Пора на Марс

magman67 — 15.11.2025 Хотя финансирование может меняться, а миллиардеры — нет...

Марс — на старте!

Хотя в NASA пока не хватает определённости, SpaceX твёрдо планирует отправить пилотируемую миссию на Марс уже в 2028 году... если компания сможет преодолеть несколько трудностей и сначала отправить грузовой поезд.

Слова – Эббе Раш, иллюстрации — Клаус Лунау, Science Illustrated November 2025.




Часть I – АВАНГАРД

Вертолёт «Ingenuity» ненамного больше большого любительского дрона, но его первый полёт 19 апреля 2021 года стал настоящим технологическим триумфом. Как только четыре небольших электродвигателя вертолёта были активированы и его роторы начали вращаться, команда в Центре управления полётами разразилась аплодисментами, когда аппарат оторвался от поверхности Марса, быстро поднявшись на высоту трёх метров.

Облегчение было ещё больше, учитывая отсутствие прямой связи между вертолётом и Центром управления полётами. При расстоянии между ними около 100 миллионов километров сигнал между Землёй и Марсом может проходить от пяти до 20 минут, что делает управление в режиме реального времени невозможным. Вместо этого инструкции заранее передаются партнёру вертолёта, марсоходу Perseverence; марсоход связывается с Ingenuity по радиосвязи ближнего радиуса действия, а вертолёт сохраняет данные для выполнения в нужное время. И всё работало.




Первый полёт Ingenuity можно считать кульминацией более чем 50-летних исследований нашего красного соседа. С 1960-х годов десятки зондов на орбите и аппаратов на поверхности сделали Марс второй по изученности планетой Солнечной системы. Эти миссии предоставили исследователям знания обо всём, от атмосферы до недр. Теперь SpaceX готова к следующему шагу: пилотируемой миссии на Марс.



Генеральный директор SpaceX Илон Маск заявил, что первые астронавты отправятся на Красную планету в 2028 году. Если миссия будет успешной, она проложит путь к крупным научным открытиям, но пока неясно, удастся ли подготовиться к ней так быстро. Сам Маск заявил, что вероятность успеха плана составляет 50%, то есть вероятность провала тоже равна 50%.

План требует миллиардов долларов США и потребует от исследователей, оборудования и астронавтов максимальной отдачи. Важно отметить, что всё оборудование для астронавтов должно быть отправлено заранее; «грузовой поезд» должен быть запущен в конце 2026 года.




4000 лет подготовки

Миссия SpaceX критически зависит от уже имеющихся у нас знаний о Марсе. Но люди собирают эту информацию уже более 4000 лет. Древние египтяне наблюдали как Марс движется быстрее других светящихся небесных тел; астрономы Древней Греции, такие как Аристотель, пытались описать орбиту планеты. Наблюдатели за небом долго пытались примирить движение планеты по небу с верой в то, что Земля является центром Вселенной, пока 500 лет назад два ключевых прорыва не прояснили наше понимание Марса. В 1543 году польский астроном Николай Коперник опубликовал своё утверждение, что Солнце является центром Солнечной системы (к тому времени он делился своими идеями уже 30 лет, но не публиковал их, опасаясь религиозной реакции). Затем, в 1608 году, голландско-немецкий изготовитель очков Ганс Липпершей подал заявку на патент на свой телескоп, что побудило Галилея построить свой собственный.

С появлением телескопа, позволявшего увеличить изображение Марса, вскоре появились сообщения о воображаемых ландшафтах и ​​даже о сооружениях, созданных инопланетными цивилизациями, особенно о знаменитых каналах, которые американец Персиваль Лоуэлл считал ирригационными системами, построенными марсианами. Эти идеи вдохновили Герберта Уэллса на написание романа «Война миров» (1898) и его более позднего публицистического эссе «Животные на Марсе» (1908).

Однако в 1965 году эти мечты были разрушены, когда зонд НАСА «Маринер-4» достиг Марса и сделал первые снимки планеты крупным планом, открыв бесплодный, каменистый ландшафт без каких-либо признаков марсиан или хотя бы древних каналов.

Сегодня астрономы знают, что Марс действительно каменистая планета, как и Земля, но при этом имеет фундаментальные отличия. Его изрезанная поверхность объясняется тем, что, хотя большинство астероидов, сталкивающихся с Землёй, сгорают в плотных слоях атмосферы, атмосфера Марса состоит в основном из CO2 и настолько разрежена (около 1% от земной), что не может отразить астероидную бомбардировку.

И как только кратер образовался, он остаётся там, где и был. В отличие от Земли, на Марсе нет тектоники плит, которая могла бы стереть кратеры; нет дождей, океанов или рек, которые могли бы их смыть, и нет растений, которые могли бы их зарасти. Единственное, что меняет ландшафт, — это слабые пыльные бури, которые перемещают мелкий красный песок в течение миллионов лет.




Атмосферу просто снесло

К 1970-м годам, когда НАСА начало высаживать зонды на поверхность Марса, постепенно сформировалось убеждение, что планета когда-то была более оживлённой. На Марсе были действующие вулканы, но планета несколько меньше Земли и поэтому теряла своё внутреннее тепло быстрее. Около 100 миллионов лет назад жидкая магма в недрах Земли остыла настолько, что все вулканы потухли.

Но задолго до этого на Марсе были реки и океаны. Примерно 3,7 миллиарда лет назад температура была выше — от 0 до 10°C — с более плотной атмосферой, которая удерживала влагу. В то время у Марса также было магнитное поле, создаваемое жидким железным ядром планеты. Как и на Земле, это поле могло отражать бурю электрически заряженных частиц, постоянно испускаемых Солнцем: солнечный ветер. Но по мере охлаждения железного ядра магнитное поле ослабло, и солнечный ветер постепенно сдул атмосферу, а вода медленно испарилась в космос. Считается, что вода сейчас существует только в замороженном виде на полюсах или в глубоких каньонах.

Итак, вот с каким миром столкнутся первые астронавты на Марсе: замёрзшая планета с разреженной токсичной атмосферой, без защитного магнитного поля и без жидкой воды. Всё необходимое им придётся либо доставить на Марс, либо собрать в атмосфере, либо извлечь из земли. Но SpaceX к этому готова.


Грузы должны быть отправлены заранее

Если SpaceX планирует отправить пилотируемую миссию на Марс в 2028 году, сначала необходимо будет запустить беспилотные ракеты. Текущий план предполагает достижение подходящего стартового окна в конце 2026 года. Для оптимизации расхода топлива марсианские миссии могут запускаться только тогда, когда Земля и Марс находятся в определённых положениях относительно друг друга: это произойдет в ноябре 2026 года и ещё раз в декабре 2028 года. План на 2026 год заключается в отправке на Марс не менее пяти ракет Starship, загруженных припасами, десятками Cybertruck и неопределенным количеством гуманоидных роботов «Оптимус» для выполнения строительных работ.

Starship — крупнейшая ракета из когда-либо построенных. Она состоит из двух ступеней: 80-метрового сверхтяжелого ускорителя (SHb) внизу и 70-метровой ступени Starship вверху. Ступень SHb (с 33 двигателями Raptor и топливом) предназначена только для вывода космического корабля на низкую околоземную орбиту на высоте около 64 км над Землей. Затем две ступени разделяются: SHb возвращается на Землю, а верхняя ступень Starship продолжает движение по орбите, используя собственные двигатели Raptor. Затем она останавливается для получения топлива от «танкеров» Starship, которые уже находятся на орбите. После заправки Starship, теперь не подверженные действием гравитации Земли продолжат свой долгий путь к Красной планете. Это сложная процедура, но дозаправка — единственный способ доставить необходимое оборудование в космос, а затем на Марс.


Посадка, а не падение

По прибытии космические корабли сталкиваются с самым сложным манёвром миссии: посадкой. С 1970-х годов на Марс было совершено несколько десятков посадок, но почти все они больше напоминали управляемые аварии, чем мягкие и вертикальные приземления, необходимые для флота Starship. Их потребуется дозаправить и повторно использовать для возвращения на Землю. Вертикальная посадка была испытана на Земле, но, очевидно, пока не на планете, находящейся в 250 миллионах километров от центра управления полётами.

Идеальное приземление имеет решающее значение — отчасти для того, чтобы показать, что пилотируемая миссия через два года может быть выполнена безопасно, и отчасти потому, что груз в этих первых ракетах будет жизненно важен для астронавтов.


Топливо должно добываться на Марсе

Грузовой отсек каждого корабля Starship вмещает 1100 кубических метров, что примерно соответствует объёму 15 морских контейнеров. В первую очередь, в него будут загружены провизия и вода на первое время, а также жилые модули для защиты астронавтов от сурового холода и радиации Марса.

Космический корабль также доставит научные приборы, транспортные средства для исследования местности и будущего строительства, а также коммуникационное оборудование для стабильной связи с Землёй. Роботы Teslabot (или Optimus) были добавлены в план миссии в начале 2025 года, что потенциально позволит начать строительные работы и производство топлива до прибытия людей.

Первоначальным робоколонистам необходимо будет обеспечить электроэнергией от солнечных панелей или компактных атомных электростанциё. Для подготовки заблаговременных запасов воды потребуется добывать её путём таяния льда на поверхности, поиска подземных залежей или химического извлечения воды из влажной почвы — оптимальный вариант будет зависеть от выбора места посадки.

Самым сложным оборудованием на борту будут системы ISRU (In-Situ Resource Utili-sation — использование ресурсов на месте) для извлечения кислорода и метана из атмосферы и из-под земли, которые потребуются для повторного использования мощных двигателей Starship: каждой потребуется около 850 тонн кислорода и 250 тонн метана.

Пока беспилотные корабли Starship направляются к Марсу, подготовка к пилотируемой миссии будет идти полным ходом. Для успешной миссии потребуются астронавты надлежащего уровня, а отбор и подготовка первых людей для колонизации Красной планеты станет сложным процессом.






Самая длинная миссия: ТРИ ГОДА ДО МАРСА И ОБРАТНО


Часть II – ПУТЕШЕСТВИЕ

Астронавтам любой будущей миссии на Марс придётся столкнуться с потерей мышечной массы и опасениями по поводу космической радиации, не говоря уже о межличностных конфликтах в тесном космическом корабле. Только самые опытные, умные и изобретательные кандидаты пройдут отбор.

Десять, девять, восемь... Астронавты пристегнуты ремнями безопасности в капсуле, расположенной на высоте более 100 метров над стартовой площадкой. Под ними хранится 6000 тонн топлива, готового питать 44 ракетных двигателя. По мере обратного отсчёта кислород и метан поступают в двигатели, и оглушительный рёв нарастает... Старт!

Именно так должен пройти запуск, если план отправки первой человеческой миссии на Марс будет реализован уже в 2028 году. Но для успешной миссии потребуется нечто большее, чем просто самая мощная ракета из когда-либо созданных и целый ряд технологических изобретений и инноваций. Экипаж также станет неотъемлемой частью программы, которому предстоит столкнуться с совершенно новыми психологическими и физическими испытаниями в ходе своего опасного путешествия: до девяти месяцев на космическом корабле, затем не менее 18 месяцев на Марсе и, наконец, восьми- или девятимесячное возвращение на Землю.


500 миллионов км на одном баке

На базе SpaceX в Техасе инженеры работают круглосуточно над решением возникших технических проблем.

Самая большая проблема для SpaceX — создание ракеты, достаточно мощной для полёта на Марс, на расстояние около 500 миллионов километров. Это более чем в 1200 раз дальше, чем до Луны (примерно 400 000 км), поэтому корабль, очевидно, должен быть гораздо больше лунных ракет 1960-х годов. Но это не значит, что марсианской ракете придётся нести в 1000 раз больше топлива.

Как уже говорилось, главная задача — преодолеть земное притяжение. Эта задача решается в два этапа: сначала — выход со стартовой площадки на орбиту, а затем — второй этап, покидающий орбиту Земли и направляющийся к Марсу. На начальном этапе энергетическую поддержку будет обеспечивать сверхтяжелый ускоритель (SHb), представляющий собой большой топливный бак с 33 ракетными двигателями: внешнее кольцо из 20 двигателей обеспечивает тягу и устойчивость, а внутреннее кольцо из еще 13 двигателей используется для «карданного подвеса» (способности ракетного двигателя поворачиваться или вращаться) и для точного управления. После запуска ракеты двигатели израсходуют 4000 тонн топлива всего за две минуты, чтобы достичь высоты около 64 км, после чего Super Heavy отделится и, используя оставшееся топливо, снова приземлится на Землю.

Затем верхний модуль Starship с астронавтами продолжит путешествие, первоначально на высоту 400–500 км. Для этого ему не понадобится полный бак топлива: достаточно лишь долететь до флота беспилотных «заправщиков» Starship, уже ожидающих наверху, и занять позицию для дозаправки. Версия Starship, которую SpaceX планирует отправить на Марс будет 70 метров в длину и иметь девять двигателей Raptor (по сравнению с шестью у нынешних Starships), и, по оценкам, верхняя часть Starship сможет стартовать всего с 10-20% от своего полного запаса топлива, таким образом минимизируя тяжелую подъемную силу, необходимую SHb. Как только в направляющийся на Марс Starship будет передано больше топлива, его ракетные двигатели должны будут работать на полную мощность только для первоначального вылета из зоны дозаправки, где сильна гравитация Земли, а затем снова с ретроградным вращением в течение последних нескольких тысяч километров для замедления и, наконец, приземления. Таким образом, в слабом гравитационном поле космоса на одном баке топлива Starship сможет преодолеть почти 500 миллионов километров от околоземной орбиты до Марса.


«Правильные вещи»

Даже на скорости до 80 000 км/ч им потребуется более 6000 часов, чтобы добраться до Марса; если они отправятся в декабре 2028 года, то прибудут туда не раньше сентября 2029 года. В течение этих долгих месяцев экипаж будет вынужден оставаться в своём корабле.

Это предъявляет к астронавтам особые требования. Первые астронавты 1960-х годов были лётчиками-истребителями с быстрой реакцией и огромным мужеством, но требования к марсианским путешественникам более строгие.

Прежде всего, им потребуется отличное здоровье. Неотложная медицинская помощь в миллионах километров от дома обернётся катастрофой, а физическая подготовка поддерживает мозг в тонусе. Во время запуска астронавты подвергаются воздействию перегрузок до 3G — в три раза превышающих силу тяжести на поверхности; хорошая физическая форма также помогает легче переносить эти нагрузки, хотя и накачанные мышцы это не идеальный вариант, поскольку увеличит потребность в кислороде и нагрузку на шею и позвоночник. Обширные тренировки с высокими перегрузками будут критически важными.

Образование также считается важным фактором. Все 48 нынешних членов отряда астронавтов НАСА имеют как минимум одну степень магистра в технической или научной области; многие также имеют докторские степени по биологии, математике, физике или медицине.




Психическая сила важна

Пожалуй, самым важным качеством для марсианского астронавта является моральная устойчивость. Во время миссии астронавты потеряют привычный круг друзей и семьи, и им останется только 11 коллег, которые будут находиться вместе 24 часа в сутки в очень ограниченном пространстве.

Астронавты также не могут позвонить домой, чтобы излить свои чувства. Когда Марс находится на максимальном расстоянии от Земли, между первым «Привет?» и «Привет, дорогая, день выдался тяжёлым» будет 48-минутная задержка.

Астронавты должны быть эмоционально устойчивыми, иметь высокий порог стресса, быть социально адаптированными и уметь творчески решать проблемы. Однако слишком богатое воображение может иметь и негативные последствия: оно может помешать рациональному принятию решений или вызвать тревогу о том, что что-то может пойти не так. По ту сторону стального корпуса толщиной 4 мм лежит верная смерть – пустота и ледяной холод космоса. Если воздушный фильтр сломается, или очиститель воды сломается, или хотя бы одна из почти бесконечного числа компьютерных систем выйдет из строя, никто не сможет прийти им на помощь. Эти риски могут показаться слишком пугающими астронавту с богатым воображением.

Психологические эффекты совместной изоляции изучались на добровольцах, содержавшихся вместе взаперти в течение длительного времени. Эксперименты «HI-SEAS» на Гавайях имитировали пребывание на Марсе: испытуемые проводили до года на базе в отдалённой горной местности; выходя на улицу для выполнения заданий, они должны были надевать «скафандры». Почты не было, а радиосвязь задерживалась на 24 минуты. В ряде случаев психологам приходилось вмешиваться, чтобы предотвратить конфликты, дать советы по борьбе с депрессивными мыслями или просто помочь справиться с невыносимой скукой.

Эти и подобные эксперименты подчеркнули важность тщательного психологического скрининга, вновь подчеркивая то, что НАСА уже знало на протяжении 50 лет. Но даже тщательный скрининг не в состоянии исключить все риски возникновения проблем с психическим здоровьем, и в таких случаях в миссиях НАСА применяется особый набор правил.

Если член экипажа представляет опасность для остальных, капитан имеет право сдержать буйного астронавта, успокоить его с помощью лекарств или, в крайнем случае, даже прервать миссию.

Однако последний вариант недоступен экипажу, направляющемуся на Марс: у космического корабля недостаточно топлива для разворота в середине пути. Любой Starship, попытавшийся выполнить такой манёвр, застрянет в пустом космосе в миллионах километров от Земли.


Повседневная жизнь в космосе

Космический корабль спроектирован так, чтобы самостоятельно добраться до Марса, не прибегая к посторонней помощи, так что астронавты могли бы просто расслабиться, посмотреть фильмы и ждать прибытия. Но астропсихологи знают, что режим важен для психического здоровья, поэтому расслабление станет лишь одним из многих пунктов их ежедневного расписания.

На космической станции МКС день начинается в 6 утра по всемирному координированному времени (UTC). Впереди 15–16 часов запланированных мероприятий: научные эксперименты, мониторинг систем корабля, общение, физические упражнения, приём пищи, отправка и получение сообщений со звёздной базы, семьи и друзей.

На борту космического корабля Starship по пути к Красной планете не будет никаких естественных изменений освещенности, которые могли бы определять суточные ритмы, поэтому космической капсуле будет задан искусственный цикл, вероятно, согласованный с часовым поясом космической базы SpaceX в Техасе или, возможно, позднее, с ритмами Марса, чтобы подготовить астронавтов к прибытию, подобно тому, как многие люди заранее корректируют свои часы или телефоны, путешествуя на самолете.

Затем, после примерно 250-дневного путешествия, астронавты смогут — если все пройдет хорошо — снять скафандры, открыть люк и начать свою миссию на Марсе.






Первые жители могут прибыть в 2029 году: РАСПАКОВКА И ЗАСЕЛЕНИЕ НА МАРСЕ

Первые марсианские колонисты обустроятся на планете, где температура колеблется от -125°C до +20°C, неделями бушуют пылевые бури, а поверхность подвергается смертельной космической радиации. Инженеры ответили на эти вызовы просто: марсианам придётся жить под землёй.

Часть III – НОВЫЙ ДОМ

Проведя 250 дней в тесном космическом корабле, астронавт, избранный первым человеком, ступившим на другую планету, открывает люк и смотрит на Землю Обетованную. Это безжизненное место: ледяная пустыня с токсичной атмосферой и смертельным уровнем радиации.

Хотя долгое путешествие будет сопряжено с трудностями, настоящие препятствия и риски для первых путешественников на Марсе начнутся сразу после прибытия в пункт назначения. В отличие от эпизода сериала «Один», здесь не будет быстрых рек, где можно было бы пить, ягод и коры, которые можно было бы собирать, и диких животных, на которых можно было бы охотиться.

Хотя в распоряжении астронавтов будет гораздо больше, чем спальные мешки, разжигатели огня и ножи Боуи, их новая жизнь на Марсе потребует беспрецедентной степени самообеспечения, включая производство как питьевой воды, так и жизненно важного кислорода, на котором основан метаболизм их организма. А если они захотят вернуться на Землю, им придётся производить и собственное ракетное топливо, поскольку во время полёта на Марс из бака космического корабля будет израсходована практически вся до последней капли топлива, отправленного с Земли. Поэтому в их арсенале будет целый химический завод для переработки сырья с бесплодной Красной планеты в высокоэффективное топливо.




«Многое нужно сделать правильно...»

По словам генерального директора SpaceX Илона Маска, первый корабль снабжения должен отправиться в конце 2026 года, за два года до того, как первые 12 астронавтов начнут своё долгое путешествие. Он уточнил, что первоначальная полезная нагрузка будет включать пикапы Cybertruck компании Tesla, генеральным директором которой он в настоящее время является. Кроме того, в социальной сети X (где он является владельцем и председателем совета директоров) он заявил, что на борту также будут роботы Tesla Optimus, готовые к сборке, как только появятся беспилотные аппараты.

Но даже Маск признал, что сроки 2026/2028 годов являются оптимистичными.

«Для этого многое должно пройти правильно», — написал он в X. «Скорее всего, первый полёт без людей состоится примерно через 3,5 года, следующий полёт с людьми — примерно через 5,5 лет».

Окна для эффективных полётов на Марс появляются примерно каждые 26 месяцев, поэтому, если беспилотные полёты покинут Землю в 2028 году, астронавты могут последовать за ними в период с января по июнь 2030 года. Или беспилотные полёты могут начаться в 2030 году, а астронавтов – в мае-июле 2032 года. Любое количество факторов может повлиять на эти более поздние даты. Сам Starship всё ещё сталкивается с множеством проблем: надёжность запуска, возможность повторного использования всего корабля для обратных рейсов, дозаправка в космосе и возможность безопасной посадки. Если несколько Starship из беспилотного флота будут потеряны, ключевое спасательное оборудование может быть недоступно для последующих астронавтов. Тем временем поднимаются вопросы о пригодности роботов Optimus для марсианских условий; Cybertrucks также потребуют серьёзных модификаций: герметичные кабины и теплоизоляция для использования людьми, а также защита от липкой реголитовой пыли Красной планеты, где нет ни дождя, ни растительности, связывающую пыль. Она оседает, словно дымка, на земле и имеет электрический заряд, поэтому прилипает к скафандру.

Эти скафандры представляют собой ещё одну проблему для пилотируемых миссий: атмосферное давление настолько низкое — всего 0,6% от земного, — что снаружи потребуется скафандр. В разреженной марсианской атмосфере температура кипения воды составляет около 0°C, поэтому без скафандра кровь, пот и другие биологические жидкости астронавта закипят.

Скафандр также должен иметь встроенную систему подачи воздуха. В то время как воздух на Земле состоит из азота и кислорода, атмосфера Марса содержит в основном CO2 и всего 1,3% кислорода. Если бы астронавты сделали глубокий вдох, они бы задохнулись.

Помимо технических проблем, существуют и политические. Если произойдут серьёзные изменения в финансировании, если будут пересмотрены приоритеты космических миссий или если сам дальновидный, но противоречивый Маск изменит курс, весь план колонизации Марса может рухнуть в одночасье.

Итак, пока Илон Маск представляет себе, как человечество станет многопланетным, и мечтает о самодостаточном городе с 50 000 жителей на Марсе к 2050 году, эта мечта может так и остаться мечтой. Однако и меньшего было бы достаточно. Как сказал физик Филип Метцгер, ранее исследовавший планеты для НАСА: «Никогда ещё мы не были так близки к отправке людей на Марс. Думаю, график Маска окажется немного оптимистичным, но мы стоим на пороге новой эры».




Использование ресурсов

Тем временем список задач постепенно пополняется. Одной из ключевых технологий станет технология использования ресурсов на месте (ISRU) — химическая установка, которая будет необходима для использования ресурсов, доступных на Красной планете, чтобы астронавты могли сначала выжить, а затем вернуться домой.

Установка ISRU использует токсичный CO₂ Красной планеты в своих интересах, отфильтровывая из воздуха другие газы, такие как аргон и азот, и расщепляя CO на углерод и кислород, необходимые как для дыхания астронавтов, так и для использования их космическим кораблем по возвращении на Землю. Это непростая задача, поскольку для обратного полёта потребуется 950 тонн кислорода.

Опытная установка MOXIE, которую марсоход Perseverance доставил на Марс в 2021 году, могла производить до 10 г кислорода в час, что потребовало бы 10 000 лет для заполнения возвратного бака. Планируется увеличить мощность MOXIE до уровня, позволяющего заполнять бак за год. Если установка будет извлекать 5,5 г кислорода из каждого кубического метра всасываемого воздуха, для выполнения своей задачи ей потребуется переработать около 200 миллионов кубических метров марсианского воздуха.


Подземные воды

Хотя вода не текла на Марсе миллионы лет, исследователи подсчитали, что на планете есть 20-30 миллионов км³ замороженной воды. Большая ее часть заключена в ледяных шапках на полюсах, но спутниковые данные также показывают большие залежи воды в вечной мерзлоте всего в нескольких метрах от поверхности в других местах. Установка ISRU будет бурить землю, растапливать воду и закачивать её на установку. Астронавты смогут пить воду, но жидкость также будет химически расщепляться на водород и ещё больше кислорода. Водород может быть соединен с углеродом из CO₂ в воздухе для получения метана (CH) — второго газа, необходимого для ракетных двигателей. При необходимости 250 тонн метана установка ISRU нуждается в 1200 кубических метрах льда.

Марсианский грунт также может быть полезен: такие элементы, как железо, алюминий и магний, можно перерабатывать для использования в запасных частях, проводке и других компонентах.

Почва также может защитить от смертоносной радиации, которая обрушивается на Марс днём и ночью. Как и Земля, планета постоянно подвергается воздействию высокоэнергетического космического излучения, солнечных частиц и ультрафиолетового излучения.

У Марса нет ни магнитного поля, ни плотной атмосферы, способной защитить его, поэтому астронавты будут подвергаться воздействию радиации в 100 раз выше, чем на Земле. При длительном пребывании на Марсе радиация представляет серьёзную опасность для здоровья: она может вызывать рак, повреждать ДНК, приводить к бесплодию, ослаблять иммунную и центральную нервную системы. Однако реголит может служить отличным экраном. Слой толщиной всего 2-3 метра значительно снижает уровень радиации.

Поэтому астронавтам придётся большую часть времени оставаться под поверхностью. По мере того, как установки ISRU опустошают ледяной карман, астронавты могут построить в полости жилые помещения и лабораторные модули, а добытый реголит насыпать сверху для дополнительной защиты. Поскольку астронавты обычно находятся в безопасности под землёй, на открытой поверхности нужно будет разместить только радиооборудование, складские помещения и теплицы.


Слабое Солнце дает скудный свет

Освещение, отопление, лаборатории и установка ISRU будут потреблять много энергии. В целом, марсианская база может потребовать от 5000 до 10 000 кВт⋅ч в день — в 200–500 раз больше, чем потребление типичного австралийского домохозяйства. А поскольку солнечные панели на Марсе менее эффективны как из-за атмосферной пыли, так и из-за большего расстояния до Солнца, потребуется около 75 000 м² солнечных элементов — примерно 10 футбольных полей и множество аккумуляторов. Это явно непрактично, поэтому планируется доставить для этой цели атомную электростанцию ​​с Земли. НАСА использует ядерную энергию в космических миссиях с 1960-х годов и также испытало небольшую портативную установку, известную как Kilopower, использующую в качестве источника топлива высокообогащенный уран-235.

На будущей марсианской базе 10–20 небольших атомных электростанций могли бы обеспечить надежное энергоснабжение первой команды астронавтов и, возможно, даже дать начало созданию постоянной колонии на Марсе. Но даже это может быть лишь началом более масштабных планов по освоению Марса.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив