Научно-исследовательская работа "Подземная колония Марса"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3

с углубленным изучением отдельных предметов»

г. Нефтекумска Ставропольского края

Номинация
«Космонавтика - межпланетные полёты и космические проекты»

Тема: «Подземная колония Марса»

                                                                                Работу выполнил:

                                                                                Кабаченко Фёдор Юрьевич

                                                                                обучающийся 10 класса

                                                                                МКОУ «СОШ №3»

                                                                                г. Нефтекумска

                                                                                Ставропольского края

                                                                                 Руководитель:

                                                                                 Булыщенко Елена Викторовна

                                                                                 учитель биологии и химии

г. Нефтекумск, 2016 год

Оглавление.                                                                                     Страницы

Аннотация…………………………………………………………………………1
Введение…………………………………………………………………………2-3
Глава 1. История исследования Марса………………………………………...4-5
Глава 2. Знакомство с условиями Марса………………………………………...6
           2.1. Атмосфера…………………………………………..............................6
          2.2. Облачность и осадки…………………………………………….........6
          2.3. Водные ресурсы………………………………...……………...……..6
          2.4. Температура…………………………………………………………...7
          2.5. Пылевые бури и смерчи………………………………………........7
          2.6. Времена года…………………………………………………………..8
Глава 3. Подземная колония Марса…………………………………………….10
          3.1. МСПИП как один из вариантов создания колонии……………..10
          3.2. Создание шаблона по типу МСПИП……………………………….12
          3.3. Спиральное метро как вариант подземной колонии…………..12
          3.4. Условия жизни под землёй……………………………………….....14
Глава 4. Будущее колонии………………………………………………………16
          4.1. Расширение колонии………………..……………………………….16
          4.2. Последствия для человека………………………………………......17
Выводы……………………………………………………………………….......19
Заключения……………………………………………………………………….20
Литература………………………………………………………...……..............21
Приложения……………………………………………………………………...22

Аннотация.
         Человечество покоряет космическое пространство уже на протяжении 55 лет и продолжает по сей день. За эти, казалось, короткие сроки, удалось добиться многого: отправить невероятное количество искусственных спутников, аппаратов и организовать две космические станции. Совершались различные исследования не только Земли и ближайшему к ней спутнику Луне, но и более далёких тел, что путешествуют по необъятным просторам Вселенной.
         Но ввиду огромного технического прогресса и массовых строек необходимых промышленных структур, грядёт скорое истощение нужных природных ресурсов. Экологическая ситуация Земли становится всё более ужасающей.
         И пока другие стараются спасти нашу планету, космические организации стран размышляют о более глобальном выходе из ситуации – колонизации ближайших планет.
         Особенно ярким объектом размышления является Марс, который также называют Красной планетой. Он определённо имеет некоторые преимущества перед другими соседями Земли, такими как Меркурий или Венера. Я также являюсь приверженцем идеи колонизации Марса.
         В моей работе Вы сможете рассмотреть вариант колонизационного поселения этой планеты, его структуру и краткую характеристику, а также преимущества Марса перед другими планетами.
         Объём работы составляет 29 страниц, включая 8 страниц прикреплённых фотодокументов и схем. Использовано более 10 литературных источников.

Введение.
         Меня всегда интересовало всё, что связано с астрономией и космонавтикой, мечтал и о полёте к звёздам и о собственном телескопе. Но не сразу начал глубоко задумываться о серьёзных вопросах устройства мира, его эволюции, о нашем месте в этом мире, о нашей роли в космосе и во Вселенной.
         Космос с греческого - «мир». В современной науке: Космос — относительно пустые участки Вселенной, которые лежат вне границ атмосфер небесных тел. Хотя часто понимается так же само пространство с находящимися в нём небесными телами – звёздами, астероидами, планетами, облаками вещества.
         В философии космос - мир в целом, миропорядок, упорядоченная Вселенная в противоположность хаосу.
         Вселенная - строго не определяемое понятие астрономии и философии. Оно делится на две принципиально отличающиеся сущности: умозрительную (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем. Если автор различает эти сущности, то следуя традиции, первую называют Вселенной, а вторую — астрономической Вселенной, или Метагалактикой.
         Человеку, с его узкими масштабами существования и перемещения на Земле, не всегда удаётся легко и правильно оценивать масштабы космоса. По сегодняшний день он является бесконечным для нас, т.к. мы не видим его края. Но правильно ли будет решить, что космос абсолютно бесконечен в этот миг? Я думаю нет, т.к. открывающиеся новые горизонты видимой Вселенной и новые горизонты знаний могут установить поправку в наши знания о бесконечности Мира, в котором мы находимся.
         Несомненно, важно каждому хотя бы иногда задумываться об этих вопросах и понятиях. Но мне куда интереснее изучать реально наблюдаемые объекты, находящиеся близко и далеко в космическом пространстве. Метеориты, астероиды, кометы, планеты, звёзды, галактики, скопления галактик.   Лишь недавно к нам пришло понимание, что мы, люди, состоим из тех же атомов и молекул, что и звёзды и планеты, разница лишь в концентрациях и упорядочивании. Мы есть часть космоса, его продукт. Материя наших организмов будет ещё долго участвовать в кипящем котле космических событий и превращений, даже после нашей смерти.
         Развитие космонавтики уже сегодня позволяет нам отрываться не только мыслями, но и телом от Земли и лететь к ближайшим планетам. На Луне уже оставлены следы человеком, впереди – Марс! Свою работу я решил посвятить теме освоения Марса, т.к. считаю данный вопрос весьма актуальным, новым и перспективным.
         Проблема проекта: Ввиду серьёзной экологической обстановки на Земле, найти новый дом для всего человечества.
         Цель проекта: Организовать первое колонизационное поселение на Марсе на равнине Эллада.
         Задачи проекта:
- познакомиться с историей исследования Марса;
- познакомиться с условиями Марса;
- рассмотреть вариации подземных колоний;
- выяснить последствия колонизации Марса для человечества.
         Методы исследования: анализ и изучение научно-популярной литературы по данному вопросу, гипотетический метод.
         Гипотеза: Предположим, что состав земной коры Марса – сплошной марсианский грунт с отсутствующими в нём пустыми пространствами. Тогда необходимо создать механизм, который сможет образовывать пустые помещения под землёй.

Глава I. История исследования Марса.
         Исследование Марса началось давно, ещё 3,5 тысячи лет назад, в Древнем Египте. Первые подробные отчёты о положении Марса были составлены вавилонскими астрономами, которые разработали ряд математических методов для предсказания положения планеты. Пользуясь данными египтян и вавилонян древнегреческие (эллинистические), философы и астрономы разработали подробную геоцентрическую модель для объяснения движения планет. Спустя несколько веков индийскими и исламскими астрономами был оценен размер Марса и расстояние до него от Земли. В XVI веке Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель для описания Солнечной системы с круговыми планетарными орбитами. Его результаты были пересмотрены Иоганном Кеплером, который ввел более точную эллиптическую орбиту Марса, совпадающую с наблюдаемой.
         Первые телескопические наблюдения Марса были проведены Галилео Галилеем в 1610 году. В течение XVII столетия астрономы обнаружили на планете различные детали поверхности, в том числе темное пятно моря Сырт и светлые полярные ледяные шапки. Также был определен период вращения планеты и наклон её оси. Телескопические наблюдения Марса в основном проводились, когда планета достигала оппозиции к Солнцу, то есть при наименьшем расстоянии между Марсом и Землей.
         Улучшение качества оптики у телескопов в начале XIX века позволило провести картографирование постоянных оптических деталей. Первая карта Марса была опубликована в 1840 году, а более точное картографирование началось с 1877 года. Позже астрономами были обнаружены спектральные линии молекул воды в атмосфере Марса; из-за этого открытия среди широких слоев населения становится популярной мысль о возможности жизни на Марсе. Персиваль Лоуэлл считал, что увидел на Марсе сеть искусственных каналов. Эти наблюдения, как потом оказалось, были оптическими иллюзиями, а атмосфера у Марса оказалась слишком разреженной и сухой для поддержки климата земного типа.
         В 1920-е годы был измерен диапазон температур марсианской поверхности, и установлено, что поверхность Марса находится в экстремальных условиях пустыни. В 1947 году Джерард Койпер показал, что разреженная атмосфера Марса содержит большой объём двуокиси углерода. Первый список названий и координат 128 основных деталей поверхности (деталей альбедо) Марса отличающихся по яркости от окружающих областей был принят в 1958 году на X генеральной ассамблее Международного астрономического союза. В 1969 г. организован Международный планетный патруль в составе семи обсерваторий, расположенных сравнительно равномерно по долготе и недалеко от экватора. Обсерватории патруля оснащены однотипными телескопами и фотокамерами с электронным оборудованием. Они следят за облаками и пыльными бурями, а также сезонными изменениями поверхности Марса.
         С 1960-х годов начались запуски автоматических межпланетных станций для изучения планеты, вначале с пролётной траектории, а затем с орбиты искусственного спутника и непосредственно на поверхности. В настоящее время Марс по-прежнему находится под наблюдением наземных телескопов, радиотелескопов и космических аппаратов, позволяющих исследовать поверхность планеты в широком диапазоне электромагнитных волн. Обнаружение на Земле метеоритов марсианского происхождения позволило исследовать химический состав поверхности планеты. Дальнейший прогресс в исследовании Марса связан с продолжением исследования планеты дистанционно управляемыми космическими аппаратами и осуществлением пилотируемого полёта на Марс.

Глава II. Знакомство с условиями Марса.
        
Атмосфера.
         Атмосфера Марса более разрежена, чем воздушная оболочка Земли, и на 95,9 % состоит из углекислого газа, около 1,9 % приходится на долю азота и 2 % аргона. Содержание кислорода 0,14 %. Среднее давление атмосферы на поверхности в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли.
         Масса атмосферы в течение года сильно меняется из-за конденсации в зимнее время и испарения в летнее, больших объёмов углекислого газа на полюсах, в полярных шапках.
Облачность и осадки.
         Водяного пара в марсианской атмосфере совсем немного, но при низком давлении и температуре он находится в состоянии, близком к насыщению, и часто собирается в облака. Марсианские облака довольно невыразительны по сравнению с земными.
         В телескоп видны только самые большие из них, но наблюдения с космических аппаратов показали, что на Марсе встречаются облака самых разнообразных форм и видов: перистые, волнистые, подветренные (вблизи крупных гор и под склонами больших кратеров, в местах, защищённых от ветра).
         Над низинами — каньонами, долинами — и на дне кратеров в холодное время суток часто стоят туманы. Зимой 1979 г. в районе посадки «Викинга-2» выпал тонкий слой снега, который пролежал несколько месяцев.
Водные ресурсы.
         Из-за низкого давления вода может существовать в жидком состоянии лишь на той части поверхности Марса, давление на которой превышает тройную точку воды.
         Исследования, проведённые космическим аппаратом «Маринер-4» в 1965 году, показали, что жидкой воды на Марсе в настоящее время нет, но данные марсоходов НАСА «Спирит» и «Оппортьюнити» свидетельствуют о наличии воды в прошлом. 31 июля 2008 года вода в состоянии льда была обнаружена на Марсе в месте посадки космического аппарата НАСА «Феникс». Аппарат обнаружил залежи льда непосредственно в грунте.
         Есть несколько фактов в поддержку утверждения о присутствии воды на поверхности планеты в прошлом. Во-первых, найдены минералы, которые могли образоваться только в результате длительного воздействия воды. Во-вторых, очень старые кратеры практически стёрты с лица Марса. Современная атмосфера не могла вызвать такого разрушения. Изучение скорости образования и эрозии кратеров позволило установить, что сильнее всего ветер и вода разрушали их около 3,5 млрд лет назад. Приблизительно такой же возраст имеют и многие промоины.
         НАСА 28 сентября 2015 года объявило что на Марсе в настоящее время существуют сезонные потоки жидкой соленой воды. Эти образования проявляют себя в теплое время года и исчезают — в холодное. К своим выводам планетологи пришли, проанализировав высококачественные снимки, полученные научным инструментом HighResolutionImagingScienceExperiment (HiRISE) орбитального марсианского аппарата MarsReconnaissanceOrbiter (MRO).
Температура.
         Средняя температура на Марсе значительно ниже, чем на Земле, — около −40°С. При наиболее благоприятных условиях летом на дневной половине планеты воздух прогревается до 20°С — вполне приемлемая температура для жителей Земли. Но зимней ночью мороз может достигать −125°С. При зимней температуре даже углекислота замерзает, превращаясь в сухой лед. Такие резкие перепады температуры вызваны тем, что разреженная атмосфера Марса не способна долго удерживать тепло. В результате многочисленных измерений температур в различных точках поверхности Марса получается, что днём на экваторе температура может доходить до +27°С, но уже к утру падает до −50°С.
         На Марсе существуют температурные оазисы, в районах «озера» Феникс (плато Солнца) и земли Ноя перепад температур составляет от −53°С до +22°С летом и от −103°С до −43°С зимой. Таким образом, Марс — весьма холодный мир, однако климат там ненамного суровее, чем в Антарктиде.
Пылевые бури и смерчи.
         Одним из проявлений перепада температур являются ветры. Над поверхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охвачены грандиозными пылевыми бурями. Чаще всего они возникают вблизи полярных шапок. Пылевые бури чаще всего бывают в периоды великих противостояний, когда лето в южном полушарии совпадает с прохождением Марса через перигелий. Глобальная пылевая буря на Марсе бушевала с сентября 1971 по январь 1972 года, подняв в атмосферу на высоте более 10 км около миллиарда тонн пыли. Она вызвала изменение времени съёмки для картографирования поверхности с борта искусственного спутника «Маринер-9».
         Пылевые смерчи — ещё один пример процессов на Марсе, связанных с температурой. Такие смерчи — очень частые проявления на Марсе. Они поднимают в атмосферу пыль и возникают из-за разницы температур. Причина: днём поверхность Марса достаточно нагревается (иногда и до положительных температур), но на высоте до 2-х метров от поверхности атмосфера остается такой же холодной. Такой перепад вызывает нестабильность, поднимая в воздух пыль, — в результате образуются пылевые дьяволы.
Времена года.
         На сегодняшний момент известно, что из всех планет Солнечной системы Марс наиболее подобен Земле. Ось вращения Марса наклонена к его орбитальной плоскости приблизительно на 23,9°, что сравнимо с наклоном земной оси, составляющим 23,4°, а марсианские сутки практически совпадают с земными — именно поэтому, как и на Земле, происходит смена сезонов. Ярче всего сезонные изменения проявляются в полярных областях.
         В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния до экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном — когда через афелий. Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном. И продолжительность каждого из четырех марсианских сезонов разнится в зависимости от его удаления от Солнца. А потому в марсианском северном полушарии зима коротка и относительно «умеренна», а лето длинное, но прохладное. В южном же наоборот — лето короткое и относительно теплое, а зима длинная и холодная.
         С наступлением весны полярная шапка начинает «съёживаться», оставляя за собой постепенно исчезающие островки льда. В то же время от полюсов к экватору распространяется так называемая волна потемнения. Современные теории объясняют ее тем, что весенние ветры переносят вдоль меридианов большие массы грунта с различными отражательными свойствами.
         По-видимому, ни одна из шапок не исчезает полностью. До начала исследований Марса при помощи межпланетных зондов предполагалось, что его полярные области покрыты застывшей водой. Более точные современные наземные и космические измерения обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислый газ. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его к противоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротом углекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянство давления марсианской атмосферы.

Глава III. Подземная колония Марса.

МСПИП как один из вариантов создания колонии.
         Механизм Создания Пустых Изолированных Помещений (МСПИП) представляет из себя конструкцию (см. приложение 3), которую можно привести в движение при помощи циклически зафиксированных тросов, сделанных из сплетённых стальных проволок. Состоит механизм из нескольких систем:
-Стена-1а, Стена-1б, Стена-2а, Стена-2б;
- Система по удалению препятствующего грунта (СУПГ);
- Система боковых транспортировочных травалаторов (БТТ).
         Стена-1а и Стена-1б (их параметры заданы для самого крупного помещения, в зависимости от модуля их размер меняется соответственно) представляют из себя параллелепипеды (сделанные из прочного материала) с заданными размерами. Исходя из названия, можно понять, что эти части механизма будут играть роли будущих стен образуемого помещения. Размеры каждой из стен примерно следующие:
Длина = 4-6 м;
Высота = 2,5 м;
Толщина = 0,5-1м.
Стена 2а и 2б являются практически копиями предшествующих. Исключение – заданные размеры:
Длина = 3-5 м;
Высота = 2,5 м;
Толщина = 0,5-1м.
 Параметр стен задан для самого крупного помещения в начальном образе колонии.
         Система установки стен такова, что при помощи программы задается последовательный порядок подачи стен, дабы избежать лишней нагрузки на подвижные колёса и сам двигатель (это всё относится к БТТ).
         СУПГ – автоматизированная система удаления излишка марсианского грунта, состоящая из сложного блока, установленного по окраинам образуемой площади помещения. Блок представляет из себя образованную из 12 рёбер фигуру, оформленную как систему сообщающихся датчиков (см. также приложение 3). На верхней грани располагается бур с мощным пылесосом. Блоки работают точечным образом, деля площадь образуемого пространства на равные квадраты. Каждый квадрат должен удаляться за равный промежуток времени.
         БТТ (см. приложение 4), пожалуй, является ключевым фактором выполнения поставленной задачи МСПИП. Как уже было выше описано, для максимальной надежности при перемещении частей конструкции, в качестве движущей силы БТТ будет использовать подвижные колёса. Двигатель, при помощи которого работает вся система, работает по принципу click-do-click. Он заключается в том, что тело не может делать движение без совершенного фиксированного момента. Если рассмотреть подробно, то при движении в одной из проекций (будь то горизонтальная или вертикальная), тело не сможет сменить направление без прохождения тактильного датчика (движение(1)-датчик-движение(2)). В нашем случае это двигатель, который только по достижению «Стеной», движущейся вниз, датчика, начнёт движение в горизонтальном направлении. Остановка движения в таком принципе элементарна: по достижению той же «Стены» другого (конечного) сцепления двигатель прекращает работу в данной плоскости и совершает работу уже в другой (заданной программой).
         Установка всего МСПИП идёт по следующему порядку: БТТ, а далее СУПГ. Инсталляцию оборудования можно осуществить дистанционно после доставки необходимой техники на планету. Демонтаж же должен осуществляться вручную. Предполагая экипаж численностью от 7 до 10 человек, это вполне можно считать осуществимым.

Создание шаблона по типу МСПИП.
         После описания МСПИП стоит переключиться на примерное оформление шаблона будущей подземной колонии (см. приложение 6). Хочется заранее заявить, что на создании одного подземного изолированного помещения ничего не заканчивается. МСПИП предоставляется демонтаж для того, чтобы его можно было перемещать. Таким образом, предполагается создание порядка 4-5 подземных модулей, взаимосвязанных между собой, которые далее будут образовывать единую структуру всего поселения. Каждый из блоков будет подключен к Единой Энергетической Системе.
         Подземные блоки планируется соединять друг между другом соответственно подземным путём. Коридоры между блоками колонизаторы уже будут оформлять самостоятельно.

Спиральное метро как вариант подземной колонии.
         Спиралеобразный образ подземной колонии Марса (см. приложение 5) представляет из себя бесконечно уходящую спиралью вниз систему помещений, связанных между собой туннелями. Такие тоннели будут создаваться всеми известными буровыми машинами (в народе их часто называют «кротами»), которые используются при создании метро в крупных городах мира. Диаметр туннелей подразумевается малый – ориентировочно курсирующий в размерах от 2,5 до 3 метров. Размер самих «станций», т.е. жилых помещений для членов экипажа, составляет в длину 7,5 м, в ширину 3 м. Соединения между тоннелями в комнатах будут происходить с краю, а не с центра, с целью разделить рабочее пространство и «пространство движения» - территорию, где будут проходить люди (см. приложение 5.1). Линия спирали (тоннели) будет проходить под углом в 20 градусов и иметь полный оборот диаметром от 12 до 15 м. Связь с поверхностью будет также происходить через подготовительное помещение и шлюз (см. приложение 5.2).
         Введя в курс дела, поговорим подробно о том, с чего начать. Создание колонии такого типа желательно на равнинной местности. После изучения некоторой части равнин Марса, наиболее подходящей является равнина Эллада (см. приложения 1 и 2). Выбор на неё пал ввиду нескольких фактов:
1) равнина одна из немногих находится ближе всех к Южной полярной шапке – единственному крупному скоплению воды на планете;
2) меньшие перепады температур и неплохая защита от радиации ввиду того, что равнина находится на ~7 км ниже среднемарсианского уровня.
         С местностью определились, стоит так же затронуть тему сборки ТПМК. Лучшим вариантом я считаю собирать их прямо на Марсе, получив необходимые детали на планету до прибытия экспедиции. Вероятно, их понадобится 2, в случае если один из них выйдет из строя.
         На каждом уровне колонии предполагается три станции, две из которых расположены параллельно друг к другу и одна перпендикулярна к ним. Третья станция не имеет параллельного соседа ввиду того, что параллельная четверть окружности уйдёт на переход на следующий уровень и будет иметь программируемые блоки системы внутри самого тоннеля. Для первой экспедиции предполагается полное создание минус первого уровня колонии и постепенная заготовка минус второго уровня для следующей экспедиции (отмечаю, что предыдущая экспедиция обратно не возвращается). Каждая из трёх станций минус первого уровня ориентирована на разный функционал:
-Жилой модуль. Собственно, включает в себя спальные места для колонизаторов и «свой уголок»;
- Модуль питания. Колониальная столовая. Здесь сконцентрирована вся пища на момент экспедиции;
-Технический модуль. Содержит в себе системы жизнеобеспечения (об этом в следующем пункте).
         Стоит предусмотреть и план модулей для минус второго уровня, который предполагает собой скорее экспериментальные варианты, предназначенные для научной деятельности:

-Подземная плантация. Модуль, связанный с изучением растений на Марсе под землёй;
-Модуль-генератор энергии. Портативный ядерный реактор, предназначенный как замена солнечным батареям в случае бурь;
-Единая Энергетическая система. Организованная впоследствии нескольких экспедиций крупная система, предназначенная для поддержания электроэнергией всего колониального поселения.
         Не стоит упускать также момент проведения в подземных коридорах дополнительной структуры (техпровода, кислородные трубки и т.д.). Это является одним из серьёзных факторов жизнеобеспечения. Первая экспедиция рассчитана на экипаж численностью от 7 до 10 человек.

Условия жизни под землёй.
         Предположительно, расчётное время действия каждой экспедиции колеблется от 8 до 10 месяцев. Эти сроки заставляют задуматься о том, сколько необходимо взять пищи, кислорода, воды и теплоодобывающих приборов. Рассмотрим каждый необходимый элемент жизнеобеспечения отдельно:
1) Кислород:
- зеленые водоросли могут создать замкнутые экологические системы в которых в непрерывном круговороте будет выделяться кислород;

- водоросли нуждаются только в солнечном свете и поддержании регулярной температуры;

- ввиду ограниченного пространства внутри космического корабля необходимо выбрать очень маленькие водоросли, например, одноклеточные Chlorella (а именно Chlorella pyrenoidosa), Scendeldesmus, Anacystis, Synechocystis и Synechococcus.

-питанием для водорослей будут отходы жизнедеятельности космонавтов.
2) Вода:
- доставка необходимого количества воды в виде груза несколькими носителями в течение некоторого времени (до прибытия экипажа);
- самая экзотическая версия – добыча воды из остатков ракетного топлива путём химического слияния необходимых элементов.
3) Тепло:
- Основным источником тепла на Марсе является Солнце. Именно благодаря ему можно при помощи вакуумных водных коллекторов и специального материала Vantablack (99,9% КПД поглощаемого света) получать достаточное количество тепла для выживания колонии;
4) Питание:
- заблаговременная доставка необходимого количества еды до прибытия экипажа;
- питание водорослями, обеспечивающими кислородом колонию в случае избытка.

Глава IV. Будущее колонии.

Расширение колонии.
         Безусловно, в случае успешных экспедиций, колония получит максимальное развитие и сможет с каждым разом модернизироваться. Основным приоритетом составленной мною программы является развитие подземной колонии. Но не стоит ограничиваться «подземными» мечтами, нужно мыслить максимально глобально и предоставить поселению со временем возможность развития не только под землёй, но и на поверхности.
         Подземная колония в своём роде играет лишь роль заготовки. Она создает рабочее пространство, способное дать прогресс для колонизации Марса. Всё начнется с небольшой пары зданий, связанных с подземными системами, а закончится независимой сетью городов. А может из этого вырастит и что-то более глобальное.
         Поразмышляем на тему первого поселения на поверхности Марса. Безусловно, на ней будут расположены в первую очередь самые важные модули, предназначенные для экипажа. Но не стоит забывать о своевременном терраформировании планеты, чтобы придать ей землеподобный облик. Сразу стоит задуматься о мерах, способных начать это преобразование. Выделим несколько наиболее эффективных:
1) постройка заводов по выбросу парниковых газов, которые должны использовать местное марсианское сырьё и солнечную энергию (или ядерную), чтобы круглосуточно поставлять в атмосферу сотни тысяч тонн тетрафторметана. Нужно повторить на Марсе земной опыт, только наши родные заводы производят парниковые газы в качестве побочного эффекта, а марсианские — как основной продукт. Заметим, о мощных "нагревателях" планет — фторуглеродных соединениях не так давно говорили, применительно к задачам терраформирования, и другие исследователи. И хотя по последним представлениям роль человечества в земном глобальном потеплении сильно преувеличена, выпуск в атмосферу Марса огромного количества таких веществ несомненно создаст требуемое "одеяло";
2) помощь самого Марса. Нагрев планеты приведёт к освобождению из почвы дополнительных газов, что даст повышение температуры ещё на 10 градусов в течение 20 лет. Тут уже вовсю начнут таять льды, погода станет чуть ближе к земной. Появится больше облаков.
         Безусловно, все эти процессы терраформирования займут не один десяток, а то и не одну сотню лет, но они дадут возможность для дальнейшего прогресса в колонизации.
         Развитие колонии и терраформирования даст возможность создавать более отдаленные от основного скопления людей станции, ориентированные на определенные цели. Так, например, со временем люди перестанут нуждаться в земной воде, создав вододобываемую станцию на Южной полярной шапке. По мере углубления подземной колонии люди так же смогут найти новый источник тепла – тёплый грунт. Ведь чем ближе к центру планеты находится объект, тем больше тепла он получает. Развитие животных пастбищ, строительство теплиц сделает Марс абсолютно независимым от Земли в плане пищи. Исходя из этого можно с уверенностью сказать, что каждый даже самый маленький шаг превращает марсианскую мечту в реальность.

Последствия для человека.
         Образ человека-марсианина в корне будет отличаться от землянина. В первое время оно будет похоже на«подсушенное» от тройной потери веса тело, облегчение скелета и мышечной массы. Перемена походки, манер передвижения. Существует также опасность набора избыточного веса. Есть вероятность смены режима питания в сторону уменьшения потребления еды.
Это повлечет за собой множество осложнений, меры по борьбе с которыми нужно разрабатывать уже сейчас.
         Сама колонизация Марса может повлечь за собой глобальную синхронизацию всего человечества, будет мотивировать его на общие усилия во благо цивилизации. Колонизация Красной планеты даст огромные знания в области геологии, биологии, даст понять ранее вовсе необъяснимые явления. Даст это людям и экономическую выгоду – Марс полон различных месторождений полезных ископаемых.
























Выводы.
         1. Начатое 3,5 тысячи лет назад в Древнем Египте и продолжающееся до сих пор практически во всём мире исследование Марса и стремительный прогресс человека в нынешнее время заставляют задуматься над проблемой колонизации Красной планеты. Первая карта Марса, сделанная уже в 1840 году, дала огромный повод для его углубленного изучения. Вскоре стали появляться более точные данные, связанные с климатом, атмосферой, рельефом. И сейчас, обладая неплохим багажом знаний, человечество решается на серьёзный шаг вперёд – создание первого колонизационного поселения на этой планете. Нынешние данные о планете позволяют как можно точно прогнозировать ближайшие бури, найти выгодный для поселения рельеф, вычислить уровни радиации и даже изучить состав атмосферы.
         2.На сегодняшний день Марс является наиболее привлекательным объектом для потенциальной колонизации, т.к. условия планеты очень похожи на земные: площадь поверхности Марса практически равна площади суши на Земле, марсианские сутки схожи с земными и длятся 24 часа 39 минут и 35 секунд, Марс и Земля имеют почти одинаковые наклон оси к плоскости эклиптики, на Марсе есть атмосфера, вполне вероятно наличие воды на планете, марсианский грунт по своим параметрам очень напоминает земной.
         3. Безусловно, чтобы уверенно начать колонизировать планету, начинать нужно с самого безопасного места для человека на безжизненной планете – под землёй. В работе было представлено два варианта подземных колоний: полуоткрытая модульная колония и колония по типу спирального метро. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы, но обе имеют право на существование. И, исходя из прочитанного текста, можно в очередной раз подтвердить, что создание качественной и успешной колонии будет очень дорогое.
         4. Значение колонизации обусловлено необходимостью обеспечить нормальное существование и развитие человечества. Похожесть Марса на Землю определяет большую ценность Марса для множества направлений деятельности человечества, но особо важные открытия станут полезны для геологии и при наличии жизни — для биологии.

Заключение.
         Наше время не зря называют временем научно-технического прогресса. Особенно возросли в наши дни темпы развития науки и техники. У каждого из открытий и изобретений были не только горячие сторонники, но и рьяные противники.
         Нечто похожее было и с освоением космического пространства. Первый советский искусственный спутник Земли многие на Западе встретили с нескрываемым скептизмом и недоверием.
         А меньше чем через четыре года мир был удивлен и потрясен неслыханным событием: гражданин первой социалистической страны Юрий Алексеевич Гагарин совершил беспримерный облет Земли на космическом корабле «Восток».
         В достижениях сегодняшней космонавтики живет мысль первого Сергея Павловича Королёва главного конструктора космоса академика. Именно к сегодняшнему дню относятся его слова: «Это будущее, хотя и не столь близкое, но реальное, поскольку оно опирается на уже достигнутое».

Литература.

1. Ксанфомалити Л.В. «Парад планет». 1997г.;

2. Российская академия космонавтики им. К. Э. Циолковского «Пилотируемая экспедиция на Марс» / Под ред. А. С. Коротеева, 2006 г.;

3. Комаров И.А., Исаев В.С. «Криология Марса и других планет Солнечной системы», 2010г.;

4. Бурба Г. А. «Номенклатура деталей рельефа Марса», 1981г.;

5. Бронштэн В. А. «Планета Марс», 1977г.;

6. Черток Б.Е. «Ракеты и люди», 1999г.;

7. Марков Ю. «Курс на Марс», 1989г.;

8. Мороз В. И. «Физика планеты Марс», 1978г.;

9. Барсуков В.Л. «Освоение космического пространства в СССР» 1982 г.;

10. Маров М. Я. «Планеты Солнечной системы», 1986г.;

11. Филин В.М. «Воспоминания о Лунном корабле», 1992г.;

12. Л. Горшков. «Полёт человека на Марс», 2007г.;

13. Алексей Левин. «Тайны Красной планеты», журнал «Популярная механика», 2007г.

Приложения к работе.

Приложение 1. Равнина Эллада.

Приложение 2. Карта высот Эллады.

Приложение 3. МСПИП внешне.

Приложение 4. БТТ.

Приложение 5. Спиральное метро.

Приложение 5.1. Примерный вид контакта туннеля с модулем.

Приложение 5.2. Подготовительное помещение + шлюз.

Приложение 6. Внешний вид колонии по типу МСПИП.