За эти годы космические путешествия достигли исключительного прогресса. В июле 1969 года человек впервые ступил на Луну, а сейчас, всего через 50 лет, уже появились планы по отправке в недалеком будущем людей на Марс. НАСА планирует сделать это к 2033 году.
За это время на Красной планете приземлились несколько космических аппаратов – Соединенные Штаты отправили туда восемь, в числе которых были Opportunity и InSight. Хотя космические корабли провели на планете исследования, это не то же самое, что исследования, проведенные людьми.
Хотя интересно думать о людях, которые в будущем приземляться на Марсе, им предстоит столкнуться с разными проблемами. От длительных пыльных бурь и исключительно высокого уровня радиации до проблем со снабжением продовольствием и собственным здоровьем, людям на Марсе придется преодолевать разные препятствия, не говоря уже о том, что полет туда и обратно займет очень много времени. Давайте взглянем на 10 самых сложных препятствий, которые встанут на пути астронавтов.
10. На Марсе до сих пор может сохраняться вулканическая активность
Новое исследование показывает, что Марс все еще может быть вулканически активным. Под твердым льдом на Южном полюсе находится озеро с жидкой водой шириной 20 километров. Хотя сначала считалось, что вода остается жидкой из-за растворенной в ней соли, а также давления сверху, новые исследования предлагают совершенно другую теорию.
Оно показало, что соль и давление не могли остановить замерзание воды, и что этому способствовала вулканическая активность (в частности, магматическая камера, которая была создана в предыдущие несколько сотен лет).
В прошлом Марс определенно был вулканически активным, поскольку Олимп — самый большой вулкан во всей нашей Солнечной системе. Недалеко от горы Олимп находятся еще три щитовых вулкана, которые называют Тарсис Монтес. На Красной планете есть и другие вулканы.
Согласно проведенному исследованию, около 300 000 лет назад магма из недр планеты вышла на поверхность. Вместо того чтобы пробить поверхность планеты и создать новый вулкан, она осталась в магматической камере, расположенной под Южным полюсом. Когда магма остыла, выделилось достаточное количество тепла, чтобы под полярным льдом образовалась вода. Полагают, что это тепло продолжает высвобождаться и сегодня. Авторы исследования предполагают, что, если вулканическая активность наблюдалась 300 000 лет назад, то существует определенная вероятность того, что она может существовать и сегодня, а это создает проблему для возможных посетителей планеты.
9. Скудные источники питания
Астронавты должны что-то есть, а выращивание пищи на Марсе будет очень сложной задачей. Фактически, может потребоваться несколько сотен лет, прежде чем можно будет выращивать культуры без специальных теплиц, поскольку сначала из почвы нужно будет удалить перхлораты – вредные химические вещества.
В дополнение к этим химическим веществам, проблемой также станет гравитация, поскольку она составляет одну треть гравитации Земли. Хотя некоторые эксперименты доказали, что определенные растения могут расти в условиях микрогравитации, существующей на Международной космической станции, это не означает, что они будут расти на Марсе.
Как показало исследование 2014 года, есть определенная надежда, что томаты, пшеница, кресс-салат и горчица смогут вырастать в моделируемой марсианской почве без удобрений за 50 дней. Но для превращения Марса в планету, на которой смогут расти культуры, потребуются сотни лет, чтобы в его разреженной атмосфере появилось достаточно кислорода.
Предположим, чтобы выращивать растения, людям удастся быстро трансформировать атмосферу, но есть еще одна большая проблема — зима, поскольку температура на Марсе может опускаться до -132 градусов по Цельсию.
8. Им придется носить скафандры постоянно
Астронавты на Марсе должны будут постоянно носить космические костюмы, поскольку планета не подходит для людей. Костюмы должны быть достаточно гибкими, чтобы астронавты могли работать со строительными материалами, а также использовать различные машины. Кроме того, они должны быть достаточно удобными, чтобы в них, в принципе, жить.
Что касается атмосферы, то на Марсе она сравнима с атмосферой на Земле на высоте 25 километров. Это значит, что воздух будет слишком разреженным для дыхания человека. Кроме того, в воздухе слишком много углекислого газа и мало кислорода. А поскольку зимой температура может достигать -132 градуса Цельсия, астронавтам потребуются теплые скафандры, чтобы поддерживать циркуляцию крови. Эти скафандры станут их спасательным кругом, поэтому они должны быть идеально сконструированными.
7. Создание человеческой цивилизации может оказаться не таким простым
Очевидно, что астронавты, исследующие Красную планету, не станут создавать там семьи, но ведутся разговоры о том, что однажды люди обоснуются там навсегда. Это может быть не так просто, как кажется. Отсутствие гравитации и высокая радиация – вполне достаточные условия, чтобы серьезно повредить плод. Было проведено несколько экспериментов с использованием мышей, крыс, лягушек, саламандр, рыб и растений, с целью посмотреть, смогут ли они успешно размножаться в космосе, но результаты были неубедительными.
Хотя очевидно, что мыши и люди различны, проведенные эксперименты показывают, что на данный момент успешное размножение людей на Марсе является весьма спорным.
6. Высадка и возвращение
Высадка на Марс будет непростой. Например, когда космический аппарат НАСА InSight вошел в атмосферу Марса, он двигался со скоростью 19 794 км в час. Пока он проходил сквозь атмосферу, аппарат должен был замедлиться до 8 км в час, прежде чем приземлиться на поверхность. Торможение произошло менее чем за семь минут, которые инженеры НАСА назвали «семью минутами ужаса».
Поскольку мы знаем, как приземлиться на Красной планете (вероятно, это будет одна грубая посадка), покинуть Марс может быть не так просто. Аппарат Mars Ascent (MAV) будет подпитываться жидким кислородом и метаном, причем все составляющие (водород, углерод и кислород) будут доступны на Марсе.
Атмосфера в основном состоит из углекислого газа, так что все это будет относительно легко получить. Однако проблемой станет бурение для поиска воды, поскольку нельзя быть уверенным на 100%, что вода находится под вами. Даже получив необходимые ингредиенты для топлива, сам взлет с суровой поверхности Марса через сложную атмосферу может быть непростым.
5. Длительные пылевые бури
Марс известен своими огромными пыльными бурями, а некоторые из них настолько огромны, что их можно увидеть с Земли с помощью телескопов. На самом деле некоторые пыльные бури охватывают область размером с континент, и длятся несколько недель. И примерно каждые три марсианских года (или пять с половиной земных лет) гигантская пыльная буря охватывает всю Красную планету, что называется «глобальными пыльными бурями». Хорошим в пыльных бурях является то, что самые сильные ветры достигают скорости всего приблизительно в 100 км в час, поэтому маловероятно, что они повредят космические корабли.
С другой стороны, мелкие частицы пыли прилипают к поверхности кораблей и частям механизмов. Одной из специфических проблем станут пыльные бури для солнечных панелей: если они покроются пылью, то не смогут поглощать солнечный свет, чтобы получить энергию для питания оборудования.
4. Чрезвычайно пересеченная местность и холодная погода
Очень изрезанная и скалистая поверхность Марса может создать проблему для космических аппаратов, а также астронавтов, которые попытаются ходить по поверхности. Планета покрыта скалами, каньонами, вулканами, кратерами и сухими озерными руслами, а также красной пылью, покрывающей большую часть поверхности. Марсоход Curiosity столкнулся с такой проблемой, когда в 2013 году наткнулся на область с острыми камнями, которые выглядели как шипы.
Острые камни, похожие на акульи зубы размером 7-10 см, скорее всего, были созданы ветром. Эти острые образования могли оставить вмятины и даже проколоть колеса, не говоря уже о том, что по ним было бы невозможно ходить.
Для астронавтов, прилетевших на Красную планету, ее низкие температуры будут очень непривычными. Средняя температура на планете составляет – 56 градусов Цельсия, а зимой она может достигать -132 градусов Цельсия. Людям понадобятся специальные скафандры, которые защитят их от холода.
3. Высокий уровень радиации и очень слабая гравитация
Поскольку атмосфера Марса намного тоньше, чем на Земле, люди, прилетевшие на Красную планету, будут слабо защищены от высокого уровня радиации. На самом деле, им придется беспокоиться о двух опасных источниках радиации.
Первый — это смертоносные солнечные вспышки, от которых нужна надлежащая защита. Вторые — это частицы галактических космических лучей, которые проходят через Солнечную систему почти со скоростью света и могут повредить все, во что они попадают, будь то космический корабль или сами астронавты. Скафандры, как и космические аппараты, должны быть изготовлены из материалов, которые защитят людей от высокого уровня радиации.
Еще одна серьезная проблема заключается в том, что гравитация на Марсе составляет лишь часть земной. Гравитация на Красной планете на 62% ниже, чем на нашей планете. Для примера, если на Земле человек 100 кг, то на Марсе он будет весить 38 кг. Есть несколько факторов, которые способствуют более низкой гравитации, такие как плотность, масса и радиус планеты. В то время как обе наши планеты имеют почти равную поверхность суши, объем Марса составляет только 15% объема нашей планеты, а его масса только 11% массы нашей планеты.
Хотя до сих пор неясно, какое влияние в долгосрочной перспективе изменение гравитации окажет на здоровье астронавтов, исследования показывают, что микрогравитация приведет к потере плотности костей, мышечной массы, снизит функции органов и зрения.
2. Долгое путешествие на Марс
Прежде чем астронавты доберутся до Марса, им придется перенести очень долгое путешествие. Нужно учесть несколько факторов, от которых зависит длительность такого полета, например, расположение планет в Солнечной системе во время запуска, поскольку расстояние между ними всегда меняется, когда они движутся вокруг Солнца.
Хотя среднее расстояние между Марсом и Землей составляет 225 миллионов километров, планеты становятся намного ближе друг к другу в зависимости от их положения относительно Солнца. Две планеты будут ближе всего друг к другу, когда Марс находится в своем ближайшем положении к Солнцу, а Земля-в своем самом дальнем положении. В этот момент две планеты будут находиться на расстоянии 55 млн. километров. Когда планеты находятся на противоположных сторонах от Солнца, они находятся на расстоянии 402 миллиона километров друг от друга.
По данным НАСА, при запуске в идеальный момент, путешествие на Марс займет примерно девять месяцев. На возвращение на Землю уйдет еще около девяти месяцев, плюс время, которое астронавты пробудут на Красной планете.
1.Вопросы психического и физического здоровья
В дополнение к пересеченной местности, низким температурам и пыльным бурям, астронавтам также придется озаботиться вопросами психического и физического здоровья. Процесс выхода из двух сильно отличающихся гравитационных полей повлияет на их пространственную ориентацию, баланс, подвижность, вызовет болезненность движений, нарушит координацию рук и глаз.
Нахождение в маленьком пространстве на безлюдной планете вдали от семьи и друзей в течение нескольких месяцев или лет станет психически тяжелым моментом. Это может сказаться на настроении, моральном настрое, способностях к познанию нового и взаимоотношениях друг с другом. Кроме того, могут развиться нарушение сна, усталость или даже депрессия.
В закрытом пространстве от человека к человеку гораздо быстрее распространяются микробы, что может спровоцировать недомогания, аллергию или болезни. Самым вредным фактором для здоровья является высокий уровень радиации на Марсе, что может увеличить шансы на развитие рака. Радиация может повредить центральную нервную систему, нарушив познавательную и поведенческие функции и снизив моторную функцию. Также она может привести к рвоте, усталости и анорексии. Кроме того, могут развиться заболевания сердца и кровообращения, а также катаракта.
