+1
Сохранить Сохранено 7
×

Сможет ли человечество колонизировать космос и нужно ли это вообще?


Сможет ли человечество колонизировать космос и нужно ли это вообще?

© Игорь Ставцев / Коллаж / Ridus.ru

Человечество издревле одержимо небом, звездами и поисками «нового дома». Сегодня этот статус ученые отдают Меркурию, Венере и Марсу. Но если Венера — воплощение полыхающего ада, Меркурий — «холодильник» Солнечной системы, то природные условия Марса во многом схожи с земными. На этой планете есть смена суток, продолжительность которых всего на сорок минут больше наших, более-менее пригодный для жизни климат без резких перепадов, но главное: исследовательские зонды обнаружили на Красной планете воду в замороженном состоянии.

Вообще, поверхность Марса красноречиво свидетельствует, что, вероятно, давным-давно некая жизнь была и здесь. На это указывают вода и русла марсианских рек. Однако Марс потерял свою атмосферу. Сейчас там убийственный для человека коктейль газов, на 95% состоящий из углекислого.

И тем не менее Марс, по мнению ряда ученых, пригоден для высадки человека с претензией на «марсианское гражданство».

Зачем? Здесь две основные причины. Первая в том, что земные ресурсы когда-то будут полностью исчерпаны, планета станет просто непригодной для жизни. Вторая: человечество стремится найти второй дом на случай глобальной катастрофы.

О том, насколько эти стремления реализуемы, почему освоение других планет важно и с какими трудностями в этом придется столкнуться, «Ридусу» рассказали инженер, естествоиспытатель Алексей Николаев и заведующий отделом физики и эволюции звезд института астрономии РАН Дмитрий Вибе.

© кадр из фильма «Марсианин»

На чем полетим?

Человечество до сих пор не создало ни одного межпланетного пилотируемого космического корабля. Они есть «на бумаге» в виде проектов, но воплощенных аппаратов не существует. Однако еще в 1960-х годах в СССР разрабатывался проект тяжелого межпланетного корабля. Он предназначался для многолетних космических экспедиций, в том числе для высадки космонавтов на Марс и Венеру. Даже была запланирована дата запуска этого корабля и рассчитано время его возвращения на Землю: стартовав 8 июня 1971 года к Марсу, он должен был вернуться 10 июля 1987 года. Но проект был закрыт, потому что более перспективными оказались работы по созданию орбитальной станции, к тому же руководство страны задумало реализовать лунную программу. После «лунной шумихи» и якобы высадки на спутник Земли американцев отечественные конструкторы вновь обратились к мыслям о полете к другим планетам. В 1969 году появился проект межпланетного корабля «Аэлита». Проект, несмотря на всю свою толковость и амбициозность, тоже был закрыт. На этот раз из-за его дороговизны.

Для создания межпланетной логистики нам нужен межорбитальный буксир с мощной электроэнергетикой. Только тогда можно создать надёжный пилотируемый межпланетный корабль со сгенерированным бортовым полем для защиты только от двух видов космических излучений, третий вид радиации можно минимизировать медикаментами и капсулой сна. Такую программу мог спланировать СССР при создании серийной ракеты «Энергия» к 1995 году. Но сегодня мы пока догрызаем советский задел в поисках новых конструкционных материалов, — говорит Николаев.

По его словам, сегодня считается, что аэрокосмические летательные аппараты многоразового применения — тупиковая ветвь космонавтики, а одноразовые носители будут вечны в космосе.

Конечно, для полетов в дальний космос, исходя из баллистики, одноразовые носители более выгодны, но только пока мы не достигли качественно нового уровня технологии. Что же касается полетов на близких к Земле орбитах, то многоразовые системы смогут уже в недалеком будущем снизить стоимость выведения космических аппаратов в пять-десять раз, — сказал эксперт.
© «Роскосмос»

Главный враг

Полет от Земли до Марса предположительно занял бы полгода. По словам Николаева, реализация этого полета зависит не от дат осуществления экспедиции, а от скорости, нужной для старта с околоземной орбиты. Однако если принимать во внимание только энергетические затраты, то оптимальными оказываются «окна» даты противостояний, когда Марс и Земля находятся на минимальном удалении друг от друга. Сокращение времени экспедиции очень существенно для полета космического аппарата с экипажем на борту.

По мере увеличения стартовой скорости продолжительность экспедиции на Марс будет, конечно, вначале уменьшаться, но не в такой степени, как мы этого желали бы. Если увеличить скорость до 15 километров в секунду, время полета сократится с 259 суток до 79,1 суток, но ожидание на Марсе симметрической траектории не только не сократится, но даже станет более продолжительным: с 454 суток увеличится до 775,5 суток. В результате общий выигрыш по времени окажется очень незначительным, — сообщил эксперт.

По его словам, при увеличении стартовой скорости до 15,8 километра в секунду космонавтов ожидает бонус: в этом случае полет может происходить по такой траектории, благодаря которой время вынужденного ожидания на Марсе окажется равным нулю. При этом космический корабль должен будет сразу возвращаться на Землю, а продолжительность всей экспедиции сократилась бы до 149,8 суток вместо двух лет и восьми месяцев.

На экспедицию отводится небольшое время, за которое Марс и Земля еще не успеют сильно разойтись в пространстве. В противном случае ей придется ждать целых два года, чтобы планеты оказались в нужных точках орбит. Старт может происходить только в расчетное время — время «окна пусков», — сказал Николаев.

Но что делать с радиацией? Человек на Земле ежегодно получает дозу в один миллизиверт, а космонавты на МКС — 220 миллизивертов. Это доза, аналогичная той, что получили ликвидаторы аварии на Чернобыльской АЭС. При солнечных вспышках радиация на МКС увеличивается в десять раз. Радиационный фон же на Марсе в 2,5 раза превышает радиационный фон на МКС. Растет радиация и по мере удаления от Земли. Поэтому, вероятно, отправиться на Марс человек если и сможет, то один раз в своей жизни.

Кстати, этот вопрос борьбы с излучением, по мнению скептиков, свидетельствует далеко не в пользу того, что американцы действительно высадились на Луну. Но научное мировое сообщество твердо уверено в том, что лунные миссии все же состоялись.

В том, что американцы были на Луне, сегодня научное сообщество абсолютно не сомневается. Можно сколько угодно рассказывать про «развевающийся флаг», но астронавты США привезли лунный грунт, который изучался и изучается. Это весомое доказательство того, что их экспедиции состоялись. Многие вещи можно выдать за желаемое, но только не те, которые происходят в космосе при участии человека. За лунными миссиями США, за полетами их космических кораблей на Луну наблюдал весь мир, и СССР в том числе, — сказал Вибе.

На поверхности Луны человек подвергнется радиации в 1369 микрозивертов в сутки, что равно двум земным неделям. Эта доза примерно в 200 раз выше дневного уровня на Земле. Опасно? Безусловно. И тем не менее высадившиеся на Луну астронавты были как-то от нее защищены. Однако проблема способов нейтрализации влияния на человека дальней космической радиации сегодня остается нерешенной.

На любой межпланетной трассе есть три вида космической радиации. Однако использование советско-российских ядерных технологий на борту позволит как-то защитить оборудование и экипаж от накопления доз. Хотя проблема сброса излишнего реакторного тепла остаётся актуальной. В 2001 году при своде советской орбитальной станции «Мир» нам не удалось убедить российских чиновников в отправке хотя бы одного базового блока на орбиту захоронения к Луне. Это могло бы дать ценную научную информацию о длительном воздействии межпланетной среды, в том числе и радиации, на человека, конструкционные материалы и работу бортовых электромеханических систем в выключенном режиме, — считает Николаев.
piqsels.com

Киборги-пионеры

Экспансия Марса подразумевает не просто высадку человека на ее поверхность, пятиминутную прогулку около корабля и старт домой, а деятельность по освоению марсианской территории. То есть «марсонавты» должны будут строить там базы, проводить исследования, выращивать и добывать еду. Апогеем же миссии должно стать марсианское потомство — дети, рожденные в условиях этой планеты.

Но насколько наша земная физиология способна на такое экстремальное выживание — от многомесячного перелета до адаптации к совершенно иным, чем родные, условия? Медики даже не берутся строить на этот счет предположений. Очевидно то, что перелет Земля — Марс и «марсианский берег» не то же самое, что рейс Москва — Канны и курорт на райском побережье.

Полет человека на Марс возможен, но без колоссального напряжения сил он станет осуществим в очень далекой перспективе. Человечество сейчас исследует эту планету с помощью беспилотных аппаратов, и это потолок нашего сегодняшнего технического развития и достижений в плане изучения Красной планеты, — считает Вибе.

По его словам, прежде чем отправлять в неизведанный чужой мир человека, нужно знать его особенности, то, с чем экспедиции придется столкнуться там помимо атмосферы, состоящей из углекислого газа.

Робототехника исследует сегодня только поверхностный слой Марса, который наиболее доступен. Но что там внутри, на глубине хотя бы двух метров? Автоматические аппараты пока не дают проводить «марсианские раскопки», для этого нужен именно человек. И получается замкнутый круг: чтобы изучить досконально Марс, для его освоения нужен человеческий труд непосредственно в его условиях, а чтобы эта миссия состоялась, прежде нужно эту «почву» подготовить без его участия, чем сегодня занимаются ученые всего мира, — сказал Вибе.

По мнению Николаева, успешно осваивать Марс и вовсе смогут скорее люди-киборги, чем полностью биологичные существа.

Человеческая техника отстаёт от скорости познания законов и явлений вселенной или нашей планетной системы. А вот где-то с начала 1970-х годов научно-техническую революцию стали умышленно тормозить. Зато развили цифру и виртуальные технологии, которые сделают миллионы людей лишними на рынке трудовых ресурсов. Экспансию на другие планеты в физическом теле смогут реализовать люди-киборги с ГМО-ментальностью, но они могут быть или будут цифровыми роботами без эмоций, — уверен он.

И это логичное предположение. Роботам не нужно дышать кислородом, а значит, добывать его или каким-то образом везти с запасом с Земли. Роботам не нужна медицинская помощь. Та же радиация сказывается на работе механизмов в разы меньше, чем на работе человеческого организма. Роботы не спят, не едят, не устают. Идеальные кандидаты на роль пионеров Марса! Но… цель-то в освоении другой планеты человеком. Биологическим, весьма нестабильным, хрупким существом. Кем должны быть добровольцы, которые отправятся на Красную планету, какими физическими свойствами обладать? Даже если это будут суперсолдаты с отменным здоровьем, враждебное влияние среды неизбежно. Ученые сходятся во мнении, что даже если человеку и удалось бы дать потомство вне Земли, оно было бы с мутациями. А мутация — это почти всегда антоним жизни.

© piqsels.com

По мнению Николаева, важность роли человека в исследованиях, проводимых в космосе, очевидна. Какими бы передовыми ни были механизмы, без участия «живого ума и рук» на Марсе не обойтись.

Спор о приоритете автоматики или человека особенно бесплоден, когда дело касается понятных явлений. Конечно, автомат! В космосе автомат отказывает, как правило, только из-за того, что на Земле человек что-то упустил, в чем-то не доработал. Но автоматика не заменит работу человека ни на Земле, ни тем более на другой планете. Необходимо только хладнокровно и осознанно определить роль человека, исключив при этом амбиции, эмоции и прочие нетехнические аргументы. Во всем нужна целесообразность. И нужно помнить: космос — огромная, серьезная лаборатория и далеко не безопасное место для деятельности человека, — считает эксперт.

А что Маск?

Слова «Марс» и «Маск» уже практически стали синонимами. Основатель Space X и Tesla Илон Маск еще в 2017 году на Международном астрономическом конгрессе поделился своими планами по колонизации Марса. В планах Space X разработать оборудование, добывающее марсианские ресурсы и энергию, фильтрационные технологии, устройства по производству пригодного к дыханию воздуха. А в 2020 году он заявил о планах построить на Марсе автономный город, выживание которого не будет зависеть от Земли. К 2050 году бизнесмен планирует отправить на Марс миллион человек.

Возникает резонный вопрос, зачем нам отправлять на Марс человека. Учитывая все «земные» проблемы и экономического, и политического характера и развитие нашей пилотируемой космической техники, которая еще не достигла уровня, адекватного для межпланетных перелетов. Маск планирует отправить к 2050 году миллион человек на Марс? Увы, мне кажется, что это из разряда фантастики. Ведь даже полет нескольких человек на МКС для нас до сих пор большое событие. Это очень сложно с технической точки зрения, сложны и условия пребывания людей за пределами Земли, — озвучил свою точку зрения Вибе.

Судя по всему, планы Маска настолько амбициозны, что не совсем понятно, где в них пиар, а где наука и реальные возможности, на фоне тех проблем, которые обнажаются при рассуждении о самой возможности выхода человека за пределы МКС.

По словам Маска, колонизация Марса будет осуществляться волнами, а первые колонисты отправятся туда в 2024 году. До этой даты еще два года, может быть, действительно миссия состоится. Однако марсианская программа Маска похожа даже в век наших передовых технологий на научно-фантастическую литературу — все его заявления о том, что с Земли возможно возить на Марс строительные материалы, заниматься там терроформированием, строить жилые купольные комплексы. Хотя бы потому, что сам процесс терроформирования очень и очень длительный, не говоря уже о том, что на сегодняшний день у землян попросту нет технологий, способных воплотить эту идею. Нет кораблей адекватной грузоподъемности, способных на быстрые и многоразовые перелеты между планетами.

Илон Маск.© Zuma / TASS

На фоне этого возникает вопрос: первые покорители Марса — герои будущего или смертники?

Идея Илона Маска о том, чтобы миллион человек поселился на Марсе, является опасным заблуждением. Жить на Марсе не лучше, чем жить на Южном полюсе или на вершине Эвереста, — приводит слова главного астрофизика Великобритании Мартина Риса Sky News.

Причин, по которым Марс, Венера и даже Луна практически наверняка обречены на сегодня остаться для человека недоступной экзотикой, масса. От социально-политической и экономической обстановки у нас здесь, на Земле, до элементарно физиологических возможностей человеческого организма. Но все ли так безнадежно? Вероятно, с развитием технологий — нет. Но представьте только, какими совершенными они должны быть, если даже те, которые мы называем передовыми, оказываются далеко не достаточными? Человечество научилось проводить точнейшие микрооперации на глазах и сердце, клонировать клетки, видеть в телескопы космические объекты, находящиеся за миллиарды световых лет от Земли, общаться, не выходя из дома. Оно создало на сегодняшний день все то, о чем когда-то только размышляли писатели-фантасты. Значит, век покорения Марса еще впереди. Но, судя по всему, не двадцать первый.

Развиваться в вопросах освоения Марса необходимо. По прогнозам астрофизиков, в невообразимой перспективе Земля, вероятно, потерпит катастрофу, и человечество, чтобы выжить, будет вынуждено с нее «уходить», искать себе новый дом. И чтобы это сделать успешно, готовиться нужно, может быть, уже сегодня. Поэтому вся наша техника на Марсе, его исследование роботами — это и есть в значительной степени подготовка к высадке туда человека. Учитывая то, что работы и частных космических корпораций, и государственных в этой области ведутся (и ведутся очень серьезно и активно), «человек на Марсе» когда-то перестанет быть недостижимым явлением. Не в рамках пары лет, конечно, но в далеком будущем пилотируемая миссия на Марс состоится, — уверен Вибе.

  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Нам важно ваше мнение!

+1

 

   

Комментарии (0)