колонизировать марс что это
Колонизация Марса
Вопрос о покорении других миров интересует людей уже достаточно продолжительное время. Им стали задаваться не только тогда, когда человечество обеспокоилось возможным перенаселением планеты. Мысль о колонизации других планет звучала задолго до этого в различных фантастических романах. Но, если раньше она была лишь плодом воображения писателей, то сегодня колонизация другой планеты – это конкретная цель, в достижении которой участвует огромное количество людей по всему миру. Вам наверняка известны планы Илона Маска по колонизации марса на ближайшие сто лет. Если нет, обязательно ознакомьтесь, ведь некоторые из них уже были исполнены или выполняются прямо сейчас. Помимо того, что разрабатываются способы выживания людей на современном Марсе, учеными придумываются и методы терраформирования Красной планеты. Это позволит создать там условия для жизни, примерно такие же, как на Земле. Также создаются пилотируемые корабли, которые не только позволят людям слетать на Красную планету, но и вернуться. Так как же будет происходить колонизация Марса и зачем вообще все это нужно? Узнаете прямо сейчас.
Зачем нужна колонизация Марса
Главная причина – перенаселение нашей родной планеты. Численность населения неуклонно растет, поэтому скоро придется вырубать леса и заселять другие природные районы, чтобы уместить всех людей. Это негативно скажется на общем состоянии планеты, существенно уменьшив количество кислорода в атмосфере.
Колонизация Марса
Более того, ресурсы Земли не вечны, и рано или поздно они закончатся, оставив человечество без средств к существованию. Кроме этого, атмосфера и Мировой океан тоже страдают и постоянно загрязняются. Чем меньше на планете полезных ископаемых, тем быстрее начнутся войны за владение их остатками. Это погубит не только население, но и саму планету.
Также существует вероятность того, что в будущем Земля столкнется с другим объектом, что приведет к глобальной катастрофе. Хоть мы и не знаем точно, отчего вымерли динозавры, но, это вполне мог быть крупный астероид. Ничто не мешает такому же небесному телу снова упасть на поверхность нашей планеты.
Терраформирование Марса
Чтобы люди могли свободно жить на другой планете, необходимо создать там подходящие условия для нашего существования. Людям нужен кислород, питьевая вода и еда, а также температура, близкая к земной.
Терраформирование Марса
Исходя из этого встает вопрос о терраформировании Марса – изменение климата и атмосферы планеты до пригодных для жизни людей значений. Но нельзя просто так взять и привести любую планету к земному виду. Для этого она должна обладать следующими параметрами:
Почему именно Марс
Исходя из всех выше перечисленных требований, для Марс подходит больше остальных претендентов не только для терраформирования, но и для колонизации в принципе. Также у Красной планеты есть и свои особенности, делающие ее наиболее пригодной для жизни людей:
Все это говорит нам, что Марс – просто идеальное место для колонизации. Однако, освоение нового мира – это не заселение только что открытого континента. Данный процесс очень сложен и опасен, поэтому людям нужно тщательно все спланировать, чтобы избежать катастрофы.
Основные задачи
До того, как отправится первая экспедиция на Красную планету, человечеству нужно тщательно подготовиться: изучить местность, способы выживания и прочее. Основные задачи для создания колонии на Марсе следующие:
Жилье для колонизаторов
Во-первых, нужно определиться с местом, куда отправятся первые переселенцы. Оптимальная территория – экватор, так как температура на нем наиболее приближенная к земной. Летом она доходит до +20 градусов по Цельсию. Также на экваторе располагается множество тоннелей и кратеров, где можно построить первое жилье для колонизаторов. А в некоторых подповерхностных слоях образованы целые лавовые ходы, где можно даже строить города.
Жилье для колонизаторов
Создание атмосферы
Как известно, людям для жизни нужен кислород. Первое время он, естественно, будет вырабатываться искусственно и только в пределах жилых модулей. Однако в долгосрочной перспективе необходимо синтезировать его по всей планете. Для этого можно воспользоваться следующими методами:
Запасы еды и воды
Нам всегда нужно что-то есть, а запасы продовольствия, привезенные с Земли, рано или поздно все равно иссякнут. Поэтому необходимо научиться восполнять еду на месте. Для этого можно создать множество защищенных от излучения теплиц, в которых будут выращиваться различные культуры. В них можно искусственно поддерживать необходимую температуру и влажность, чтобы растения нормально росли и приносили плоды. Скорее всего, располагаться такие «фермы» будут под землей.
Запасы еды и воды
Как вы уже знаете, на Марсе есть вода и в достаточно больших количествах. Поэтому с ней проблем не будет. Ее можно добывать изо льда и просто очищать, чтобы делать пригодной для питья. Помимо этого, на Красной планете могут быть целые пресные озера и реки, находящиеся под поверхностью. Однако их еще придется найти.
Источники энергии
Вся техника, отправленная на Марс сейчас, работает на солнечных батареях. Этот способ получения энергии удобен, дешев и может восполнять запасы автономно. Однако он крайне ненадежен, и в условиях песчаной бури системы жизнеобеспечения людей могут выйти из строя, спровоцировав катастрофу. Поэтому человечеству нужны более стабильные источники энергии.
Источники энергии
Потенциальные проблемы
Ученые могут рассчитать большую часть возможных вариантов развития событий, чтобы все предусмотреть. Однако проблемы все равно могут возникнуть. Главная из них – сам полет. Неизвестно, как будут чувствовать себя астронавты во время такого длительного перелета, и справятся ли они с дозой получаемого космического излучения. Помимо этого, корабль может сломаться, столкнуться с неизвестным объектом и так далее. В таком случае экипажу в открытом космосе никто не поможет.
После приземления колонизаторов ждет вторая проблема – марсианские условия. Здесь всегда придется находиться в скафандре, кроме как во время нахождения в жилом модуле. Здесь очень холодно, а сила гравитации в несколько раз меньше, чем на Земле, что приведет к быстрому атрофированию мышц и костей.
Потенциальные проблемы
Все, что вам нужно знать о возможной колонизации Марса
На это есть ряд причин, среди которых сходство этой планеты с нашей родной, наличие воды, перспективы выращивания пищи, производства кислорода и строительных материалов на месте. Есть также долгосрочные выгоды от использования Марса как источника сырья и терраформирования его в более пригодную для жизни среду. Давайте подробно поговорим об этом.
Выгоды колонизации Марса
Как уже упоминалось, есть много интересных сходств между Землей и Марсом, которые делают последний жизнеспособным вариантом для колонизации. Для начала Марс и Земля обладают похожей длиной дня. Марсианский день (сол) длится 24 часа и 39 минут, а это означает, что растениям и животным, не говоря уж о колонистах со стороны людей, такой суточный цикл придется вполне по душе.
Марс также обладает наклоном оси, который очень похож на земной, что означает практически те же основные перемены времен года, к которым мы привыкли на Земле. В основном когда одно полушарие направлено на Солнце, оно испытывает лето, тогда как на другом царит зима — только температуры выше и дни дольше.
Это будет весьма на руку, когда дело дойдет до выращивания культур и обеспечения колонистов комфортными условиями и способом измерения течения года. Подобно фермерам на Земле, будущие марсиане будут переживать сезон роста урожая и сезон его сбора, а также иметь возможность проводить ежегодные торжества по случаю смены времен года.
Кроме того, как и на Земле, Марс расположен в пределах потенциально обитаемой зоны нашего Солнца (так называемой зоны Златовласки), хотя и смещен к ее внешнему краю. Венера тоже находится в этой зоне, но расположена ближе к внутреннему краю, что в сочетании с ее толстой атмосферой сделало ее самой горячей планетой Солнечной системы. Отсутствие кислотных дождей также делает Марс более привлекательным вариантом.
В дополнение к этому, Марс находится ближе к Земле, чем другие планеты Солнечной системы — кроме Венеры, но мы уже поняли, что она не подходит для первых колонистов. Это упростит процесс колонизации. На самом деле, каждые несколько лет, когда Земля и Марс находятся в оппозиции — то есть на минимальной дистанции, — открываются «окна запуска», идеальные для отправки колонистов.
К примеру, 8 апреля 2014 года Земля и Марс были на 92,4 миллиона километров друг от друга. 22 мая 2016 года они будут на расстоянии 75,3 миллиона километров, а к 27 июля 2018 года сойдутся на 57,6 миллиона километров. Запуск в нужный момент позволит сократить время полета с нескольких лет до месяцев.
Кроме того, Марс обладает изрядными запасами воды в форме льда. Большая его часть расположена в полярных регионах, но изучение марсианских метеоритов показало, что много воды может находиться под поверхностью планеты. Ее можно добывать и очищать в питьевых целях, причем довольно просто.
В своей книге The Case for Mars Роберт Зубрин также отмечает, что будущие колонисты могли бы жить за счет почвы, отправляясь на Марс, и в конечном счете колонизировали бы планеты на все сто. Вместо того чтобы возить все припасы с Земли — подобно жителям Международной космической станции, — будущие колонисты могли бы делать собственный воздух, воду и даже топливо, расщепляя марсианскую воду на кислород и водород.
Проблемы колонизации Марса
Гравитация на Марсе составляет около 40% земной, приспособиться к ней будет довольно трудно. Согласно отчету NASA, последствия влияния микрогравитации на тело человека довольно глубоки, ежемесячные потери мышечной массы доходят до 5%, а плотности костей — до 1%.
На поверхности Марса эти потери будут ниже, поскольку там есть некоторая гравитация. Но постоянные поселенцы будут сталкиваться с проблемами дегенерации мышц и остеопороза в долгосрочной перспективе.
Также есть вопрос атмосферы, которая непригодна для дыхания. Порядка 95% атмосферы планеты составляет углекислый газ, а это значит, что в дополнение к производству пригодного для дыхания воздуха для колонистов, они также не смогут выходить наружу без сдавливающих скафандров и кислородных баллонов.
Марс также не имеет глобального магнитного поля, сравнимого с геомагнитным полем Земли. В сочетании с тонкой атмосферой это означает, что поверхности Марса может достигать значительное количество ионизирующего излучения.
Благодаря измерениям, сделанным космическим кораблем Mars Odyssey (инструмент MARIE), ученые выяснили, что уровень радиации на орбите Марса в 2,5 раза выше, чем на Международной космической станции. На поверхности этот уровень должен быть ниже, но все равно остается слишком высоким для будущих поселенцев.
В одной из последних работ, представленных группой ученых MIT, анализирующих план Mars One по колонизации планеты, которая начнет в 2020 году, подсчитано, что первый астронавт задохнется уже через 68 дней, в то время как остальные умрут от голода, обезвоживания или выгорания в богатой кислородом атмосфере.
Терраформирование Марса
Со временем многие или все трудности жизни на Марсе могут быть преодолены путем применения геоинженерии (терраформирования). Используя организмы вроде цианобактерий и фитопланктона, колонисты могли бы постепенно преобразовать большую часть углекислого газа в атмосфере в пригодный для дыхания кислород.
В дополнение к этому предполагается, что значительное количество диоксида углерода (CO2) содержится в форме сухого льда на южном полюсе Марса, а также поглощено реголитом (почвой). Если температура на планете поднимается, этот лед сублимирует в газ и повысит атмосферное давление. Хотя атмосфера после этого не станет более дружелюбной для легких человека, это решит проблему необходимости сдавливающих костюмов.
Возможный способ осуществить это — намеренно создать парниковый эффект на планете. Это можно сделать путем импорта аммиачного льда из атмосфер других планет в нашей Солнечной системе. Поскольку аммиак (NH3) представлен в основном азотом по весу, он также поставить буферный газ, необходимый для пригодной для дыхания атмосферы — как здесь, на Земле.
Зубрин и Крис Маккей, астробиолог Исследовательского центра Эймса при NASA, также предложили создать заводы на поверхности планеты, которые накачивали бы парниковые газы в атмосферу, тем самым вызвав глобальное потепление (с помощью такого же процессы мы портим атмосферу нашей родной Земли).
Существуют и другие возможности, начиная с орбитальных зеркал, нагревающих поверхность, до намеренной бомбардировки поверхности кометами. Независимо от метода, все существующие варианты по терраформированию Марса могут сделать планету пригодной для человека только в долгосрочной перспективе.
Также это обеспечило бы некоторой защитой от радиации. Данные, полученные Mars Recknnaissance Orbiter, показывают, что такие подземные жилища уже существуют, а значит, их можно использовать.
Предлагаемые миссии
NASA предлагает осуществить пилотируемую миссию на Марс — которая состоится в 2030-х годах с использованием многоцелевого транспортного средства «Орион» и ракеты SLS — но это не единственное предложение по отправке людей на Красную планету. В дополнение к другим федеральным космическим агентствам, существуют планы по освоению у частных корпораций и некоммерческих организаций, некоторые из которых довольно амбициозны и преследуют не только ознакомительные цели.
Европейское космическое агентство давно планирует отправить людей на Марс, только вот строить нужный транспорт так пока и не начало. Российское федеральное космическое агентство Роскосмос планирует пилотируемую миссию на Мар,с и в запасе есть проведенные испытания модели «Марс-500» еще в 2011 году, в ходе которых в течение 500 дней имитировались летные условия полета на Марс. Впрочем, ЕКА тоже принимало участие в этом эксперименте.
В 2012 году группа голландских предпринимателей раскрыла планы на краудфандинговую компанию по созданию марсианской базы, которое начнется в 2023 году. План MarsOne предусматривает серию односторонних миссий с целью создания постоянной и расширяющейся колонии на Марсе, которые будут финансироваться при помощи сбора средств через СМИ.
Другие детали плана MarsOne включают отправку телекоммуникационного орбитального аппарата к 2018 году, марсохода к 2020 году и компонентов базы вместе с колонистами к 2023 году. База будет оснащена 3000 квадратных метров солнечных панелей, а оборудование будет доставлено с помощью ракеты SpaceX Falcon 9 Heavy. Первая команда из четырех астронавтов должна будет приземлиться на Марс в 2025 году; после этого, через каждые два года будет прибывать новая группа.
2 декабря 2014 года директор по продвинутым системам человеческого исследования и операционным миссиям NASA Джейсон Крусан и зампомощника администратора по программам Джеймс Рейтнер анонсировали предварительную поддержку инициативе Boeing под названием Affordable Mars Mission Design (проект доступной миссии на Марс). Запланированная на 2030-е годы, миссия включает планы по созданию радиационной защиты, искусственной гравитации с помощью центрифуги, повторной поддержки расходными материалами и аппарата для возвращения.
В 2014 году SpaceX начала разработку большого ракетного двигателя Raptor для MCT, однако MCT не начнет работу до середины 2020-х. В январе 2015 года Маск заявил, что надеется представить детали «совершенно новой архитектуры» системы марсианского транспорта в конце 2015 года.
Настанет день, когда спустя поколения терраформирования и многочисленные волны колонистов Марс заполучит жизнеспособную экономику. Возможно, на Красной планете будут добываться минералы, их можно будет отсылать на Землю для продажи. Запуск драгоценных металлов вроде платины будет относительно недорогим, благодаря низкой силе тяжести на планете.
Однако Маск считает, что наиболее вероятный сценарий (для обозримого будущего) включает экономику недвижимости. По мере того как население Земли будет расти, будет расти желание убраться отсюда подальше, а также инвестировать в недвижимость Марса. И как только система транспорта будет налажена и отработана, инвесторы будут рады начать строительство на новых землях.
Однажды на Марсе заведутся настоящие марсиане — и это будем мы.
Когда люди встретят голубые рассветы на Марсе?
50 лет со дня первой успешной посадки космического аппарата на Красную планету
Марс, четвертая планета Солнечной системы, всегда привлекал к себе внимание человечества. Им интересовались и древние астрономы, и писатели-фантасты. А 50 лет назад мир наблюдал за настоящей марсианской гонкой между СССР и США — тогда первый космический аппарат достиг поверхности Красной планеты. Что нового мы узнали о Марсе за эти полсотни лет и какое значение имеют эти данные — в материале «Реального времени».
Полвека изучению поверхности Марса
27 ноября 1971 года в истории советской и мировой космонавтики произошло большое событие. С одной стороны, оно стало новым достижением и рекордом, с другой — являлось лишь частичным успехом. В этот день впервые в истории поверхности Марса достиг искусственный космический аппарат. Этим объектом стал спускаемый модуль советской автоматической межпланетной станции «Марс-2». Правда, из-за ошибки в расчетах при попытке сесть на поверхность аппарат разбился. Однако уже 2 декабря 1971 года модуль станции «Марс-3» совершил мягкую посадку на Красную планету. Но проработал он всего 14 секунд.
Чуть раньше, 14 ноября, американский аппарат Mariner 9 стал первым объектом, вышедшим на орбиту Марса. Но, в отличие от советской станции, Mariner не имел спускаемого модуля. Посадить космические аппараты на поверхность Марса американцы смогли только в 1976 году. Зато миссии Viking 1 и Viking 2 смогли проработать на Красной планете аж до 1980 года.
Доцент кафедры астрономии и космической геодезии КФУ Роман Жучков отмечает, что наиболее значимыми стали последние исследования Марса. В начале XXI века технологии позволили серьезно модернизировать марсоходы и качество передаваемых на Землю данных.
— На мой взгляд, важным является весь тот комплекс исследований, который проводится на протяжении как минимум последних пятнадцати-двадцати лет. Связано это прежде всего с автоматическими марсоходами, которые использовались в миссиях Spirit и Opportunity, это 2004 год, ну и те исследования, которые продолжаются сейчас. Аппараты, которые способны передвигаться по поверхности и автоматически выполнять какие-то исследования, могут наиболее полно рассказать о том, что они видят, какая химия, физика, биология в тех местах, где они находятся, — рассказал Роман Жучков «Реальному времени».
Если в начале 70-х годов марсианская гонка шла между Советским Союзом и Соединенными Штатами, то сегодня Красную планету наряду с США изучают Китай и Европейское космическое агентство. Роман Жучков обращает внимание, что Россия технически тоже могла бы заниматься исследованиями на Марсе, но это потребует больших вложений:
— К сожалению, это успехи не «Роскосмоса», это успехи в основном NASA и — в меньшей степени — Европейского космического агентства. Китайский марсоход с мая находится на Красной планете. Надо как-то догонять. Технически Россия тоже может включиться в гонку. Насколько на это будет политическая воля и будут ли выделены достаточные ресурсы, вопрос более сложный. Без технической и финансовой поддержки это невозможно.
Фото: 100-faktov.ru
Почему Марс так назвали
Почему планета красная
Есть ли жизнь на Марсе
Самый популярный вопрос, который касается Красной планеты. Несмотря на то, что исследования Марса продолжаются уже более 50 лет, найти свидетельства существования жизни там пока не удалось. Однако многие ученые уверены, что в прошлом жизнь на четвертой планете Солнечной системы была. Для «покраснения» поверхности планеты требовалось значительное количество кислорода. А если в атмосфере был кислород, значит, в прошлом могла быть и жизнь. Интересная находка была обнаружена учеными в Антарктике — это метеорит с Марса, внутри которого увидели окаменевшие микроскопические структуры. Согласно теории, камень откололся от поверхности Марса в результате столкновения планеты с крупным космическим телом около 4 млрд лет назад, после чего оставался на планете. Около 15 млн лет назад в результате нового потрясения оказался в космосе, лишь 13 тысяч лет назад попал в поле притяжения Земли и упал на нее. Учеными была высказана гипотеза о том, что будущий метеорит на Марсе образовался в то время, когда планета имела на своей поверхности жидкую воду.
Какой планета была в прошлом?
Предполагается, что на Марсе было много воды. Об этом свидетельствуют полученные космическими аппаратами фотографии разветвленной речной сети, грандиозных речных долин и каньонов. Некоторые ученые уверены, что замерзшие моря и озера занесло красными песками. Средняя температура на современном Марсе — 63 градуса Цельсия. На областях вокруг полюсов есть полярные шапки из водного льда и замороженного углекислого газа. Считается, что в прошлом на Марсе могла существовать атмосфера, идентичная земной. Исследователи спорят, по какой причине температура поверхности Марса в прошлом была намного выше, чтобы вода существовала в жидком виде? Однозначного ответа на этот вопрос до сих пор нет.
Гора на Марсе высотой в 21 километр. Источник: 100-faktov.ru
Как утратила атмосферу?
Скорее всего, Красная планета погрузилась в свое нынешнее состояние после ударов астероидов. Свидетельства бомбардировки — огромное количество кратеров и минерал маггемит. Точно такой же по составу минерал обнаружили в Попигайском кратере на территории Якутии. Большое количество «звездных ран» на поверхности Марса ученые связывают с близостью к поясу астероидов. Но существует гипотеза о третьем спутнике, который постепенно приближался к планете и, в конце концов, столкнулся с ней. Сильнейшее столкновение могло пробить кору планеты и повредить жидкое ядро. С повреждением ядра планета лишилась магнитного поля. После такого удара могла погибнуть вся жизнь на Марсе, а остатки атмосферы унес солнечный ветер.
Марс — главный кандидат на колонизацию
В чем Марс похож на Землю?
Чем отличается от Земли?
Когда человечество колонизирует Марс?
Доцент кафедры астрономии и космической геодезии КФУ Роман Жучков не исключает, что в будущем создание колонии на Марсе будет целью человечества. Однако сегодня логичнее было бы «потренироваться» на Луне:
— Если говорить про отдаленную перспективу, то, конечно, технически это будет возможно. Другое дело, что я отношусь крайне скептически к попыткам полететь сразу на Марс и организовать там какую-то колонию. Несомненно, что подобные технологии можно отрабатывать, они человечеству в разных смыслах пригодятся. Но отрабатывать их сразу на далеком и достаточно опасном Марсе, на мой взгляд, неразумно, когда можно это сделать с намного меньшими затратами на относительно близкой Луне. На мой взгляд, если и будет построена автономная база-колония, то это будет лунная база и только потом опыт будет транслирован уже на Марс.
Фото: rusunion.com
Но, быть может, энтузиазм таких людей, как Илон Маск, вопреки логике, действительно устремит космические корабли сразу к Красной планете, игнорируя спутник Земли.
— Один из главных моторчиков марсианской программы — Илон Маск — является ярым адептом именно полета на Марс и построения колонии там. Такой подход, может быть, не совсем разумен, но, учитывая огромный энтузиазм и ресурсы этого человека — он может перепрыгнуть через ступеньку, и колония на Марсе может появиться раньше, чем лунная, — предполагает Роман Жучков.
Главное преимущество Марса перед Луной — гораздо большее сходство с нашей планетой, а наличие большого количества воды дает большие возможности для терраформирования. Но эта перспектива, по мнению Романа Жучкова, еще слишком отдаленная:
— Предрасположенность к терраформированию у Марса намного больше, но если даже отбросить этические соображения, п ока терраформирование в масштабах целой планеты — это за пределами наших технологий. Мы можем к этому готовиться, можем держать это в голове, но сейчас лететь, чтобы через год или через пять заняться терраформированием Марса, преждевременно. Если мы даже и хотим терраформировать Марс, то начинать все-таки нужно с Луны.
Так что присматривать себе жилье на Марсе пока рано, хотя за 50 лет человечество проделало огромную работу по изучению четвертой планеты Солнечной системы. Кто знает, быть может, еще через полвека марсианская колония станет реальностью.