Все на Марс! Жить, строить, воевать. Новая история от LIGA.net и астронавтов NASA

Последние 60 лет человечество активно изучает Марс. Сначала были обзорные миссии и слабо различимые изображения. Теперь роверы ежедневно передают тысячи качественных фотографий, звуки планеты и даже берут пробы инопланетного грунта. Следующим этапом должна стать пилотируемая миссия. И множество людей прилагают невероятные усилия, чтобы это случилось.

Путешествие на Марс – дорогая и опасная затея. Нужно предусмотреть тысячи мелочей. Всего одна ошибка может привести к мучительной смерти. И самое главное: первым астронавтам придется смириться с фатальным фактом. "В настоящее время отправка людей на Марс – это путешествие в один конец. И, скорее всего, самоубийственная миссия", – говорит LIGA.net профессор астрономии Университета Вандербильта Дэвид Вейнтрауб.

Несмотря на риски, пилотируемая миссия состоится и, вероятно, относительно скоро. Такое мнение LIGA.net выразили астронавты NASA Энтони Инглэнд, Джей Кларк Баки, а также швейцарский физик, летчик и космонавт Европейского космического агентства (ESA) Клод Николье. "Человеческие путешествия на Марс произойдут, я уверен в этом! Вероятно, в следующем десятилетии, после 2030 года", – сказал Николье.

Марсианские первопроходцы проложат дорогу к главной цели – колонизации Марса. "Это позволит родиться новым творческим ветвям человеческой цивилизации", – объясняет LIGA.net основатель Марсианского сообщества Роберт Зубрин, который вдохновил миллиардера Илона Маска "марсианской мечтой". "Люди построят там города, создадут новые нации с новыми языками, литературой, технологиями, историей и героями", – говорит он.

Будет ли это полноценной жизнью? При нынешнем уровне технологического развития – нет. Выживание станет ежедневной целью колонизаторов. "Марс – буквально инопланетная среда, совершенно негостеприимная для жизни, какой мы ее знаем. Придется столкнуться с недостатком кислорода, воды, солнечного света, отсутствием защиты от космической радиации и огромной удаленностью от Земли", – говорит LIGA.net астрофизик и известный популяризатор науки Пол Саттер. Он уверен: "Потенциальный колонизатор должен смириться с мыслью, что у него просто ничего не получится".

Но люди, готовые заплатить эту цену, точно найдутся. Они переживут абсолютно фантастический опыт. И войдут в историю человечества.

Путешествие на Марс и его колонизация: что для этого нужно, с какими трудностями мы там столкнемся, а главное – зачем нам это? Об этом в новой масштабной истории LIGA.net совместно с известными учеными, идеологами колонизации Марса и астронавтами.

Читайте нас в Telegram: проверенные факты, только важное

КАК ФАНТАСТИКА СТАЛА НАШИМ TO DO LIST

Марс, как и космос в целом, издавна интересовал человечество. Путешествие и заселение Красной планеты широко описано в современной поп-культуре. Достаточно вспомнить "Марсианские хроники" Рэя Брэдбэри, песню Дэвида Боуи "Жизнь на Марсе?" или фильм "Марсианин", снятый по мотивам одноименного романа.

Но еще задолго до появления этих произведений ученые уже планировали миссии к Красной планете. В начале ХХ века уроженец Латвии Фридрих Цандер рассчитал траекторию полета ракеты, которая могла бы достичь поверхности Марса. Проблематикой межпланетных путешествий занимались ученые Константин Циолковский, Яков Перельман, Владимир Рюмин.

А отец американской космической программы Вернер фон Браун, вдохновленный антарктическими экспедициями, еще в 1948 году написал "Марсианский проект" – план научного путешествия к Марсу с участием десятка космических кораблей и 70 членов экипажа. Он верил, что люди отправятся туда в 1965 году на 443 дня, а потом вернутся на Землю.

Хотя в "Марсианском проекте" хватало недочетов (наука еще не знала об опасности солнечной и космической радиации, также как и не была учтена плотность марсианской атмосферы и местный климат), работа фон Брауна стала "самой влиятельной книгой" о планировании полетов людей на Марс.

В 1960-х во всю шла гонка за освоение космического пространства. Она была одним из элементов Холодной войны между США и СССР, которые внесли значительную лепту в исследование космоса и, в частности, Марса. Первым туда попробовал добраться СССР. За два года Советский Союз провел пять непилотируемых миссий – все неудачные. В 1964 году подключились США. Их первая миссия потерпела крах, но уже в следующем году зонд NASA совершил первый в истории успешный облет Красной планеты.

"Mariner 4" передал на Землю фотографии поверхности Марса крупным планом. Немаловажный итог миссии – был положен конец спекуляциям вокруг темы жизни на Красной планете. Ученые увидели неактивную среду с суровыми условиями, благодаря чему пришли к выводу, что если там и есть жизнь, то в простейшей форме.

Следующее достижение США сделали в 1971 году – первыми вывели космический зонд на орбиту Марса. К тому времени все миссии СССР по облету заканчивались неудачно, но в декабре того же года они первыми мягко посадили модуль "Марс-3". Он успел передать на Землю фото "серого фона без деталей", но очень скоро после приземления потерял связь.

В 1969 году человек впервые ступил на поверхность Луны в рамках американской миссии "Аполлон-11". Это событие ознаменовало победу США над СССР в лунной гонке. Одновременно с этим у людей появилась новая цель и надежда – оказаться на Марсе. Так началась неформальная гонка за Красную планету.

Летом того же года фон Браун презентовал план пилотируемой миссии, предложив НАСА сосредоточиться на нем. К тому моменту ученый уже успел поучаствовать в поездке в Антарктиду и внести правки в свой ранний проект. Он был настолько оптимистичен, что считал возможным высадку на Красную планету в 1982 году. Несмотря на то, что Марс стал излюбленной целью ученых, он так и не был покорен человеком за последующие 50 лет, а большая часть миссий из 48 проведенных закончились неудачно.

Не обошлось и без позитива. За это время науке удалось собрать много информации о Марсе и привлечь к нему внимание широкой общественности. Последнее стало возможным, в частности, благодаря фотографиям, сделанными орбитальными аппаратами NASA "Викинг-1" и "Викинг-2". Фото "Викинга-1", на котором изображено подобие лица, вызвало широкое обсуждение природы его происхождения.

Открытия "Викингов" также дали основание для ряда научных конференций, на которых ученые предлагали свои концепции пилотируемой миссии. Весь массив данных, который в 1970-х получили "Викинги", предоставил ученым пищу для работы на почти 15 лет без проведения повторных полетов.

В 1990-е исследование космоса подешевело. Это стало возможным, в частности, благодаря стараниям тогдашнего президента США Буша-старшего и концепции "Быстрее, лучше, дешевле" бывшего главы NASA Даниэля Голдина. При нем в NASA начали разрабатывать меньшие космические аппараты и привлекать к проектам меньше людей. В результате NASA удалось обнаружить на Марсе признаки воды и сделать ряд важных открытий.

Воодушевление ученых NASA еще в 2003 году позволило им утверждать: "Марс – самая похожая на Землю планета во всей нашей Солнечной системе. Он потенциально может быть обителью жизни". А исследование Красной планеты стало одной из основных целей космических держав и нескольких аэрокосмических частных корпораций.

Что сегодня люди знают о Марсе благодаря науке?

Наука и поп-культура изобилуют сценариями будущего переезда. За последние 70 лет было составлено более 60 технических проектов пилотируемых миссий и колонизации. Начиная с 2000-х концепции по теме появлялись ежегодно по всему миру: от Америки до Азии. Многие из них так и остались фантазиями, но некоторые не теряют надежды и уже относительно близки к реализации.

КТО ХОЧЕТ ОТПРАВИТЬ ЧЕЛОВЕКА НА МАРС

Первая страна, которая отправит успешную пилотируемую миссию на Марс, получит не только международное признание, подтвердив технологическое превосходство, но и добудет значительную базу данных для исследований. Поэтому желающих отправиться туда хватает. Это хорошая новость, поскольку увеличивает шанс, что у кого-то в итоге это получится. Но есть и обратная сторона медали – реальная возможность провести такую миссию есть у единиц.

Основные конкуренты в марсианской гонке – США и Китай. Они безусловные лидеры в космическом пространстве в целом. Амбициозные планы по проведению пилотируемой миссии есть и у Объединенных Арабских Эмиратов. К ним также можно было бы добавить Евросоюз или Россию, которые ранее упоминали об этом, но у них нет четких дедлайнов, проекта и финансирования.

Сегодня на Марсе присутствуют три рабочих марсохода: американские роверы Curiosity и Perseverance, а также китайский Zhurong. Еще есть американский InSight – исследовательский посадочный аппарат с сейсмометром. Также планету исследуют восемь орбитальных аппаратов: три американских, два европейских и по одному у Индии, Китая и ОАЭ.

1. США

Среди всех вышеупомянутых государств лидером является США. Тут возникло наибольшее число проектов, связанных не только с исследованием, но и колонизацией Марса. США представляет и самый известный фанат идеи о заселении Красной планеты – миллиардер Илон Маск. Его компания SpaceX занимается технической стороной вопроса. При этом к пилотируемой миссии на Марс готовится и NASA, которое хочет отправиться туда сразу после возвращения на Луну в рамках проекта "Артемида". В обоих проектах NASA сотрудничает с частными компаниям, среди них SpaceX и Lockheed Martin.

SpaceX

Примерно в 2007 году Маск публично заявил о желании колонизировать Марс. Но самой идеей миллиардер загорелся несколькими годами ранее. В 2001-м он посетил собрание Марсианского сообщества – крупнейшей в мире организации, посвященной исследованию и потенциальному заселению человеком Марса.

Он заплатил $5000 за участие в мероприятии и получил приглашение на кофе от создателя сообщества Роберта Зубрина. Ученый рассказал Маску о тогдашних достижениях, целях и планах. Например, он хотел отправить на орбиту капсулу с мышами, чтобы понять, как бы они жили и размножались в условиях марсианской гравитации. Позже Зубрин пригласил Маска за один столик с планетологами NASA. Миллиардер был впечатлен.

"В 2001 году я был среди тех, кто помог убедить Маска сделать Марс своим призванием. Его план в значительной степени основан на моей работе, известной как план Mars Direct", – рассказывал Зубрин.

Маск вошел в совет директоров Марсианского сообщества и пожертвовал $100 000 на исследовательскую станцию в Марсовой пустыне, штат Юта. Амбиции миллиардера были огромны. Вместо отправки мышей на орбиту Маск сразу задумался отослать их на Марс. Позже он предложил доставить туда и роботизированную теплицу, которая была бы оборудована камерой и в онлайн-режиме показывала бы рост растений – первую жизнь на Красной планете.

Но энтузиазм столкнулся с реальностью в 2002 году. Маск собрал небольшую команду инженеров и начал глубже вникать в тему, создав SpaceX. Он понял, что его идея сложнее, чем казалось. Главной целью Маска было привлечь внимание широкой публики, а затем надавить на Конгресс, чтобы тот "вручил мандат на Красную планету", увеличив бюджет NASA.

В 2007-м Маск заявил о желании заселить Марс. С 2011-го по 2015 год SpaceX постепенно раскрывала детали проекта. В 2012 году началось проектирование ракетного двигателя Raptor, который будет приводить в движение систему Starship. Создание двигателя – самый длительный процесс в разработке ракеты.

Спустя несколько лет разработок и слухов, в 2016-м Маск сказал, что его компания планирует полететь на Марс в период с 2020 по 2025 год. Осенью того же года он представил проект системы, состоящей из многоразового космического транспорта для путешествия.

Сегодня Маск продолжает поддерживать отношения с Марсианским сообществом. Он периодически участвует в мероприятиях организации. А основатель Марсианского сообщества Роберт Зубрин говорит LIGA.net, что они общаются с Маском по электронной почте примерно раз в месяц и лично несколько раз в год.

Космический корабль Starship и ракета Super Heavy – многоразовая транспортная система, предназначенная для перевозки экипажа и грузов на околоземную орбиту, а также Луну, Марс и за его пределы. В SpaceX говорят, что это будет самая мощная ракета-носитель в мире, способная нести более 100 тонн груза.

Starship – основной кандидат для доставки людей на Марс. Маск утверждает, что его корабль сможет дозаправляться на орбите и использовать марсианские ресурсы для дозаправки на месте для обратного полета на Землю.

План полета Starship состоит из шести пунктов:

1. Starship запускается с ускорителем Super Heavy. Затем ракета-носитель отделяется, возвращаясь на Землю.

2. Корабль выходит на орбиту Земли, а в это время запускается заправочный танкер, который состыкуется с кораблем на орбите.

3. Танкер стыкуется со Starship, заправляет его и возвращается на место.

4. После заправки, корабль начинает путешествие с околоземной орбиты вокруг Солнца к Марсу.

5. Корабль войдет в атмосферу Марса со скоростью 7,5 км/с и замедлится аэродинамически. Его тепловой экран рассчитан выдерживать многократное вхождение в атмосферу, но он все же изнашивается. Но когда Starship приземлится на Марсе, он будет заправляться с использованием местных ресурсов, таких как H2O и CO2.

6. Когда Starship будет полностью заправлен, он стартует с Марса для возвращения на Землю.

Временные рамки миссии уже сдвигались. Изначально предполагалось, что беспилотная миссия отправится в 2022-м, а пилотируемая в 2024 году. Сейчас же там считают, что груз отправится туда в 2024 году, а экипаж полетит не ранее 2026-го. В ходе непилотируемой миссии доставят разную технику и оборудование, которые удаленно разведают местность и подготовят инфраструктуру будущей пилотируемой.

NASA

Американское космическое госагентство тоже хочет отправить людей на Марс. Но для исследований. И их планы менее радужные, чем у Маска. Пилотируемую миссию к Марсу агентство планирует отправить не ранее 2030 года. В 2018 году в NASA показали программу "Moon to Mars". Она состоит из трех этапов. Первый уже фактически начался. Сейчас Международная космическая станция (МКС) служит базой для проверки технологий глубокого космоса и изучения влияния длительных космических полетов на человека.

На следующем этапе NASA сосредоточится на окололунном пространстве. Начиная с 2023 года, американцы хотят выйти на орбиту Луны и высадить астронавтов не позднее конца 2020-х (в рамках проекта "Артемида" установлен амбициозный дедлайн – высадиться в 2024 году).

Ключевым компонентом этого этапа является размещение Gateway – лунной орбитальной платформы, где космонавты будут готовиться к путешествиям в глубокий космос: тестировать новые технологии и системы, изучать влияние среды глубокого космоса на саму платформу, а также реакцию живых организмов на длительное воздействие радиации и микрогравитации.

Gateway будет собираться в космосе. Для этого будет использоваться космический корабль Orion и ракета-носитель SLS, а также коммерческие ракеты-носители. Поверхность Луны станет полигоном для демонстрации технологий и подготовки к будущим полетам человека на Марс.

В рамках третьего этапа будет совершена серия полетов на Марс с экипажем, которую планируется начать в 2030-х годах, завершив программу посадкой на поверхности Красной планеты.

Эти планы подкрепляются исследованиями, которые сегодня проводит NASA.

Например, начиная с 1 октября четыре человека живут и работают в уникальной наземной среде обитания в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне (NASA). Проект будет продолжаться до 15 ноября, имитируя долгий путь к спутнику Марса Фобосу. Чем "ближе" экипаж будет к Фобосу, тем большие задержки в общении с внешним миром они будут испытывать. Это заставит экипаж – и тех, кто координирует миссию – практиковаться в общении таким образом, чтобы минимизировать влияние на операции, предоставив экипажу достаточную автономию.

Также сейчас на Марсе уже почти 10 месяцев находится ровер Perseveranse. Его главная задача – поиск следов марсианской жизни. Ее пока не обнаружили, но ученые считают, что микроорганизмы там были и теперь они думают, что знают, где их искать.

За время своей работы ровер проехал по дну кратера Джэзэро почти 2,7 км, сделав по дороге несколько тысяч снимков, записал марсианские звуки и взял образцы породы. Благодаря анализу фотографий ученые смогли подтвердить, что когда-то на месте кратера было озеро, а в воде, вероятно, была примитивная жизнь.

Чтобы обнаружить ее химический след, образцы грунта, взятые ровером, нужно доставить на Землю. Сейчас NASA совместно с Европейским космическим агентством (ESA) готовит операцию по отправке образцов на Землю. Ее планируют провести в начале 2030-х, для этого к Perseveranse придется отправить еще один ровер, который заберет их к себе на борт.

В чем сложность миссии? "С Марса еще никогда ничего не возвращалось физически", – объясняет LIGA.net научный сотрудник Университета Квинсленда Крис Джеймс. Это также создает проблему и для возможной пилотируемой миссии, ведь шанс возвращения экипажа оттуда под большим вопросом.

В реализации проекта миссии к Марсу NASA хочет помочь их давний партнер – Lockheed Martin. Именно эта корпорация построила первый марсианский посадочный модуль для NASA. Теперь же они заняты созданием Марсианского базового лагеря – научной лаборатории, которая будет размещена на орбите Красной планеты. Там ученые смогут проводить исследования, анализировать образцы марсианских пород и определить идеальное место для высадки людей на поверхность.

Также в Lockheed заняты созданием посадочного модуля. Ведь в конечном итоге люди "постараются покинуть базовый лагерь и спуститься на поверхность". Концепция представляет собой многоразовый одноступенчатый посадочный модуль, который способен спускаться на поверхность с орбиты Марса. Каждая наземная миссия могла бы длиться две недели с участием четырех астронавтов и возвращаться на базовую станцию на орбите без дозаправки на поверхности. Модуль будет приводиться в действие двигателем на жидком водороде / жидком кислороде, которые будут добываться из воды.

2. КИТАЙ

Пекин – главный соперник США. В начале 2000-х Китай стал космической сверхдержавой. Позже начал исследование глубокого космоса, а в 2020 году объявил о начале программы "Планетарных исследований".

Планы Китая амбициозны. Если для многих Марс пока что является апогеем усилий в космическом пространстве, то Пекин видит в нем лишь начало для последующего изучения всех планет Солнечной системы.

Первой миссией "Планетарных исследований" является Tianwen-1. Она началась летом 2020-го. Космический корабль, состоящий из орбитального аппарата, посадочного модуля, марсохода, пульта дистанционного управления и камеры, запустили при помощи ракеты-носителя Long March 5 из Вэньчана.

Уже в феврале 2021-го Tianwen-1 вывели на орбиту Марса, а в мае того же года посадочный модуль с марсоходом Zhurong совершили мягкую посадку на Красной планете.  

Воодушевление Китая было безгранично. Теперь в Пекине планируют в скором времени отправить на Марс первый экипаж и заложить базу для последующих регулярных пилотируемых миссий.

В Китае планируют, что их первая пилотируемая миссия отправится в 2033 году, а затем состоится еще ряд запусков: в 2035, 2037 и 2041 годах. После этого, рассчитывают в Китае, они смогут обеспечить себе постоянное присутствие на Красной планете.

3. ОАЭ

Космическими амбициями может похвастаться и ОАЭ. У Абу-Даби есть далекоидущие планы – создание полноценной колонии на Марсе к 2117 году. В ОАЭ считают, что уже в 2024 году они смогут получить целостную картину атмосферы Марса благодаря собственным исследованиям.

Ученые ОАЭ считают, что первые люди окажутся на Марсе в 2037 году, что не сильно отличается от планов NASA или Китая. В последующие два десятилетия колонисты создадут на Марсе все необходимые условия для их последователей, а в это время на Земле будут заниматься улучшением ракетных технологий для сокращения времени в дороге. Уже в 2058 году состоится первая крупная миграция на Марс.

Спустя шесть лет на Красной планете возведут первое большое здание, используя местные ресурсы. А затем люди на Марсе продолжат развивать сообщество. Полноценное поселение должно возникнуть к 2117 году.

Амбиции ОАЭ объяснимы. Во-первых, их космоагентство, созданное в 2014 году, сразу поставило перед собой цели, выходящие далеко за пределы Марса. В 2024 году они также планируют реализовать лунную миссию.

Во-вторых, ОАЭ стали первой арабской страной, которая запустила марсианский спутник "Надежда". Этот аппарат работает прямо сейчас и занимается исследованием погоды на Марсе, а также других метеорологических событий. Через три года ОАЭ хотят иметь полную картину погоды на этой планете.

Конечно, какими бы не были цели ОАЭ, финансирование Агентства пока значительно уступает США или Китаю. В 2021 году им выделили $5,4 млрд, тогда как бюджет NASA составляет $23,3 млрд. Но недавний успех марсианской миссии делает перспективы космической сферы ОАЭ значительно радужнее.

ДРУГИЕ СТРАНЫ

1. ЕВРОСОЮЗ, РОССИЯ

Амбиции исследовать и отправить пилотируемую миссию к Марсу были (и частично остаются) у Европейского космического агентства (ESA). Но все упирается в финансы.

В 2001 году ESA объявило о запуске проекта "Аврора" – непилотируемых исследований Марса и Луны, апогеем должен был стать полет к Красной планете после 2030 года. Проект "прожил" восемь лет. В 2009 году его свернули из-за отсутствия денег, а в ESA решили искать партнеров. В итоге вместо амбициозной "Авроры" возник проект "ЭкзоМарс", который ESA реализует в альянсе с Роскосмосом. Его цель – поиск признаков жизни на Марсе, изучение местной воды, геохимической среды, атмосферных микрогазов и их источников.

В рамках миссии в 2016 году на орбиту Марса вывели орбитальный аппарат и выпустили посадочный модуль. Орбитальный аппарат продолжает работу, а вот посадочный модуль разбился.

Вторая часть программы должна была реализоваться в 2020 году, но ее отложили на два года из-за проблем с парашютами. Теперь ее хотят запустить в сентябре 2022 года, а посадка предполагается летом 2023-го. Тогда на Марсе, вероятно, появится первый марсоход ESA. Его туда должен доставить посадочный модуль Роскосмоса "Казачок".

Пункт назначения – древняя местность под названием Oxia Planum. Ученые надеются, что там могут быть доказательства микробной активности.

Отдельно амбиции есть и у России, но точных дат там назвать не могут. Это скорее декларации для галочки. Предварительно РФ хотела бы высадиться на Луне, где будет отрабатываться марсианская программа. Создание орбитальной лунной станции Роскосмосом запланировано на 2026 год, а лунной базы – после 2030 года. Лишь затем РФ планирует нацелиться на Марс. Но шансы на успех сомнительны.

2. ИНДИЯ

Космические амбиции есть и у Индии. Однако они имеют скорее исследовательский характер, поэтому пилотируемая миссия, а уж тем более колонизация, пока не обсуждается.

В 2014 году Нью-Дели вывела на орбиту Марса автоматическую межпланетную станцию Mangalyaan. Это сделало Индию первой азиатской страной, достигшей марсианской орбиты, и первой страной в мире, сделавшей это с первой попытки.

Из-за ошеломительного успеха они объявили о подготовке второй орбитальной миссии к Марсу Mangalyaan-2. Сейчас она в разработке, запуск запланирован на 2024 год.

КОЛОНИЗАЦИЯ МАРСА РЕАЛЬНА. КАК ЭТО БУДЕТ ВЫГЛЯДЕТЬ

"Технологии для полета и колонизации Марса существуют. Необходимо создать варианты аппаратного обеспечения", – говорит LIGA.net Зубрин.

С ним частично согласны и астронавты. "У нас есть технологии для визитов на Марс в стиле "Аполлона", но даже это будет непросто", – говорит LIGA.net астронавт NASA Энтони Инглэнд, уточняя, что сложностью будет длительность миссии (минимум два года), а также множественные проблемы со здоровьем космонавтов.

"Надо решить проблемы радиации, воздействия микрогравитации на кости и сердечно-сосудистую систему. Чем продолжительнее миссия, тем больше проблем. Потеря адаптации к окружающей среде Земли из-за ослабления иммунной системы. Нужно решить проблемы жизнеобеспечения за счет ресурсов Марса, а также поддержания замкнутых экологических систем", – объясняет Инглэнд.

"Человеческие путешествия на Марс произойдут, я уверен в этом", – утверждает LIGA.net швейцарский астронавт ESA Клод Николье, уточняя, что, по его мнению, это случится в следующем десятилетии: "Это план NASA как продолжение проекта "Artemis" по возвращению на Луну уже в 2025 году". Однако он считает, что эти миссии будут направлены на разведку Марса, а не создание там человеческой колонии.

Николье отмечает, что до сих пор неизвестно, как будут решаться серьезные проблемы со здоровьем: "Все это приемлемо для небольшой группы исследователей, но не для большой колонии из миллиона человек, о которой мечтает Илон Маск".

При этом он отмечает, что если после исследований люди поймут, что могут адаптироваться к новой среде, – можно будет думать об отправке больших групп людей: "Но я не верю, что это произойдет. По крайней мере, не очень скоро".

"Отправка людей на Марс – достижимая цель. Мы отправили туда несколько зондов, поэтому технологии достижения Марса очевидно существуют. Отправить людей будет намного сложнее, но не невозможно", – говорит LIGA.net американский медик, астронавт NASA и политик-демократ Джей Кларк Баки. 

Профессор астрономии Вейнтрауб утверждает: отправка людей на Марс реальна, но возвращение домой – пока что фантастика.

"Отправить – реально. SpaceX и NASA, а также, возможно, Blue Origin и другие будут иметь возможность отправлять людей на Марс в течение следующих двух десятилетий", – говорит профессор.

Но все это еще не будет колонизацией, поскольку колонистам нужна еда, вода, укрытие и энергия: "Мы пока не знаем, как их обеспечить, за исключением регулярных поставок полезной нагрузки". Более того, Вейнтрауб прямо говорит, что на данном этапе поездка на Марс – путешествие в один конец.

Астрофизик, известный популяризатор науки, профессор Университета Стоуни Брук Пол Саттер говорит LIGA.net, что отправка на Марс находится "в пределах реальности", но необходимо решить ряд проблем, большинство из которых носят технический характер.

"Марс – буквально инопланетная среда, совершенно негостеприимная для жизни, какой мы ее знаем. Нам придется столкнуться с недостатком кислорода, воды, солнечного света, отсутствием защиты от космической радиации и огромной удаленностью от Земли", – объясняет Саттер.

Он уточняет, что сейчас люди разрабатывают ракеты, которые могли бы нести достаточно груза для поездки на Марс. Но когда их примут на "вооружение", то возникнет следующая проблема.

Профессор Кристофер Шоберг считает, что колонизация Марса уже идет: марсоходы удаленно проводят исследования, закладывая основу для будущих пилотируемых миссий и последующего основания поселений.

Когда же на Марс отправится человек? Вероятно, когда решатся три базовых проблемы: финансирование, технологии, безопасность. Сейчас только в SpaceX смело утверждают, что их технологии позволят добраться до Марса за полгода. Но даже за это время экипаж может получить немалую дозу облучения. Марсоход Curiosity еще в 2013 году показал, что за время перелета к Марсу (в его случае он занял восемь месяцев) и обратно космонавт получит не менее 0,66 зиверт радиации.

Эта цифра не учитывает облучение, которое будет получено во время пребывания на поверхности планеты. По стандартам NASA, максимальная доза облучения составляет от 0,6 до 1 зиверт для женщин и от 0,8 до 1,2 зиверт для мужчин за всю карьеру.

Главная проблема сегодня, говорит Баки, как уменьшить воздействие космической радиации на людей.

По его мнению, необходимо потратить больше усилий именно на разработку активных щитов, которые поспособствуют длительным межпланетным путешествиям. 

Вопрос облучения решаем созданием "убежища" на корабле или сокращением времени полета.

Но с "убежищем" все непросто. Хотя инженерам и придется тщательно продумать строение корабля, от некоторых наиболее разрушительных частиц просто нет защиты. Поэтому было принято решение сосредоточиться на сокращении времени полета. Определенные успехи уже достигнуты, если учесть, что восемь лет назад Curiosity добрался до Марса за восемь месяцев, а теперь Маск говорит, что Starship долетит за шесть.

Также у Маска думают, как сделать полет безопаснее. Для экипажа предусмотрят индивидуальные каюты, общие помещения и специальный спортзал, занятия в котором нужны для предотвращения негативных последствий длительного пребывания в невесомости. Предполагается, что большую часть времени ракета будет расположена носом от Солнца, поэтому экипаж хотят разместить в передней части корабля. Тогда моторная и грузовая часть должны служить защитой от радиации.

Следующая проблема – окно для полета появляется раз в 26 месяцев. Тогда Марс сближается на минимальное расстояние с Землей. Это означает, что потенциальная миссия должна быть снабжена двух, а то и трехлетним запасом всего необходимого для автономной жизни в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Это увеличивает вес, а соответственно и стоимость полета.

Ученые продолжают проводить исследования, имитирующие жизнь на Марсе, чтобы понять, какие проблемы там могут возникнуть у людей. Угроз хватает. Речь идет о высокой радиации, сильных колебаниях температуры, метеоритной опасности, низком атмосферном давлении, космической пыли, способной вывести из строя технику и так далее. 

Отдаленность от Земли также не будет играть на руку колонистам. Один из спикеров этого текста, астронавт NASA Джей Баки, был участником исследования на австралийской антарктической станции Моусона, где члены экспедиции через VR-гарнитуру смотрели на австралийские пляжы, европейскую природу и американские горы и леса, что отличалось от изоляции, тишины и белизны Антарктиды. Они изучали воздействие этого на психику людей. Итоги исследования будут использоваться при планировании миссии на Марс.

Длительное пребывание на Марсе грозит проблемами для здоровья: повышенный риск рака, снижение иммунитета, развитие сердечно-сосудистых заболеваний, нарушение сна, когнитивные расстройства. И даже при наличии врача до сих пор не до конца понятно, как длительная невесомость и радиация повлияют на лекарства.

В чем же преимущества переезда? SpaceX объясняет это так: Красная планета, хотя и находится дальше от Солнца, чем Земля, все же "прилично освещается". Хотя там "немного холодно", можно будет согреться. Также там можно выращивать растения, хотя для этого и понадобится вмешательство ученых. А гравитация на уровне 38% от земной позволит нормально двигаться и поднимать тяжелые предметы. Одним из основных преимуществ является схожесть продолжительности марсианских суток к земным. И там, возможно, есть вода.

Лично Маск считает, что для колонизации Марса – организации устойчивой жизни на этой планете – понадобится около 1000 космических кораблей. Основной целью колонизаторов будет создание самодостаточного города, который сможет выжить, если с Земли внезапно перестанет приходить снабжение. Причина перебоев неважна, говорит миллиардер, важно понять – вымрет ли город, если это случится.

Предусмотреть придется абсолютно каждую мелочь. В качестве примера Маск привел морские путешествия: "Это все равно что сказать – ну, у нас было все, кроме витамина С. Ок, отлично. Теперь ты заболеешь цингой и умрешь. Кстати, болезненно. Это будет отстой. Вы будете медленно и мучительно умирать из-за нехватки витамина С. Поэтому нужно убедиться, что на Марсе будет витамин С".

Маск считает, что туда нужно будет отправить около 1 млн тонн витамина С – примерно 10 трлн доз. И со всем этим справятся его космические корабли. Starship будут отправляться по три раза в день, забирая в каждый полет по 100 тонн груза. За год – около 1000 рейсов. За это время они смогут отправить на Марс около 100 000 тонн и 100 000 человек.

Как бы выглядела колонизация Марса и кто бы подошел для этого?

Зубрин говорит LIGA.net, что сначала астронавты будут исследовать Красную планету, а затем уже строить базы, на которых будут разрабатывать технологии превращения марсианских материалов в ресурсы: "Затем они будут строить города и создавать новые нации с новыми языками, литературой, технологиями, историей и героями".

"Я – австралиец, поэтому предполагаю, что колонизация будет похожа на колонизацию Австралии в 1788 году. Сначала будет отправлен небольшой флот, чтобы они могли основать небольшое первоначальное поселение на Марсе. Если это удастся, они пошлют еще один флот и еще один для постепенного создания колонии", – предполагает Джеймс.

По его мнению, колонизатор должен обладать теми же качествами, что и исследователь новых миров много веков назад или Антарктиды в начале ХХ века: "Им нужно будет быть выносливыми и независимыми. Помощь не придет, когда они будут в ней нуждаться. Команды должны быть тщательно отобраны и обладать навыками, чтобы выжить в суровом новом мире".

Астрофизик Саттер говорит LIGA.net, что колонизаторам и вовсе придется смириться с фатальным фактом.

"Марс – это неумолимая среда", – отмечает астронавт Баки. Первых поселенцев там ожидают отказ оборудования, аварии, нехватка еды, воды и кислорода.

Журналист BBC Ричард Колингем свел колонизацию Марса в несколько пунктов.

1. Сначала туда нужно добраться. На этом этапе возникают все вышеупомянутые трудности: огромная стоимость миссии, длительные периоды, радиация, проблемы со здоровьем и посадка на Марс. 

Бывший астронавт NASA Джефф Хоффман предполагает, что окончательная цифра составит десятки миллиардов долларов (миссия по отправке ровера Perseveranse стоила $3 млрд. По мнению Маска, целиком колонизация Марса – вместе с построением города – будет стоить от $100 млрд до $10 трлн). Чтобы решить эту проблему, говорит Хоффман, государство должно скооперироваться с частным бизнесом и разделить расходы.

Однако есть и более базовая проблема.

При этом он утверждает, что Starship, разрабатываемая Space X, "однажды может стать жизнеспособным вариантом".

2. Перелет и посадка прошли успешно, люди наконец-то на Марсе. Теперь задача стать самодостаточными. Астронавтам понадобятся самые базовые ресурсы для выживания: воздух, вода, еда и энергия. Изначально они смогут полагаться на земные припасы, но в итоге придется организовать самостоятельное производство.

Этому уже учатся. Ученые выращивают еду в приближенных к марсианским условиях, а экспериментальный прибор на борту ровера Perseverancе успешно произвел кислород на Марсе. Кислород понадобится будущим колонизаторам Красной планеты, ведь помимо дыхания, чтобы вернуться на Землю, ракете/кораблю с экипажем из четырех астронавтов понадобится ~7 тонн ракетного топлива и 25 тонн О2.

"Приобретение продуктов питания, воды и энергии, строительство или поиск убежища, то есть выживание, – это очень сложные вопросы, отягощенные техническими, экспериментальными и несуществующими решениями", – говорит Вейнтрауб.

Об этом же говорит и Джеймс. Местный воздух непригоден для дыхания, а из-за тонкой атмосферы в течение дня будут наблюдаться огромные колебания температуры: "Людям придется либо жить внутри, либо выходить на улицу в космических скафандрах".

"Самая большая проблема – как выжить, когда вы там… Чтобы иметь возможность поддерживать колонию на Марсе, нам нужно будет построить какой-то город с контролируемым климатом, где люди могли бы жить и обрабатывать местные ресурсы, чтобы выжить… Нам будет сложно построить что-то легкое и надежное для жизни людей, – полагает Джеймс. – С нынешними технологиями я не думаю, что это будет полноценной жизнью".

Чтобы сделать климат Марса более пригодным для жизни, его предлагается терраформировать. Простой пример такого процесса привел Маск. Он предложил нанести ядерный удар по Марсу. Это позволит нагреть планету и создать атмосферу, подобную Земле. Но это пока из области фантастики.

3. Но рано или поздно вопрос выживания решится. И тогда можно будет переходить к созданию правительства. Руководить первыми группами будут командиры пилотируемых миссий. Но затем возникнет вопрос дальнейшего устройства жизни на Марсе. Тут взгляды расходятся.

Астробиолог из Эдинбургского университета Чарльз Кокелл говорит о тирании, ведь тот, кто получит контроль над жизненно необходимыми ресурсами (кислород, вода, еда), сможет угрожать ужасными последствиями взамен необычайного уровня власти.

Маск считает иначе. Он думает, что в городе будет царить "непринужденная и веселая атмосфера". По его мнению, на Марсе все будут при делах, а политическим устройством станет прямая демократия. Жители самостоятельно будут принимать все решения, а местных законов будет меньше, и они будут проще, чем на Земле.

4. Когда колонизаторы определятся с правительством, то смогут перейти к расширению. Вечно жить в посадочных модулях и капсулах – невозможно. В идеале расширение должно происходить за счет местных ресурсов.

5. Последним шагом станет создание потомства и собственной культуры. Чтобы колония сохранялась из поколения в поколение, нужны дети. Но тут проблемой может быть инбридинг – спаривание родственных особей. Чтобы избежать этого, колония должна насчитывать не менее 2000 человек, считает антрополог из Портлендского университета Кэмерон Смит. Такая численность позволит обеспечить долгосрочное выживание. Когда на Марсе начнут рождаться и воспитываться дети, там, несомненно, возникнет и новая культура. У марсиан будет мировоззрение, отличающееся от земного.

Маск признает, что когда колония на Марсе станет самодостаточной, превратившись в полноценный город, то он уже, вероятно, "давно умрет", как и многие из нас. Но не следует печалиться, ведь начало процесса мы, возможно, застанем. Миллиардер и сам говорит, что хотел бы своими глазами увидеть, как "кучка кораблей садится на Марс".

Джеймс, которому сейчас чуть больше 30 лет, говорит LIGA.net, что "в конце своей жизни он увидит, как все это происходит".

Именно так, по мнению Колингема, выглядела бы колонизация Марса. Но задает вопрос: действительно ли люди хотят туда отправиться: "Марс – унылый, холодный, безвоздушный, покрытый пятнами ржавчины мир. Просто остаться в живых будет ежедневной задачей".

ТАК ЗАЧЕМ ЖЕ НАМ ВСЕ ЭТО

"Наша планета – одинокая частичка в огромной окутывающей космической тьме. Во всей этой необъятности нет даже намека, что помощь придет откуда-то еще, чтобы спасти нас от нас самих. Земля – ​​единственный известный мир, где есть жизнь. Нашему виду больше некуда мигрировать в ближайшем будущем", – писал в 1994 году астроном и популяризатор науки Карл Саган.

Эти слова в одном из своих интервью цитировал и Маск. Но он считает, что Саган ошибся. Мигрировать есть куда – на Марс.

Зубрин говорит LIGA.net, что это даст человеческой цивилизации новые творческие ветви. Он считает Марс "новым светом для нашего и будущих поколений".

Маск объясняет желание заселить Марс похожим образом.

У Маска и идеологов колонизации полно критиков. Ведь переезд на Марс ставит людей не только перед техническими, но и этическими проблемами. Например, владелец Firefly Aerospace, украинец Максим Поляков считает колонию на Марсе "пустой тратой денег".

"Нам крайне необходимо освоить околоземное пространство, чтобы Землю лучше понимать, ее экологию. Луна нужна как точка подскока, как база. Очевидно, и производство там будет. Каждый раз вывозить килограммы воды и энергии вверх, преодолевая притяжение Земли, это очень дорого", – сказал он в интервью НВ.

Научный журналист Шэнон Стрион называет Маска "плантатором флагов". Она считает, что, несмотря на религиозную преданность космосу, объединяющую Сагана и Маска, "их цели расходятся". Она объясняет, что Саган верил в отправку людей на Марс – сначала для исследований, затем для заселения с целью долгосрочного выживания человечества. Но он задавался вопросом, что людям делать с Марсом.

Маск же, по мнению Стрион, чувствует, что люди могут позволить себе колонизацию Марса, несмотря на все "но": "Существуют законные причины беспокоиться о долгосрочном выживании человечества... Но я сомневаюсь в истории любого из самых богатых людей, который рассказывает, что вынужден запускать ракеты в космос, поскольку очень сильно заботится о выживании. Кто-то мог бы сделать очень многое на нашей маленькой синей точке, чтобы помочь нуждающимся".

"Смеяться над словами Сагана значит полностью упускать из виду суть: на самом деле для нас есть только один настоящий дом – и мы уже здесь", – пишет Стрион.

Люди не могут четко ответить, нужна ли им колонизация Марса или космоса в целом. Существует мнение, что, возможно, лучше сосредоточиться на Земле. Недавно руководитель Всемирной продовольственной программы ООН Дэвид Бизли попросил у Маска $7 млрд на благотворительность, чтобы предотвратить голод в разных точках планеты.

Тема переезда на другую планету также часто возникает, когда мы говорим о потенциальной разрушительной войне. Например, как в "Марсианских хрониках" Брэдбэри, или невыносимых погодных условиях, как в "Интерстелларе". Маск говорит, что с переездом нужно разобраться до начала Третьей мировой войны.

Противоположная точка зрения предполагает, что аргументы о "починке Земли" подпитывают антинаучные тенденции. И на самом деле лучше вкладывать как можно больше денег в освоение космоса, поскольку результаты этих исследований буквально спасают человеческие жизни.

Научный журналист Джеймс Мейнард говорит, что исследования солнечной системы привели к разработке пенных матрасов с эффектом памяти, улучшению МРТ, огнестойкой краски и инженерных решений, используемых при строительстве небоскребов. Дешевые и простые системы фильтрации воды появились благодаря NASA, как и способ упаковки еды, используемый уже не только в космосе, но и пищевой промышленности. Миниатюрные дефибрилляторы и эндоскопическая хирургия – это также чистые итоги космических исследований.

Об этической составляющей говорят и опрошенные LIGA.net ученые и астронавты. И не все видят смысл в переезде.

"У нас должны быть веские причины для этого, – говорит астронавт NASA Энтони Инглэнд. – Люди пытались заселить Антарктиду и Гренландию, но ни одно из поселений не выжило без постоянной поддержки".

Астронавт говорит, что хотел бы лично исследовать Марс, потому что это увлекательное с научной точки зрения место: "Но, учитывая то, что я знаю сейчас как геофизик, я не был бы заинтересован в том, чтобы оставаться там надолго".

Джеймс, научный сотрудник из Университета Квинсленда, с ним согласен: "Я не вижу особого смысла отправлять людей на чужие планеты. Я понимаю точку зрения Маска, что это – "страховой полис" для всего человечества, но это довольно дорогой способ сделать это. Роботизированное исследование космоса может многое рассказать нам о Солнечной системе и, надеюсь, о вселенной, но для этого не требуются миссии с экипажем".

Вейнтрауб тоже говорит, что пока нет экономических аргументов в пользу колонизации: "Никто не собирается зарабатывать, зато каждый потеряет много денег и, вероятно, много жизней".

В итоге, говорит ученый, вся идея сводится к двум аргументам: "Первый – доказать, что мы можем; второй – проводить научные и инженерные эксперименты и учиться. Первая причина недостаточна для оправдания вероятного исчезновения другого биомира. А вторая может быть реализована без интервенции людей в другие миры".

Впрочем, если правительства опираются на мнение налогоплательщиков, частным компаниям никто не может диктовать, куда им тратить деньги. "Здесь, на Земле, мы всегда будем сталкиваться с проблемами, нам всегда будет на что потратить деньги. Но если некоторые люди хотят этого (колонизировать Марс. – Ред.), зачем их останавливать?", – задается вопросом Саттер в разговоре с LIGA.net.

Такой подход приближает посещение Марса человеком. При наличии денег, добровольцев и технологий однажды он все же будет покорен, даже если этические вопросы так и останутся без ответа.

И в этом можно найти позитив.

Научный журналист Мейнард говорит, что жизнь на Марсе – это запасной план для человечества: "Обитание других миров – единственная реальная защита от человеческой жизни на нашей единственной планете, которую уничтожают недальновидные промышленники и глупые политики. Наука – лучшее вложение, которое мы можем сделать в наших детей, нашу планету и наше будущее. Смелое будущее, здесь и за пределами нашей родной планеты, – это лучший шанс спасти жизнь на Земле".

Читайте также: Звездные войны. Человечество готовится ко Второй космической войне (да, первая уже была)