Статья «Путешествие на Марс - это недалекое будущее»

Тема «Путешествие на Марс - это недалекое будущее»

Введение

Мы все живем на одной планете, и она подвержена различным глобальным опасностям, которые могут уничтожить все человечество. Например, столкновение с астероидом достаточно большой массы. Да и сами земляне представляют опасность для самих себя. Несмотря на то, что вероятность глобальной катастрофы невелика, цена, которую может заплатить человечество за беспечность, максимальна из всего, что только можно представить. Процесс освоения планет длительный, но откладывать его начало неразумно, учитывая эту цену.

В поисках признаков жизни на других планетах человечество обратило свое внимание на Марс. Это связано с близостью планеты и сходством ее с Землей. Проведенные на Земле исследования с моделированием среды показали, что живые организмы, в частности бактерии-экстремофилы, сине-зеленые водоросли и лишайники, способны нормально существовать в марсианских условиях.

В качестве целей колонизации Марса называются следующие: создание постоянной базы для научных исследований самого Марса и его спутников, в перспективе для изучения, а также, возможно, и колонизации пояса астероидов (в том числе добычи полезных ископаемых на них) и дальних планет Солнечной Системы; промышленная добыча ценных полезных ископаемых. С одной стороны, Марс может оказаться достаточно богат минеральными ресурсами, причём из-за отсутствия свободного кислорода в атмосфере возможно наличие на нём богатых месторождений самородных металлов: меди, железа, вольфрама, рения, урана, золота и сама добыча этих элементов может проходить гораздо плодотворнее, чем на Земле, так как, например, благодаря отсутствию биосферы и высокому фону излучения можно широкомасштабно применять термоядерные заряды для вскрытия рудных тел.

Мечта о полете человека на планету Марс имеет давнюю историю, но только сегодня мы подошли к возможности ее исполнения очень близко. Во многом интерес к Марсу был связан с ожиданием встречи братьев по разуму. И хотя рассчитывать на обнаружение на Марсе разумных существ не приходится, какие-то формы жизни там, вероятно, можно отыскать. Но значение полета человека на Марс выходит далеко за пределы поиска жизни вне Земли. Важно, что Марс - единственная планета, перспективная с точки зрения ее колонизации.

Марс – планета Солнечной системы, открытая человечеством одной из первых. К настоящему времени из всех восьми планет именно Марс изучен наиболее подробно. Но это не останавливает исследователей, а напротив, вызывает всё больший интерес к «Красной планете» и её изучению. Своё название планета получила от Марса – одного из самых почитаемых богов древнеримского пантеона, который, в свою очередь, является отсылкой к греческому богу Аресу, покровителю жестокой и вероломной войны. Это имя выбрано совсем не случайно – красноватая поверхность Марса напоминает цвет крови и поневоле заставляет вспомнить повелителя кровопролитных сражений. Названия двух спутников планеты также несут глубокий смысл. Слова «Фобос» и «Деймос» в переводе с греческого означают «Страх» и «Ужас», именно так звали двух сыновей Ареса, которые, по легенде, всегда сопровождали своего отца в бою.

Ещё древние египтяне заметили Красную планету как блуждающий объект, что подтверждается древними письменными источниками. Они впервые рассчитали траекторию движения Марса относительно земли. Затем ученым из Вавилона удалось более точно определить расположение планеты и измерить время её движения. Следующими были греки. Им удалось создать точную геоцентрическую модель и с её помощью понять движение планет. Учёные Персии и Индии смогли оценить размер Красной планеты и её расстояние до Земли. Огромный прорыв сделали европейские астрономы. Иоганн Кеплер, взяв за основу модель Николая Каперника, смог рассчитать эллиптическую орбиту Марса, а Христиан Гюйгенс создал первую карту его поверхности и заметил ледяную шапку на северном полюсе планеты.

Появление телескопов стало расцветом в изучении Марса. Слайфер, Барнард, Вокулёр и многие другие астрономы стали величайшими исследователями Марса до выхода человека в космос. Выход человека в космос позволил изучать Красную планету более точно и подробно. В середине 20 века с помощью межпланетных станций были сделаны точные снимки поверхности, а сверхмощные инфракрасные и ультрафиолетовые телескопы позволили измерить состав атмосферы планеты и скорость ветров на ней. В дальнейшем последовали всё более точные исследования Марса со стороны СССР, США, а затем и других государств. Изучение Марса продолжается и по сей день, а полученные данные только подогревают интерес к его изучению.

Характеристики Марса

·                     Марс является четвёртой от Солнца планетой, соседствует с Землёй с одной стороны, а с Юпитером – с другой. По размеру же он является одним из самых маленьких и превосходит только Меркурий.

·                     Длина экватора Марса составляет чуть больше половины от экватора Земли, а площадь его поверхности приблизительно равна площади суши Земли.

·                     На планете происходит смена времён года, однако их длительность очень сильно различается. К примеру, лето в северной части является длинным и холодным, а в южной части – коротким и более тёплым.

·                     Длительность суток вполне сопоставима с земными – 24 часа и 39 минут, то есть чуть-чуть больше.

Недаром второе название Марса – «Красная планета». Действительно, издалека его поверхность выглядит красно-рыжеватой. Такой оттенок поверхности планеты придаёт красная пыль, которая содержится в атмосфере. Однако вблизи планета резко меняет свой цвет и выглядит уже не красной, а желто-коричневой. Иногда к этим цветам могут примешиваться и другие оттенки: золотистый, рыжеватый, зеленоватый. Источник этих оттенков – цветные минералы, которые также присутствуют на Марсе.

Основную часть поверхности планеты составляют «материки» - чётко видимые светлые участки, и совсем небольшую – «моря», тёмные и плохо видимые области. Большинство «морей» располагается в южном полушарии Марса. Природа «морей» подвергается спорам исследователей до сих пор. Но теперь учёные больше всего склоняются к следующему объяснению: тёмные области – это просто неровности на поверхности планеты, а именно кратеры, горы и холмы.

Крайне любопытен следующий факт: поверхность двух полушарий Марса очень различается. Северное полушарие в большей мере состоит из гладких равнин, его поверхность ниже среднего уровня. Южное полушарие по большей части покрыто кратерами, его поверхность выше среднего уровня.

Изучение магнитного поля Марса и вулканов, которые располагаются на его поверхности, привели учёных к интересному выводу: когда-то на Марсе, как и на Земле, происходило движение плит литосферы, которое сейчас, однако, не наблюдается.

Современные исследователи склонны думать, что внутреннее строение Марса состоит из следующих компонентов:

1.                 Кора (примерная толщина - 50 километров)

2.                 Силикатная мантия

3.                 Ядро (приблизительный радиус - 1500 километров)

4.                 Ядро планеты является частично жидким и содержит вдвое больше лёгких элементов, чем ядро Земли.

Атмосфера Марса очень разрежённая, и в основном состоит из углекислого газа. Кроме этого, в её состав входят: азот, водяной пар, кислород, аргон, угарный газ, ксенон и многие другие элементы. Толщина атмосферы составляет примерно 110 километров. Атмосферное давление у поверхности планеты меньше земного более чем в 150 раз (6,1 Миллибар). Температура на планете колеблется в очень широком диапазоне: от -153 до +20 градусов по Цельсию. Самые низкие температуры имеют место на полюсе в зимнее время, самые высокие – на экваторе в полуденное время. Средние температуры составляют около -50 градусов по Цельсию. Интересно то, что тщательный анализ марсианского метеорита «ALH 84001» натолкнул учёных на мысль, что очень давно (миллиарды лет назад) атмосфера Марса была более плотной и влажной, а климат – более тёплым.

Из-за довольно суровых климатических условий на Марсе, вода даже в твердом виде быстро сублимируется в атмосферу красной планеты, рассеиваясь задолго до того, как достигнет точки своего таяния. Однако как показывают исследования старшего научного сотрудника Института планетологии Норберта Шоргхофера, на четвертой по удаленности планете Солнечной системы имеется несколько областей, представляющих огромный интерес для научного мира. Так, в некоторых областях, как правило лежащих в средних широтах, можно обнаружить затененные участки, где во время долгой марсианской зимы скапливается большое количество льда. Когда весной снова встает солнце, лед внезапно нагревается. В детальных модельных расчетах температура повышается с -128° по Цельсию утром до -10° по Цельсию в полдень – колоссальное изменение в течение четверти дня. За такое короткое время не весь лед успевает затеряться в атмосфере.

Из-за того, что соль значительно понижает температуру таяния H2O, марсианская жидкость может образовываться уже при температуре — 10°C. Кроме того, в затененных местах появляется и так называемый углекислый лед, часто используемый на Земле в охлаждающих установках. Несмотря на то, что сегодня марсианская жидкость представляет собой крайне насыщенную солями субстанцию, в далекой древности местная вода имела вполне комфортный уровень кислотности и даже могла стать источником зарождения местной жизни. Как бы то ни было, даже если Марс никогда не располагал своими хотя бы простейшими обитателями, обнаруженные источники жидкости могут помочь будущим колонистам Земли для создания будущих аванпостов и поселений. Так, даже сезонные ручьи могут указывать на наличие более обширных резервуаров влаги, скрывающихся под поверхностью планеты, которые, в свою очередь, можно будет использовать при орошении специально оборудованных теплиц на экваторе Марса уже в ближайшем будущем.

Есть ли жизнь на Марсе? Однозначного ответа на этот вопрос нет до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.

За:

·                     Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.

·                     Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.

·                     Наличие водяного пара в грунтовом слое.

Против:

·                     Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.

·                     Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».

·                     Вода на Марсе является слишком солёной и щёлочной и непригодна для жизни.

·                     Интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Таким образом, учёные не могут дать точного ответа, так как количество необходимых данных слишком невелико.

Проект Mars One намерен отправить первых людей на Марс с целью основать там первую колонию. Однако этот полет будет в один конец, и никто не вернётся. Более 200 000 людей подали заявки на полет на Марс, и были выбраны первые 1058 человек, которые пройдут в следующий этап. Группа из первых 4-х отобранных человек приземлится на Красной планете уже в 2025 году, но каждые два года к ним будет присоединяться следующая группа марсонавтов.

Первоочередные задачи: производство энергии – может использоваться ядерная либо солнечная; построение укрытий – жилые и рабочие помещения можно экранировать с помощью марсианского грунта, размещая их под поверхностью планеты, либо дополняя их специальными защитными покрытиями, например, керамическим, созданным из местного грунта с помощью технологии 3D-печати; добыча воды изо льда в приповерхностном слое и полярных шапок; синтез кислорода для дыхания, например, из углекислого газа в атмосфере и водного льда в грунте с использованием фотосинтезирующих растений или более перспективных технологий; производство продуктов питания; производство топлива; организация связи как на Марсе, так и с Землей. Для общения с колониями может использоваться радиосвязь, которая имеет задержку 3 – 4 мин в каждом направлении во время максимального сближения планет (которое повторяется каждые 780 дней) и около 20 мин при максимальном удалении планет. Задержка сигналов от Марса к Земле и обратно обусловлена скоростью света.

Вот несколько фактов, которые нужно знать всем желающим навсегда покинуть планету Земля и отправиться на Марс. Полет займет от 7-ми до 8-ми месяцев (минимум 210 дней), в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса. Космонавты проведут все это время в очень тесном пространстве (около 20 кв. метров на каждого), лишенные многих удобств. Они не смогут помыться, будут питаться консервами и слышать постоянный шум от вентиляторов, компьютеров и систем поддержания жизни. В случае солнечной бури им придется укрыться в еще более узком пространстве для защиты. В настоящий момент космонавты проводят не больше полугода на Международной космической станции. Это связано с тем, как микрогравитация влияет на организм человека, включая потерю костной и мышечной ткани. День на Марсе длится на 40 минут длиннее, чем на Земле. Хотя это может показаться не такой большой разницей, для нас, тех, кто привык жить по 24-часовому циклу, это станет довольно ощутимо. В то же время год на Марсе длится 687 дней, а это значит, что те, кто будет жить на Красной планете, будут почти в два раза моложе землян. Гравитация на Марсе составляет одну треть от земной. Так если бы ваш вес составлял 100 кг, то на Марсе вы бы весили 38 кг. Кости и мышцы человека атрофируются, и через какое-то время человеку уже будет сложно привыкнуть к земным условиям. Хотя у космонавтов будут необходимые средства для оказания помощи при распространённых травмах и болезнях, определённые заболевания будет достаточно трудно или практически невозможно лечить. Так как на Марсе нет защитного магнитного поля, как на Земле, вы подвергнетесь еще большему количеству радиации каждый раз, когда будете выходить на поверхность.

Информация, отправленная с Марса, будет идти с задержкой в 3-22 минуты, а текстовые сообщения будут передаваться с задержкой в 6 минут, так что телефонная связь будет не очень практичной. Космонавты также не смогут воспользоваться Интернетом, за исключением нескольких сайтов, которые будут загружены с Земли.

Компания Mars One утверждает, что таким образом у марсонавтов будет доступ к любимым сайтам, но они не смогут бродить по Всемирной паутине.

Заключение

Марс может стать новым домом для человечества, а также раскрыть загадки появления и существования жизни. Когда-то в прошлом Красная планета была полноводной и обладала плотной атмосферой. Почему теперь она пустынна и холодна? Ответить на эти вопросы помогут только полеты на Марс. Люди еще не добирались до Марса, если не считать беспилотные марсоходы, осуществляющие научную деятельность на поверхности планеты, однако именно таким может стать следующий шаг в освоении космоса. Колонии на Марсе помогут узнать больше о прошлом Красной планеты, а также, возможно, станут пристанищем для людей в случае глобальной катастрофы. Как сказал Элон Маск, «колонизация других планет Солнечной системы – страховка от вымирания».

Памятка

Интересные факты

·                     Масса Марса меньше массы Земли в 10 раз.

·                     Первый человеком, увидевшим Марс через телескоп, был Галилео Галилей.

·                     Изначально Марс был римским богом урожая, а не войны.

·                     Жители Вавилона называли планету «Нергал» (в честь своего божества зла).

·                     В древней Индии Марс носил имя «Мангала» (индийского бога войны).

·                     В культуре Марс стал самой популярной планетой Солнечной системы.

·                     Дневная доза радиации на Марсе равняется годовой дозе на Земле.