От фантастики до прагматики: разработана «дорожная карта» для колонизации Марса
В XX и начале XXI века было выдвинуто множество предложений по полtту человека на Марс. К ним относятся и знаменитый «Проект Марс» Вернера фон Брауна, и концепция миссии Mars Direct Роберта Зубрина и Дэвида Бейкера, и марсианская мечта Илона Маска. Все эти идеи объединены одной целью — построить на Красной планете базы для дальнейшего создания поселений. Однако появлению первых «марсиан» препятствует целый ряд проблем: воздействие радиации, экстремальные температуры, пыльные бури, низкое атмосферное давление и пониженная гравитация. Впрочем, при наличии правильных стратегий и технологий их можно было бы превратить в возможности.
Исследователь из Лейденского института передовых компьютерных наук (LIACS) и член правления швейцарского разработчика квантовых технологий Terra Quantum AG Флориан Нойкарт в своей статье представил «дорожную карту» создания марсианского поселения. В ней учитываются последние достижения в области технологий и предлагаются решения для обеспечения устойчивости и благополучия первых поселенцев. Препринт его работы «На пути к устойчивым горизонтам: всеобъемлющий план колонизации Марса» недавно появился в Сети и сейчас проходит рецензирование для публикации в журнале Elsevier.
«Вторая половина XX века и начало XXI века ознаменовались отправкой на Марс различных роботизированных миссий, например, аппаратов NASA “Викинг”, марсоходов Spirit, Opportunity и Curiosity и таких орбитальных аппаратов, как “Марс Одиссей”. Эти миссии предоставили бесценные данные о марсианской геологии, климате и потенциальной обитаемости. После 2000 года дискуссии о Марсе все больше склонялись к исследованию и заселению его человеком», — заметил Нойкарт.
Стратегии «нулевых» годов предполагали использование ресурсов на месте, учитывали возможные риски для здоровья космонавтов и разработку необходимых технологий для поддержания жизни человека на Марсе. В последние же годы своими планами по заселению Красной планеты начали делиться и частные компании, например, SpaceX. Ее основатель и генеральный директор Илон Маск хочет, чтобы в будущем человечество стало «многопланетным видом», и особый акцент в его видении сделан именно на Марсе, в частности основании там города с миллионным населением.
Впрочем, сейчас практическим исследованием Марса занимаются не частники, а одно государственное космическое агентство — NASA. В XX веке марсианская программа была и у СССР. В 1971 году советский аппарат «Марс-3» совершил первую в истории мягкую посадку на Красную планету. За последние два десятилетия к исследованиям Марса присоединились Европейское комическое агентство, Китайское национальное космическое управление, Индийская организация космических исследований и другие. В их планах больше внимания уделяется устойчивому развитию: то есть будущие марсианские поселения должны быть самодостаточными и в минимальной степени зависеть от поставок с Земли.
«Планы заселения Марса эволюционировали от спекулятивных и в основном основанных на научной фантастике идей к более конкретным, научно обоснованным и технологически осуществимым концепциям. По мере того как мы продвигаемся вперед, планы продолжают становиться более утонченными, прагматичными и учитывающими различные научные, социальные и этические соображения», — обратил внимание Нойкарт.
По мнению ученого, одна из проблем создания человеческого поселения на Марсе — это огромное расстояние между Красной планетой и Землей (55 миллионов километров). Иными словами, миссии по пополнению запасов будут нечастыми, поскольку окна запуска аппаратов к Марсу будут ограничены периодом в 26 месяцев: в это время Марс и Земля находятся ближе всего друг к другу. Помимо этого, существует «несметное множество» человеческих факторов: это и адаптация к марсианской среде, и психологическое благополучие, и межличностные отношения, и рабочая нагрузка, и состояние здоровья, и культурные особенности, и этические соображения.
Таким образом, для устойчивого присутствия человека на Марсе необходимо соблюдать «междисциплинарный подход», который сочетает в себе достижения в различных научных и инженерных областях, убежден Нойкарт. Его предложения базируются на девяти пунктах:
- Надежная разработка технологий. Речь идет о совершенствовании замкнутых систем жизнеобеспечения, способных поддерживать жизнь человека за счет переработки и регенерации ресурсов. Необходимо, в частности, создать такую среду обитания, которая бы защищала поселенцев от радиации.
- Продвинутые космические путешествия. Исследователь предлагает улучшить существующие технологии космических аппаратов для более эффективной и безопасной транспортировки между Землей и Марсом. Кроме того, требуется создание надежных и точных систем Entry, Descent, and Landing (EDL, «Вход, спуск и посадка») для успешной посадки полезных грузов и экипажей на марсианскую поверхность.
- Использование ресурсов на месте (ISRU). Это предполагает создание технологий и методов по добыче и использованию марсианских ресурсов (например, водяного льда). Также существует потенциальная возможность для использования солнечной и ядерной энергии.
- Здоровье и безопасность космонавтов. Необходимо разработать эффективные контрмеры против пагубного воздействия микрогравитации и радиационного облучения на здоровье членов экипажей. Кроме того, ученый предлагает создать комплексные медицинские учреждения для управления чрезвычайными ситуациями в области здравоохранения.
- Научные исследования. Речь идет о проведении детальных геологических исследований для понимания рельефа Марса, его недр и потенциальных ресурсов, а в перспективе — для поиска внеземной жизни или подтверждения ее существования в прошлом.
- Психосоциальная подготовка. Включает в себя создание надежных систем отбора и обучения экипажей для управления психологической и социальной динамикой. Помимо этого, необходимо проводить обширные симуляции миссий, чтобы подготовиться к любым возможным сценариям.
- Логистическое планирование. Подразумевает создание надежных цепочек поставок, обеспечивающих постоянную доступность основных ресурсов, а также разработку систем связи для связи с Землей.
- Глобальное сотрудничество. Вероятность появления на Марсе первых поселений увеличивается в случае объединения ресурсов, экспертных знаний и распределения обязанностей, а значит, международное партнерство важно как никогда.
- Социальные и культурные аспекты. Помимо сотрудничества между странами, необходима и поддержка всего мирового сообщества для выработки «коллективного видения» — это позволит, в частности, сохранить и передать культурное и биологическое наследие Земли в марсианских поселениях.
«Потенциальное поселение на Марсе обладает многочисленными преимуществами, которые оправдывают принятие различных рисков и вызовов. Эти преимущества, среди прочего, помогают объяснить, почему стремление к заселению Марса, несмотря на присущие ему риски и трудности, привлекает интерес и инвестиции со стороны государственных и частных структур по всему миру. Цель этого проекта — не только установить присутствие человека на другой планете. Я также вижу в этом достижения, знания и совместные усилия», — резюмировал Нойкарт.
