas para sobreviver em Marte, uma colônia deve ter um período de autonomia garantido de pelo menos três anos terrestres. Levando em conta a possibilidade durante este período de uma variedade de situações de emergência, acidentes com equipamentos, desastres naturais, fica claro que, para garantir a sobrevivência, a colônia deve ter uma reserva significativa de equipamentos, capacidades de produção em todos os ramos de sua própria indústria e, mais importante, as capacidades de geração de energia, assim como toda a produção, e todo o suporte de vida da colônia serão criticamente dependentes da disponibilidade de eletricidade em quantidades suficientes.

condições de vida

Sem equipamento de proteção, uma pessoa não poderá viver na superfície de Marte nem por alguns minutos. No entanto, em comparação com as condições de Mercúrio e Vênus quentes, os planetas exteriores frios e a Lua e asteróides sem atmosfera, as condições em Marte são muito mais habitáveis. Na Terra, existem esses lugares explorados pelo homem, em que as condições naturais são em muitos aspectos semelhantes às marcianas. A pressão atmosférica da Terra a 34.668 metros - o ponto mais alto alcançado por um balão com uma tripulação a bordo (4 de maio de 1961) - é aproximadamente o dobro da pressão máxima na superfície de Marte.

Estudos recentes mostram que Marte tem depósitos significativos, mas diretamente acessíveis, de gelo de água, o solo é, em princípio, adequado para o cultivo de plantas e há uma quantidade bastante grande de dióxido de carbono na atmosfera. Tudo isso permite contar (com energia suficiente) na possibilidade de produzir alimentos vegetais, além de extrair água e oxigênio dos recursos locais, o que reduz significativamente a necessidade de tecnologias de suporte à vida em circuito fechado que seriam necessárias no Lua, asteróides ou em um planeta remoto, da Terra à estação espacial.


Principais dificuldades

Os principais perigos que aguardam os astronautas durante o voo para Marte e permanência no planeta são os seguintes:
- alto nível de radiação cósmica.
- fortes flutuações de temperatura sazonais e diárias.
- perigo de meteoro.
- baixa pressão atmosférica.
- poeira com alto teor de percloratos e gesso.
- a maior complexidade de desembarque na superfície, incluindo pelo menos quatro etapas obrigatórias:

frenagem do motor antes da reentrada
frenagem atmosférica
frenagem do motor atmosférica
pousando em enormes airbags complexos ou usando um guindaste exclusivo

Possíveis problemas fisiológicos enquanto em Marte para a tripulação serão os seguintes:
-estresse;
-adaptação à gravidade marciana;
- instabilidade ortostática após o pouso no planeta;
- violações da atividade dos sistemas sensoriais;
- distúrbios do sono;
- diminuição da capacidade de trabalho;
-alterações no metabolismo;
-efeitos negativos da exposição à radiação cósmica.

Principais tarefas para terraformação de Marte

Um aumento na pressão atmosférica a um nível em que a água poderia existir na forma líquida é uma condição necessária para a criação de uma biosfera do tipo terrestre. Isso também reduzirá drasticamente o perigo para as pessoas, pois permitirá abandonar os trajes espaciais, substituindo-os por um traje de compensação de alta altitude e um aparelho de oxigênio (com a pressão na superfície de Marte, em caso de danos graves à concha do traje espacial ou à despressurização do abrigo, uma pessoa praticamente não tem chance de salvação).
Um aumento da temperatura na parte equatorial do planeta para +10° - +20°С (usando o efeito estufa criado por compostos de perfluorocarbono).
Criação de um análogo da camada de ozônio para proteção contra radiação ultravioleta.
Criação da biosfera.
Fortalecimento do campo magnético do planeta.
Criação e manutenção de condições para operação de terraformadores.
Seleção humana para a capacidade de se adaptar às condições de Marte.

Colapso controlado na superfície de Marte de um cometa, um asteróide do Cinturão Principal (por exemplo, Ceres) ou um dos satélites de Júpiter, a fim de aquecer a atmosfera e reabastecê-la com água e gases.

Ceres no canto inferior esquerdo

O lançamento de um corpo maciço, um asteróide do Cinturão Principal (por exemplo, Vesta) na órbita do satélite de Marte, a fim de ativar o efeito do "dínamo" planetário e fortalecer o próprio campo magnético de Marte.

Vesta, eixo de 530 km de diâmetro,

voa ao redor do sol entre Marte e Júpiter no Cinturão de Asteróides

Alterando o campo magnético com a ajuda de colocar um anel ao redor do planeta de um condutor ou supercondutor com conexão a uma poderosa fonte de energia.
Explosão nas calotas polares de várias bombas nucleares. A desvantagem do método é a possível contaminação radioativa da água liberada.
A colocação de satélites artificiais na órbita de Marte, capazes de coletar e focar a luz solar na superfície do planeta para aquecê-la.
Colonização da superfície por arqueobactérias e outros extremófilos, inclusive geneticamente modificados, para liberar as quantidades necessárias de gases de efeito estufa ou obter as substâncias necessárias em grandes volumes das já disponíveis no planeta. Em abril de 2012, o Centro Aeroespacial Alemão fez um relatório que nas condições de laboratório do Laboratório de Simulação de Marte, alguns tipos de líquens e cianobactérias se adaptaram após 34 dias de residência e mostraram a possibilidade de fotossíntese.
Os métodos de influência associados ao lançamento em órbita ou à queda de um asteroide exigem cálculos completos destinados a estudar esse impacto no planeta, sua órbita, velocidade de rotação e muito mais.

Deve-se notar que quase todas as ações acima para terraformar Marte no momento nada mais são do que "experiências de pensamento", pois na maioria das vezes elas não dependem de nenhuma tecnologia existente na realidade e pelo menos minimamente comprovada, e em termos de custos energéticos aproximados são muitas vezes superiores às possibilidades da humanidade moderna. Por exemplo, para criar pressão suficiente pelo menos para crescer em campo aberto, sem vedação, as plantas mais despretensiosas, é necessário aumentar a massa disponível da atmosfera marciana em 5 a 10 vezes, ou seja, entregar a Marte ou evaporar de sua superfície uma massa da ordem de 1017-1018 kg. É fácil calcular que, por exemplo, a evaporação de tal quantidade de água exigirá aproximadamente 2,25 * 1012 TJ, o que é mais de 4500 vezes maior do que todo o consumo anual de energia moderno na Terra.

Comunicação com a Terra

Para se comunicar com potenciais colônias, pode-se usar a comunicação por rádio, que tem um atraso de 3 a 4 minutos em cada direção durante a aproximação dos planetas (que se repete a cada 780 dias) e cerca de 20 minutos. na distância máxima dos planetas. O atraso dos sinais de Marte para a Terra e vice-versa é devido à velocidade da luz. No entanto, o uso de ondas eletromagnéticas (incluindo ondas de luz) não permite manter a comunicação direta com a Terra (sem um satélite de retransmissão) quando os planetas estão em pontos opostos de suas órbitas em relação ao Sol.

Possíveis locais para colônias fundadoras

Os melhores lugares para uma colônia gravitam em direção ao equador e planícies. Em primeiro lugar é:

A depressão de Hellas tem uma profundidade de 8 km, e em seu fundo a pressão é a mais alta do planeta, devido a que esta área tem o menor nível de fundo de raios cósmicos em Marte.

você pode clicar na imagem abaixo =)


-Vale Marinera - não tão profundo quanto a depressão de Hellas, mas possui as temperaturas mínimas mais altas do planeta, o que amplia a escolha de materiais estruturais.

Mariner Valley, 4500 km de comprimento, 210 de largura e quase 11 km de profundidade

No caso da terraformação, o primeiro corpo de água aberto aparecerá no Mariner Valley.

Colônia (previsão)

Visão estimada da futura colônia em Marte


Embora até agora o desenho das colônias marcianas não tenha ido além de esboços, por razões de proximidade com o equador e alta pressão atmosférica, elas geralmente são planejadas para serem estabelecidas em diferentes locais do Vale do Mariner. Quaisquer que sejam as alturas que o transporte espacial alcance no futuro, as leis de conservação da mecânica determinam o alto custo da entrega de mercadorias entre a Terra e Marte e limitam os períodos de vôos vinculando-os a confrontos planetários.

O alto preço de entrega e os períodos entre voos de 26 meses determinam os requisitos:
Autossuficiência garantida de três anos da colônia (10 meses adicionais para voo e pedidos). Isso pode ser feito apenas acumulando estruturas e materiais no território da futura colônia antes da chegada inicial das pessoas.
Produção na colônia de materiais básicos estruturais e consumíveis a partir de recursos locais.
Isso significa a necessidade de criar cimento, tijolo, concreto armado, produção de ar e água, bem como a implantação de metalurgia ferrosa, serralheria e estufas. Economizar comida exigirá o vegetarianismo. A provável ausência de materiais de coque em Marte exigiria a redução direta de óxidos de ferro por hidrogênio eletrolítico - e, consequentemente, a produção de hidrogênio. Tempestades de poeira marcianas podem tornar a energia solar inutilizável por meses, o que, na ausência de combustíveis naturais e oxidantes, torna a única confiável, no momento, apenas a energia nuclear. A produção em larga escala de hidrogênio e cinco vezes a quantidade de deutério no gelo de Marte em comparação com a da Terra levará ao barateamento da água pesada, o que tornará os reatores nucleares de água pesada os mais eficientes e econômicos para a mineração de urânio em Marte .

Alta produtividade científica ou econômica da colônia. A semelhança de Marte com a Terra determina a grande valor de Marte para a geologia, e na presença de vida - para a biologia. A rentabilidade econômica da colônia só é possível quando grandes e ricas jazidas de ouro, platinóides ou pedras preciosas são descobertas.
A primeira expedição ainda deve explorar cavernas convenientes, adequadas para vedação e bombeamento de ar para o assentamento em massa das cidades pelos construtores. A habitação de Marte começará sob sua superfície.

O propósito da colônia não pode ser considerado apenas o benefício econômico dos acionistas, mas também o caminho para a vida eterna de toda a civilização. E quanto mais cedo a humanidade decidir colonizar o espaço, mais cedo todo o universo será dominado.
Outra ação das colônias de grutas em Marte será na consolidação dos terráqueos, na ascensão da consciência global na Terra, na sincronização planetária.

A imagem física do homem renascimento de um colono é um corpo ressecado pela tripla perda de peso, alívio de massa esquelética e muscular. Mudança na marcha, forma de movimento. Perigo de ganho de peso. Mudar a dieta para reduzir a comida.
A nutrição dos colonos pode mudar para ácido lático, um produto de vacas em pastagens hidropônicas locais dispostas em minas.

Compilado de artigos do seu wiki favorito, ilustrações retiradas de sites da Internet.

Novamente para o desenvolvimento - a velocidade de leitura de um adulto é de 120 a 150 palavras por minuto. O artigo tem 4030 palavras.

Os seguintes são nomeados como objetivos para a colonização de Marte:

• Criação de uma base permanente para pesquisa científica do próprio Marte e seus satélites, no futuro - para o estudo do cinturão de asteróides e planetas distantes do Sistema Solar.
• Extração industrial de minerais valiosos.
• Resolvendo os problemas demográficos da Terra.
• O objetivo principal é criar o "Berço da Humanidade" em caso de um cataclismo global na Terra.

O principal fator limitante é, em primeiro lugar, o custo extremamente alto do transporte de colonos e cargas para Marte.

No momento atual e no futuro próximo, obviamente, apenas o primeiro objetivo é relevante. Vários entusiastas da ideia de colonização de Marte acreditam que com grandes custos iniciais para organizar uma colônia no futuro, desde que seja alcançado um alto grau de autonomia e a produção de alguns materiais e essenciais (principalmente oxigênio, água, alimentos alimentos) a partir de recursos locais é organizado, esse caminho de condução da pesquisa será geralmente mais econômico do que enviar expedições de retorno ou criar assentamentos-estações para trabalhar em regime de rodízio. Além disso, no futuro, Marte pode se tornar um campo de testes conveniente para experimentos científicos e técnicos em larga escala que são perigosos para a biosfera da Terra.

Quanto à mineração, por um lado, Marte pode ser bastante rico em recursos minerais e, devido à falta de oxigênio livre na atmosfera, é possível ter ricos depósitos de metais nativos, por outro lado , no momento, o custo de entrega de mercadorias e organização da produção em um ambiente agressivo (uma atmosfera rarefeita imprópria para respirar e uma grande quantidade de poeira) é tão grande que nenhuma riqueza de depósitos garantirá o retorno da produção.

Para resolver os problemas demográficos, será necessário, em primeiro lugar, transferir a população da Terra em uma escala incomparável com as capacidades da tecnologia moderna (pelo menos milhões de pessoas), e em segundo lugar, garantir a total autonomia da colônia e da possibilidade de uma vida mais ou menos confortável na superfície do planeta, para o que exigirá a criação de uma atmosfera respirável, hidrosfera, biosfera e a solução de problemas de proteção contra radiação cósmica. Agora tudo isso pode ser considerado apenas especulativamente, como uma perspectiva para um futuro distante.

Adequação para o desenvolvimento

semelhança com a terra

Diferenças

• A força da gravidade em Marte é aproximadamente 2,63 vezes menor do que na Terra (0,38 g). Ainda não se sabe se isso é suficiente para evitar os problemas de saúde que acompanham a ausência de peso.
• A temperatura da superfície de Marte é muito menor do que a da Terra. A marca máxima é +30 °C (ao meio-dia no equador), a mínima é -123 °C (no inverno nos pólos). A temperatura da camada superficial da atmosfera é sempre abaixo de zero.
• Devido ao fato de Marte estar mais distante do Sol, a quantidade de energia solar que atinge sua superfície é cerca de metade da da Terra.
• A órbita de Marte tem uma excentricidade maior, o que aumenta as flutuações anuais de temperatura e a quantidade de energia solar.
• A pressão atmosférica em Marte é muito baixa para os humanos sobreviverem sem um traje de ar. Os alojamentos em Marte terão que ser equipados com câmaras de ar, semelhantes às instaladas em naves espaciais, que poderiam manter a pressão atmosférica da Terra.
• A atmosfera marciana consiste principalmente de dióxido de carbono (95%). Portanto, apesar de sua baixa densidade, a pressão parcial de CO 2 na superfície de Marte é 52 vezes maior do que na Terra, o que pode permitir a manutenção da vegetação.
• Marte tem dois satélites naturais, Fobos e Deimos. Eles são muito menores e mais próximos do planeta do que a Lua está da Terra. Esses satélites podem ser úteis [ ] ao verificar os meios de colonização asteróides.
• O campo magnético de Marte é cerca de 800 vezes mais fraco que o da Terra. Juntamente com uma atmosfera rarefeita (em 100-160 vezes em comparação com a Terra), isso aumenta significativamente a quantidade de radiação ionizante que atinge sua superfície. O campo magnético de Marte não é capaz de proteger os organismos vivos da radiação cósmica e a atmosfera (sujeita à sua restauração artificial) da dispersão pelo vento solar.
• A descoberta pela espaçonave Phoenix, que pousou perto do Pólo Norte de Marte em 2008, de percloratos no solo de Marte põe em dúvida a possibilidade de cultivar plantas terrestres no solo marciano sem experimentos adicionais ou sem solo artificial.
• O fundo de radiação em Marte é 2,2 vezes maior do que o fundo de radiação na Estação Espacial Internacional e está se aproximando dos limites de segurança estabelecidos para os astronautas.
• A água, devido à baixa pressão, ferve em Marte já a uma temperatura de +10 ° C. Em outras palavras, a água do gelo, quase ignorando a fase líquida, rapidamente se transforma em vapor.

Acessibilidade principal

O tempo de voo da Terra a Marte (com a tecnologia atual) é de 259 dias em uma semi-elipse e 70 dias em uma parábola. Em princípio, a entrega a Marte dos equipamentos e suprimentos mínimos necessários para o período inicial de existência de uma pequena colônia não ultrapassa as capacidades da tecnologia espacial moderna, levando em consideração desenvolvimentos promissores, cujo período de implementação é estimado em uma a duas décadas. No momento, o problema fundamental não resolvido é a proteção contra a radiação durante o voo; se for resolvido, o voo em si (especialmente se for realizado “em uma direção”) é bastante real, embora exija o investimento de enormes recursos financeiros e a solução de uma série de questões científicas e técnicas de várias escalas.

Ao mesmo tempo, deve-se notar que a "janela de lançamento" para um voo entre os planetas abre uma vez a cada 26 meses. Levando em conta o tempo de voo, mesmo nas condições mais ideais (a localização bem-sucedida dos planetas e a disponibilidade de um sistema de transporte em estado de prontidão), é claro que, ao contrário das estações próximas à Terra ou de uma base lunar, um A colônia marciana, em princípio, não poderá receber assistência operacional da Terra ou evacuar para a Terra no caso de uma situação de emergência que não possa ser tratada por conta própria. Como consequência do exposto, apenas para sobreviver em Marte, uma colônia deve ter um período garantido de autonomia de pelo menos três anos terrestres. Tendo em conta a possibilidade de ocorrência durante este período de uma variedade de situações de emergência, falhas de equipamentos, desastres naturais, fica claro que para garantir a sobrevivência, a colônia deve ter uma reserva significativa de equipamentos, capacidades de produção em todos os ramos de sua própria indústria e, mais importante, capacidades de geração de energia, uma vez que toda a produção e todo o suporte de vida da colônia serão fortemente dependentes da disponibilidade de eletricidade em quantidade suficiente.

condições de vida

Sem equipamento de proteção, uma pessoa não poderá viver na superfície de Marte nem por alguns minutos. No entanto, em comparação com as condições de Mercúrio e Vênus quentes, os planetas exteriores frios e a Lua e asteróides sem atmosfera, as condições em Marte são muito mais habitáveis. Na Terra, existem esses lugares explorados pelo homem, em que as condições naturais são em muitos aspectos semelhantes às marcianas. A pressão atmosférica da Terra a 34.668 metros - o ponto mais alto alcançado por um balão com uma tripulação a bordo (4 de maio) - é aproximadamente o dobro da pressão máxima na superfície de Marte.

Os resultados de estudos recentes mostram que Marte possui depósitos significativos e ainda assim diretamente acessíveis de gelo de água, o solo, em princípio, é adequado para o cultivo de plantas e há uma quantidade bastante grande de dióxido de carbono na atmosfera. Tudo isso em conjunto permite contar (se houver energia suficiente) com a possibilidade de produzir alimentos vegetais, além de extrair água e oxigênio de recursos locais, o que reduz significativamente a necessidade de tecnologias de suporte à vida em circuito fechado que seriam necessárias na Lua, asteróides ou em um planeta remoto, da Terra a uma estação espacial.

Principais dificuldades

Os principais perigos que aguardam os astronautas durante o voo para Marte e permanência no planeta são os seguintes:

Possíveis problemas fisiológicos enquanto em Marte para a tripulação serão os seguintes:

Maneiras de Terraformar Marte

Principais tarefas

Maneiras

• Um colapso controlado na superfície de Marte de um cometa, um grande ou muitos pequenos asteróides gelados do Cinturão Principal ou um dos satélites de Júpiter, a fim de aquecer a atmosfera e reabastecê-la com água e gases.
• O lançamento de um corpo maciço, um asteróide do Cinturão Principal (por exemplo, Ceres) na órbita do satélite de Marte, a fim de ativar o efeito do "dínamo" planetário e fortalecer o próprio campo magnético de Marte.
• Alterando o campo magnético com a ajuda de colocar um anel ao redor do planeta de um condutor ou supercondutor com conexão a uma poderosa fonte de energia. Jim Green, diretor do departamento de ciências da NASA, acredita que o campo magnético natural de Marte não pode ser restaurado, de qualquer forma, agora ou mesmo em um futuro muito distante, a humanidade não pode arcar com isso. Mas você pode criar um campo artificial. É verdade, não em Marte em si, mas próximo a ele. Falando sobre "O Futuro do Ambiente de Marte para Pesquisa e Ciência" no Workshop Planetary Science Vision 2050, Greene propôs a criação de um escudo magnético. Este escudo, Mars L1, conforme concebido pelos autores do projeto, fechará Marte do vento solar e o planeta começará a restaurar sua atmosfera. Está planejado colocar o escudo entre Marte e o Sol, onde estaria em uma órbita estável. Está planejado criar um campo usando um enorme dipolo ou dois ímãs iguais e com cargas opostas.
• Explosão nas calotas polares de várias bombas nucleares. A desvantagem do método é a contaminação radioativa da água liberada.
• A colocação de satélites artificiais na órbita de Marte, capazes de coletar e focar a luz solar na superfície do planeta para aquecê-la.
• Colonização da superfície por arqueobactérias (ver archaea) e outros extremófilos, inclusive os geneticamente modificados, para liberar as quantidades necessárias de gases de efeito estufa ou obter as substâncias necessárias em grandes volumes das já existentes no planeta. Em abril, o Centro Alemão de Aviação e Cosmonáutica divulgou que, nas condições laboratoriais do Laboratório de Simulação de Marte, alguns tipos de líquens e cianobactérias se adaptaram após 34 dias de residência e mostraram a possibilidade de fotossíntese.

Os métodos de influência associados ao lançamento ou queda de um asteroide exigem cálculos completos destinados a estudar esse impacto no planeta, sua órbita, velocidade de rotação e muito mais.

Um problema sério no caminho da colonização de Marte é a falta de um campo magnético que proteja contra a radiação solar. Para uma vida plena em Marte, um campo magnético é indispensável.

Deve-se notar que quase todas as ações acima para terraformar Marte no momento nada mais são do que "experiências de pensamento", pois na maioria das vezes elas não dependem de nenhuma tecnologia existente na realidade e pelo menos minimamente comprovada, e em termos de custos energéticos aproximados são muitas vezes superiores às possibilidades da humanidade moderna. Por exemplo, para criar pressão suficiente pelo menos para crescer em campo aberto, sem vedação, as plantas mais despretensiosas, é necessário aumentar a massa disponível da atmosfera marciana em 5-10 vezes, ou seja, entregar a Marte ou evaporar de sua superfície uma massa da ordem de 10 17 - 10 18 kg. É fácil calcular que, por exemplo, serão necessários aproximadamente 2,25 10 12 TJ para evaporar tal quantidade de água, que é mais de 4.500 vezes maior do que todo o consumo anual de energia moderno na Terra (ver).

Radiação

Voo tripulado para Marte

Construir uma nave espacial para voar para Marte é uma tarefa difícil. Um dos principais problemas é a proteção dos astronautas dos fluxos de partículas de radiação solar. Várias formas de resolver este problema são propostas, por exemplo, a criação de materiais especiais de proteção para o casco ou mesmo o desenvolvimento de um escudo magnético similar em mecanismo de ação a um planetário.

Marte Um

"Mars One" é um projeto privado de angariação de fundos dirigido por Bass Lansdorp que envolve voar para Marte, estabelecer uma colônia em sua superfície e transmitir tudo o que acontece na televisão.

Inspiração Marte

A Inspiration Mars Foundation é uma organização americana sem fins lucrativos (fundação) fundada por Dennis Tito, que planeja enviar uma expedição tripulada para voar ao redor de Marte em janeiro de 2018.

nave centenária

"Nave espacial do centenário" (Eng. Cem Anos Starship) - um projeto cujo objetivo geral é preparar uma expedição a um dos sistemas planetários vizinhos dentro de um século. Um dos elementos de preparação é a implementação do projeto de enviar irrevogavelmente pessoas a Marte para colonizar o planeta. O projeto é desenvolvido desde 2010 pelo Ames Research Center - um dos principais laboratórios científicos da NASA. A ideia principal do projeto é enviar pessoas a Marte para que elas estabeleçam uma colônia lá e continuem a viver nessa colônia sem retornar à Terra. A recusa em retornar levará a uma redução significativa no custo do voo, será possível levar mais carga e tripulação. Novos voos levarão novos colonos e reabastecerão seus suprimentos. A possibilidade de um voo de volta só aparecerá quando a colônia, por si só, puder organizar a produção de uma quantidade suficiente dos itens e materiais necessários a partir de recursos locais no local (em primeiro lugar, estamos falando de combustível e suprimentos de oxigênio, água e alimentos).

Comunicação com a Terra

Para se comunicar com potenciais colônias, pode-se usar a comunicação por rádio, que tem um atraso de 3-4 minutos em cada direção durante a aproximação máxima dos planetas (que se repete a cada 780 dias) e cerca de 20 minutos na remoção máxima dos planetas; veja Configuração  (astronomia). O atraso dos sinais de Marte para a Terra e vice-versa é devido à velocidade da luz. No entanto, o uso de ondas eletromagnéticas (incluindo ondas de luz) não permite manter a comunicação direta com a Terra (sem um satélite de retransmissão) quando os planetas estão em pontos opostos de suas órbitas em relação ao Sol.

Possíveis locais para colônias fundadoras

Os melhores lugares para uma colônia gravitam em direção ao equador e planícies. Em primeiro lugar é:

• Depressão de Hellas - tem uma profundidade de 8 km, e em seu fundo a pressão é a mais alta do planeta, devido a que nesta área o nível mais baixo de fundo de raios cósmicos em Marte [ ] .
• O vale de Marinera não é tão profundo quanto a depressão de Hellas, mas possui as temperaturas mínimas mais altas do planeta, o que amplia a escolha de materiais estruturais [ ] .

No caso da terraformação, o primeiro corpo de água aberto aparecerá no Mariner Valley.

Colônia (previsão)

Embora até agora o desenho das colônias marcianas não tenha ido além de esboços, por razões de proximidade com o equador e alta pressão atmosférica, elas geralmente são planejadas para serem estabelecidas em diferentes locais do Vale do Mariner. Quaisquer que sejam as alturas que o transporte espacial alcance no futuro, as leis de conservação da mecânica determinam o alto custo de entrega de mercadorias entre a Terra e Marte e limitam os períodos de voos, vinculando-os a confrontos planetários.

O alto preço de entrega e os períodos entre voos de 26 meses determinam os requisitos:

• Autossuficiência garantida de três anos da colônia (10 meses adicionais para voo e pedidos). Isso só é possível se estruturas e materiais forem acumulados no território da futura colônia antes da chegada inicial das pessoas.
• Produção na colônia de materiais básicos estruturais e consumíveis a partir de recursos locais.

Isso significa a necessidade de criar indústrias de cimento, tijolo, concreto armado, ar e água, bem como a implantação de metalurgia ferrosa, serralheria e estufas. Economizar alimentos exigirá o vegetarianismo [ ] . A provável ausência de materiais de coque em Marte exigiria a redução direta de óxidos de ferro por hidrogênio eletrolítico - e, consequentemente, a produção de hidrogênio. Tempestades de poeira marcianas podem tornar a energia solar inutilizável por meses, o que, na ausência de combustíveis naturais e oxidantes, torna a única confiável, no momento, apenas a energia nuclear. A produção em larga escala de hidrogênio e um conteúdo cinco vezes maior de deutério no gelo de Marte em comparação com o da Terra levará ao barateamento da água pesada, que, ao minerar urânio em Marte, tornará os reatores nucleares de água pesada os mais eficientes e custo-beneficio.

• Alta produtividade científica ou econômica da colônia. A semelhança de Marte com a Terra determina o grande valor de Marte para a geologia e na presença de vida - para a biologia. A rentabilidade econômica da colônia só é possível quando grandes e ricas jazidas de ouro, platinóides ou pedras preciosas são descobertas.
• A primeira expedição ainda deve explorar cavernas convenientes, adequadas para selar e bombear ar para o assentamento em massa das cidades pelos construtores. A habitação de Marte começará sob sua superfície.
• Outro efeito provável da criação de colônias de grutas em Marte pode ser a consolidação dos terráqueos, o aumento da consciência global na Terra; sincronização planetária.
• A imagem física do renascimento de um colono é um corpo “seco” da tripla perda de peso, o esqueleto e a massa muscular ficam mais leves. Mudança na marcha, forma de movimento. Há também o perigo de ganhar excesso de peso. Existe a possibilidade de mudar a dieta no sentido de reduzir a ingestão de alimentos.
• A dieta dos colonos pode mudar para ácido lático, produtos de vaca de pastagens hidropônicas locais dispostas nas minas.

Crítica

Além dos principais argumentos para criticar a ideia de colonização espacial humana (ver Colonização espacial), há objeções específicas a Marte:

• A colonização de Marte não é uma forma eficaz de resolver quaisquer problemas enfrentados pela humanidade, que podem ser considerados como os objetivos dessa colonização. Nada de valioso ainda foi descoberto em Marte que justifique o risco para as pessoas e os custos de organizar a extração e o transporte, e ainda existem enormes territórios desabitados para colonização na Terra, cujas condições são muito mais favoráveis ​​​​do que em Marte, e o cujo desenvolvimento custará muito mais barato, incluindo a Sibéria, vastas extensões de desertos equatoriais e até mesmo todo o continente - a Antártida. Quanto à exploração de Marte em si, é mais econômico realizá-la usando robôs.
• Como um dos principais argumentos contra a colonização de Marte, um argumento é feito sobre seu recurso extremamente pequeno de elementos-chave necessários para a vida (principalmente hidrogênio, nitrogênio, carbono). No entanto, à luz de estudos recentes que descobriram em Marte, em particular, enormes reservas de água gelada, pelo menos em termos de hidrogênio e oxigênio, a questão é removida.
• As condições na superfície de Marte exigem o desenvolvimento de projetos inovadores de sistemas de suporte de vida para a vida nele. Mas como não são encontradas condições próximas o suficiente das condições marcianas na superfície da Terra, não é possível testá-las experimentalmente. Isso, em alguns aspectos, põe em questão o valor prático da maioria deles.
• Além disso, a influência a longo prazo da gravidade marciana nas pessoas não foi estudada (todos os experimentos foram realizados em um ambiente com gravidade da Terra ou sem gravidade). O grau de influência da gravidade na saúde humana quando muda de leveza para 1g não foi estudado. Um experimento (“Mars Gravity Biosatélite”) em camundongos está planejado para ser realizado na órbita da Terra para estudar o efeito da força da gravidade marciana (0,38g) no ciclo de vida dos mamíferos.
• A segunda velocidade cósmica de Marte - 5 km/s - é bastante alta, embora seja a metade da da Terra, o que, com o atual nível de tecnologia espacial, impossibilita atingir um nível de equilíbrio para a colônia devido à exportação de materiais. No entanto, a densidade da atmosfera, a forma (o raio da montanha é de cerca de 270 km) e a altura (21,2 km da base) do Monte Olimpo permitem o uso de vários tipos de aceleradores de massa eletromagnéticos (uma catapulta eletromagnética ou um maglev, ou um canhão Gauss, etc.) para remover a carga para o espaço. A pressão atmosférica no topo do Monte Olimpo é apenas 2% da pressão característica do nível médio da superfície marciana. Considerando que a pressão na superfície de Marte é inferior a 0,01 atmosfera, a rarefação do meio no topo do Olimpo é quase a mesma do vácuo do espaço.
• O fator psicológico também causa preocupação. A duração do voo para Marte e a vida futura das pessoas em um espaço confinado podem se tornar sérios obstáculos ao desenvolvimento do planeta.
• Alguns estão preocupados com a possível "poluição" do planeta por formas de vida terrestre. A questão da existência (no presente ou no passado) de vida em Marte ainda não foi resolvida.
• Até o momento, não há tecnologia para obtenção de silício técnico sem o uso de carvão vegetal, bem como tecnologia para produção de silício semicondutor sem uso técnico. Isso significa enormes dificuldades com a produção de células solares em Marte. Não há outra tecnologia para obtenção de silício técnico, pois a tecnologia a carvão é a mais barata em termos de barateamento desse material e custo de energia. Em Marte, é possível usar a redução metalotérmica do silício de seu dióxido de magnésio para silício de magnésio, seguida pela decomposição do silício com ácido clorídrico ou acético para produzir monossilano gasoso SiH4, que pode ser purificado de impurezas de várias maneiras, e então decomposto em hidrogênio e silício puro.
• Estudos recentes em camundongos mostraram que a exposição prolongada à ausência de peso (espaço) causa alterações degenerativas no fígado, bem como sintomas de diabetes. Os humanos experimentaram sintomas semelhantes depois de retornar da órbita, mas as causas desse fenômeno eram desconhecidas.

Em arte

• Canção soviética “As macieiras florescerão em Marte” (música de V. Muradeli, letra de E. Dolmatovsky).
• "Residence - Mars" (Eng. Living on Mars) é um filme de ciência popular filmado pela National Geographic em 2009.
• A música de Otto Dix - Utopia também tem uma referência ("...E as macieiras florescerão em Marte, como na Terra...")
• A música do artista Noize MC - "É legal em Marte".
• No filme de ficção científica de 1990 Total Recall, a história se passa em Marte.
• Canção de David Bowie - "Life on Mars", também de Ziggy Stardust (Eng. Ziggy Stardust) é um personagem fictício criado por David Bowie e é a peça central de seu álbum conceitual de glam rock "A Ascensão e Queda de Ziggy Stardust e as Aranhas De Marte".
• Ray Bradbury - As Crônicas Marcianas.
• Isaac Asimov - série Lucky Starr. Livro 1 - "David Starr, Space Ranger".
• O filme "Planeta Vermelho" conta sobre o início da terroformação de Marte para salvar os terráqueos.
• Em Marte colonizado, ocorre o OVA Armitage III.
• O processo de colonização e (no segundo caso) terraformação de Marte é dedicado aos jogos de RPG de mesa "Mars Colony" e "Mars: New Air".
• A terraformação e colonização de Marte é o cenário principal para os eventos da trilogia marciana de Kim Stanley Robinson.
• Uma série de livros de Edgar Burroughs sobre o mundo de fantasia de Marte.
• Na série de televisão britânica Doctor Who na série Waters of Mars na superfície de Marte, a primeira colônia foi desenvolvida na cratera Gusev "Bowie Base One".
• O conto de ficção científica de Harry Harrison, "Training Flight", fala da primeira missão tripulada a Marte. É dada especial atenção ao estado psicológico de uma pessoa que fica em um ambiente fechado e desconfortável.
• O romance de Andy Weir, The Martian, conta a história de uma luta de um ano e meio pela vida de um astronauta deixado sozinho em Marte. Em 2015, foi lançada uma adaptação cinematográfica desta obra.
• John Carter é uma aventura de ação e fantasia dirigida por Andrew Stanton, baseada no livro Princess of Mars de Edgar Rice Burroughs.
• "The Martian" - filme do diretor