Присоединяйтесь к IMHOclub в Telegram!

Наука и жизнь

19.05.2013

Константин Ранкс
Финляндия

Константин Ранкс

Морской геолог, журналист

Как улететь на Марс и не вернуться

До самой смерти

Как улететь на Марс и не вернуться
  • Участники дискуссии:

    12
    30
  • Последняя реплика:

    больше месяца назад

Постиндустриальное человечество устало жить в своем потребительском раю. Пассионарии хотят риска и новых свершений. Буквально каждый месяц приходят все новые и новые сообщения об очередных частных инициативах, связанных с освоением ближайших планет, и в первую очередь – Марса.

Не успело пройти обсуждение проекта частного полета мимо Марса, предложенного первым в мире космическим туристом Деннисом Тито, как вот получила развитие и новая идея – отправиться на Марс «в один конец». Голландская компания Mars One начала набор желающих улететь на Красную планету навсегда. То есть до самой своей смерти.

Для современного человека из развитых стран это некоторый моральный шок. Мы привыкли, с одной стороны, к мысли о том, что жизнь человека бесценна, а с другой – отвыкли от того, что путешествия вполне естественно могут быть дорогой в один конец – и отнюдь не по причине трагического исхода экспедиции.


Новые Колумбы


Давайте вспомним относительно недавние времена. Что такое 500 лет даже в масштабе человеческой цивилизации? В 1493 году Христофор Колумб во время второго своего плавания везет в Новый свет около пятисот колонистов, которые обоснованно полагали остаться там навсегда. Дело шло тяжело, поселение Ла-Исабелла пришлось в 1496 году перенести, но в итоге город Санто-Доминго стоит по сей день (столица Доминиканской Республики). Русские казаки, которые двигались к Тихому океану, викинги-переселенцы, да и отцы-пилигримы, не говоря уже об австралийских каторжниках – все эти люди отправлялись на новые земли без планов на возвращение. Да и возможностей чисто физических у них не было.

Но вернемся к пилигримам XXI века. Глава Mars One Бас Лансдорп убежден, что долететь до Марса и сесть на него не проблема, точнее, все дело в деньгах, которые должны поступить от частных спонсоров. На государственную поддержку рассчитывать нечего – чиновники никогда не поддержат инициативу, в которой неотъемлемой частью является отпевание ее участников и плановое захоронение в песках чужой планеты.

Остается частный бизнес. Помнится, что Колумб для своей первой экспедиции тоже воспользовался его помощью – корабль «Пинта» был даром судовладельца Мартина Алонсо Пинсона, а «Нинья» была приобретена на деньги местных купцов-марранов, под поручительство того же Пинсона.

Отцы-пилигримы, отправлявшиеся в Америку, также двигались частным образом, уповая на удачу и милость Божию. Как видим, века идут, но ничего не меняется.

Какие-то результаты все же есть. Общие затраты на проект оцениваются в $6 млрд, и первый серьезный инвестор найден, уверяют в голландской компании.


Полет реален


Уже сейчас есть технологии, позволяющие доставить пионеров на Марс. Здесь нет необходимости в новых изобретениях, таких как системы старта с марсианской поверхности и возвращения к Земле, которые вообще не отработаны. А вот системы спуска уже существуют, что продемонстрировал «воздушный лифт», опустивший ровер Curiosity на Марс в августе прошлого года.

По мнению Лансдорпа, система посадки отработается в процессе начала подготовки к высадке колонистов. Изначально на Марс пойдут грузы и специальный марсианский ровер, а уже потом, на девятый спуск, полетит первая группа. Полет намечен на 2022 год.

Планируется использование переделанных капсул Dragon частной компании SpaceX, которые уже летают к МКС. Каждая капсула будет забрасывать на Марс по четыре человека – двух мужчин и двух женщин. И хотя естественное воспроизводство не является самоцелью, оно вполне возможно. Вопросами жизнеобеспечения в полете и на Марсе вплотную займется американская компания Paragon Space Development, примкнувшая к проекту и имеющая двадцатилетний опыт создания подобных систем.


Жить можно


Здесь стоит добавить – вопросы полета и жизни на Марсе разрабатываются уже без малого 40 лет, и существуют как откровенно фантастические, так и достаточно проработанные и реалистичные проекты. Мало того, постоянно улучшаются знания о Марсе.

Например, до полета космического зонда «Маринер-4» в 1965 году многие были уверены в существовании на Марсе жидкой воды. Затем в течение трех десятилетий считалось, что на Марсе практически нет воды, а белые полярные шапки Марса – это замерзшая углекислота. После 2008 года благодаря зонду «Феникс» который обнаружил воду в пробе марсианского грунта, мнение изменилось.

Сам химический состав марсианского грунта вполне обычный – такой же грунт можно найти и на Земле. С одной стороны, это еще одно доказательство того, что когда-то в прошлом на Марсе была жидкая вода, а с другой – весьма оптимистичная новость для будущих колонистов; по словам специалистов NASA, там «можно выращивать спаржу».

На Марсе очень разреженная атмосфера, температуры скачут от +20 до -130. Однако это проблемы решаемые. Поселение нужно будет построить в глубокой долине, где имеются выходы водяного льда, энергию поселенцам обеспечат ядерный реактор и солнечные батареи.

Но главная проблема, каковой ее видели до настоящего времени, в том, что на Марсе практически отсутствует магнитное поле. А это – угроза радиационного поражения как колонистов, так и выращиваемых растений.

Но не все так плохо. Практически одновременно с новостью о начале набора кандидатов в колонисты для Mars One появились сообщения о разработках специалистов знаменитой Лаборатории Резерфорда в Великобритании. Суть их проекта, как рассказал журналистам д-р Рут Бэмфорд, заключается в создании искусственного магнитного щита вокруг космического корабля или марсианского поселения.

Идея опять же не нова, но ранее представлялось необходимым создание слишком большого «магнитного пузыря», что было технически очень сложно. Британцы же пришли на основании своих экспериментов к выводу, что важна не сама величина искусственного магнитного поля, а «крутизна» магнитного градиента. Параллельно идет разработка пассивных защитных материалов, заполненных водородом, которые могли бы также защищать от опасных протонных потоков во время солнечных бурь.


Что делать на Марсе?


Без сомнения, колонисты сойдут на Марсе с ума, если у них не будет активной и плодотворной работы. Три главных направления их деятельности: создание оранжерей для обеспечения питания и проведения биологических опытов; геологическая съемка для поиска полезных ископаемых – от воды до ценных металлов и минералов, а также продолжение строительства своей базы из элементов, которые будут присылаться с Земли.

Опыт земных долговременных экспедиций, например таких, как в Антарктиде или ранее в Арктике, показывает, что занятые люди, совершающие буквально еженедельные открытия, чувствуют себя и психически и физически гораздо лучше, чем страдающие от безделья люди.
Но Бас Лансдорп придумал еще один способ, чтобы, с одной стороны, поддерживать финансовую подпитку проекта, а с другой – дать дополнительные стимулы к жизни марсианским пилигримам, а именно – вести с Марса реалити-шоу.

Разумеется, речь не идет о непрерывном подглядывании – стоит помнить, что даже наименьшее расстояние между Марсом и Землей радиосигнал преодолевает за три минуты, а в основном задержки будут 10 и даже 20 минут. И тем не менее, земляне смогут следить за жизнью и работой пилигримов онлайн. Для оторванных от Земли первопроходцев это будет сильнейшим моральным подспорьем – ощущать себя в постоянной информационной связи с родной планетой. Немаловажный фактор – слава. «На миру и смерть красна», – гласит народная мудрость, а смерти и несчастные случаи на Марсе будут, полагает Бас Лансдорп.



Чего и сколько надо взять с собой в полет на Марс


Что ни говори, а люди остаются неисправимыми романтиками. Кажется, совсем недавно американский миллионер Деннис Тито за $20 млн съездил в турпоездку на Международную космическую станцию, и вот у него уже новый проект – отправить семейную пару в полет к Марсу. 5 января 2018 года космический корабль должен стартовать к Красной планете, пройти мимо нее и вернуться назад. Весь полет должен занять 501 день. Специалисты, которым Тито дал задание обсчитать полет, уверены, что это вполне можно сделать уже существующими техническими средствами. Например, используя модули Dragon компании SpaceX.

Почему семейная пара? Очень просто. Полет будет мероприятием достаточно сложным в психологическом плане, поэтому лучшие кандидаты – это зрелая супружеская пара, которая уже вырастила своих детей и выработала за годы совместной жизни свой внутренний код общения. Сексуальные позывы у таких людей уже не столь значительны, зато они умеют подстраиваться под настроение партнера и всегда готовы оказать ему психологическую поддержку.

Но здесь вопрос не только в психологии. Есть гораздо более приземленные, насущные потребности, которые должны быть решены, чтобы отправить людей в полет. Это воздух, вода и пища.

Воздух – это прежде всего кислород. Отношение к потреблению человеком кислорода у ученых менялось на протяжении всего ХХ века. Вплоть до появления реальной космонавтики специалисты часто ссылались на эксперименты эпохи рождения авиации. По данным исследований 1910 года, человек в состоянии покоя потреблял всего 180 миллиграмм кислорода в минуту, то есть 250 грамм в сутки. Имеется ввиду безвозвратная потеря этого газа в ходе метаболизма. С учетом физической активности расход допускали до 350–400 грамм в сутки.

В 1967 году, уже на основании опыта космических полетов, цифры несколько скорректировались: потребление кислорода сочли целесообразным считать в 800 грамм в сутки. А по современным критериям даже до 1 килограмма в сутки, поскольку от волнения кислорода потребляется еще больше. Вот и первая цифра: на пятисотдневный полет на двоих с собой придется взять примерно 1 тонну кислорода.

Дальше вода. Перед Второй мировой войной ученые, проектировавшие межпланетные полеты, полагали, что можно будет обойтись совсем без запасов воды, поскольку она должна выделиться с потом и дыханием в процессе человеческого обмена веществ. Но это оказалось ошибкой, по современным российским критериям нужно зарезервировать 2200 грамм воды в сутки на человека – и для питья, и для приготовления пищи, которая запасается в сублимированном (то есть обезвоженном) виде.

2,2 килограмма в сутки на двоих – это 4,4 килограмма в сутки, и 2200 килограмм на 500 дней. Пища рассчитывается исходя из пропорции 1 килограмм в день на двоих – вот еще 500 кило. Итого: воздух, вода и еда, вместе с неприкосновенным запасом, – это 4 тонны груза. На самом деле не так уж и много. Космический корабль Dragon, разработанный для низких околоземных орбит, выводит 6 тонн груза. Два «дракона» – это уже 12 тонн. Технологии сборки аппаратов на орбите уже отработаны. А на низкую орбиту их должен будет поднять ракетоноситель Falcon Heavy, с грузоподъемностью 53 тонны.

Так что пища, вода и воздух не будут самой главной весовой проблемой для марсианского «полета на двоих». И даже вес клетки для влюбленной пары не представляется критическим. Главное – это топливо и, возможно, биологическая защита.

Насчет массы топлива существует много спекуляций. Ведь все привыкли видеть, как от огромной космической ракеты в итоге остается маленький спускаемый аппарат. Я не специалист по ракетной технике, поэтому обращаюсь к существующему опыту, а именно к отправке на Марс спускаемого аппарата MSL Curiosity массой 3,8 тонны, включая все модули. Это как раз те же 4 тонны кислорода, воды и пищи, что нужны нашей парочке. Так вот, от Земли их разгонял к Марсу разгонный блок Centaur, который имел полную массу 16 тонн, при этом топливо с окислителем весило 14 тонн.

Довольно много, и тем не менее MSL благополучно добрался до Марса и даже уже просверлил в нем дыру. По сути дела, Falcon Heavy сможет поднять на низкую орбиту четыре таких разгонных блока, которые смогли бы отправить в полет 16 тонн полезной массы.

Но есть еще одна проблема – это космическое излучение, от которого надо как-то защищаться. На Земле от этого потока нас защищает атмосфера и магнитное поле планеты, отклоняющее заряженные частицы к полюсам. Их взаимодействие с воздухом мы видим как полярное сияние.

В открытом космосе человек остается с излучением один на один. Поэтому еще в 60-е годы, после ряда советских и американских экспериментов, специалисты пришли к выводу, что наилучшей защитой для космонавтов был бы свинцовый экран толщиной 1 метр. Или масса воды толщиной 10 метров. Что одно, что другое сразу ставит крест на идее полета. Например, площадь сечения Dragon составляет 10 квадратных метров. Это 10 кубических метров свинца, масса которого составит 110 тонн.

Хотя не все так фатально. На корабле будет вода, топливо для торможения, всевозможные механизмы. Во время полета Curiosity к Марсу он пережил несколько мощных вспышек на Солнце. И, что примечательно, специальный прибор, RAD, установленный в корпусе, показал, что уровень излучения был многократно ниже, чем снаружи. Вот тут во всей красоте раскрывается замысел Тито, который он изложил на сайте своей организации Inspiration on Mars. Тито совсем не хочет убивать энтузиастов космонавтики. Он отправляет путешественников в максимально безопасный полет.

Прежде всего, в этом полете не предусмотрены торможение и посадка на Марсе, а значит, маневров у космического корабля будет совсем немного. Семейная пара космонавтов будет просто лететь, повинуясь законам небесной механики (так называется эта наука). Ближе к Марсу сила его тяготения изменит орбиту космического корабля, и он начнет двигаться обратно, вновь по трассе сближения с Землей. 2018 год будет годом солнечного минимума, и вероятность мощных вспышек минимальна. У космических путешественников самые высокие шансы пролететь в ста милях над Марсом и вернуться.

Остается главный вопрос: зачем все это нужно? Затем, что человечеству нужны великие свершения. Тито считает, что этот проект встряхнет Америку, ее дух первооткрывателей и прогресса. Для развития человечеству нужны новые цели. И первый полет мимо Марса – это будет старт новой гонки, как в свое время полет Гагарина. В ней будут участвовать не только государства, но и частный бизнес, и всевозможные фонды, и просто отдельные люди. Ну и, в конце концов, как в свое время ответил альпинист Джордж Мэллори на вопрос: «Зачем нужно карабкаться на Эверест?» – «Потому что он существует».
Наверх
В начало дискуссии

Еще по теме

Ключ на старт!

Как запускают космические телескопы

7 минут ужаса

Пиар американской программы по исследованию Марса

Павел Потапейко
Беларусь

Павел Потапейко

Кандидат исторических наук, переводчик, публицист

БЕСПИЛОТНИКИ В МОРЕ (Часть 2)

Павел Потапейко
Беларусь

Павел Потапейко

Кандидат исторических наук, переводчик, публицист

БЕСПИЛОТНИКИ В МОРЕ

КУКЕН-КВАКЕН

У бандитов и террористов морали нет.

ЭТО ДРУГОЕ?

Еще как скачите, как тушканчик по степи. и с неприятных тем соскакиваете или отмалчиваетесь.Так что там с Крымом? Не хочется сравнить с вашей нацистской помойкой? Почему в Крыму но

СЛЕСАРЬ ИЗ ИНСТАГРАМА

Если в сифоне под ванной жгут длинных женских волос, то никакой вантуз не поможет. Только разборка и чистка.

НЕЗАВИСИМОСТЬ СОКРАТИЛА НАСЕЛЕНИЕ ЛАТВИИ

У тебя, стройбатовец, может и не воспаление мозга, хотя очень похоже, попробуй просто снимая сапоги портянки дальше от себя класть.А моему деду не причин крутиться в гробу. Как ва

ВОТ СТОЮ Я ЗДЕСЬ ПЕРЕД ВАМИ

Жёлтый и синий -- цвета шведского флага. Эти цвета взял предатель Мазепа, переметнувшийся к шведам. А дауны потом уже позаимствовали у укрАины.

Мы используем cookies-файлы, чтобы улучшить работу сайта и Ваше взаимодействие с ним. Если Вы продолжаете использовать этот сайт, вы даете IMHOCLUB разрешение на сбор и хранение cookies-файлов на вашем устройстве.