Всичко, което трябва да знаете за колонизирането на Марс
Марс. Доста брутално място. В този сух, изсъхнал свят средната повърхностна температура е -55 градуса по Целзий. На полюсите температурите могат да паднат до -153 градуса по Целзий. Това до голяма степен се дължи на тънката атмосфера на планетата, която не може да задържа топлина (да не говорим за въздух за дишане). Защо идеята за колонизиране на Марс е толкова интригуваща за нас?
Има редица причини за това, включително сходството на тази планета с нашата, наличието на вода, перспективите за отглеждане на храна, производство на кислород и строителни материали на място. Има и дългосрочни ползи от използването на Марс като източник на суровини и тераформирането му в по-обитаема среда. Нека поговорим за това подробно.
Ползи от колонизирането на Марс
Както споменахме, има много интересни прилики между Земята и Марс, които правят последния жизнеспособен вариант за колонизация. Като за начало, Марс и Земята имат сходна продължителност на деня. Марсианският ден (sol) продължава 24 часа и 39 минути, което означава, че растенията и животните, да не говорим за човешките колонисти, ще харесат този дневен цикъл.
Марс също има аксиален наклон, който е много подобен на този на Земята, което означава почти същите основни промени в сезоните, с които сме свикнали на Земята. По принцип, когато едното полукълбо е насочено към Слънцето, то преживява лято, докато другото полукълбо преживява зима - само температурите са по-високи и дните са по-дълги.
Това ще бъде много полезно, когато става въпрос за отглеждане на култури и осигуряване на колонистите с удобна среда и начин за измерване на потока през годината. Като фермерите на Земята, бъдещетоМарсианците ще преживеят сезона на растеж и сезона на прибиране на реколтата, както и възможността да провеждат годишни тържества, за да отпразнуват смяната на сезоните.
Освен това, подобно на Земята, Марс се намира в потенциалната обитаема зона на нашето Слънце (така наречената зона на Златокоска), въпреки че е изместен към външния му край. Венера също е в тази зона, но е разположена по-близо до вътрешния ръб, което в комбинация с плътната й атмосфера я прави най-горещата планета в Слънчевата система. Липсата на киселинен дъжд също прави Марс по-привлекателна опция.
В допълнение към това Марс е по-близо до Земята от други планети в Слънчевата система - с изключение на Венера, но вече разбрахме, че не е подходящ за първите колонисти. Това ще улесни процеса на колонизация. Всъщност на всеки няколко години, когато Земята и Марс са в опозиция – тоест на минимално разстояние – се отварят „прозорци за изстрелване“, идеални за изпращане на колонисти.
Освен това на Марс има доста вода под формата на лед. По-голямата част от нея се намира в полярните региони, но изследването на марсианските метеорити показа, че под повърхността на планетата може да има много вода. Може да се добива и пречиства за питейни цели и то съвсем просто.
В книгата си „Случаят за Марс“ Робърт Зубрин отбелязва също, че бъдещите колонисти биха могли да живеят от почвата, като отидат на Марс и в крайна сметка да колонизират планетите в най-голяма степен. Вместо да теглят всички запаси от Земята - като обитателите на Международната космическа станция - бъдещите колонисти биха могли да направят свой собствен въздух, вода и дори гориво, като разделят марсианската вода на кислород и водород.
Предварителните експерименти показаха, че марсианската почва може да бъде изпечена в тухли, за да се създадезащитни структури и това би намалило количеството материали, които трябва да бъдат изпратени от повърхността на Земята. Земните растения също могат да растат в марсианска почва, ако получат достатъчно светлина и въглероден диоксид. С течение на времето засаждането на растения в местна почва може да помогне за създаването на удобна за дишане атмосфера.
Проблеми на колонизацията на Марс
Въпреки гореспоменатите ползи, има някои доста сериозни проблеми при колонизирането на Червената планета. Като за начало има въпросът за средната повърхностна температура, която е доста негостоприемна. Въпреки че температурите около екватора могат да достигнат умерените 20 градуса по Целзий по обяд, на мястото на кацане на Curiosity - в кратера Гейл, който е близо до екватора - нормалните нощни температури падат до -70 градуса.
Гравитацията на Марс е около 40% от земната, ще бъде доста трудно да се адаптира към нея. Според доклад на НАСА ефектите от микрогравитацията върху човешкото тяло са доста дълбоки, като месечната загуба на мускулна маса достига до 5%, а плътността на костите до 1%.
На повърхността на Марс тези загуби ще бъдат по-ниски, тъй като там има известна гравитация. Но постоянните заселници ще се сблъскат с проблеми с мускулна дегенерация и остеопороза в дългосрочен план.
Има и проблем с атмосферата, която не може да се диша. Около 95% от атмосферата на планетата е въглероден диоксид, което означава, че в допълнение към производството на въздух за дишане за колонистите, те също няма да могат да излязат навън без костюми под налягане и кислородни резервоари.
Марс също няма глобално магнитно поле, сравнимо с геомагнитното поле на Земята. В комбинация с тънка атмосфера това означава, че повърхността на Марс може да достигне значително количествойонизиращо лъчение.
Благодарение на измерванията, направени от космическия кораб Mars Odyssey (инструмент MARIE), учените установиха, че нивото на радиация в орбитата на Марс е 2,5 пъти по-високо, отколкото на Международната космическа станция. На пръв поглед това ниво би трябвало да е по-ниско, но все още остава твърде високо за бъдещи заселници.
В една от последните статии, представени от група учени от MIT, анализиращи плана на Mars One за колонизиране на планетата, който ще започне през 2020 г., се изчислява, че първият астронавт ще се задуши само за 68 дни, докато останалите ще умрат от глад, дехидратация или изгаряне в богата на кислород атмосфера.
Накратко, предизвикателствата пред създаването на постоянно селище на Марс остават многобройни, но преодолими.
С течение на времето много или всички трудности на живота на Марс могат да бъдат преодолени чрез прилагане на геоинженерство (тераформиране). Използвайки организми като цианобактерии и фитопланктон, колонистите могат постепенно да преобразуват по-голямата част от въглеродния диоксид в атмосферата в годен за дишане кислород.
Освен това се предполага, че значително количество въглероден диоксид (CO2) се съдържа под формата на сух лед на южния полюс на Марс и също се абсорбира от реголита (почвата). Ако температурата на планетата се повиши, този лед ще сублимира в газ и ще повиши атмосферното налягане. Въпреки че атмосферата няма да бъде по-благоприятна за белите дробове след това, това ще реши проблема с необходимостта от костюми под налягане.
Възможен начин за това е умишленото създаване на парников ефект на планетата. Това може да стане чрез внасяне на амонячен лед от атмосферите на други планети в нашата слънчева система. Тъй като амонякът (NH3) е представен главно от азот по тегло, той също се доставябуферен газ, необходим за годна за дишане атмосфера - като тук на Земята.
По същия начин би било възможно да се предизвика парников ефект чрез внасяне на въглеводороди като метан - има много от него в атмосферата на Титан и на повърхността му. Метанът може да бъде изпуснат в атмосферата, където ще действа като компонент на парниковия ефект.
Zubrin и Chris McKay, астробиолог от изследователския център Ames на НАСА, също предложиха създаването на фабрики на повърхността на планетата, които да изпомпват парникови газове в атмосферата, като по този начин причиняват глобално затопляне (същия процес, който използваме, за да развалим атмосферата на нашата родна Земя).
Има и други възможности, вариращи от орбитални огледала, нагряващи повърхността до умишлено бомбардиране на повърхността с комети. Независимо от метода, всички съществуващи възможности за тераформиране на Марс могат само да направят планетата обитаема за хората в дългосрочен план.
Друго предложение е да се създадат подземни жилища. Чрез изграждането на поредица от тунели, свързващи подземни местообитания, колонистите биха могли да премахнат необходимостта да носят кислородни резервоари и костюми под налягане, докато са далеч от дома.
Освен това ще осигури известна защита от радиация. Данните, получени от Mars Recknnaissance Orbiter, показват, че такива подземни жилища вече съществуват, което означава, че те могат да бъдат използвани.
НАСА предлага пилотирана мисия до Марс - която ще се проведе през 30-те години на миналия век с помощта на многоцелевия кораб Orion и ракетата SLS - но това не е единственото предложение за изпращане на хора до Червената планета. В допълнение към други федерални космически агенции има планове за развитие от частни корпорации и организации с нестопанска цел,някои от които са доста амбициозни и преследват не само информационни цели.
Европейската космическа агенция отдавна планира да изпрати хора на Марс, но все още не е започнала да изгражда необходимия транспорт. Българската федерална космическа агенция Роскосмос планира пилотирана мисия до Марс, а през 2011 г. има изпитания на модела Марс-500, при които в продължение на 500 дни бяха симулирани условия за полет до Марс. В този експеримент обаче участва и ESA.
През 2012 г. група холандски предприемачи разкриха планове за кампания за групово финансиране за изграждане на база на Марс, започваща през 2023 г. Планът MarsOne призовава за поредица от еднопосочни мисии за създаване на постоянна и разширяваща се колония на Марс, финансирана чрез набиране на средства от медиите.
Други детайли от плана на MarsOne включват изпращане на телекомуникационен орбитален апарат до 2018 г., марсоход до 2020 г. и базови компоненти заедно с колонисти до 2023 г. Базата ще бъде оборудвана с 3000 квадратни метра слънчеви панели, а оборудването ще бъде доставено с помощта на ракета Falcon 9 Heavy на SpaceX. Първият екип от четирима астронавти ще кацне на Марс през 2025 г.; след това на всеки две години ще пристига нова група.
Изпълнителният директор на SpaceX и Tesla Илон Мъск също обяви планове за създаване на колония на Марс с население от 80 000 души. Неразделна част от този план е разработването на Mars Colonial Transporter (MCR), система за космически полети, която ще разчита на ракети за многократна употреба, ракети-носители и космически капсули за транспортиране на хора до Марс и връщане на Земята.
Ще дойде ден, когато поколения по-къснотераформиране и многобройни вълни от колонисти Марс ще получи жизнеспособна икономика. Може би минералите ще бъдат добивани на Червената планета, те могат да бъдат изпратени на Земята за продажба. Изстрелването на благородни метали като платина би било сравнително евтино, благодарение на ниската гравитация на планетата.
Мъск обаче смята, че най-вероятният сценарий (в обозримо бъдеще) включва икономиката на недвижимите имоти. С нарастването на населението на Земята ще расте и желанието да се измъкнем оттук, както и да инвестираме в имотите на Марс. И веднага след като транспортната система бъде създадена и отработена, инвеститорите с радост ще започнат да строят нови терени.
Един ден на Марс ще има истински марсианци – и това ще сме ние.