Марс давно перестал быть сюжетом фантастов. К Красной планете регулярно уходят автоматические станции, по её поверхности колесят роверы — дистанционно управляемые планетоходы, — а инженеры уже рисуют чертежи первых жилых модулей. Автор разобрался, на каком этапе находятся марсианские миссии, что мешает отправить людей прямо сейчас и почему разговоры о переезде звучат всё менее фантастично.
Зачем вообще лететь к Красной планете
Из всех соседей по Солнечной системе Марс выглядит самым гостеприимным. Сутки здесь длятся 24 часа 37 минут, есть смена времён года, а на полюсах лежат ледяные шапки. Атмосфера разреженная и почти целиком состоит из углекислого газа, но и её можно обратить в пользу: из CO2 реально получить и кислород, и горючее. Инженеры называют этот подход ISRU — технологии добычи ресурсов прямо на месте, без подвоза с Земли.
Есть аргумент и посерьёзнее — страховка. Цивилизация существует на одной планете, и любой глобальный катаклизм, от астероида до супервулкана, способен оборвать её историю. Второй дом, пусть и суровый, снижает этот риск. Добавьте чисто человеческое любопытство: следы древних русел рек намекают, что когда-то здесь текла жидкая вода, а значит — возможно, была и жизнь. Ответ на этот вопрос сам по себе стоит экспедиции.
Сколько лететь до Марса и почему даты всё время сдвигаются
Короткий ответ: от шести до девяти месяцев в одну сторону. Всё упирается в перелётное окно — период, когда Земля и Марс выстраиваются относительно Солнца так, что траектория получается самой короткой и экономичной. Такие окна открываются примерно раз в 26 месяцев. Пропустил старт — жди два с лишним года.
Обратная дорога тяжелее: экипажу придётся дожидаться следующего сближения планет, поэтому минимальная экспедиция растягивается лет на три. Именно поэтому всерьёз обсуждают односторонние поездки — первые переселенцы, скорее всего, отправятся с пониманием, что обратный билет им не светит. Не меньше вопросов и к кораблям: многоразовые сверхтяжёлые носители с метановыми двигателями должны радикально удешевить каждый килограмм груза, без этого колонизация Марса остаётся арифметически недостижимой.
Выживание: вода, воздух и невидимая угроза
Список того, без чего жизнь на Марсе невозможна, короткий, но каждый пункт — отдельная инженерная головоломка.
- Вода. Вода на Марсе есть — в виде льда под поверхностью и в полярных шапках. Задача в том, чтобы научиться бурить реголит (так называют рыхлый грунт из пыли и камней) и вытапливать лёд без гигантских энергозатрат.
- Кислород. Дышать местным воздухом нельзя: давление в сотню раз ниже земного, а сам он состоит из углекислого газа. Кислород на Марсе планируют получать расщеплением CO2 — первый такой прибор уже отработал на поверхности, добывая воздух прямо из атмосферы.
- Радиация. У планеты нет полноценного магнитного щита, и радиация на Марсе — главный тихий убийца. Жилые модули собираются засыпать грунтом сверху: двухметровый слой работает как броня.
- Энергия. Солнечные панели здесь вдвое слабее земных, а пыльные бури способны неделями глушить свет. Отсюда ставки на компактные ядерные реакторы, которые привезут в готовом виде.
Жильё, скафандры и марсианский быт
Первую базу на Марсе, судя по отраслевым проектам, соберут из герметичных модулей, частично напечатанных на 3D-принтере из того же реголита. Логика проста: с Земли везут только оборудование, а стены «выращивают» на месте. Внутри — замкнутая система жизнеобеспечения, где воздух и вода гоняются по кругу, а отходы перерабатываются; от её надёжности зависит буквально всё, ведь подвозить сменные фильтры с соседней планеты не получится.
Планы колонизации: три шага до города
Схема, которую обсуждают планировщики космических программ, выглядит поэтапно:
- Разведка и логистика. Автоматы ищут лёд, тестируют добычу ресурсов, отрабатывают точные посадки многотонных грузов.
- База. Небольшой экипаж, модульный комплекс под слоем грунта, задача — доказать, что человек способен жить и работать в таком режиме годами.
- Поселение. Сотни людей, постоянная ротация, местное производство деталей и первые оранжереи.
Про еду — отдельно. Выращивание растений на Марсе уже проверяли в земных лабораториях: на аналогах марсианского грунта получали урожай помидоров, гороха и рукколы, предварительно промыв почву от перхлоратов — едких солей, которыми щедро усыпана Красная планета. В настоящих марсианских теплицах растениям будут светить лампами, а воздух намеренно насыщать углекислым газом, которого здесь в буквальном смысле хоть лопатой черпай.
Заправка по месту: топливо из марсианской атмосферы
Самая изящная идея всей программы — не везти горючее для обратной дороги, а делать его на месте. Из углекислого газа электролизом (разложением электрическим током) получают кислород, а с подвозимым водородом синтезируют метан — стандартное ракетное топливо. Расчёты показывают: заправить возвращаемый корабль на поверхности проще, чем тащить для него сотни тонн через космос. Если технология заработает в промышленном масштабе, экономика полётов изменится до неузнаваемости.
Терраформирование: мечта на тысячу лет
Терраформирование Марса — превращение планеты в место, где можно ходить без скафандра, — пока остаётся на уровне расчётов. Чтобы поднять давление и температуру, нужно испарить полярные шапки и насытить атмосферу парниковыми газами, а масштаб таких работ превышает всё, что человечество когда-либо строило. Оценки колеблются от нескольких сотен лет до «никогда». Зато локальные улучшения — купола, подповерхностные тоннели, обогреваемые теплицы — вполне посильны для инженеров текущего века.
Что действительно тормозит перелёт
Не только техника. Медицина и психология — фронтир, где вопросов больше, чем ответов: невесомость вымывает костную массу, а три года в замкнутом объёме с одними и теми же людьми — испытание, которое трудно смоделировать. Космические агентства и частные компании запускают изоляционные эксперименты: добровольцы месяцами живут в макетах марсианских баз, помогая понять, где психика даст трещину. Добавьте цену — полёт на Марс обойдётся дороже любой программы в истории, — и станет ясно, почему сроки постоянно едут вправо. Ближайшая же цель скромнее: вернуть на Землю капсулу с образцами грунта и проверить, нет ли в ней следов древней жизни. Первые грузовые рейсы в рамках подобных программ намечены на конец десятилетия — если график, как обычно, не поедет ещё раз.