Содержание
Освоение еще одной землеподобной планеты нашей системы технически хотя и чрезвычайно сложно, но вполне осуществимо. Несколько труднее с политико-экономическим обеспечением такого проекта, но потребность в «плане Б» становится всё более очевидной.
Марс: Лучший кандидат на колонизацию
Сегодня Марс — лишь оранжевая пустыня. При одном взгляде на фотографии Красной планеты на зубах начинает скрипеть воображаемый песок. И тем не менее именно эта планета — наилучший претендент на колонизацию человечеством.
Яснее всего это стало тогда, когда ученые, открыв массу экзопланет, начали классифицировать их по пригодности для обитания. Оказалось, что в Солнечной системе Земля вовсе не самый оптимальный кандидат на поддержание жизни. Все существующие методы оценки сходятся на том, что при нынешнем атмосферном давлении наша удивительная планета находится на границе обитаемой зоны.
Излучение Солнца постоянно наращивает мощность, и через какое-то время Земля не сможет сохранить нам жизнь. Экс-астронавт НАСА Джон Грансфельд (John Grunsfeld) констатирует, что «однопланетные виды не выживают», приводя в пример судьбу динозавров. «Мы [люди] не хотим подтвердить ее собственной судьбой», — добавляет он.
Марс, по меркам сегодняшней концепции зоны обитаемости, располагается в ее пределах. А вот Венера — нет, ибо она ближе к Солнцу, и даже при наличии воды она бы вновь выкипела без гигантских орбитальных зеркал. Таким образом, человечеству остается или начать что-нибудь заселять, или вымереть, а Марс — явно самый легкий кандидат для колонизации.
Технические и транспортные сложности
Несмотря на приоритетность цели, приступить к процессу колонизации невероятно сложно. Пока мы летаем на двигателях, концептуально не изменившихся с 1930-х годов; лишь ничтожная часть стартующей с Земли ракеты может достигнуть Красной планеты: остальное составляют расходуемое в пути топливо и баки.
Главная проблема: доставить на Марс что-то можно, а вот ракету для обратной дороги забросить туда будет фантастически сложно и дорого. Пока есть только один выход — не возвращаться оттуда вовсе, то есть создавать постоянную базу. Эдвин Олдрин, второй человек, ступивший на Луну, уверен: «Марс не может быть одноразовой миссией».
Инициаторы встречи Human to Mars (H2M) ставят целью посылку человека на Красную планету к 2030 году для закладки постоянной базы. Это означает, что строительные материалы, оборудование и люди будут доставляться в один конец.
Психологические и архитектурные вызовы
Постоянная база должна быть большой. Массивные конструкции потребуются для защиты от космической радиации, поскольку у Марса отсутствует значимое магнитное поле. Во-вторых, ограниченное пространство неизбежно ведет к психологическим проблемам.
Проект имитационного полета на Марс «Марс-500» показал, что длительное пребывание в тесном помещении (3,6×20 м) в течение 520 дней вызывает у испытуемых апатию, вялость, бессонницу и падение производительности, несмотря на тщательный отбор. Психические неурядицы могут стать серьезным препятствием для выживания колонии, особенно учитывая необходимость активно работать на достройке базы и ее инфраструктуры.
Участники встречи склоняются к повторению опыта сборки орбитальных станций: базу необходимо возводить по частям и только потом запускать людей. Но кто же тогда ее будет строить? Роботы, управляемые с Земли, неэффективны из-за задержки сигнала в две–три световые минуты.
Использование Фобоса как передового поста
По мнению Эдвина Олдрина, лучшим решением стало бы создание центра дистанционного управления строительными роботами на Фобосе — ближайшей к Марсу луне. Благодаря ничтожной гравитации доставить людей туда (и обратно) не так сложно, как на сам Марс, что позволит периодически менять персонал.
Для защиты от радиации на Фобосе можно использовать естественные укрытия. Поверхность луны усеяна кратерами, и на дне крупнейшего из них — Стикни — стенки обеспечат эффективное экранирование от большей части космической радиации.
Материалы для строительства
Пока нет единого мнения по поводу оптимального строительного материала:
- Надувные сооружения — предпочтительны с точки зрения легкости перевозок.
- Подземные помещения или пещеры — обеспечивают самую дешевую и эффективную защиту от радиации, поскольку у Марса нет значимого магнитного поля.
Оба варианта имеют примерно равное число сторонников.
Обеспечение жизни: пища и адаптация растений
После возведения базы критически важным станет обеспечение колонистов пищей. Придется разводить фотосинтезирующие организмы (хлорелла или высшие растения) в чем-то вроде гидропонной среды с защитой от ультрафиолета.
Возить все вещества для гидропоники с Земли не получится. Возможно, придется использовать компоненты марсианского грунта. Почва Марса богата перхлоратами и сульфатами, избыток которых земные растения обычно не переносят. Почти наверняка растения придется генетически модифицировать для адаптации к этим экстремальным условиям, в том числе для усвоения сульфатов, что подтверждает Роберт Ферл, глава Междисциплинарного центра биотехнологических исследований при Флоридском университете (США).
На первом этапе, до завершения работ по адаптации растений, колонистам, вероятно, придется питаться консервами и продуктами, изготовленными на 3D-принтерах. НАСА уже финансирует разработку таких принтеров, использующих порошки из стерилизованных продуктов (например, индейки, хлеба) с необходимыми микроэлементами и витаминами, которые могут храниться до 15 лет.
Экономический вопрос: самоокупаемость колонии
Самым серьезным вызовом при нынешней экономической модели Земли станет вопрос самоокупаемости. Длительное время колония будет поглощать бездну средств от земных государств-основателей. Ричард Цурек, ведущий специалист по Марсу из Лаборатории реактивного движения НАСА, полагает, что колония просуществует долго только в том случае, если найдет ресурс для торговли с Землей.
Обнаружение такого ресурса маловероятно, пока стоимость перевозок между планетами значительно не сократится. Эти опасения в способности государственных институтов создать постоянное поселение разделяют многие эксперты.
И все же Эдвин Олдрин полагает, что подъем частной космонавтики, способной привлечь капиталы эксцентричных, но богатых людей, желающих полететь на Марс хотя бы в один конец, делает колонизацию этой планеты много более реальной, чем когда-либо в истории человечества.
«Применяя поэтапный подход к освоению Марса, мы сделаем большой шаг вперед в направлении более удаленных регионов Солнечной системы», — заключает Олдрин.