Колонизация Марса
Будущее Марса — колонизация человечества
Колонизация Марса — сегодня это не научная фантастика, это сугубо технический вопрос. Достижений современной науки в целом достаточно для постройки научно-исследовательских баз за пределами Земли. В самом ближайшем будущем…
«Я точно уверен в том, что… межпланетные путешествия — мною теоретически обоснованные — превратятся в действительность. Сорок лет я работал над реактивным двигателем и думал, что прогулка на Марс начнется лишь через много сотен лет. Но сроки меняются. Я уверен, что многие из вас будут свидетелями первого заатмосферного путешествия. Герои и смельчаки проложат первые воздушные трассы: Земля — орбита Луны, Земля — орбита Марса и еще далее: Москва — Луна, Калуга — Марс… Я буду рад, если моя работа побудит других к дальнейшему труду»

Константин Циолковский
1857 — 1935
Уже в наши дни человечеству вполне под силу выполнение определённых задач по терраформированию планет
Мощности и скорости, а также возможности масштабного запуска ракет в космос в начале XXI века значительно возросли, и в случае спонсирования крупными космическими державами, такими как США, Россия или Китай, уже в наши дни человечеству вполне под силу выполнение определённых задач по терраформированию планет.

Сегодня возможности современной астрономии, ракетной, вычислительной техники и других областей высоких технологий прямо или косвенно позволяют, например, буксировать небольшие астероиды, вносить небольшие объёмы бактерий в атмосферы или почву других планет, доставлять необходимое энергетическое, научное и др. оборудование.

В настоящее время достигнут некоторый уровень кооперации между различными космическими агентствами, которые в прошлом работали параллельно. Если предположить, что такая практика будет существовать и в будущем, то развитие технологии освоения космоса несомненно будет продолжаться быстрыми темпами.
ЗАЧЕМ КОЛОНИЗИРОВАТЬ МАРС?
1
Космическая миграция
Основной целью является создание «Колыбели Человечества» на случай глобального катаклизма на Земле
2
Развитие науки
Создание постоянной базы для научных исследований
3
Ресурсы
Промышленная добыча ценных полезных ископаемых
4
Переселение человечества
Решение демографических проблем Земли
Сегодня учёные обсуждают возможность как создания марсианских баз-поселений, так и глобального терраформирования Марса с целью сделать всю или часть его поверхности пригодной для жизни.
Оценка возможностей
Наши перспективы
В солнечной системе существует всего несколько объектов, которые потенциально могут быть пригодны для освоения человечеством
ПОЧЕМУ МАРС?
Ближайшие объекты потенциально пригодные для колонизации:
Луна
нет атмосферы
Луна является наиболее естественным и сравнительно доступным местом внеземной колонизации. Однако на Луне нет атмосферы и слишком холодно.
Церера
опасное место
Церера — карликовая планета, находящаяся между Марсом и Юпитером. Колонизация Цереры осложняется нахождением планеты в поясе астероидов, а также недостатком солнечного света.
Меркурий
слишком жарко
Высокие температурные условия значительно затрудняют колонизацию Меркурия, ввиду близости планеты к Солнцу.
Венера
слишком жарко
Колонизация Венеры сопряжена с глобальной задачей её терраформирования, имеющей высочайшую организационную сложность ввиду наличия на планете крайне неприемлемых для деятельности человека и даже техники тяжёлых температурных условий и атмосферы.
Астероиды и малые планеты
слишком опасно
Основная сложность заключается в низкой гравитации малых планет. Колонизация мелких астероидах опасна тем, что астероид с колонией столкнётся с каким-либо массивным небесным телом.
Спутники Юпитера и Сатурна
слишком далеко
Колонизация спутников Юпитера и Сатурна и внешних объектов Солнечной системы является трудной проблемой ввиду их большой удалённости от Земли, а также должна учитывать возможное наличие органических соединений и даже жизни (Европе, Титане, Энцеладе и т. д.).
Марс — наиболее похожий на Землю объект в Солнечной системе
МАРС
Физические свойства Марса напоминают Землю, что делает Марс одним из самых перспективных для колонизации объектов в солнечной системе.
Его общая площадь приблизительно равна площади земной суши. На Марсе существуют большие запасы воды, а также присутствует углерод (в виде диоксида углерода в атмосфере).

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7% массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу.Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа (III).

Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного).Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие лунных, а также вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных.

У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас», имена двух сыновей Ареса, сопровождавших его в бою), которые относительно малы (Фобос — 26,8×22,4×18,4 км, Деймос — 15×12,2×10,4 км)[8][9] и имеют неправильную форму.

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.

Его общая площадь приблизительно равна площади земной суши. На Марсе существуют большие запасы воды, а также присутствует углерод (в виде диоксида углерода в атмосфере). Вероятно, Марс подвергался тем же геологическим и гидрологическим процессам, что и Земля, и может содержать запасы минеральных руд (хотя это не доказано). Существующего оборудования было бы достаточно, чтобы получать необходимые для жизни ресурсы (воду, кислород и т. п.) из марсианского грунта и атмосферы. Атмосфера Марса достаточно тонкая (всего 800 Па, или около 0,8% земного давления на уровне моря), а климат холоднее. Сила тяжести на Марсе составляет около трети земной.

Обсуждается возможность как создания марсианских баз-поселений, так и глобального терраформирования Марса (атмосферы) с целью сделать всю или часть его поверхности пригодной для жизни. Колонизация и терраформирование Марса должна учитывать возможное наличие органических соединений и даже жизни.
НА СКОЛЬКО МАРС И ЗЕМЛЯ ПОХОЖИ?
Марс — наиболее похожий на Землю объект в Солнечной системе, и наиболее подходящий для колонизации.
Что нам известно о Марсе
Исследования марса
Колонизация Марса началась уже давно…
Первые посланники человечества — роботы-исследователи.
Ислледования Марса ведутся давно, и с каждым днём нам известно все больше о Красной планете
ПЕРВЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ МАРСА
С 1960-х годов к Марсу для подробного изучения планеты с орбиты и фотографирования поверхности были направлены несколько автоматических межпланетных станций.

Первым космическим аппаратом, исследовавшим Марс с пролётной траектории, стал американский Маринер-4.

Первым искусственным спутником Марса стал американский Маринер-9.

Первым совершил посадку на Марс спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции Марс-3 в 1971 году.

Передача данных с автоматической марсианской станции началась вскоре после её посадки на поверхность Марса, но прекратилась через 14,5 секунд.

Попытки мягкой посадки автоматической марсианской станции спускаемыми аппаратами советских АМС Марс-2 в 1971 году и Марс-6, Марс-7 в 1973 году были неудачными.

Первая работающая автоматическая марсианская станция являлась частью американского Викинга-1. Станция после мягкой посадки в 1976 году передала первые снимки с поверхности Марса, провела первые непосредственные исследования атмосферы и грунта.
Марсианские исследователи
Статистика миссий на Марс роботов-исследователей
Данные полученные дронами дают нам всё более точную картину Марса.
Наши знания о Марсе существенно умножились за последние годы.
Контекстная камера (CTX) на Разведывательном Орбитальном корабле NASA Mars (MRO) делает снимки Марс более 10 лет.

Анимация показывает результаты наблюдений аппарата с конца 2006 года по начало 2017 года, каждый кадр добавляет результаты одного месяца наблюдений CTX. По состоянию на март 2017 года Контекстная камера сделала около 90 000 снимков.

Каждое наблюдение CTX охватывает участок земли шириной около 30 километров с разрешением около 6 метров на пиксель. Разрешение камеры достаточно точное чтобы показать форму объектов размером с теннисный корт.

Скомпилированное изображение охватывает более 99% поверхности Марса.
Прогулка по Марсу вместе с Кьюриосити
Кьюриосити сейчас находится на поверхности Марса. Он оснащен современным оборудованием, что позволяет нам видеть пейзажи Марса в высоком разрешении.
Во время рассвета с Марса можно увидеть Землю и Луну
Что мы можем предпринять
Терраформация
На сегодняшний день учёные предлагают несколько способов терраформирования Марса
Терраформирование — изменение климатических условий планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений.
ЗАДАЧИ ТЕРРАФОРМИРОВАНИЯ
1
Стабилизация давления
Повышение давления атмосферы до уровня, при котором вода могла бы существовать в жидком виде
2
Стабилизация температуры
Повышение температуры в экваториальной части планеты
до +10° — +20°С
3
Создание озонового слоя
Создание аналога озонового слоя для защиты от ультрафиолетового излучения
4
Создание биосферы
Создание биосферы
5
Создание магнитного поля
Создание полноценного магнитного поля планеты
Основную проблему для колонизации составляет отсутствие у Марса планетарного магнитного поля, что приводит к сильному воздействию на него солнечного ветра
На данный момент Марс представляет собой, возможно, безжизненную планету. В то же время, полученный объём информации о Марсе позволяет говорить о том, что природные условия на нём были некогда благоприятны для зарождения и поддержания жизни. Марс располагает значительными количествами водного льда и несёт на своей поверхности многочисленные следы благоприятного климата в прошлом: высохшие речные долины, залежи глины и многое другое.

Многие современные учёные сходятся в едином мнении о том, что планету возможно нагреть, и создать на ней относительно плотную атмосферу, и NASA даже проводит дискуссии по этому поводу.

Основную проблему для колонизации составляет отсутствие у Марса планетарного магнитного поля, что приводит к сильному воздействию на него солнечного ветра.
МЕТОДЫ ТЕРРАФОРМИРОВАНИЯ
Имеется несколько подходов к терраформированию Марса
Обрушение кометы
Управляемое обрушение на поверхность Марса кометы, одного крупного или множества малых ледяных астероидов из Главного пояса или одного из спутников Юпитера, с целью разогреть атмосферу и пополнить её водой и газами. Однако способы воздействия, связанные с выводом на орбиту или падением астероида, требуют основательных расчётов, направленных на изучение подобного воздействия на планету, её орбиту, вращение и многое другое.
Взрывы на полюсах
Взрыв на полярных шапках нескольких ядерных бомб. Недостаток метода — радиоактивное заражение выделенной воды.
Планетное «Динамо»
Для запуска механизма магнитогидродинамического динамо, аналогичного земному, необходимо, чтобы внешнее ядро планеты находилось в жидком состоянии. Высказывались идеи, что этого можно добиться с помощью серии термоядерных взрывов на большой глубине вблизи ядра, либо пропускания через ядро сильного электрическоОбго тока, который вызовет нагрев до температуры плавления.
Магнитный щит
Высказывалось предложение создать магнитный щит, закрывающий Марс от солнечного ветра, чтобы планета могла восстановить свою атмосферу. Он мог бы располагаться в точке Лагранжа L1 между Марсом и Солнцем. Поле могло бы создаваться при помощи громадного диполя — замкнутой электрической цепи с очень сильным током.
Также можно создать искусственное магнитное поле с помощью прокладки вокруг планеты кольца из сверхпроводника с подключением к мощному источнику энергии.
«Атмосферный стакан»
Углубление долины Маринера до тех глубин, когда гравитация сможет создать там из остатков атмосферы пригодное для дыхания давление («атмосферный стакан»). Различные умозрительные проекты называют величины от 30 до 60 километров, то есть в 2.5.5 раз глубже Кольской Сверхглубокой скважины, при этом речь идёт не о скважине, а об искусственной долине, то есть объём удаляемого теми или иными способами марсианского грунта оказывается совершенно колоссальным.
Колонизация бактериями
Колонизация поверхности архебактериями и другими экстремофилами, в том числе генно-модифицированными, для выделения необходимых количеств кислорода для дыхания и парниковых газов или получения необходимых веществ в больших объёмах из уже имеющихся на планете.
Эксперименты подтвердили возможность полноценного функционирования в смоделированных в лаборатории условиях Марса некоторых земных организмов — лишайников и цианобактерий, а также метаногенов.
Марс до и после терраформирования
По мере осуществления терраформирования условия на поверхности Марса станут уже более приемлемыми для нахождения там без скафандров и даже (после создания полноценный атмосферы) без дыхательных масок. Однако этот процесс займёт довольно долгое время: ученые полагают, что для того чтобы, в частности, воздух стал пригодным для дыхания на Марсе, потребуется при нынешних технологиях от 300 лет до целого тысячелетия, а по менее оптимистичным оценкам, это займёт миллионы лет.
Наши цели
колония
Место для будущего поселения выбирается исходя из максимального сходства физических свойств Марса с земными.
При успешном выполнении первоочередных задач по развёртыванию автономной полноценно функционирующей колонии, представляющими собой наиболее сложный этап, по оптимистичным оценкам число желающих мигрировать на Марс (при условии возможности возвращения) может возрастать в геометрической прогрессии.
Равнина Эллада
Равнина Эллада — 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.
Долина Маринера
Долина Маринера — не столь глубока, как впадина Эллада, но в ней наибольшие минимальные температуры на планете, что расширяет выбор конструкционных материалов.
В случае терраформирования первый открытый водоём появится в долине Маринера.
Советский аппарат «Амбиция-1» приземлился на Марс
11
Left
Right
Поддерживаете ли Вы идею колонизации Марса?
Хотели бы Вы, чтобы человечество основало колонию на Марсе?
Спасибо за Ваш голос!

© Павел Жданов
Источники: Wikipedia, NASA, Роскосмос, ЕКА, SpaceX, SpaceGid