Радиация, скука, гравитация, или Почему человек не колонизирует Марс
Стремление человека в космос превосходит его возможности. По крайней мере, сегодня. На самом ближайшем к Земле небесном теле — Луне — побывало 12 человек. Это было настолько давно, что многие уже не верят в произошедшее и подозревают «фотошоп», а кто-то начал забывать. Нет, к спутнику нашей планеты интерес не потерян, а в последнее время даже растет. Но дальше планов дело не идет. К примеру, чуть более 10 лет назад президент и генеральный конструктор РКК «Энергия» Николай Севастьянов заявил, что к 2015 году на Луне появится постоянная база, а к 2020-му начнется добыча гелия-3. Не сложилось. Однако мы верим: в обозримом будущем на Луну вновь ступит нога человека.
Куда больше разговоров можно услышать о недостижимом Марсе, представляющем собой мерцающую красноватую точку на ночном небосклоне. «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — науке это неизвестно», — несколько поколений телезрителей прекрасно помнят эту фразу. Длительное время считалось, что кто-то наверняка бродит по пустошам Красной планеты, живет под ее поверхностью.
О своих планах отправиться в пилотируемый полет к этой планете заявили как минимум несколько частных организаций, реализуются государственные исследовательские программы. Как бы все красиво ни выглядело в презентациях и на словах, реальность постоянно вносит свои коррективы, особенно когда речь идет о пилотируемых полетах к Марсу и тем более высадке на нем. Сроки сдвигаются, становятся менее оптимистичными.
Причина? Будь то американское, российское или китайское правительство, Илон Маск или Бас Лансдорп со товарищи, — всем им придется решить очень много проблем. Мы же перечислим лишь некоторые из них.
Ресурсы: вода, еда, топливо, электроэнергия, строительные материалы
Наиболее очевидная задача — поиск ресурсов всех типов. Потребуется топливо, чтобы оторваться от Земли, преодолеть огромное расстояние, опустить груз на поверхность Марса, взлететь с него и добраться домой. В пути необходима энергия для поддержания жизни экипажа, она же потребуется в точке прибытия.
Помимо топлива, есть нужда в воде и воздухе, а также огромных запасах пищи. И энергетическими батончиками тут, вероятно, не обойтись. Скорее всего, решение заключается в постройке гидропонных ферм — главное, чтобы растения смогли выжить в сложных для них условиях и не зачахнуть в невесомости. Не исключено, что правильно удобрив местный грунт, можно будет добиться его плодородия. Вернее, колонистам придется уповать именно на такой способ пропитания (по примеру того же Уотни).
Для жилья ученые предлагают использовать надувные комплексы, рыть в породе туннели или строить дома из местного грунта. 3D-печать считается перспективным вариантом возведения жилища, однако это требует доставки дополнительных компонентов. Второй способ — прессование почвы Марса без каких-либо добавок. Весной ученые экспериментально выяснили, что если приложить к марсианскому грунту определенное усилие, он превращается в небольшие блоки, напоминающие кирпичи и не уступающие по своим характеристикам бетону. Загерметизировал, подвел тепло, и вот он — дом мечты.
Топливо на обратный путь можно добыть на месте. Существующие технологии не слишком эффективны, и лучшим вариантом станет отправка на место уже собранной системы, которая начнет работу задолго до прибытия колонистов. Она же пригодится для выжимания воды из местной атмосферы. Решение, честно говоря, по нынешним меркам слишком фантастическое. Остаются беспилотные космические танкеры либо прорыв в ядерной энергетике.
«Ресурсы на Марсе есть, но у нас недостаточно данных о них и мы не знаем, как их использовать», — говорят ученые из NASA.
Радиация, скука, гравитация
Как далеко забирался человек в открытый космос?
Если брать простую аналогию, то, наверное, он едва вышел за порог своего дома, оставшись во дворе. А снаружи холодно, дует пронзительный ветер, швыряя в лицо острую снежную крошку… «Черт, забыл ключи», — подумал человек, стоя перед закрытой дверью. Он плотнее запахнул не по сезону легкую куртку и полез в карман за мобильником — попросить домочадцев пустить его обратно. Неприятно, но пару минут потерпеть можно.
Проблема в том, что расстояние до Марса варьируется от 55,7 до 400 млн км. Для сравнения, Луна находится в каких-то 385 тыс. км, да и те кажутся непреодолимыми.
Очевидно, что полет к Красной планете должен пройти в момент наибольшего сближения. Начиная с 2018 года мы будем отдаляться от заманчивой цели, потом вновь сблизимся — к 2035-му. Маршрут должен быть проложен с учетом перемещения точки прибытия, и на момент отлета там будут лишь пустота и безмолвие. При идеальном стечении обстоятельств ориентировочное время полета составит от шести до девяти месяцев — зависит от степени удаления планет друг от друга, начальной скорости полета (больше расход топлива — выше скорость, затраты на торможение) и ряда других факторов.
Нынешний рекорд по длительности непрерывного пребывания в космосе принадлежит космонавту Валерию Полякову. Он прожил на МКС 437 суток и 18 часов. Путешественникам на Марс придется продержаться в космосе как минимум год — если они ограничатся кратковременным пребыванием на орбите и почти сразу навострят лыжи обратно. Но наверняка перед путешественниками поставят исследовательские задачи, что увеличит срок командировки. От скуки они пухнуть не будут.
Однако могут проявиться проблемы иного плана: одно дело удерживать равновесие на узком парапете высотой в 10 см и совсем другое — устоять на такой же плоскости на высоте хотя бы метров 15. Так и с психикой. Подготовленные астронавты останутся в здравом уме, но выдержат ли колонисты? Тем более полноценная миссия на Марс, прикидывают ученые, займет около трех лет, а это немалый срок.
И наконец, невесомость. В течение длительного полета люди будут терять около 1% костной ткани в месяц, начнется постепенная атрофия мускулов, появятся проблемы с кровью. На Марсе станет полегче, но в случае возврата на Землю спустя те самые три года о нормальной жизни останется только мечтать. Как вариант — остаться в условиях пониженной гравитации на Красной планете.
Еще в 2013 году ученые из MIT подсчитали, что участники одного из проектов по колонизации Марса (Mars One) начнут умирать спустя 68 дней после приземления. Не исключено, что некое фатальное событие случится еще во время полета. К тому же остается финансовый вопрос: только на отправку на Марс всего необходимого оборудования придется потратить $4,5 млрд — если доставкой займутся 15 ракет класса Falcon Heavy.
Многие специалисты согласны с тем, что существующие технологии не позволят начать колонизацию Марса до 2030 года: «Ребята, вы и на Земле-то не везде выжить сможете! Что уж тут про Марс рассуждать…»
С полетами на Красную планету может произойти примерно то же самое, что и с покорением Луны — отправят пару миссий и займутся чем-то новым и менее затратным. Например, добычей ископаемых на астероидах. В этом случае можно рассчитывать на прибыль, тогда как Марс останется привлекательным лишь в свете отдаленной перспективы переселения туда «излишков» земной популяции.
