Можно ли колонизировать Марс?

С тех пор, как человек начал смотреть на звёзды, он мечтал к ним приблизиться. Поколение за поколением человечество наращивало знания об окружающем мире, о космосе и о возможностях тела и наконец смогло покинуть пределы Земли: пилотируемой космонавтике уже более 60 лет. 

Марс — первый претендент на визит человека среди всех планет: он относительно близко, и условия на его поверхности наиболее близки к земным. Сможем ли мы достичь Марса — вопрос, решение которого произойдёт, скорее всего, в относительно близком будущем. А вот сможем ли мы жить на красной планете? Расскажем в нашей статье.

Красная планета

Для начала расскажем немного о самом Марсе. В нашей Солнечной системе — это четвёртая планета от Солнца; по своему весу она седьмая. Вместе с нашей планетой, а также Венерой и Меркурием Марс принадлежит к так называемому семейству планет земной группы — то есть внутренней области системы. Внешняя и внутренняя области, напомним, разделяются поясом астероидов, и Марс к нему ближе всего.

Характеристики

Масса Марса составляет 10,7 % массы Земли. Год на Марсе длится 687 земных суток, то есть марсианский год идёт приблизительно за полтора наших. Однако сами марсианские сутки, то есть период обращения планеты вокруг своей оси, близки земным и составляют 24 часа 37 минут.

На Марсе, как и у нас, есть смена времён года — однако из-за вытянутой орбиты планеты эти сезоны нестабильны. Давление же на поверхности Марса в 160 меньше земного, а сила тяжести в 2,5 раза слабее, чем у нас. Температура изменяется от -153 °C на полюсах зимой до +20 °C на экваторе летом.

Марс — планета рельефная. На его поверхности можно обнаружить кратеры от метеоритов, вулканы, долины, пустыни и даже полярные шапки. Правда, последнее словосочетание может ввести в заблуждение, ибо «полярный» для нас ассоциируется со льдом. На деле это просто области с низкой температурой из-за малого количества солнечной энергии. Но лёд там есть: другое дело, что он сразу переходит в пар, минуя жидкое состояние.

Почему Марс называют красной планетой? С Земли этот достаточно яркий объект действительно имеет красноватый оттенок. Появляется он из-за вещества маггемита, магнитной модификации трёхвалентного железа. Из-за этого оттенка он и получил своё название: красный цвет у людей всегда ассоциировался с воинственностью, а Марс — это как раз римское имя древнегреческого бога войны Ареса. Два спутника планеты, Фобос и Деймос (страх и ужас), получили свои имена вслед за сыновьями Марса.

Человек с Марса

Марс — планета яркая, и люди заметили её ещё в древности. Его существование засвидетельствовали ещё древнеегипетские астрономы в 1534 году до нашей эры. 

Сейчас Марс — самая исследованная после Земли планета. На его орбите — семь функционирующих космических аппаратов, а на его поверхности — два марсохода.

Именно благодаря своей близости к Земле Марс — самый частый кандидат на существование внеземной жизни. С самого появления жанра фантастики именно на него писатели заселяли самые разные цивилизации. Мода на это пошла с итальянского астронома Джованни Скиапарелли: тот в 1877 году во время великого противостояния Марса разглядел на нём каналы и предположил существование на планете развитой цивилизации.

Книги

Самой известной художественной книгой о Марсе можно считать «Войну миров» Уэллса. В ней рассказывается о том, как марсиане покидают свою умирающую планету для завоевания Земли. Многим известна история 1938 года, когда радиоверсия романа была представлена в качестве новостной передачи и вызвала панику. 

Клайва Стейплза Льюиса мы знаем скорее по циклу про Нарнию — однако же в том же 1938 году писатель издаёт роман «За пределы безмолвной планеты», где герои книги путешествуют на Марс и знакомятся там с более гармоничными, чем на Земле, отношениями между существами. 

Марс — один из главных героев научной фантастики. Об одном из основателей этого жанра читайте в нашей статье «Певец роботов и науки: творчество Айзека Азимова»

О более гармоничных — но и странных для человека — отношениях, присущих марсианам, рассказывает и легендарное произведение Роберта Хайнлайна «Чужак в чужой стране». Там на Землю попадает человек, воспитанный марсианами. 

Вышедшие в 1950 году «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери — серия новелл и рассказов — стали важным явлением в мировой фантастике и выдержали множество переизданий. Цикл, повествующий об этапах освоения человеком соседней планеты и контактах с гибнущей древней марсианской цивилизацией, стал так популярен, что в честь Брэдбери был назван один из кратеров на Марсе.

Кино

Кинематограф интересуется Марсом уже более ста лет: можно вспомнить хотя бы «Аэлиту» Якова Протазанова (правда, являющуюся вольной адаптацией романа Алексея Толстого) или менее известный в нашей стране американский сериал 1938 года «Путешествие Флэша Гордона на Марс». 

В современности одним из самых известных фильмов о Марсе является «Марсианин» — научно-фантастическая лента с Мэттом Деймоном, рассказывающая о том, как забытый случайно космонавт пытается выжить на Красной планете в экстремальных условиях. 

Знаменитый боевик «Вспомнить всё» Пола Верховена с Арнольдом Шварценеггером в главной роли, начинающийся с того, что главный герой имплантирует себе воспоминания о поездке на Марс. Заканчивается фильм тем, что люди выходят на поверхность и могут жить на Марсе так же, как на Земле. Фильм легендарный — но возможно ли это в реальности?

Плюсы и минусы

Для начала хорошо бы, конечно, задаться вопросом — а зачем лететь на Марс, кроме как ради удовлетворения научного и бытового любопытства? Причины для этого есть. Более отвлечённые — это решение демографической проблемы на Земле (однако перенаселение планеты переоценено) и создание «колыбели человечества» на случай глобального катаклизма. Более конкретные — это добыча полезных ископаемых; однако до окупаемости этого процесса пройдёт, скорее всего, не одно столетие.

Марсианские плюсы

Кроме очевидной близости планеты, на Марсе есть множество факторов, которые могут упростить его колонизацию. Это и уже упомянутые сутки, близкие по длине к земным. Это и наличие атмосферы — хоть она и составляет 0,7% от земной, но может защитить от солнечной и космической радиации, а также облегчить аэродинамическое торможение космического корабля.

Слабость марсианской гравитации имеет своим следствием более чем вдвое меньшее (по сравнению с Землёй) значение второй космической скорости, что должно значительно упростить взлёт тех же космических кораблей.

Информация, полученная от марсоходов, говорит нам о том, что параметры марсианского грунта вполне близки земным, а значит, на нём можно выращивать разнообразные растения. К этому стоит добавить большое количество углекислого газа в атмосфере, что при достаточном количестве энергии указывает на возможность производства растительной пищи, а также добычи воды и кислорода: того, что нужно человеку.

Марсианские минусы

На Марсе холодно, и это наименьшая из проблем. Наибольшая — то, что человеческие организмы вряд ли приспособлены для этой планеты. Например, ускорение свободного падения там составляет 0,38 g, и не факт, что этого хватит, чтобы избежать стандартных проблем невесомости для человека.

Радиационный фон на Марсе в 2,5 раза превышает аналогичный на МКС и в 13 раз — его уровень в современных земных развитых странах. Вдобавок у Марса нет спасительного для земной жизни магнитного поля (обнаружены только лишь следы остаточного магнетизма). Магнитное поле Марса не способно защитить живые организмы от космической радиации, а атмосферу при условии её искусственного восстановления — от рассеивания солнечным ветром.

Терраформирование Марса

Время полёта с Земли на Марс при текущем уровне технологий занимает 6–8 месяцев, что не так уж и страшно: ещё три-четыре века назад это было нормальной длительностью большого путешествия с континента на континент. 

В принципе, доставка на Марс необходимого минимума снаряжения и припасов на начальный период существования небольшой колонии не выходит за пределы возможностей современной космической техники, с учётом перспективных разработок, срок реализации которых оценивается в одно-два десятилетия. Здесь можно вспомнить и Starship Илона Маска, и другие проекты.

Как создать Землю?

Но что делать по прибытии, как подготовить планету для людей? Этот комплекс задач называется «терраформирование»: то есть формирование земных условий вне самой Земли. 

Задач этих всего лишь пять, только каждая из них огромна. Это:

• повышение давления атмосферы до уровня, при котором вода может существовать в жидком виде — сейчас вода на Марсе из-за особенностей гравитации из льда переходит сразу в пар;
• повышение температуры в экваториальной части;
• создание аналога озонового слоя;
• создание биосферы;
• создание полноценного магнитного поля планеты.

То есть по сути, человек практически должен в некотором роде уподобиться Богу. И терраформирование займёт довольно долгое время: учёные полагают, что для того чтобы, в частности, воздух стал пригодным для дыхания на Марсе, потребуется при нынешних технологиях от 300 лет до целого тысячелетия, а менее оптимистичные оценки говорят и о миллионах лет. 

Чтобы колонизировать Марс, нужна энергия. О возможном способе её получения мы рассказываем в заметке «Энергия Марса»

Коварство ветра

К этому стоит добавить, что все эти работы должны выполняться людьми, а приспособленность человека к Марсу пока что крайне сомнительна. Наиболее страшной проблемой является так называемый солнечный ветер — поток ионизированных частиц, истекающий из солнечной короны. Его частицы при попадании в организм приводят к повреждению структуры ДНК.

Это влечёт повышенный риск развития рака, нарушение работы внутренних органов, снижение иммунитета и высокую частоту радиационной катаракты. При этом опасность увеличивается при возникновении сильных вспышек на Солнце: если космонавты окажутся на пути относительно редких выбросов высокоэнергетических протонов Солнца, то их, скорее всего, ждет смерть от острой лучевой болезни.

Автономность

Само по себе «стартовое окно» для полёта между Землёй и Марсом открывается один раз в 26 месяцев — когда планеты ближе всего друг к другу. 

С учётом времени перелёта даже в самых идеальных условиях ясно, что, в отличие от околоземных станций или лунной базы, марсианская колония в принципе не будет иметь возможности получить оперативную помощь с Земли или эвакуироваться на Землю в случае возникновения нештатной ситуации, с которой невозможно справиться своими силами. Таким образом, просто для выживания на Марсе колония должна иметь гарантированный срок автономности не менее трёх земных лет.

На данный момент колонизация Марса далека: однако работы над её возможностью ведутся огромным количеством учёных и инженеров по всему миру. Шаг за шагом появляются решения, которые в будущем позволят человечеству основать свой дом на другой планете. Но дом, как и семья, как и история семьи всё равно будут оставаться важнейшими ценностями. Передайте историю своей семьи своим отдалённым потомкам в Цифровой капсуле времени — переходите по ссылке и записывайтесь на консультацию-знакомство «Первый шаг»!