Усі на Марс! Жити, будувати, воювати. Нова історія від LIGA.net і астронавтів NASA

Останні 60 років людство активно вивчає Марс. Спочатку були оглядові місії і слабо помітні зображення. Тепер ровери щодня передають тисячі якісних фотографій, звуки планети і навіть беруть проби інопланетного ґрунту. Наступним етапом має стати пілотована місія. І безліч людей докладають неймовірних зусиль, щоб це сталося.

Подорож на Марс – дорогий і небезпечний задум. Потрібно передбачити тисячі дрібниць. Лише одна помилка може призвести до болісної смерті. І найголовніше: першим астронавтам доведеться змиритися з фатальним фактом. "Зараз відправлення людей на Марс – це подорож в один кінець. І, найімовірніше, самогубна місія", – говорить LIGA.net професор астрономії Університету Вандербільта Девід Вейнтрауб.

Попри ризики, пілотована місія відбудеться і, ймовірно, відносно скоро. Таку думку LIGA.net висловили астронавти NASA Ентоні Інгленд, Джей Кларк Бакі, а також швейцарський фізик, льотчик і космонавт Європейського космічного агентства (ESA) Клод Ніколь. "Людські подорожі на Марс відбудуться, я впевнений у цьому! Ймовірно, наступного десятиліття, після 2030 року", – сказав Ніколь.

Марсіанські першопрохідці прокладуть дорогу до головної мети – колонізації Марса. "Це дозволить народитися новим творчим гілкам людської цивілізації", –  пояснює LIGA.net засновник Марсіанської спільноти Роберт Зубрін, який надихнув мільярдера Ілона Маска "марсіанської мрією". "Люди побудують там міста, створять нові нації з новими мовами, літературою, технологіями, історією та героями", – каже він.

Чи буде це повноцінним життям? За нинішнього рівня технологічного розвитку – ні. Виживання стане щоденною метою колонізаторів. "Марс – буквально інопланетне середовище, абсолютно негостинне для життя, як ми його знаємо. Доведеться зіткнутися з нестачею кисню, води, сонячного світла, відсутністю захисту від космічної радіації і величезною віддаленістю від Землі", – говорить LIGA.net астрофізик і відомий популяризатор науки Пол Саттер. Він упевнений: "Потенційний колонізатор має змиритися з думкою, що у нього просто нічого не вийде".

Але люди, готові заплатити цю ціну, точно знайдуться. Вони матимуть абсолютно фантастичний досвід. І вони увійдуть в історію людства.

Подорож на Марс і його колонізація: що для цього потрібно, на які труднощі ми там натрапимо, а головне – навіщо нам це? Про це в новій масштабній історії LIGA.net спільно з відомими вченими, ідеологами колонізації Марса і астронавтами.

Читайте нас в Telegram: перевірені факти, тільки важливе

ЯК ФАНТАСТИКА СТАЛА НАШИМ TO DO LIST

Марс, як і космос загалом, здавна цікавив людство. Подорож і заселення Червоної планети широко описані в сучасній попкультурі. Досить згадати "Марсіанські хроніки" Рея Бредбері, пісню Девіда Боуї "Життя на Марсі?" або фільм "Марсіанин", знятий за мотивами однойменного роману.

Але ще задовго до появи цих творів вчені вже планували місії до Червоної планети. На початку ХХ століття уродженець Латвії Фрідріх Цандер розрахував траєкторію польоту ракети, яка могла б досягти поверхні Марса. Проблематикою міжпланетних подорожей займалися вчені Костянтин Ціолковський, Яків Перельман, Володимир Рюмін.

А батько американської космічної програми Вернер фон Браун, натхненний антарктичними експедиціями, ще в 1948 році написав "Марсіанський проєкт" – план наукової подорожі до Марса за участю десятка космічних кораблів і 70 членів екіпажу. Він вірив, що люди відправляться туди в 1965 році на 443 дні, а потім повернуться на Землю.

Хоча в "Марсіанському проєкті" вистачало недоліків (наука ще не знала про небезпеку сонячної і космічної радіації, також як і не була врахована щільність марсіанської атмосфери і місцевий клімат), робота фон Брауна стала "найвпливовішою книгою" про планування польотів людей на Марс.

У 1960-х повним ходом йшли перегони за освоєння космічного простору. Вони були одним з елементів Холодної війни між США та СРСР, які зробили значний внесок у дослідження космосу і, зокрема, Марса. Першим туди спробував дістатися СРСР. За два роки Радянський Союз провів п'ять непілотованих місій – усі невдалі. 1964 року приєдналися США. Їхня перша місія зазнала краху, але вже наступного року зонд NASA зробив перший в історії успішний обліт Червоної планети.

"Mariner 4" передав на Землю фотографії поверхні Марса великим планом. Важливий підсумок місії – було покладено край спекуляціям навколо теми життя на Червоній планеті. Вчені побачили неактивне середовище з суворими умовами, завдяки чому дійшли висновку, що якщо там і є життя, то в простій формі.

Наступне досягнення США зробили 1971 року – першими вивели космічний зонд на орбіту Марса. На той час усі місії СРСР з обльоту закінчувалися невдало, але в грудні того самого року вони першими м'яко посадили модуль "Марс-3". Він встиг передати на Землю фото "сірого фону без деталей", але дуже скоро після приземлення втратив зв'язок.

У 1969 році людина вперше ступила на поверхню Місяця в рамках американської місії "Аполлон-11". Ця подія ознаменувала перемогу США над СРСР в місячних перегонах. Одночасно з цим у людей з'явилася нова мета і надія – потрапити на Марс. Так розпочались неформальні перегони за Червону планету.

Влітку того самого року фон Браун презентував план пілотованої місії, запропонувавши НАСА зосередитися на ньому. До того моменту вчений вже встиг взяти участь в поїздці в Антарктиду і внести правки в свій ранній проєкт. Він був настільки оптимістичним, що вважав за можливе висадку на Червону планету в 1982 році. Попри те, що Марс став улюбленою метою вчених, він так і не був підкорений людиною за наступні 50 років, а велика частина місій з 48 проведених закінчилися невдало.

Не минулось і без позитиву. За цей час науці вдалося зібрати багато інформації про Марс і привернути до нього увагу широкого загалу. Останнє стало можливим, зокрема, завдяки фотографіям, зробленими орбітальними апаратами NASA "Вікінг-1" і "Вікінг-2". Фото "Вікінга-1", на якому зображено подобу особи, викликало широке обговорення природи її походження.

Відкриття "Вікінгів" також дали підставу для низки наукових конференцій, на яких вчені пропонували свої концепції пілотованої місії. Весь масив даних, який у 1970-х отримали "Вікінги", надав ученим привід для роботи на майже 15 років без проведення повторних польотів.

У 1990-ті дослідження космосу подешевшало. Це стало можливим, зокрема, завдяки старанням тодішнього президента США Буша-старшого і концепції "Швидше, краще, дешевше" колишнього глави NASA Даніеля Голдіна. За нього в NASA почали розробляти менші космічні апарати та залучати до проєктів менше людей. У підсумку NASA вдалося виявити на Марсі ознаки води і зробити деякі важливі відкриття.

Натхнення вчених NASA ще в 2003 році дозволило їм стверджувати: "Марс – найбільш схожа на Землю планета в усій нашій Сонячній системі. Він потенційно може бути обителлю життя". А дослідження Червоної планети стало однією з основних цілей космічних держав і декількох аерокосмічних приватних корпорацій.

Що сьогодні люди знають про Марсі завдяки науці?

Наука і попкультура рясніють сценаріями майбутнього переїзду. За останні 70 років було складено понад 60 технічних проєктів пілотованих місій і колонізації. Починаючи з 2000-х концепції з цієї темі з'являлися щороку в усьому світі: від Америки до Азії. Багато з них так і залишилися фантазіями, але деякі не втрачають надії і вже відносно близькі до реалізації.

ХТО ХОЧЕ ВІДПРАВИТИ ЛЮДИНУ НА МАРС

Перша країна, яка відправить успішну пілотовану місію на Марс, отримає не тільки міжнародне визнання, підтвердивши технологічну перевагу, а й добуде значну базу даних для досліджень. Тому охочих полетіти туди вистачає. Це гарна новина, оскільки збільшує шанс, що у когось врешті це вийде. Але є і зворотний бік медалі – реальну можливість провести таку місію мають одиниці.

Основні конкуренти в марсіанських перегонах – США і Китай. Вони безумовні лідери в космічному просторі загалом. Амбітні плани з проведення пілотованої місії є і у Об'єднаних Арабських Еміратів. До них також можна було б додати Євросоюз чи Росію, які раніше згадували про це, але у них немає чітких дедлайнів, проєкту і фінансування.

Сьогодні на Марсі присутні три робочих марсоходи: американські ровери Curiosity і Perseverance, а також китайський Zhurong. Ще є американський InSight – дослідний посадковий апарат з сейсмометром. Також планету досліджують вісім орбітальних апаратів: три американських, два європейських та по одному у Індії, Китаю і ОАЕ.

1. США

Серед усіх вищезазначених держав лідером є США. Тут з'явилась найбільша кількість проєктів, пов'язаних не тільки з дослідженням, але і колонізацією Марса. США представляє і найвідоміший фанат ідеї про заселення Червоної планети – мільярдер Ілон Маск. Його компанія SpaceX займається технічною стороною питання. Водночас до пілотованої місії на Марс готується і NASA, яке хоче вирушити туди відразу після повернення на Місяць в рамках проєкту "Артеміда". В обох проєктах NASA співпрацює з приватними компаніям, серед них SpaceX і Lockheed Martin.

SpaceX

Приблизно в 2007 році Маск публічно заявив про бажання колонізувати Марс. Але самою ідеєю мільярдер загорівся декількома роками раніше. У 2001-му він відвідав збори Марсіанської спільноти – найбільшої в світі організації, присвяченої дослідженню і потенційному заселенню людиною Марса.

Він заплатив $5000 за участь у заході й отримав запрошення на каву від творця спільноти Роберта Зубріна. Вчений розповів Маску про тодішні досягнення, цілі та плани. Наприклад, він хотів відправити на орбіту капсулу з мишами, щоб зрозуміти, як би вони жили і розмножувалися в умовах марсіанської гравітації. Пізніше Зубрін запросив Маска за один столик з планетологами NASA. Мільярдер був вражений.

"У 2001 році я був серед тих, хто допоміг переконати Маска зробити Марс своїм покликанням. Його план значною мірою заснований на моїй роботі, відомій як план Mars Direct", – розповідав Зубрін.

Маск увійшов до ради директорів Марсіанської спільноти і пожертвував $100 000 на дослідницьку станцію в Марсовій пустелі, штат Юта. Амбіції мільярдера були величезні. Замість відправлення мишей на орбіту Маск відразу задумався відіслати їх на Марс. Пізніше він запропонував доставити туди і роботизовану теплицю, яка була б обладнана камерою і в онлайн-режимі показувала б зростання рослин – перше життя на Червоній планеті.

Але ентузіазм зіткнувся з реальністю в 2002 році. Маск зібрав невеличку команду інженерів і почав глибше вникати в тему, створивши SpaceX. Він зрозумів, що його ідея складніша, ніж здавалося. Головною метою Маска було привернути увагу широкого загалу, а потім натиснути на Конгрес, щоб той "вручив мандат на Червону планету", збільшивши бюджет NASA.

2007-го Маск заявив про бажання заселити Марс. З 2011-го до 2015 рік SpaceX поступово розкривала деталі проєкту. У 2012 році розпочалося проєктування ракетного двигуна Raptor, який приводитиме в рух систему Starship. Створення двигуна – найтриваліший процес в розробці ракети.

Через кілька років розробок і чуток, у 2016-му Маск сказав, що його компанія планує полетіти на Марс в період з 2020 до 2025 рік. Восени того самого року він представив проєкт системи, що складається з багаторазового космічного транспорту для подорожі.

Сьогодні Маск і далі підтримує стосунки з Марсіанською спільнотою. Він періодично бере участь у заходах організації. А засновник Марсіанської спільноти Роберт Зубрін каже LIGA.net, що вони спілкуються з Маском електронною поштою приблизно раз на місяць і особисто кілька разів на рік.

Космічний корабель Starship і ракета Super Heavy – багаторазова транспортна система, призначена для перевезення екіпажу і вантажів на навколоземну орбіту, а також Місяць, Марс і за його межі. У SpaceX кажуть, що це буде найпотужніша ракета-носій в світі, здатна нести понад 100 тонн вантажу.

Starship – основний кандидат для доставляння людей на Марс. Маск стверджує, що його корабель зможе дозаправлятися на орбіті та використовувати марсіанські ресурси для дозаправляння на місці для зворотного польоту на Землю.

План польоту Starship складається з шести пунктів:

1. Starship запускається з прискорювачем Super Heavy. Потім ракета-носій відділяється, повертаючись на Землю.

2. Корабель виходить на орбіту Землі, а в цей час запускається заправний танкер, який стикується з кораблем на орбіті.

3. Танкер стикується зі Starship, заправляє його і повертається на місце.

4. Після заправки, корабель починає подорож з навколоземної орбіти довкола Сонця до Марса.

5. Корабель увійде в атмосферу Марса зі швидкістю 7,5 км/с і сповільниться аеродинамічно. Його тепловий екран розрахований витримувати багаторазове входження в атмосферу, проте він все-таки зношується. Але коли Starship приземлиться на Марсі, він буде заправлятися з використанням місцевих ресурсів, таких як H2O і CO2.

6. Коли Starship буде повністю заправлений, він стартує з Марса для повернення на Землю.

Тимчасові межі місії вже зсувалися. Спочатку передбачалося, що безпілотна місія відправиться у 2022-му, а пілотована в 2024 році. Зараз там вважають, що вантаж відправиться туди в 2024 році, а екіпаж полетить не раніше 2026-го. Під час непілотованої місії доставлять різну техніку та обладнання, які віддалено розвідають місцевість і підготують інфраструктуру майбутньої пілотованої.

NASA

Американське космічне держагентство теж хоче відправити людей на Марс. Але для досліджень. І їхні плани менш райдужні, ніж у Маска. Пілотовану місію до Марса агентство планує відправити не раніше 2030 року. 2018-го в NASA показали програму "Moon to Mars". Вона складається з трьох етапів. Перший вже фактично розпочався. Зараз Міжнародна космічна станція (МКС) служить базою для перевірки технологій глибокого космосу і вивчення впливу тривалих космічних польотів на людину.

На наступному етапі NASA зосередиться на навколомісячному просторі. Починаючи з 2023 року американці хочуть вийти на орбіту Місяця і висадити астронавтів не пізніше кінця 2020-х (в рамках проєкту "Артеміда" встановлено амбітний дедлайн – висадитися 2024 року).

Ключовим компонентом цього етапу є розміщення Gateway – місячної орбітальної платформи, де космонавти готуватимуться до подорожей в глибокий космос: тестувати нові технології та системи, вивчати вплив середовища глибокого космосу на саму платформу, а також реакцію живих організмів на тривалий вплив радіації та мікрогравітації.

Gateway збиратиметься в космосі. Для цього використовуватиметься космічний корабель Orion і ракета-носій SLS, а також комерційні ракети-носії. Поверхня Місяця стане полігоном для демонстрації технологій і підготовки до майбутніх польотів людини на Марс.

В рамках третього етапу буде здійснена серія польотів на Марс з екіпажем, яку планується розпочати в 2030-х роках, завершивши програму посадкою на поверхні Червоної планети.

Ці плани підкріплюються дослідженнями, які сьогодні проводить NASA.

Наприклад, починаючи з 1 жовтня чотири людини живуть і працюють в унікальному наземному середовищі проживання в Космічному центрі імені Джонсона в Х'юстоні (NASA). Проєкт триватиме до 15 листопада, імітуючи довгий шлях до супутника Марса Фобоса. Що "ближче" екіпаж буде до Фобоса, то більші затримки в спілкуванні з зовнішнім світом вони відчуватимуть. Це змусить екіпаж – і тих, хто координує місію – практикуватися в спілкуванні таким чином, щоб мінімізувати вплив на операції, надавши екіпажу достатню автономію.

Також зараз на Марсі вже майже 10 місяців перебуває ровер Perseveranse. Його головне завдання – пошук слідів марсіанського життя. Його поки не виявили, але вчені вважають, що мікроорганізми там були і тепер вони думають, що знають, де їх шукати.

За час своєї роботи ровер проїхав дном кратера Джезеро майже 2,7 км, зробивши по дорозі кілька тисяч знімків, записав марсіанські звуки і взяв зразки породи. Завдяки аналізу фотографій вчені змогли підтвердити, що колись на місці кратера було озеро, а в воді, ймовірно, було примітивне життя.

Щоб виявити його хімічний слід, зразки ґрунту, взяті ровером, потрібно доставити на Землю. Зараз NASA спільно з Європейським космічним агентством (ESA) готує операцію з відправлення зразків на Землю. Її планують провести на початку 2030-х, для цього до Perseveranse доведеться відправити ще один ровер, який забере їх до себе на борт.

У чому складність місії? "З Марса ще ніколи нічого не поверталося фізично", – пояснює LIGA.net науковий співробітник Університету Квінсленда Кріс Джеймс. Це також створює проблему і для можливої пілотованої місії, адже шанс повернення екіпажу звідти під великим питанням.

У реалізації проєкту місії на Марс NASA хоче допомогти їхній давній партнер – Lockheed Martin. Саме ця корпорація побудувала перший марсіанський посадковий модуль для NASA. Проте зараз вони опікуються створенням марсіанського базового табору – наукової лабораторії, яка буде розміщена на орбіті Червоної планети. Там вчені зможуть проводити дослідження, аналізувати зразки марсіанських порід і визначити ідеальне місце для висадження людей на поверхню.

Також в Lockheed зайняті створенням посадкового модуля. Адже в кінцевому підсумку люди "постараються покинути базовий табір і спуститися на поверхню". Концепція являє собою багаторазовий одноступінчастий посадковий модуль, який здатний спускатися на поверхню з орбіти Марса. Кожна наземна місія могла б тривати два тижні за участю чотирьох астронавтів і повертатися на базову станцію на орбіті без дозаправляння на поверхні. Модуль приводитиметься в дію двигуном на рідкому водні/рідкому кисні, які видобуватимуться з води.

2. КИТАЙ

Пекін – головний суперник США. На початку 2000-х Китай став космічною наддержавою. Пізніше розпочав дослідження глибокого космосу, а у 2020 році оголосив про початок програми "Планетарних досліджень".

Плани Китаю амбітні. Якщо для багатьох Марс поки що є апогеєм зусиль в космічному просторі, то Пекін бачить у ньому лише початок для подальшого вивчення всіх планет Сонячної системи.

Першою місією "Планетарних досліджень" є Tianwen-1. Вона розпочалася влітку 2020-го. Космічний корабель, що складається з орбітального апарату, посадкового модуля, марсохода, пульта дистанційного керування і камери, запустили за допомогою ракети-носія Long March 5 з Веньчану.

Уже в лютому 2021-го Tianwen-1 вивели на орбіту Марса, а в травні того самого року посадковий модуль з марсоходом Zhurong м'яко сіли на Червону планету.

Наснага Китаю була безмежною. Тепер в Пекіні планують незабаром відправити на Марс перший екіпаж і закласти базу для подальших регулярних пілотованих місій.

У Китаї планують, що їхня перша пілотована місія полетить у 2033 році, а потім відбудеться ще низка запусків: у 2035, 2037 і 2041 роках. Після цього, розраховують в Китаї, вони зможуть забезпечити собі постійну присутність на Червоній планеті.

3. ОАЕ

Космічними амбіціями може похвалитися і ОАЕ. У Абу-Дабі є далекосяжні плани – створення повноцінної колонії на Марсі до 2117 року. В ОАЕ вважають, що вже 2024 року вони зможуть отримати цілісну картину атмосфери Марса завдяки власним дослідженням.

Вчені ОАЕ вважають, що перші люди опиняться на Марсі в 2037 році, що не сильно відрізняється від планів NASA чи Китаю. У наступні два десятиліття колоністи створять на Марсі всі необхідні умови для їхніх послідовників, а в цей час на Землі займатимуться поліпшенням ракетних технологій для скорочення часу в дорозі. Уже в 2058 році відбудеться перша велика міграція на Марс.

Через шість років на Червоній планеті зведуть перший великий будинок, використовуючи місцеві ресурси. А потім люди на Марсі продовжать розвивати спільноту. Повноцінне поселення повинно виникнути до 2117 року.

Амбіції ОАЕ зрозумілі. По-перше, їхнє космоагентство, створене 2014 року, відразу поставило перед собою цілі, що виходять далеко за межі Марса. У 2024 році вони також планують реалізувати місячну місію.

По-друге, ОАЕ стали першою арабською країною, яка запустила марсіанський супутник "Надія". Цей апарат працює прямо зараз і займається дослідженням погоди на Марсі, а також інших метеорологічних подій. Через три роки ОАЕ хочуть мати повну картину погоди на цій планеті.

Звичайно, якими б не були цілі ОАЕ, фінансування агентства поки значно поступається США або Китаю. У 2021 році їм виділили $5,4 млрд, тоді як бюджет NASA становить $23,3 млрд. Але нещодавній успіх марсіанської місії робить перспективи космічної сфери ОАЕ значно райдужнішими.

ІНШІ КРАЇНИ

1. ЄВРОСОЮЗ, РОСІЯ

Амбіції досліджувати і відправити пілотовану місію до Марса були (і частково залишаються) у Європейського космічного агентства (ESA). Але все впирається в фінанси.

2001 року ESA оголосило про запуск проєкту "Аврора" – непілотованих досліджень Марса і Місяця, апогеєм повинен був стати політ до Червоної планети після 2030 року. Проєкт "прожив" вісім років. У 2009 році його згорнули через відсутність грошей, а в ESA вирішили шукати партнерів. У підсумку замість амбітної "Аврори" виник проєкт "ЕкзоМарс", який ESA реалізує в альянсі з Роскосмосом. Його мета – пошук ознак життя на Марсі, вивчення місцевої води, геохімічного середовища, атмосферних мікрогазів та їхніх джерел.

В рамках місії 2016 року на орбіту Марса вивели орбітальний апарат і випустили посадковий модуль. Орбітальний апарат і далі працює, а от посадковий модуль розбився.

Друга частина програми мала реалізуватися 2020 року, але її відклали на два роки через проблеми з парашутами. Тепер її хочуть запустити у вересні 2022 року, а посадити планують влітку 2023-го. Тоді на Марсі, ймовірно, з'явиться перший марсохід ESA. Його туди повинен доставити посадковий модуль Роскосмосу "Козачок".

Пункт призначення – стародавня місцевість під назвою Oxia Planum. Вчені сподіваються, що там можуть бути докази мікробної активності.

Окремо амбіції є і у Росії, але точних дат там назвати не можуть. Це скоріше декларації для галочки. Попередньо РФ хотіла б висадитися на Місяці, де буде відпрацьовуватися марсіанська програма. Створення орбітальної місячної станції Роскосмосом заплановано на 2026 рік, а місячної бази – після 2030 року. Лише потім РФ планує націлюватися на Марс. Але шанси на успіх сумнівні.

2. ІНДІЯ

Космічні амбіції є і у Індії. Однак вони мають скоріше дослідний характер, тому пілотована місія, а колонізація і поготів, поки не обговорюється.

У 2014 році Нью-Делі вивела на орбіту Марса автоматичну міжпланетну станцію Mangalyaan. Це зробило Індію першою азіатською країною, що досягла марсіанської орбіти, і першою країною в світі, яка зробила це з першої спроби.

Через приголомшливий успіх вони оголосили про підготовку другої орбітальної місії до Марса Mangalyaan-2. Зараз вона в розробці, запуск запланований на 2024 рік.

КОЛОНІЗАЦІЯ МАРСА РЕАЛЬНА. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАТИМЕ

"Технології для польоту і колонізації Марса існують. Необхідно створити варіанти апаратного забезпечення", – говорить LIGA.net Зубрін.

З ним частково згодні й астронавти. "У нас є технології для візитів на Марс в стилі "Аполлона", але навіть це буде непросто", – каже LIGA.net астронавт NASA Ентоні Інгленд, уточнюючи, що складністю буде тривалість місії (щонайменше два роки), а також множинні проблеми зі здоров'ям космонавтів.

"Треба вирішити проблеми радіації, впливу мікрогравітації на кістки і серцево-судинну систему. Що триваліша місія, то більше проблем. Втрата адаптації до навколишнього середовища Землі через ослаблення імунної системи. Потрібно вирішити проблеми життєзабезпечення завдяки ресурсам Марса, а також підтримки замкнених екологічних систем", – пояснює Інгленд.

"Людські подорожі на Марс відбудуться, я впевнений в цьому", – стверджує LIGA.net швейцарський астронавт ESA Клод Ніколь, уточнюючи, що, на його думку, це трапиться наступного десятиліття: "Це план NASA як продовження проєкту "Artemis" з повернення на Місяць вже в 2025 році". Однак він вважає, що ці місії будуть спрямовані на розвідку Марса, а не створення там людської колонії.

Ніколь зазначає, що досі невідомо, як вирішуватимуться серйозні проблеми зі здоров'ям: "Все це прийнятне для невеликої групи дослідників, але не для великої колонії з мільйона осіб, про яку мріє Ілон Маск".

Водночас він відзначає, що якщо після досліджень люди зрозуміють, що можуть адаптуватися до нового середовища, – можна буде думати про відправку великих груп людей: "Але я не вірю, що це станеться. Принаймні не дуже скоро".

"Відправити людей на Марс – досяжна мета. Ми відправили туди кілька зондів, тому технології досягнення Марса вочевидь існують. Надіслати людей буде набагато складніше, але не неможливо", – каже LIGA.net американський медик, астронавт NASA і політик-демократ Джей Кларк Бакі.

Професор астрономії Вейнтрауб стверджує: відправити людей на Марс реально, але їхнє повернення додому – поки що фантастика.

"Відправити – реально. SpaceX і NASA, а також, можливо, Blue Origin та інші матимуть можливість відправляти людей на Марс протягом наступних двох десятиліть", – говорить професор.

Але все це ще не буде колонізацією, оскільки колоністам потрібна їжа, вода, укриття і енергія: "Ми поки не знаємо, як їх забезпечити, за винятком регулярного постачання корисного навантаження". Ба більше, Вейнтрауб прямо говорить, що на цьому етапі поїздка на Марс – подорож в один кінець.

Астрофізик, відомий популяризатор науки, професор Університету Стоуні Брук Пол Саттер каже LIGA.net, що відправка на Марс є "в межах реальності", але необхідно вирішити деякі проблеми, більшість з яких мають технічний характер.

"Марс – буквально інопланетне середовище, абсолютно негостинне для життя, як ми його знаємо. Нам доведеться зіткнутися з нестачею кисню, води, сонячного світла, відсутністю захисту від космічної радіації і величезною віддаленістю від Землі", – пояснює Саттер.

Він уточнює, що зараз люди розробляють ракети, які могли б нести достатню кількість вантажу для подорожі на Марс. Але коли їх візьмуть на "озброєння", то виникне наступна проблема.

Професор Крістофер Шоберг вважає, що колонізація Марса вже триває: марсоходи віддалено досліджують, закладаючи основу для майбутніх пілотованих місій і подальшого заснування поселень.

Коли ж на Марс вирушить людина? Ймовірно, коли розв'яжуть три базові проблеми: фінансування, технології, безпека. Зараз тільки в SpaceX сміливо стверджують, що їхні технології дозволять дістатися до Марса за пів року. Але навіть за цей час екіпаж може отримати чималу дозу опромінення. Марсохід Curiosity ще в 2013 році показав, що за час перельоту до Марса (в його випадку він тривав вісім місяців) і назад космонавт отримає не менше 0,66 зіверта радіації.

Ця цифра не враховує опромінення, яке буде отримано під час перебування на поверхні планети. За стандартами NASA, максимальна доза опромінення становить від 0,6 до 1 зіверта для жінок і від 0,8 до 1,2 зіверта для чоловіків за всю кар'єру.

Головна проблема сьогодні, каже Бакі, як зменшити вплив космічної радіації на людей.

На його думку, необхідно витратити більше зусиль саме на розробку активних щитів, які посприяють тривалим міжпланетним подорожам.

Питання опромінення можна вирішити створенням "сховища" на кораблі або скороченням часу польоту.

Але зі "сховищем" все непросто. Хоча інженерам і доведеться ретельно продумати будову корабля, від деяких найбільш руйнівних частинок просто немає захисту. Тому вирішили зосередитися на скороченні часу польоту. Певні успіхи вже досягнуті, якщо врахувати, що вісім років тому Curiosity дістався до Марса за вісім місяців, а тепер Маск каже, що Starship долетить за шість.

Також у Маска думають, як зробити політ безпечнішим. Для екіпажу передбачать індивідуальні каюти, загальні приміщення і спеціальний спортзал, заняття в якому потрібні для запобігання негативним наслідкам тривалого перебування в невагомості. Передбачається, що більшість часу ракета буде розташована носом від Сонця, тому екіпаж хочуть розмістити в передній частині корабля. Тоді моторна і вантажна частина повинні служити захистом від радіації.

Наступна проблема – вікно для польоту з'являється раз на 26 місяців. Тоді Марс зближується на мінімальну відстань із Землею. Це означає, що потенційна місія повинна бути забезпечена дво-, а то і трирічним запасом усього необхідного для автономного життя в разі виникнення надзвичайної ситуації. Це збільшує вагу, а відповідно і вартість польоту.

Вчені і далі проводять дослідження, що імітують життя на Марсі, щоб зрозуміти, які проблеми там можуть виникнути у людей. Загроз вистачає. Йдеться про високу радіацію, сильні коливання температури, метеоритну небезпеку, низький атмосферний тиск, космічний пил, здатність вивести з ладу техніку тощо.

Віддаленість від Землі також не гратиме на руку колоністам. Один зі спікерів цього тексту, астронавт NASA Джей Бакі, був учасником дослідження на австралійській антарктичній станції Моусона, де члени експедиції через VR-гарнітуру дивилися на австралійські пляжі, європейську природу й американські гори та ліси, що відрізнялося від ізоляції, тиші і білизни Антарктиди. Вони вивчали вплив цього на психіку людей. Підсумки дослідження використовуватимуться під час планування місії на Марс.

Тривале перебування на Марсі загрожує проблемами для здоров'я: підвищений ризик раку, зниження імунітету, розвиток серцево-судинних захворювань, порушення сну, когнітивні розлади. І навіть за наявності лікаря досі не до кінця зрозуміло, як тривала невагомість і радіація вплинуть на ліки.

У чому ж переваги переїзду? SpaceX пояснює це так: Червона планета, хоча і розташована далі від Сонця, ніж Земля, все ж "пристойно освітлюється". Хоча там "трохи холодно", можна буде зігрітися. Також там можна вирощувати рослини, хоча для цього і знадобиться втручання вчених. А гравітація на рівні 38% від земної дозволить нормально рухатися і піднімати важкі предмети. Однією з основних переваг є схожість тривалості марсіанських діб до земних. І там, можливо, є вода.

Особисто Маск вважає, що для колонізації Марса – організації стійкого життя на цій планеті – знадобиться близько 1000 космічних кораблів. Основною метою колонізаторів буде створення самодостатнього міста, яке зможе вижити, якщо з Землі раптово перестане надходити постачання. Причина перебоїв неважлива, каже мільярдер, важливо зрозуміти – чи вимре місто, якщо це трапиться.

Передбачити доведеться абсолютно кожну дрібницю. Як приклад Маск навів морські подорожі: "Це все одно що сказати – ну, у нас було все, крім вітаміну С. Ок, чудово. Тепер ти захворієш на цингу і помреш. До того ж, болісно. Це буде відстій. Ви будете повільно і болісно вмирати через брак вітаміну С. Тому потрібно переконатися, що на Марсі буде вітамін С".

Маск вважає, що туди потрібно буде відправити близько 1 млн тонн вітаміну С – приблизно 10 трлн доз. І з усім цим впораються його космічні кораблі. Starship відправлятимуться тричі на день, забираючи в кожен політ по 100 тонн вантажу. За рік – близько 1000 рейсів. За цей час вони зможуть відправити на Марс близько 100 000 тонн і 100 000 осіб.

Як би виглядала колонізація Марса і хто б згодився для цього?

Зубрін говорить LIGA.net, що спочатку астронавти досліджуватимуть Червону планету, а потім вже будуватимуть бази, на яких розроблятимуть технології перетворення марсіанських матеріалів у ресурси: "Потім вони будуватимуть міста і створюватимуть нові нації з новими мовами, літературою, технологіями, історією і героями".

"Я – австралієць, тому припускаю, що колонізація буде схожа на колонізацію Австралії 1788 року. Спочатку буде відправлений невеликий флот, щоб вони могли заснувати невеличке початкове поселення на Марсі. Якщо це вдасться, вони надішлють ще один флот і ще один для поступового створення колонії", – припускає Джеймс.

На його думку, колонізатор повинен мати ті самі якості, що й дослідник нових світів багато століть тому або Антарктиди на початку ХХ століття: "Їм потрібно бути витривалими і незалежними. Допомоги не буде, коли вони її потребуватимуть. Команди повинні бути ретельно дібрані та володіти навичками, щоб вижити в суворому новому світі".

Астрофізик Саттер каже LIGA.net, що колонізаторам і зовсім доведеться змиритися з фатальним фактом.

"Марс – це невблаганне середовище", – зазначає астронавт Бакі. Перших поселенців там очікують відмова обладнання, аварії, нестача їжі, води та кисню.

Журналіст BBC Річард Колінгем звів колонізацію Марса до кількох пунктів.

1. Спочатку туди потрібно дістатися. На цьому етапі виникають усі вищезгадані труднощі: величезна вартість місії, тривалі періоди, радіація, проблеми зі здоров'ям і посадка на Марс.

Колишній астронавт NASA Джефф Хоффман передбачає, що остаточна цифра складе десятки мільярдів доларів (місія з відправлення ровера Perseveranse коштувала $3 млрд. За думку Маска, загалом колонізація Марса – разом з побудовою міста – коштуватиме від $100 млрд до $10 трлн). Щоб вирішити цю проблему, каже Хоффман, держава повинна скооперуватися з приватним бізнесом і розділити витрати.

Однак є і більш базова проблема.

Водночас він стверджує, що Starship, який розробляється Space X, "одного разу може стати життєздатним варіантом".

2. Переліт і посадка відбулися успішно, люди нарешті на Марсі. Тепер завдання стати самодостатніми. Астронавтам знадобляться базові ресурси для виживання: повітря, вода, їжа та енергія. Спочатку вони зможуть покладатися на земні запаси, але врешті доведеться організувати самостійне виробництво.

Цього вже вчаться. Вчені вирощують їжу в наближених до марсіанських умовах, а експериментальний прилад на борту ровера Perseverancе успішно виробив кисень на Марсі. Кисень знадобиться майбутнім колонізаторам Червоної планети, адже крім дихання, щоб повернутися на Землю, ракеті/кораблю з екіпажем з чотирьох астронавтів знадобиться ~7 тонн ракетного палива і 25 тонн О2.

"Придбання продуктів харчування, води та енергії, будівництво або пошук сховища, тобто виживання, – це дуже складні питання, обтяжені технічними, експериментальними і неіснуючими рішеннями", – говорить Вейнтрауб.

Про це саме говорить і Джеймс. Місцеве повітря непридатне для дихання, а через тонку атмосферу протягом дня спостерігатимуться величезні коливання температури: "Людям доведеться або жити всередині, або виходити на вулицю в космічних скафандрах".

"Найбільша проблема – як вижити, коли ви там... Щоб мати можливість підтримувати колонію на Марсі, нам потрібно буде побудувати якесь місто з контрольованим кліматом, де люди могли б жити і обробляти місцеві ресурси, щоб вижити... Нам буде складно побудувати щось легке і надійне для життя людей, – вважає Джеймс. – З нинішніми технологіями я не думаю, що це буде повноцінним життям".

Щоб зробити клімат Марса придатнішим для життя, його пропонується терраформувати. Простий приклад такого процесу навів Маск. Він запропонував завдати ядерного удару по Марсу. Це дозволить нагріти планету і створити атмосферу, подібну до Землі. Але це поки з царини фантастики.

3. Але рано чи пізно питання виживання розв'яжуть. І тоді можна буде переходити до створення уряду. Керувати першими групами будуть командири пілотованих місій. Але потім виникне питання подальшого облаштування життя на Марсі. Тут погляди різняться.

Астробіолог з Единбурзького університету Чарльз Кокелл говорить про тиранію, адже той, хто отримає контроль над життєво необхідними ресурсами (кисень, вода, їжа), зможе погрожувати жахливими наслідками за надзвичайний рівень влади.

Маск вважає інакше. Він думає, що в місті пануватиме "невимушена і весела атмосфера". На його думку, на Марсі всі займатимуться ділом, а політичним устроєм стане пряма демократія. Жителі самостійно ухвалюватимуть усі рішення, а місцевих законів буде менше, і вони будуть простішими, ніж на Землі.

4. Коли колонізатори визначаться з урядом, то зможуть перейти до розширення. Вічно жити в посадкових модулях і капсулах – неможливо. В ідеалі розширення повинно відбуватися завдяки місцевим ресурсам.

5. Останнім кроком стане створення потомства і власної культури. Щоб колонія зберігалася з покоління в покоління, потрібні діти. Але тут проблемою може бути інбридинг – спарювання родинних особин. Щоб уникнути цього, колонія повинна налічувати не менше 2000 осіб, вважає антрополог з Портлендського університету Кемерон Сміт. Така чисельність дозволить забезпечити довгострокове виживання. Коли на Марсі почнуть народжуватися і виховуватися діти, там, безсумніву, виникне і нова культура. Марсіани матимуть світогляд, що відрізняється від земного.

Маск визнає, що коли колонія на Марсі стане самодостатньою, перетворившись на повноцінне місто, то він вже, ймовірно, "давно помре", як і багато хто з нас. Але не слід засмучуватися, адже початок процесу ми, можливо, застанемо. Мільярдер і сам каже, що хотів би на власні очі побачити, як "купка кораблів сідає на Марс".

Джеймс, якому зараз трохи більше 30 років, каже LIGA.net, що "наприкінці свого життя він побачить, як все це відбувається".

Саме так, на думку Колінгема, виглядала б колонізація Марса. Але запитує: чи дійсно люди хочуть туди йти: "Марс – похмурий, холодний, безповітряний, вкритий плямами іржі світ. Просто залишитися живим буде щоденним завданням".

ТАК НАВІЩО Ж НАМ УСЕ ЦЕ

"Наша планета – самотня частинка у величезній космічній пітьмі. У всій цій неосяжності немає навіть натяку, що допомога надійде звідкись іще, щоб врятувати нас від нас самих. Земля – ​​єдиний відомий світ, де є життя. Нашій увазі більше нікуди мігрувати в найближчому майбутньому", – писав у 1994 році астроном і популяризатор науки Карл Саган.

Ці слова в одному зі своїх інтерв'ю цитував і Маск. Але він вважає, що Саган помилився. Мігрувати є куди – на Марс.

Зубрін каже LIGA.net, що це дасть людській цивілізації нові творчі гілки. Він вважає Марс "новим світлом для нашого і прийдешніх поколінь".

Маск пояснює бажання заселити Марс схожим чином.

У Маска й ідеологів колонізації повно критиків. Адже переїзд на Марс ставить людей не тільки перед технічними, але і етичними проблемами. Наприклад, власник Firefly Aerospace, українець Максим Поляков вважає колонію на Марсі "марним витрачанням грошей".

"Нам вкрай необхідно освоїти навколоземний простір, щоб Землю краще розуміти, її екологію. Місяць потрібен як точка підскоку, як база. Очевидно, і виробництво там буде. Щоразу вивозити кілограми води і енергії вгору, долаючи земне тяжіння, це дуже дорого", – сказав він в інтерв'ю НВ.

Наукова журналістка Шенон Стріон називає Маска "плантатором прапорів". Вона вважає, що, попри релігійну відданість космосу, яка об'єднує Сагана та Маска, "їхні цілі розходяться". Вона пояснює, що Саган вірив у відправлення людей на Марс – спочатку для досліджень, потім для заселення з метою довгострокового виживання людства. Але він замислювався і над тим, що людям робити з Марсом.

Маск, на думку Стріон, відчуває, що люди можуть дозволити собі колонізацію Марса, попри всі "але": "Існують законні причини турбуватися про довгострокове виживання людства... Але я сумніваюся в історії будь-якого з найбагатших людей, який розповідає, що змушений запускати ракети в космос, оскільки дуже сильно дбає про виживання. Хтось міг би зробити дуже багато на нашій маленькій синій точці, щоб допомогти нужденним".

"Сміятися над словами Сагана значить повністю обійти увагою суть: насправді для нас є тільки один справжній дім – і ми вже тут", – пише Стріон.

Люди не можуть чітко відповісти, чи потрібна їм колонізація Марса або космосу загалом. Існує думка, що, можливо, краще зосередитися на Землі. Нещодавно керівник Всесвітньої продовольчої програми ООН Девід Бізлі попросив у Маска $7 млрд на благодійність, щоб запобігти голоду в різних точках планети.

Тема переїзду на іншу планету також часто виникає, коли ми говоримо про потенційну руйнівну війну. Наприклад, як в "Марсіанських хроніках" Бредбері або нестерпні погодні умови, як в "Інтерстеллар". Маск каже, що з переїздом потрібно розібратися до початку Третьої світової війни.

Протилежна думка передбачає, що аргументи про "лагодження Землі" підживлюють антинаукові тенденції. І насправді краще вкладати якомога більше грошей в освоєння космосу, оскільки результати цих досліджень буквально рятують людські життя.

Науковий журналіст Джеймс Мейнард каже, що дослідження сонячної системи привели до розробки пінних матраців з ефектом пам'яті, поліпшення МРТ, вогнетривкої фарби та інженерних рішень, які використовуються під час будівництва хмарочосів. Дешеві та прості системи фільтрації води з'явилися завдяки NASA, як і спосіб пакування їжі, використовуваний вже не тільки в космосі, але і в харчовій промисловості. Мініатюрні дефібрилятори і ендоскопічна хірургія – це також чисті результати космічних досліджень.

Про етичну складову кажуть і опитані LIGA.net вчені й астронавти. І не всі бачать сенс в переїзді.

"У нас повинні бути вагомі причини для цього, – каже астронавт NASA Ентоні Інгленд. – Люди намагалися заселити Антарктиду і Гренландію, але жодне з поселень не вижило без постійної підтримки".

Астронавт каже, що хотів би особисто дослідити Марс, бо це захопливе з наукового погляду місце: "Але, з огляду на те, що я знаю зараз як геофізик, я не був би зацікавлений в тому, щоб залишатися там надовго".

Джеймс, науковий співробітник з Університету Квінсленда, з ним згоден: "Я не бачу особливого сенсу відправляти людей на чужі планети. Я розумію погляд Маска, що це – "страховий поліс" для всього людства, але це досить дорогий спосіб. Роботизоване дослідження космосу може багато розповісти нам про Сонячну систему і, сподіваюся, про всесвіт, але для цього не потрібні місії з екіпажем".

Вейнтрауб теж говорить, що поки немає економічних аргументів на користь колонізації: "Ніхто не збирається заробляти, проте кожен втратить багато грошей і, ймовірно, багато життів".

У підсумку, каже вчений, вся ідея зводиться до двох аргументів: "Перший – довести, що ми можемо, другий – проводити наукові та інженерні експерименти і вчитися. Перша причина недостатня для виправдання ймовірного зникнення іншого біосвіту. А друга може бути реалізована без інтервенції людей в інші світи".

Втім, якщо уряди спираються на думку платників податків, приватним компаніям ніхто не може диктувати, куди їм витрачати гроші. "Тут, на Землі, ми завжди стикатимемося з проблемами, нам завжди буде на що витратити гроші. Але якщо деякі люди хочуть цього (колонізувати Марс. – Ред.), навіщо їх зупиняти?", – запитує Саттер в розмові з LIGA .net.

Такий підхід наближає відвідування Марса людиною. За наявності грошей, добровольців і технологій одного разу він все ж буде підкорений, навіть якщо етичні питання так і залишаться без відповіді.

І в цьому можна знайти позитив.

Науковий журналіст Мейнард каже, що життя на Марсі – це запасний план для людства: "Освоєння інших світів – єдиний реальний захист від людського життя на нашій єдиній планеті, яку знищують недалекоглядні промисловці та дурні політики. Наука – краще вкладення, яке ми можемо зробити в наших дітей, нашу планету і наше майбутнє. Сміливе майбутнє, тут і за межами нашої рідної планети, – це найкращий шанс врятувати життя на Землі ".

Читайте також: Зоряні війни. Людство готується до Другої космічної війни (так, перша вже була)