Луна или Марс?⁠⁠

Кормёжные обещания некоторых источников о создании более-менее стабильной колонии на Марсе в пределах 10 лет и нескольких сотен миллиардов долларов вызывают, скажем так, некоторое недоумение, ведь даже на Луну последний раз приземлялись 11 декабря 1972 года (Аполлон-17). Причин прекращений полетов на спутник называется много, но сами компании говорят о бесперспективности сателлита. Но так ли это? В посте я попытаюсь сравнить сложность создания базовых колоний на Луне и Марсе и их перспективы.

Луна

Большой булыжник, однако с "земными" ресурсами - от воды до золота.

Для начала попробуем долететь до спутницы. 363104 километров в перигее; 2 дня полета на ракете плюс 1-2 млн литров топлива (всё-таки везем немало людей и техники) -  относительно щадящая стоимость для космоса. Но на этом сложности даже не начинаются.

Опасностей на Луне с избытком:

- Лунный день длится 29 земных дней, максимальная температура днем 127C, минимальная ночью -173C

- Нет атмосферы, которая ограничила бы попадание на спутник метеоритов и радиации

- Лунная поверхность покрыта слоем пыли из заостренных частиц

- Стандартные космические проблемы

Что же нам необходимо для выживания на луне? Легкая прочная и небольшая станция в месте с естественным укрытием, например, в пещере, желательно около полюса, где дни длятся 6 месяцев. Энергия в первое время будет чепаться с помощью солнечных батарей, которые в дневное время будут работать лучше земных. Этим мы решили все проблемы, исключая разве что радиацию, для миссии, которая пробудет на Луне один дневной период. Эта миссия будет состоять из инженеров и ученых, которые более детально изучат лунный материал, возможность добычи и условия пребывания на спутнике.

Среди взятой с Земли техники обязательно должен присутствовать очиститель лунного льда, который даст колонистам воду для питья, воду для растений и опытов, водород для создания энергоносителей на период ночи, воду для разделения ее на ракетное топливо (водород и кислород, хоть водород уже мало ценится в этом качестве). И т.к. теоретически взлет с Луны куда более экономичен, чем с Земли, наш спутник может стать всеобщим космодромом, если создавать ракеты и топливо на сателлите.

Частных инвесторов привлечем ресурсами поверхностного реголита и гелием-3, который попадает на луну с солнечным излучением. На Земле и Марсе его нет, ведь атмосфера способствует его диссипированию обратно в космос. Гелий-3, по расчетам, очень выгодное вложение для ядерной энергетики, намного лучше своего земного собрата 4го (гелий-3 на Земле есть в мантии, но его добыча оттуда в силу количества и средств крайне невыгодна). И с помощью него лунная колония может стать независимой и постоянной

Марс

Ржавый, но, по мнению многих, дружелюбный сосед. Полет до него намного сложнее, чем до луны. 55 млн км в перигее, а еще тот факт, что Марс вокруг нас не вертится. Если лететь по прямой, то путь выйдет в районе месяца; такая возможность появляется каждые 26 месяцев, но современные двигатели не осилят такого пути с достаточной скоростью на всем его протяжении. Остается 3 варианта: траектория Гомана, пара- и гиперболические траектории. Траектория Гомана будет прикреплена для ознакомления в конце поста. Последние 2 наиболее быстрые, но затратны в плане топлива. При старте с Луны они будут еще более эффективны. Илон Маск же предлагает взлетевшей с Земли ракете облететь вокруг планеты, дозаправиться и лететь на красную планету параболической траекторией. Предварительный путь Илона короче полета до Луны, но при сборке ракеты и создания топлива прямо на нашем спутнике, вариант с Луной наилучший.

С неоднозначностью способов полета немного разобрались, перейдем к трудностям на красном соседе:

- Хоть сутки на Марсе и близки к земным, всё равно он крайне холоден из-за дальности от Солнца, в особенности у полюсов

- Атмосфера марса непригодна для дыхания; она составляет 1% от земной, т.е. не защищает от радиации и метеоритов, а из-за малой плотности марсианские жилища людей может разорвать из-за разность давлений

- Из-за расстояния от Солнца, на красной планете использование солнечных панелей выгодно только на 40% по сравнению с Землей. Ветряные станции неэффективны из-за почти полного отсутствия атмосферы, а геотермальные - из-за холодных внутренностей Марса

-  О, эта марсианская пыль. Мелкая, электростатически заряженная, сухая. Магнитно-липкая, будет проникать как в механизмы техники, так и в легкие нашей команды. Чтобы сделать себя еще более плохой: эта пыль еще и ядовита. И жуткие бури...

- Опять же, другие типичные космические проблемы

Модель лунной станции придется немного изменить. Для борьбы с разницей давления сделаем эллиптические жилища, засыплем их замороженным улекислым газом, которого возьмем из атмосферы, и марсианским грунтом (именно грунтом, а не пылью) для защиты от радиации и средних метеоритов только вот такие курганы почти никак не будут связанны с внешним миром. Энергопроблема решится только ядерным реактором, причем и топливо и сам реактор должны быть привезены с земли, причем он должен быть максимально надежным. Малейшая ошибка, которая приведет к его отключению, будет означать смерть команды. С пылью просто не будем связываться: скафандр будет герметично крепиться к базе, и человек будет вылезать из скафандра сразу в жилище, а костюм в ядовитой пыли будет всегда снаружи. Питаться 26 месяцев одной едой с Земли будет психичеки почти невозможно для команды и целесообразнее использовать аквапонику (замкнутая экосистема рыб и растений). Остается одна проблема - связь. Просидеть в заваленной землей и льдом халупе 26 месяцев очень трудно. Следовательно, неплохо бы наладить связь с Землей, ведь не очень приятно прилететь через 26 месяцев и увидеть трупы. Илон Маск предлагает создать некую сотовую космическую связь, но конкретных предложений пока нет.

Долгосрочные перспективы у Марса, конечно, лучше, чем у Луны. Почвы позволяют сделать "Вторую Землю", предположительно больший ресурсный потенциал. Больше территории для заселения. Инвесторы готовы вложить большие суммы в Красную планету. Но и трат это требует намного больше, чем лунная колонизация. Надеюсь, доживу хоть до какой-нибудь колонии на ином большом космическом теле...

А как вы считаете - сначала Марс или Луна? Может стоит обратить взор на Венеру или вообще сперва разобраться с земными проблемами?

Источники:

www.youtube.com/watch?v=NtQkz0aRDe8&t=265s kurzgesagt о лунной колонии

ru.wikipedia.org/wiki/Гелий-3 Гелий-3

ru.wikipedia.org/wiki/Реголит Лунный реголит

www.youtube.com/watch?v=uqKGREZs6-w&t=398s kurzgesegt о марсианкой колонии

ru.wikipedia.org/wiki/Гомановская_траектория Гомановская траектория

marsplaneta.ru/marsianskij-pesok-i-grunt-marsa Марсианский реголит

ru.wikipedia.org/wiki/Аквапоника Аквапоника