Будет ли жизнь на Марсе: когда человек сможет высадиться на Красной планете?

Человечество всегда мечтало о покорении Марса. Но сегодня это желание переросло в стратегическую цель. Переселение на Красную планету сможет обеспечить выживание человечества в случае глобальной катастрофы. Некоторые исследователи также считают, что колонизация Марса решит проблему перенаселения Земли.

Вопрос не в том, будем ли мы жить когда-нибудь на Марсе, а в том, какой будет эта жизнь. Как будут выглядеть наши первые дома? Что на обед — марсианский картофель? Вопросов — миллион. Это самый интересный квест для человечества. Давай разбираться, как будет выглядеть жизнь на Красной планете.

Точно ли мы первые?

Начнем с того, что дискуссии о том, есть ли жизнь на Марсе, идут в научной среде не одно столетие. Начались они еще в XVII в., когда астрономы сначала обнаружили на Красной планете полярные шапки (это области на полюсах планет и спутников, покрытые льдом из-за низких температур), а потом доказали, что в зависимости от времени года они то уменьшаются, то увеличиваются.

Позже выяснилось, что у Марса и Земли есть и другие сходства. Среди них – примерно одинаковая продолжительность суток, похожий наклон планетарной оси.

Уже в XX в. отправленные к поверхности Марса космические аппараты зафиксировали, что в атмосфере планеты не менее 80% углекислого газа (для жизни такие показатели непригодны), а еще там нет магнитного поля, которое бы защищало от космических лучей.

Но все же жизнь на Марсе могла существовать раньше. Например, полученные в 2024 г. с марсохода Perseverance данные свидетельствуют, что марсианский кратер Езеро был наполнен водой около 3,7 млрд лет назад, и в нём могли зарождаться формы жизни. Там нашли фосфор, железо и соединения, которые на Земле остаются при разложении органических веществ.

Марс vs. Земля: с какими проблемами столкнемся

Марс, хотя и сосед Земли в Солнечной системе, но не самый гостеприимный:

• Нечем дышать. Воздух на 96% состоит из углекислого газа. Без специального оборудования выйти на поверхность точно не получится.

• Жуткий холод. Средняя температура на Марсе составляет примерно −63 °C. (*а мы жалуемся, когда осенью не включают отопление).

• Резкие перепады температур от -157°С до +121°С (*без специальной одежды выжить будет просто невозможно).

• Марсианский год в два раза длиннее, чем земной – 687 земных дней. (* можно дважды отмечать день рождения).

• Зато на цифре о весах можно не переживать. На Марсе из-за меньшей силы тяжести масса уменьшится в 2,5 раза по сравнению с земной. Если на Земле человек весит 100 кг, то на Марсе — всего 40 кг. Правда, низкая гравитация чревата проблемами – например, она приводит к ослаблению мышц и костей.

• Уровень радиации на Марсе в 13 раз выше, чем на Земле. Всё из-за тонкой атмосферы и отсутствия магнитного поля.

• Марсианские пылевые бури могут длиться 50-100 дней без перерыва. Пыль вызывает респираторные болезни, повреждает оборудование.

Старт: когда уже полетим?

По расчётам профессора физики Крейга Паттена из Калифорнийского университета в Сан-Диего, путешествие на Марс займёт около 270 дней (9 месяцев). И это в один конец!

Но путь к Красной планете измеряется не только километрами, но и годами напряженной работы. Хотя точную дату первой пилотируемой миссии назвать сложно, ведущие космические агентства и частные компании озвучили свои прогнозы.

Бывший генеральный директор «Роскосмоса» Юрий Борисов заявлял о возможности полетов на Марс в течение ближайших 50 лет. За этот период, по его мнению, человечество сможет разработать необходимые технологии и создать новые ракеты.

Илон Маск озвучил еще более амбициозные планы, пообещав отправить на Красную планету 1 млн человек до 2050 г. Однако многие эксперты относятся к таким прогнозам скептически, считая их нереалистичными без решения фундаментальных проблем.

«Вопрос заключается в том, что мы сначала должны научиться жить на орбитальной станции, что мы хорошо умеем, потом перенести этот опыт на поверхность Луны, а для этого решить энергетические задачи. И только после этого масштабировать его дальше»,— цитирует российского учёного, главу«Курчатовского института» Михаила Ковальчука ТАСС.

С ним согласен и вице-президент РАН Сергей Чернышов, полагающий, что пилотируемый полет в далекий космос станет возможным лишь через три-четыре поколения, и ему должна предшествовать масштабная программа по изучению Луны.

Чтобы приблизить старт полета, на Земле уже сегодня моделируются условия продолжительных космических экспедиций.

• CHAPEA (NASA, США): В рамках этого проекта четверо добровольцев живут в напечатанном на 3D-принтере комплексе «Марс Дюна Альфа», где имитируется быт и работа в условиях 22-минутной задержки связи с Землей.

• «Марс-500» (Россия): Эксперимент, в ходе которого шесть человек провели 520 суток в полной изоляции, отрабатывая сценарий полета на Марс, включая «посадку» и «возвращение».

• «SIRIUS» (Россия/Белоруссия): В рамках этого проекта международный экипаж провел 366 дней в условиях, имитирующих полет к Луне, выполнив более 70 научных исследований и несколько «выходов» на поверхность спутника.

Чем дышать?

В помощь цианобактерии, с помощью которых будет производиться кислород. Солнечный свет им не нужен, они функционируют даже в глубоких впадинах океана. Есть вероятность, что цианобактерии смогут прижиться на Марсе.

Ещё один способ, его используют на МКС, — электролиз воды. Это разложение воды на кислород и водород с помощью электрического тока. Водород, как правило, выбрасывают в космос. Но воды людям всё равно будет не хватать. Даже 50 литров воды в день на человека — это огромная роскошь, которой не хватит надолго первым колонизаторам. (*в России средний расход воды на одного человека — примерно 150-200 л воды в день).

Где мы будем жить?

Дома будут напоминать огромные вазы или пчелиные ульи. Такие формы помогают лучше выдерживать перепады давления. Именно такой проект архитектурной компании AI SpaceFactory одобрили разработчики из NASA.

Согласно этому проекту, здания будут строиться из марсианской земли, распространённого на Марсе базальта и возобновляемого биопластика из водорослей, которые смогут и кислород производить, и материал для домов предоставлять.

Дома будут состоять из 4 этажей:

1 этаж — гардеробная для скафандров, где будет производиться дезинфекция;

2 этаж — кухня-столовая;

3-4 этаж — капсульные спальни и зона отдыха.

Что мы будем есть?

Вспомним фильм «Марсианин» Ридли Скотта. По сюжету астронавт Марк Уотни оказался в одиночестве на Марсе с ограниченными ресурсами. Чтобы выжить, он решил выращивать картофель. Для этого использовал марсианской грунт, воду, полученной из переработанных отходов, и углекислый газ. Герой создал в модуле теплицу, где тщательно регулировал температуру и влажность. Этот сценарий не так уж и фантастичен.

Подобные эксперименты проводились учёными. На борту МКС астронавты вырастили салат в условиях микрогравитации, в котором не нашли опасных микробов, пишут биологи в научном издании Frontiers in Plant Science.

Уотни в фильме использует марсианский грунт (реголит), который содержит железо, магний и калий, но грунту всё равно не хватает органики. Для создания плодородный почвы его необходимо обогатить углеродом, азотом и органическими веществами. В 2019 г. учёным удалось получить урожай в грунте, имитирующем марсианский. Исследование опубликовано в журнале Open Agriculture.

Рацион первых колонистов будет формироваться постепенно. Сначала люди привезут с собой еду на несколько лет вперёд. Затем появятся специальные помещения с искусственным светом, где будут выращиваться продукты. Правда, о шашлыке можно забыть. Скорее всего, мясо будет только искусственным, напечатанным на 3D-принтере. (*экологично, но не очень похоже на любимый стритфуд).

Марсианская неделя моды

Гулять под открытым небом без скафандра не получится. Но дизайнеры обещают, что в них будет удобно ходить и даже прыгать.

Ждём первый показ Mars Fashion Week!

Путь на Марс — это испытание. Первым людям придётся сталкиваться с огромным количеством трудностей. Но наука не стоит на месте. Возможно, следующий лонгрид я буду писать, находясь на Красной планете?