Насколько реально колонизировать Марс?

Давайте сегодня поговорим о Красной планете — Марсе. Планета эта давно уже привлекает внимание учёных со всего мира. Каких успехов достигли Россия и СССР в исследовании Марса? И главный вопрос — реально ли освоение Марса в будущем и с какими трудностями столкнётся человек, рискнувший отправиться туда?

Марс — одна из самых близких к Земле планет. Его колонизация станет бесспорно решающим шагом в истории человечества. И, как знать, возможно даже обеспечить выживание нашей цивилизации в будущем.

Этапы терраформирования Марса в представлении художника
Wikimedia Commons

Немножко истории

История исследования Марса Советским Союзом началась 1 ноября 1962 года, с запуска миссии «Марс-1». Однако, из-за неисправности ракеты-носителя, все пошло не по плану: зонд пролетел мимо Марса на расстоянии около 200 тысяч километров. После неудачи «Марса-1» отправили ещё несколько миссий, которые как раз и позволили получить первые данные о Красной планете.

«Марс-1»
Александр Чернов

Автоматические межпланетные станции (АМС) «Марс-2» и «Марс-3» стали первыми миссиями в истории человечества, которые успешно достигли Марса в 1971 году. Обе АМС состояли из орбитального аппарата, спускаемого аппарата (СА) и марсоходов «ПрОП-М», они по сути дублировали друг друга.

С СА «Марс-2» тоже возникли некоторые трудности: аппарат слишком круто вошел в марсианскую атмосферу, не успел затормозить и разбился о поверхность планеты. Зато стал первым рукотворным предметом на планете. Орбитальная часть АМС же проработала в течение 8 месяцев, собирая всевозможные данные.

А вот СА «Марс-3» удалось впервые в истории совершить мягкую посадку на поверхность Марса. Сразу после посадки станция начала передавать изображения панорамы окружающей поверхности, но на полученных фото был просто серый фон без каких-либо видимых деталей. Через 14,5 секунд после начала передачи сигнал прервался. Информацию с марсохода получить также не удалось. Предполагается, что связь потеряли из-за очень мощной пылевой бури.

Орбитальная часть проработала также 8 месяцев.

Кстати, в 2013 году группа энтузиастов нашла по фотографиям марсианской поверхности место упокоения «Марса-3» — на дне кратера Птолемей. Там же остался и первый в мире шагающий марсоход.

Затем, в 1973–1974 годах, СССР запустил несколько КА на орбиту Марса — «Марс-4», «Марс-5» и «Марс-6» и «Марс-7, которые практически одновременно долетели до планеты.

«Марс-4» сфотографировал планету с пролётной траектории, «Марс-5» стал первым искусственным спутником Марса, передал новые сведения о планете и окружающем её пространстве и сделал цветные фотографии поверхности. СА «Марса-6» совершил посадку на планету, передав данные о параметрах атмосферы во время спуска. КА «Марс-6» и «Марс-7» исследовали космическое пространство с гелиоцентрической орбиты.

Следующим этапом изучения Марса стал проект «Фобос» (в рамках сотрудничества с западными научными организациями в проекте АМС «Вега»). Фобос — один из спутников Марса. КА «Фобос-1» и «Фобос-2» запустили 7 июля и 12 июля 1988 года соответственно.

Хотя основная задача проекта — доставка на спутник Марса спускаемых аппаратов — не была выполнена, исследования, проведённые в течение 57 дней на этапе орбитального движения вокруг Марса, позволили получить уникальные научные результаты о Фобосе, плазменном окружении Марса и его взаимодействии с солнечным ветром.

На этом изучение Марса Советским Союзом закончилось.

КА «Фобос»
Wikimedia Commons

Предпринимала попытки изучения Марса и Российская Федерация, (миссии «Марс-96» в 1996 году и «Фобос-Грунт» в 2011 году), однако закончились они неудачей.

«Марс-96» не удалось вывести на отлётную траекторию из-за отказа разгонного блока, и он разрушился при входе в атмосферу Земли спустя 5 часов после запуска. А «Фобос-Грунт» не смог покинуть окрестности Земли из-за отказа маршевых двигателей перелётного модуля. 15 января 2012 года АМС сгорела в плотных слоях земной атмосферы.

Одинокий «Казачок»

В 2022 году Россия совсемстно с Европейским космическим агентством (ESA) планировали отправить к Марсу АМС «ЭкзоМарс-2022».

Для реализации этого проекта наши ученые с 2013 года разрабатывали посадочную исследовательскую платформу «Казачок», с десяток различных научных приборов, ну и ракету для доставки готовы были предоставить. ESA делало марсоход «Розалинд Франклин» с буровой установкой: учёные хотели исследовать марсианскую глину на плато Оксия, ведь, как известно, где глина — там была вода, а где вода — там могла быть жизнь.

Но в июле 2022 Йозеф Ашбахер сообщил, что правящий совет агентства принял решение о прекращении сотрудничества с Роскосмосом по программе «ЭкзоМарс» из-за обострения международных отношений и введения санкций. Теперь судьба миссии неизвестна: стороны-участники должны забрать свои компоненты.

«Казачок» тем временем до сих пор находится на хранении в Италии, ведутся переговоры по его возвращению в Россию.

Роскосмос предлагал запустить АМС к Марсу в 2024 или 2026 году, но ESA отклонило эту идею. Позже Роскосмос заявил, что Россия может отправить «Казачок» самостоятельно (или с помощью других дружественных стран). Вот и получается, что у ESA есть марсоход, но нет платформы и ракеты для него, а у нас есть платформа, но без марсохода. Поэтому проект нуждается в полной переработке.

Это большая потеря и для нас, и для всего сообщества европейских планетных учёных

Лев Зелёный
научный руководитель ИКИ РАН

Люди на Марсе: 8 причин, почему это трудно

Ну а что с высадкой людей на Марс? Илон Маск вон обещал такую миссию уже в 2035 году. Если это действительно случится, то какие опасности будут поджидать космонавтов-колонистов?

Ну, во-первых, до Марса путь неблизкий. Сам перелет займёт от 6 до 8 месяцев, в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса. Всё это время космнавты будут будут обитать в маленьком космическом корабле (ну или не очень маленьком, но всё равно тесновато), который окружен космической пустотой (ещё и космическая радиация, не забывайте про неё). В таких условиях вполне могут возникнуть различные проблемы, связанные как с физическим, так и с их психологическим здоровьем людей.

Во-вторых, на Марсе гравитация ниже, чем на нашей планете — всего 38% от земной. Это может привести к серьёзным проблемам со здоровьем людей, таким как: потеря мышечной массы, уменьшение костной плотности и прочее.

В-третьих, на Марсе нечем дышать. Атмосфера на Марсе крайне разрежена, состоит в основном из углекислого газа.

В-четвёртых, погода на Марсе тоже не очень. Она весьма переменчива, с перепадами температур от -143°C до +35°C. Это может привести к проблемам с техникой, которая не сможет выдерживать таких экстремальных условий (человек вне защитных сооружений тоже вряд ли на такое способен). А ещё есть бонус в виде частых пылевых бурь и ветра со скоростью до 100 м/с.

В-пятых, радиация вас достанет и на поверхности Марса. Планета не обладает магнитным полем, которое защищает её от солнечных вспышек и космических лучей. Проще говоря, люди на Марсе будут подвергаться значительному риску облучения. Сами понимаете, для здоровья это, мягко говоря, не очень полезно.

Сейчас на Марсе сухой и холодный климат (слева), но на ранних этапах эволюции планеты, скорее всего, была жидкая вода и плотная атмосфера (справа)
NASA

В-шестых, необходимо разработать технологии для выращивания еды, создания атмосферы и воды на Марсе. Кроме того, необходимо разработать специальные системы, которые позволят людям жить и работать на Марсе. Потребуются системы жизнеобеспечения, электроэнергетические системы и транспортные средства, причём всё это должно быть там желательно до прилёта первых колонистов.

В-седьмых, сами колонисты будут находиться на Марсе на протяжении длительного времени, отрезанные от своей родной планеты и семьи (может быть это и вовсе станет «билетом в один конец»). Получается, что без грамотных психологов тоже не обойтись. Кто-то должен будет помочь людям сохранить своё психическое здоровье и приспособиться к жизни на Марсе.

Ну и наконец, в-восьмых, всё это очень, ОЧЕНЬ дорого. Одна только SpaceX уже затратила миллиарды долларов на разработку и испытания своих ракет и космических кораблей, но для полноценной колонизации Марса потребуются куда больше вложений. Колонизация Марса — это не просто посадить людей на бочку с топливом и отправить куда подальше.

«И на Марсе будут яблони цвести». Ну или картошка
Кадр из фильма «Марсианин»

Итог

Колонизация Марса — не просто экзотическая идея или научная фантастика, это серьёзный проект, который, в принципе, имеет шансы стать реальностью в ближайшие десятилетия. В настоящее время существует множество исследовательских программ, которые направлены на изучение Марса и создание технологий для его освоения (помните хотя бы про марсоход Perseverance с вертолётиком Ingenuity?). Даже добровольцы на роль первых колонистов уже есть.

В целом, будущее нашей цивилизации может зависеть от того, насколько успешно мы сможем освоить другие планеты и стать мультипланетарным видом.