Смогут ли люди выжить на Марсе?

Фраза «Отправляйся на Марс», из культового фильма «Вспомнить всё», звучит как призыв к очередному великому географическому открытию. В научно-фантастических фильмах и сериалах, таких как «Марсианин» или «Ради всего человечества», Красная планета показана как суровая, но в конечном итоге пригодная для жизни среда.

Массовая культура убеждает нас: если проявить достаточную инженерную изобретательность и упорство, человечество сможет освоить Марс точно так же, как когда-то освоило новые континенты на Земле.

11 картинок

«Космические агентства заверяют, что пока не существует технологий, с помощью которых можно было бы создать колонию людей на Марсе» (картинка: © mistic-files.ru)

Реальность диктует совершенно иные условия. Непосредственный контакт с немодифицированной марсианской средой не просто враждебен для человека — он убивает практически мгновенно. Жизнь на Марсе не будет иметь ничего общего с классическим освоением новых территорий.

Если человечество когда-нибудь создаст там постоянные поселения, они будут представлять собой абсолютно изолированные, герметичные конструкции, полностью зависящие от искусственного поддержания каждого параметра среды.

Давайте же, опираясь на физику, химию и биологию, разберем главные заблуждения о выживании на одной из ближайших к нам планет.

«Суровый климат Марса, вольная интерпретация» (© картинка: www.bing.com)

Ошибка 1: почему терраформирование невозможно
Самый распространенный сценарий освоения планет в фантастике — это терраформирование. Предполагается, что люди смогут изменить климат Марса, сделав его похожим на земной, чтобы в будущем свободно передвигаться по поверхности без скафандров. На практике этот процесс сталкивается с непреодолимыми физическими ограничениями.

Главная цель терраформирования — создать плотную атмосферу. Для этого потребуется найти способ увеличить атмосферное давление почти в 200 раз, обеспечив при этом правильную смесь кислорода и парниковых газов, чтобы температура стала достаточно высокой для нашего выживания.

Проблема заключается в элементарной нехватке базовых ресурсов на самой планете. Марсианская атмосфера сейчас составляет всего 1% от плотности земной и состоит на 95-96% из углекислого газа. Даже если разработать технологию извлечения всего углекислого газа, запертого в марсианских льдах, минералах и почве, этого объема не хватит.

При полном высвобождении всех доступных запасов атмосферное давление поднимется максимум до 7-12% от земного. Никакого парникового эффекта не хватит, чтобы растопить оставшиеся льды и создать открытые водоемы.

«Так может выглядеть жизнь на Марсе» (© картинка: AI SpaceFactory)

Для выживания человека атмосферное давление должно составлять хотя бы 50% от земной нормы. При текущем марсианском давлении вы не просто не сможете дышать из-за отсутствия кислорода.

Механика человеческих легких устроена так, что для вдоха требуется определенное внешнее давление. В условиях Марса один вдох приведет к мгновенной смерти, так как газы, растворенные в крови, начнут стремительно расширяться.

Дополнительный критический фактор — отсутствие у Марса глобального магнитного поля. На Земле оно защищает нас от космической и солнечной радиации. На Марсе уровень радиации на поверхности в десятки раз превышает земные показатели.

Из-за этого любые жилые модули придется размещать глубоко под землей, использовать естественные лавовые трубки или перекрывать конструкции многометровым слоем марсианского грунта для экранирования излучения. Жизнь на открытой поверхности невозможна в принципе.

«Бункер под поверхностью Марса, вольная интерпретация» (© картинка: www.bing.com)

Ошибка 2: экстремальный холод и энергетический дефицит
В голливудских фильмах температура на поверхности Марса часто показана как нечто приемлемое. Астронавты могут ненадолго снять элементы защиты и не получить серьезных повреждений. Настоящий Марс не простит подобных ошибок.

Средняя температура поверхности держится на отметке −62°C, а в ночное время суток она регулярно падает ниже −87°C. При таких показателях гипотермия наступает в считанные минуты. Организм стремительно теряет тепло, что приводит к нарушению когнитивных функций, деградации мелкой моторики, сердечной аритмии и последующей остановке сердца.

Чтобы просто поддерживать температуру тела на жизнеспособном уровне, колонистам потребуются скафандры с мощными системами активного обогрева. Аналогичные требования предъявляются к жилым модулям. База должна постоянно генерировать огромные объемы энергии для питания нагревательных элементов, а также для работы систем очистки и циркуляции воздуха.

Получение кислорода на Марсе технически осуществимо. Марсоход Perseverance уже доказал, что из местной атмосферы, состоящей из углекислого газа, можно выделять кислород.

Однако масштабирование этой технологии для нужд целой колонии потребует гигантских энергетических затрат. Любой сбой в подаче электричества приведет к немедленной гибели поселения из-за остановки систем терморегуляции и жизнеобеспечения.

«Робот из проекта Zopherus» (© картинка: NASA)

Ошибка 3: гравитация и необратимое разрушение тела
Низкая гравитация часто преподносится как преимущество.

В фильмах герои передвигаются длинными прыжками и легко поднимают тяжелые предметы. На деле марсианская гравитация, составляющая лишь 38% от земной, запустит медленный процесс разрушения человеческого организма.

Биомеханика нашего тела настроена на постоянное сопротивление земному притяжению. Без этой нагрузки кости и мышцы начинают стремительно деградировать.

Исследования показывают, что в условиях пониженной гравитации астронавты теряют от 1 до 1,5% плотности костной ткани каждый месяц. За этим следуют нарушения в работе сердечно-сосудистой системы, потеря координации и проблемы с балансом.

Марсианский дом-«улей» (© Источник: AI SpaceFactory)

Для предотвращения инвалидности колонистам придется ежедневно тратить часы на изнурительные физические тренировки со специальными эспандерами. Альтернативой могли бы стать системы искусственной гравитации, но на данный момент таких технологий не существует.

Еще более серьезная проблема — влияние гравитации на следующие поколения. Ученые не имеют никаких данных о том, как сила тяжести в 38% от нормы повлияет на развитие человеческого плода. Неизвестно, сможет ли скелет ребенка сформироваться без патологий.

Более того, человек, родившийся и выросший на Марсе, скорее всего, никогда не сможет посетить Землю: его организм физически не выдержит стандартной земной гравитации.

Жизнь на Марсе может проходить внутри такой «капсулы» (© картинка: AI SpaceFactory)

Ошибка 4: токсичный реголит и трудности сельского хозяйства

В романе и фильме «Марсианин» главный герой успешно выращивает картофель в марсианском грунте, смешивая его с органическими отходами. Это интересное сюжетное решение полностью игнорирует реальный химический состав поверхности планеты.

Марсианский грунт обильно насыщен перхлоратами — солями хлорной кислоты. На Земле эти химические соединения используются в промышленных масштабах для производства твердого ракетного топлива и взрывчатых веществ.

Для человека перхлораты крайне токсичны: они нарушают работу щитовидной железы и вызывают тяжелые поражения внутренних органов.

Кадр из фильма «Марсианин» (© Источник: Scott Free Productions)

Вы не можете просто использовать местную почву для посадки семян. Перед началом любых сельскохозяйственных работ миллионы тонн грунта придется пропустить через сложные многоступенчатые системы очистки.

Реголит необходимо промывать химическими растворами и обрабатывать специально выведенными бактериями для нейтрализации токсинов.

Традиционное земледелие в открытом грунте на Марсе невозможно. Агрономия будет представлять собой высокотехнологичный процесс, полностью зависящий от изолированных систем гидропоники и аэропоники, а также от установок по замкнутой переработке воды. Местная ферма будет выглядеть как стерильная биотехнологическая лаборатория, а не как привычные земные поля.

«Примерно так будут выглядеть марсианские сады», вольная интерпретация (© картинка: www.bing.com)

Ошибка 5: психологический предел — изоляция и сенсорный голод

Технические трудности миссии на Марс меркнут на фоне психологических испытаний. Минимальная продолжительность экспедиции туда и обратно составит от двух до трех лет. Первопроходцы столкнутся с серьезным уровнем изоляции.

Психологи выделяют особый феномен, характерный для дальних космических полетов: потеря Земли из виду. Осознание того, что родная планета превратилась в неразличимую точку на фоне черного пространства, вызывает глубокий стресс и чувство отчужденности.

Колонисты будут отчетливо понимать: помощь извне не придет. В случае критической аварии задержка двусторонней радиосвязи с Землей может достигать 40 минут. Спасательных кораблей не существует в принципе.

Жизнь на марсианской базе — это существование в жестко ограниченном объеме. Экипаж годами будет видеть одни и те же лица, питаться одной и той же сублимированной едой, дышать одним и тем же переработанным воздухом. Отсутствие новых визуальных, слуховых и тактильных стимулов приводит к тяжелому сенсорному голоданию. Монотонность среды напрямую снижает когнитивные способности, вызывает раздражительность и клиническую депрессию.

Чтобы противостоять этому, космические агентства, такие как NASA, активно экспериментируют с компактными оранжереями. Визуальный контакт с живыми растениями и даже простой запах натурального помидора оказывают мощное терапевтическое воздействие на мозг, помогая бороться с психологическим истощением.

«Изоляция в космосе, вольная интерпретация» (© картинка: www.bing.com)

Герметичная реальность вместо нового дома

Физическое выживание человека на Марсе технически достижимо. Но для этого потребуются постоянные, массивные вливания ресурсов с Земли и безотказная работа сложнейших инженерных систем.

Поселение на Марсе потребует абсолютного дублирования всех критических узлов жизнеобеспечения. Поломка любого элемента — от фильтра для воды до радиационного экрана — может привести к фатальным последствиям за несколько часов.

Реальность освоения Красной планеты заключается не в том, чтобы научиться жить в новой среде. Задача инженеров — построить сложный герметичный механизм, единственная цель которого — не позволить этой среде проникнуть внутрь базы.

Учитывая, что у нас уже есть мир с функционирующей экосистемой, и мы с трудом поддерживаем его в рабочем состоянии из-за загрязнения среды и разрушения биосферы, довольно самонадеянно думать, что мы сможем добиться лучших результатов, начиная с нуля на Марсе.

Красная планета останется сложнейшим научно-исследовательским полигоном, но она не сможет стать для человечества полноценным запасным домом в обозримом будущем.

Марсианские колонисты будут выживать, но при этом и размножаться (© картинка: **КП.ру**)

**SPAM**

СПАМ?

Источник - iXBT, какой спам?