Пилотируемый полет на Марс — какие опасности поджидают космонавтов?

Пилотируемый полет на Марс — это не вопрос «или», а «когда». Есть много признаков того, что человек ступит на Красную планету в следующем десятилетии, где-то в середине 30-х годов. Но зачем вообще лететь на Марс? Зачем создавать там постоянную среду обитания и где лучше всего это делать?

  • Полет на Марс, о котором мы мечтали годами, становится все ближе — в ближайшее десятилетие мы будем стоять на Красной планете.
  • В отличие от полетов на Луну, миссия на Марс должна стать первым шагом на пути к будущей колонизации.
  • В связи с этим проектом космонавты сталкиваются с целым рядом проблем и опасностей.
  • Как ни парадоксально, но технические вопросы, связанные с самим полетом, решить проще всего — с условиями на самой планете будет сложнее.

Марс — вторая ближайшая планета к Земле, на расстоянии от 55 до 400 миллионов км (в зависимости от положения на орбите). В январе 2004 года президент США Джордж Буш объявил об инициативе НАСА по исследованию космоса. В 2010 году президент Барак Обама сказал, что нет смысла лететь на Луну, а только на Марс сразу. Во время президентства Дональда Трампа вернулась концепция полета на Красную планету с остановкой на Луне, и такой план действует до сих пор.

Ожидается, что американцы вернутся на Луну в конце этого десятилетия, а на Марс — в следующем. Никто точно не может сказать, будет ли это 2035 год или 2039 год, но точно известно, что 2030-е. Тем более, что к тому времени человечество будет обладать всеми технологиями, которые позволят ему путешествовать и исследовать Марс. Все это должно быть пройти в течение четырех лет, потому что это период, когда космическое и солнечное излучение не должно представлять угрозы для человека.

Нет сомнений в том, что мы в конечном итоге достигнем Марса, хотя все еще остается много вопросов. НАСА планирует, например, построить постоянную базу на Красной планете, где люди будут находится постоянно. Имеет ли смысл такой подход? Может ли Марс оказаться таким же важным местом в Солнечной системе, как в сериале «Пространство», где образовалось целое государство, независимое от Земли?

Следуй за водой

Человечество хочет построить базу на Марсе — это не подлежит сомнению. С чего начать? Как и любое человеческое поселение, его лучше всего разместить рядом с доступной водой. Это важно не только для поддержания жизни, но и для многих других целей — для сельского хозяйства, производства строительных материалов и ракетного топлива. Доставить всю необходимую воду на поверхность Марса было бы дорогостоящим и рискованным делом. Вот почему с 2015 года НАСА привлекает ученых и инженеров для выявления залежей водяного льда на Марсе, которые могут быть доступны астронавтам.

Ученые постоянно составляют подробные карты, показывающие, где в северном полушарии планеты наиболее вероятно обнаружение водяного льда. Объединив данные, собранные за 20 лет в рамках миссии Mars Odyssey, орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter и ныне неактивного Mars Global Surveyor, исследователи создали карту подземного водяного льда (SWIM). Проект возглавляет Институт планетологии и управляет НАСА.

«Следующий рубеж для Марса — уйти под землю и искать признаки микробной жизни. Мы понимаем, что нам нужно создать новые карты подповерхностного льда, чтобы лучше понять, где находится этот лед, как для научных открытий, так и для местных ресурсов», — сказал он. «астронавты могут положиться на них», — говорит Ричард Дэвис, который руководит работой НАСА по поиску марсианских ресурсов в рамках подготовки к пилотируемой миссии на Марс.

Где лед?

Ученые согласны с тем, что наиболее доступный подземный лед находится чуть ниже полярной области Марса в северном полушарии — областей на Земле, которые соответствуют местоположению Канады. На Марсе это равнины Arcadia Planitia и долины Deuteronilus Mensae. Это почти золотая середина между местом, где больше всего водяного льда (полюса), и местом, где он наиболее тепло (экватор).

Arcadia Planitia и Deuteronilus Mensae — хорошие места для посадки — чем ниже высота, тем больше у космического корабля возможностей замедлиться за счет трения марсианской атмосферы. Посадочный модуль с экипажем (вероятно, 6 человек) будет довольно тяжелым, а атмосфера Красной планеты не окажет большого сопротивления (ее плотность составляет всего один процент от атмосферы Земли).

Однако определить, скрывает ли поверхность лед, непросто. Ни один из инструментов, использованных в исследовании, не был предназначен для прямого измерения льда. Вместо этого каждый из инструментов орбитального аппарата определяет различные физические свойства — высокую концентрацию водорода, высокую скорость изменения температуры поверхности, — которые могут указывать на наличие льда.

Какой следующий шаг?

Миссия на Марс будет рискованной , и выход на орбиту планеты — только половина дела. Вторая задача — благополучно приземлиться на поверхности Красной планеты. Поскольку марсианская атмосфера очень тонкая, необходимо будет использовать что-то вроде надувных парашютов, чтобы защитить и замедлить капсулу астронавта. Но для этого кораблю потребуется особая двигательная установка , которую сначала будут испытывать в земных условиях.

После приземления на Марс еще одним потенциальным препятствием станут пыльные бури. Пыль оказалась главным раздражителем для космонавтов на Луне — поскольку ни ветер, ни другие силы не разрушали частицы, пыль была острой и стирала части костюмов космонавтов. Она попал повсюду и раздражал глаза. Марсианская пыль не такая острая, потому что там действуют эрозионные силы, но пыльные бури могут быть чрезвычайно сильными.

Помимо опасности для астронавтов и оборудования на планете, пыльные бури также поднимают достаточно пыли, чтобы блокировать солнечный свет, а это означает, что инструменты на солнечной энергии могут не работать какое-то время. Люди обязательно достигнут Марса в 30-х годах ( а может быть, даже раньше ). Наиболее благоприятное время для старта — 2033 год, когда Марс будет очень близко к Земле, хотя неизвестно, совпадут ли политические и технологические аспекты такого путешествия с этой датой. Так что пока нам нужно собрать как можно больше данных о Красной планете.