Колонизация Марса

Колонизация Марса в создание поселений людей на планете Марс.

Колонизация космоса в шаг для будущего человечества. Марс является центром внимания как разнообразных предположений, так и серьёзных исследований в области возможных колоний.

Марс в планета, путешествие к которой с Земли требует наименьших энергетических затрат, если не считать Венеры. Путешествие по самой экономичной полуэллиптической орбите требует около 9 месяцев полёта; с повышением начальной скорости время полёта быстро сокращается, поскольку уменьшается и длина траектории.

Содержание

1 Сходство с Землёй
2 Различия
3 Пригодность для освоения
4 Способы терраформирования Марса
- 4.1 Основные задачи
- 4.2 Способы
5 Радиация
6 Пилотируемый полёт на Марс
- 6.1 Столетний космический корабль
7 Связь с Землёй
8 Возможные места основания колоний
9 Критика
10 См. также
11 Примечания
12 Ссылки
13 Фильмография

[править] Сходство с Землёй

Марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что очень близко к земным.
Площадь поверхности Марса составляет 28,4 % земной в чуть меньше площади суши на Земле (которая составляет 29,2 % от всей земной поверхности).
Наклон оси Марса к плоскости эклиптики составляет 25,19°, а земной в 23,44°. В результате этого на Марсе, как на Земле, есть смена времён года, хотя она и происходит почти в два раза дольше, поскольку марсианский год в 1,88 раза длиннее земного.
У Марса есть атмосфера. Несмотря на то, что её плотность составляет всего 0,007 земной, она даёт некоторую защиту от солнечной и космической радиации, а также была успешно использована для аэродинамического торможения космического летательного аппарата.
Недавние исследования НАСА подтвердили наличие воды на Марсе^[1]. Таким образом, условия на Марсе, похоже, достаточны для поддержания жизни.
Параметры марсианского грунта (соотношение pH, наличие необходимых для растений химических элементов, и некоторые другие характеристики) близки к земным, и на марсианской почве теоретически можно было бы выращивать растения^[2].

[править] Различия

Сила тяжести на Марсе примерно в 2,63 раза меньше, чем на Земле (0,38 g). До сих пор неизвестно, достаточно ли этого, чтобы избежать проблем, связанных с невесомостью.
Температура поверхности Марса гораздо ниже земной. Максимальная отметка составляет +30 °C (в полдень, летом на экваторе), минимальная в в123 °C (зимой на полюсах). При этом температура приповерхностного слоя атмосферы в всегда ниже нуля.
На поверхности Марса нет воды в жидком агрегатном состоянии.
В силу того, что Марс находится дальше от Солнца, количество достигающей его поверхности солнечной энергии примерно вдвое меньше, чем на Земле.
Орбита Марса имеет больший эксцентриситет, что увеличивает годовые колебания температуры и количества солнечной энергии.
Атмосферное давление на Марсе слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма. Жилые помещения на Марсе придётся оборудовать шлюзами, наподобие устанавливаемых на космических кораблях, которые могли бы поддерживать земное атмосферное давление.
Марсианская атмосфера состоит в основном из углекислого газа (95 %). Поэтому, несмотря на её малую плотность, парциальное давление CO₂ на поверхности Марса в 52 раза больше чем на Земле, что, возможно, позволит поддерживать растительность.
У Марса есть два естественных спутника, Фобос и Деймос. Они гораздо меньше и ближе к планете, чем Луна к Земле. Эти спутники могут оказаться полезными^{[источник не указан 289 дней]} при проверке средств колонизации астероидов.
Магнитное поле Марса слабее земного примерно в 800 раз.
Северный полюс на Марсе указывает на созвездие Лебедя, а не на Малую Медведицу.
Обнаружение аппаратом Феникс, приземлившимся вблизи Северного полюса Марса в 2008 году, в грунте Марса перхлоратов ставит под сомнение возможность выращивания в марсианской почве земных растений без дополнительных экспериментов.

[править] Пригодность для освоения

Без защитного снаряжения человек не сможет выжить на поверхности Марса и нескольких минут. Тем не менее, по сравнению с условиями на жарких Меркурии и Венере, холодных внешних планетах и лишённых атмосферы Луне и астероидах, условия на Марсе гораздо более пригодные для освоения. На Земле есть такие разведанные человеком места, в которых природные условия во многом похожи на марсианские. Атмосферное давление на высоте 34 668 метров в рекордная по высоте точка, которой достиг воздушный шар с командой на борту (май 1961 г.) в примерно соответствует давлению на поверхности Марса. Крайне низкие температуры в Арктике и Антарктиде сравнимы даже с самыми низкими температурами на Марсе. Также на Земле есть пустыни, схожие по виду с марсианским ландшафтом.

Иллюстрация освоения Луны и Марса на совместном американо-советском почтовом блоке 1989 г.

[править] Способы терраформирования Марса

[править] Основные задачи

Создание атмосферы с таким давлением, при котором вода могла бы существовать в жидком виде^[3].
Повышение температуры в экваториальной части планеты до +10 в +20 С (с помощью парникового эффекта, созданного перфторуглеродными соединениями)^[3]
Создание аналога озонового слоя для защиты от ультрафиолетового излучения^{[источник не указан 289 дней]}
Создание биосферы ^[3]
Создание и поддержание условий для работы терраформеров

[править] Способы

Управляемое обрушение на поверхность Марса кометы, астероида из Главного пояса (например Цереры) или одного из спутников Юпитера, с целью разогреть атмосферу и пополнить её водой и газами^[3].
Взрыв на полярных шапках нескольких ядерных бомб. Недостаток метода в возможное ядерное заражение выделенной воды^[3].
Помещение на орбиту Марса искусственных спутников, способных собирать и фокусировать солнечный свет на поверхность планеты для её разогрева.^[3]

Следует отметить, что последние два из вышеприведённых способов требуют основательных расчётов, направленных на изучение подобного воздействия на планету, её орбиту, скорость вращения и многое другое.

[править] Радиация

Магнитное поле Марса слабее земного примерно в 800 раз. Вместе с разрежённой атмосферой это увеличивает количество достигающего его поверхности ионизирующего излучения. Радиационные измерения, проведённые американским беспилотным космическим аппаратом The Mars Odyssey, показали, что радиационный фон на орбите Марса в 2,2 раза превышает радиационный фон на Международной космической станции. Средняя доза составила примерно 220 миллирада в день (2,2 миллигрея в день или 0,8 грея в год). Объём облучения, полученного в результате пребывания в таком фоне на протяжении трёх лет, приближается к установленным пределам безопасности для космонавтов. На поверхности Марса радиационный фон будет, скорее всего, несколько ниже и может значительно изменяться в зависимости от местности, высоты и локальных магнитных полей. Жилые и рабочие помещения можно будет экранировать с помощью марсианского грунта, сильно понижая степень облучения людей во время их пребывания внутри комплекса.

Периодические солнечные протонные события (СПС) создают гораздо более высокие дозы облучения. Космонавтов на Марсе можно предупреждать о СПС сенсорами, находящимися ближе к Солнцу, чтобы они могли укрыться во время этих событий. Некоторые СПС, не замеченные околоземными датчиками, были засечены электроникой The Mars Odyssey с орбиты Марса, что позволяет сделать предположение о направленности СПС. Из этого предположения можно сделать вывод о необходимости сети детекторов вокруг Солнца для обеспечения своевременного обнаружения всех опасных для Марса СПС.

[править] Пилотируемый полёт на Марс

Основная статья: Пилотируемый полёт на Марс

Создание космического корабля для полёта к Марсу в сложная задача. Одной из главных проблем является защита космонавтов от потоков частиц солнечной радиации^[4]. Предлагается несколько путей решения этой задачи, например, создание особых защитных материалов для корпуса^[4] или даже разработка магнитного щита, подобного по механизму действия планетарному^[5].

[править] Столетний космический корабль

Основная статья: Столетний космический корабль

«Столетний космический корабль» (англ. Hundred-Year Starship) в проект безвозвратного направления людей на Марс с целью колонизации планеты. Проект разрабатывает с 2010 года Исследовательский центр имени Эймса в одна из основных научных лабораторий НАСА. Основная идея проекта состоит в том, чтобы отправлять людей на Марс безвозвратно. Это приведет к значительному сокращению стоимости полета, появится возможность взять больше груза и экипаж. Дальнейшие полёты будут доставлять новых колонистов и пополнять их запасы.

[править] Связь с Землёй

Задержка сигналов от Марса к Земле, обусловленная конечностью скорости света, исчисляется минутами. Световой сигнал будет идти от Марса до Земли от 3 до 22 минут в зависимости от расположения Марса и Земли в момент подачи сигнала. Однако использование электромагнитных волн (в том числе световых) не даёт возможности поддерживать связь с Землей напрямую (без спутника ретрансляции), когда планеты находятся в противоположных точках орбит относительно Солнца.

[править] Возможные места основания колоний

Наилучшие места для колонии тяготеют к экватору и низменностям. В первую очередь это:

впадина Эллада в имеет глубину 8 км, и на её дне давление наивысшее на планете, благодаря чему в этой местности наименьший уровень фона от космических лучей на Марсе^{[источник не указан 289 дней]}.
Долина Маринера в не столь глубока, как впадина Эллада, но в ней наибольшие минимальные температуры на планете, что расширяет выбор конструкционных материалов^{[источник не указан 289 дней]}.

В случае терраформирования первый открытый водоём появится в долине Маринера.

[править] Критика

Помимо основных аргументов критики идеи колонизации космоса человеком (см. Колонизация космоса), имеются и возражения, специфичные для Марса:

На Земле есть целый материк в Антарктида в условия жизни на котором гораздо благоприятнее, чем на Марсе.
У некоторых вызывает беспокойство факт возможного «загрязнения» планеты земными формами жизни. Вопрос о существовании (в настоящее время или в прошлом) жизни на Марсе до сих пор не решён.
Существует мнение, что исследование Марса было бы экономичнее провести с использованием роботов. Но эта идея не исключает возможности дальнейшей колонизации.
Многие предлагают Луну в качестве более логичного места для основания первой внеземной колонии. В дальнейшем эта база может быть использована для проведения экспедиций на Марс с участием человека.
В качестве одного из основных аргументов против колонизации Марса приводится довод о его чрезвычайно малом ресурсе ключевых элементов, необходимых для жизни (в первую очередь это водород, азот, углерод).
Слишком низкая температура поверхности Марса и низкое давление атмосферы заставляет искать выход в инновационных проектах систем жизнеобеспечения. Но, поскольку на земной поверхности не встречаются условия, сколько-нибудь близкие к марсианским, то проверить их экспериментально не представляется возможным. Это, в некотором отношении, ставит под сомнение практическую ценность большинства из них.
Также не изучено долгосрочное влияние марсианской силы тяжести на людей (все опыты проводились либо в среде с земным притяжением, либо в невесомости). Степень влияния гравитации на здоровье людей при её изменении от невесомости до 1g не изучена. На земной орбите предполагается провести эксперимент («Mars Gravity Biosatellite») на мышах с целью исследования влияния марсианской (0,38g) силы притяжения на жизненный цикл млекопитающих.
Вторая космическая скорость Марса в 5 км/сек в довольно высока, хоть и в два раза меньше земной. Это повышает затраты на межпланетное перемещение грузов и затрудняет достижение уровня безубыточности колонии за счёт экспорта материалов.
Вызывает опасение также и психологический фактор. Длительность перелета на Марс и дальнейшая жизнь людей в замкнутом пространстве на нём могут стать серьёзными препятствиями на пути освоения планеты.

[править] См. также

[править] Примечания

в‘ Lenta.ru в «Феникс» сумел получить воду из марсианского грунта
в‘ АМИ-ТАСС :: Почва на Марсе содержит необходимые для возникновения и поддержания жизни элементы
в‘ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Митио Каку «Физика будущего», в М: Альпина нон-фикшн, 2012, С. 418в421. ISBN 978-5-91671-164-6
в‘ ¹ ² NASA подбирает пластмассовые ключи ко Вселенной, membrana.ru, 26 февраля 2004 г
в‘ Магнит на столе доказал реальность лучевого щита для звездолётов, membrana.ru, 6 ноября 2008 г

[править] Ссылки

Документальный фильм «Место жительства в Марс»
Изучение Марса
«Наш Марс». Специальный проект журнала «Популярная механика»
К вопросу о коррекции климата Марса в научно-популярная статья Евгения Бобуха (eugenebo).
«Что нам Марс?» в Статья С. Комарова
Терраформирование, или останется ли Земля нашим домом
К экспедиции на Марс готовятся в горах Испании в BBC Russian, 25 апреля 2011 г.
Расчёт системы связи на Марсе

[править] Фильмография

«Место жительства в Марс» (англ. Living on Mars) в научно-популярный фильм, снятый National Geographic в 2009 г.

[0] в‘ Lenta.ru в «Феникс» сумел получить воду из марсианского грунта

[1] в‘ АМИ-ТАСС :: Почва на Марсе содержит необходимые для возникновения и поддержания жизни элементы

[.D0.A4.D0.91-2] в‘ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Митио Каку «Физика будущего», в М: Альпина нон-фикшн, 2012, С. 418в421. ISBN 978-5-91671-164-6

[membrana_plast-3] в‘ ¹ ² NASA подбирает пластмассовые ключи ко Вселенной, membrana.ru, 26 февраля 2004 г

[4] в‘ Магнит на столе доказал реальность лучевого щита для звездолётов, membrana.ru, 6 ноября 2008 г

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Колонизация космоса
Колонизация Солнечной системы	Меркурий · Венера · Луна · Марс · Астероиды · Церера · Газовые гиганты · Спутники Юпитера · Европа · Ганимед · Каллисто · Спутники Сатурна · Титан · Энцелад · Спутники Нептуна · Тритон · Внешние объекты Солнечной системы · Плутон и транснептуновые объекты · Облако Оорта
Космос как среда обитания	Адаптация человека в космосе · Животные в космосе · Космическое поселение · Сфера Бернала · Колония О'Нейла (Остров I, II, III) · Стэнфордский тор · Тороид · Поселения в атмосферах газовых гигантов · Планеты, пригодные для возникновения жизни · Терраформирование · Терраформирование Венеры · Терраформирование Марса · Астроинженерные сооружения
Ресурсы и энергетика в освоении космоса	Космическая энергетика · Орбитальная энергетическая система · Промышленное освоение астероидов

Колонизация Марса

Содержание

[править] Сходство с Землёй

[править] Различия

[править] Пригодность для освоения

[править] Способы терраформирования Марса

[править] Основные задачи

[править] Способы

[править] Радиация

[править] Пилотируемый полёт на Марс

[править] Столетний космический корабль

[править] Связь с Землёй

[править] Возможные места основания колоний

[править] Критика

[править] См. также

[править] Примечания

[править] Ссылки

[править] Фильмография

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках