Космический переезд: на какой планете может поселиться человечество?

Колонизация космоса всегда волновала величайшие умы нашей планеты. И чем дальше продвигаются технологии, тем актуальнее становится вопрос: «Есть ли в нашей Солнечной системе место кроме Земли, где мог бы выжить человек?» Ответ определённо не прост, так что давайте обратимся к книге «На что похоже будущее?», в которой астробиолог из Лондонского университета Луиза Престон порассуждала на тему космического переезда.

Внеземные форпосты

Давайте на секунду задумаемся, как далеко продвинулось человечество, несмотря на все мрачные картины будущего, Межзвездные полеты и колонизация Солнечной системы, о которых говорилось выше. С момента, когда в 1961 г. Юрий Гагарин первым из людей отправился в космос, мы сделали немало: побывали на Луне, наши космические аппараты добрались до Венеры и Марса, нам удалось изучить крупные астероиды, мы засняли поверхность Юпитера и его гигантских спутников, пролетели через кольца Сатурна и ледяные струи, вырывающиеся с поверхности одного из его спутников — Энцелада, мы получили фотографии, дающие детальное представление о поверхности Урана и Нептуна, наконец, мы смогли оценить красоту замерзшего Плутона и даже вступили в контакт с движущейся кометой. Проделав большую предварительную работу по исследованию Солнечной системы, мы теперь начинаем всерьез рассматривать возможность создания автономной колонии за пределами Земли. Однако при современном уровне развития технологий строители поселения на объекте за пределами Земли неизбежно столкнутся со множеством трудностей, которые нам придется преодолеть, если мы хотим обеспечить проживание сотен или даже тысяч людей в заведомо враждебной среде.

Луна

На данный момент наиболее вероятные кандидаты для колонизации — ближайшие к нам миры. Первым пунктом назначения для наших колонизационных миссий вполне может стать Луна — идеальный перевалочный пункт, который мы можем использовать для складирования материалов и оборудования, а также для размещения персонала за пределами гравитационного поля Земли. Кроме того, она может стать удобной тестовой площадкой для обкатки технологий, необходимых для обеспечения пребывания людей на других планетах. При наличии лунной станции нам будет легче отправлять миссии к Марсу и дальше в космос. Наконец, такая станция могла бы способствовать бурному развитию космического туризма. Впрочем, создать пригодную для жизни среду на Луне совсем не просто, особенно если учесть, что сила притяжения там составляет лишь шестую часть земной. Также следует очень тщательно подходить к выбору строительных материалов: как они будут вести себя в лунном вакууме, как повысить их прочность, чтобы они могли выдерживать столкновения с микрометеоритами на скоростях до 10 км/с, как они будут реагировать на громадные перепады температуры, которая днем достигает 120 °C, а ночью опускается до –153 °C?

Эти лунные поселения, как и любое другое пристанище за пределами нашей планеты, будут единственным шансом на выживание для будущих обитателей Луны, а значит, они должны обеспечивать их всем необходимым, включая воздух для дыхания, воду, среду для выращивания пищи, защиту от губительного солнечного ветра и не менее губительного солнечного света, тепло и энергию во время продолжительных ночей, которые на Луне тянутся неделями. В 2009 г. неподалеку от северного полюса Луны индийский зонд «Чандраян-1» обнаружил в зоне вечной темноты более 40 кратеров, содержащих, по некоторым оценкам, около 600 млн тон замерзшей воды. Будущие колонисты могли бы воспользоваться этим ресурсом. В условиях автономной лунной колонии более 90% этой воды можно подвергать переработке и повторному использованию: из нее будут получать углекислый газ (CO2) и нагнетать в теплицу, где им смогут воспользоваться растения, а образующийся в процессе фотосинтеза в растениях кислород будет поступать обратно к колонистам.

Марс

Несмотря на близость к Земле, Луна никогда не захватывала воображение людей так, как Марс, который неизменно фигурирует в фантазиях о будущем форпосте человечества. Даже у предпринимателя Илона Маска есть план по переселению миллиона человек на Марс в следующие 50–100 лет с помощью Межпланетной транспортной системы (Interplanetary Transport System, ITS) — инфраструктуры и технологии, которые будут разработаны и реализованы его компанией SpaceX с целью исследования и колонизации других планет. В течение последних 40 лет наши аппараты обследовали поверхность Марса, не только помогая нам узнать что-то новое о своем прошлом, но и давая представление о том, что ждет нас в случае высадки на этой планете. Вопреки закрепившейся за ним репутации Марс сегодня обладает наиболее умеренной — почти что благоприятной — средой среди всех планет Солнечной системы, разумеется, за исключением Земли. Если допустить, что мы сможем преодолеть все физические препятствия и все-таки доберемся до Красной планеты, проведя в пути 300 дней, защитившись от радиации, пережив продолжительные периоды нахождения в условиях микрогравитации и не разбившись при посадке (до настоящего времени всего лишь 30% беспилотных космических аппаратов смогли благополучно, в целости и сохранности, приземлиться на поверхности Марса), то кажется вполне разумным поставить перед собой цель построить там станцию. Если нам это удастся, мы сможем работать в куда более благоприятных условиях, чем на Луне.

Сутки на Марсе длятся почти столько же, сколько на Земле. Да и наклон оси вращения Марса к плоскости его орбиты сравним с наклоном нашей планеты, благодаря чему сезоны на нем похожи на наши. Также там есть атмосфера (пускай и тонкая), водяной лед и участки с пригодными для жизни условиями. Однако главная проблема, которую нам придется решить, заключается в климатических условиях. Атмосфера Марса на 95% состоит из углекислого газа. Это означает, что она токсична для людей. Кроме того, из-за этого атмосферное давление там низкое (0,006 атм), то есть без специальной экипировки и оборудования люди там находиться не могут. Кроме того, сила тяжести на Марсе равна 38% земной, там всегда холодно (от –85 °C до –5 °C), а на его поверхности нет водоемов с жидкой водой. Где бы мы смогли жить на Марсе? Наряду со стандартными надувными куполообразными домами на поверхности для формирования жилой среды могут использоваться метеоритные кратеры и лавовые туннели. С их помощью можно было бы собирать более масштабные конструкции, предназначенные для длительного проживания (а иначе на Марсе нельзя) и обеспечивающие достаточный уровень защиты от внешней среды. Строительство таких конструкций можно было бы разбить на этапы в рамках серии полетов — по примеру МКС, которая создавалась в несколько приемов. Эти жилища должны быть полностью автономны с первого дня своего существования, обеспечивая возможность выращивать продовольственные культуры, получать воду и вырабатывать кислород. Поэтому первыми обитателями Марса станут два вида — растения и люди, идеальные попутчики, которые могут обмениваться углекислым газом и кислородом, поддерживая друг друга.

Венера и ледяные спутники

Есть в Солнечной системе и другие интересные кандидаты, которых мы не можем полностью игнорировать, несмотря на очевидные проблемы, с которыми нам придется столкнуться, если мы решимся их колонизировать. Переехать на Венеру сегодня, конечно, не получится по причинам технологического и физиологического характера: наши хрупкие тела не продержатся и 10 сек на ее поверхности — они будут мгновенно уничтожены атмосферным давлением в 92 бар, к которому добавится испепеляющая жара при температуре 465°C, а с последним вдохом наши легкие заполнит ядовитый газ. Жизнь в убийственном пекле, коим является поверхность Венеры, будет короткой. Однако и в экстремальных условиях венерианской атмосферы есть место, где могли бы разместиться люди, а именно — верхние ее слои, состоящие из той же комбинации газов, что и атмосфера Земли. Атмосферное давление на высоте 50 км над поверхностью Венеры схоже с давлением на Земле на уровне моря (1 бар), а температура едва превышает 0°C. Если бы людям удалось разместить там обитаемые модули, они могли бы выходить наружу всего лишь в кислородной маске и рассматривать венерианские облака.

Также теоретически для нас могут представлять определенный интерес два спутника, вращающиеся вокруг газовых гигантов — Юпитера и Сатурна. Если бы исследователям с Земли удалось добраться до спутника Юпитера Европы, то его покрытая льдом поверхность, где температура опускается до –220 °C, вполне могла бы подойти для размещения базы (жизнь там напоминала бы жизнь в Антарктике). Правда, колонисты оказались бы подвержены смертельной радиации, которой щедро снабжает Европу магнитосфера Юпитера. Так что оптимальным местом для станции могло бы стать пространство под ледяной корой Европы, либо то полушарие спутника, которое обращено в противоположную от Юпитера сторону, то есть те места, которые в наименьшей степени подвержены действию излучения. На спутнике Сатурна Титане колонистам не понадобились бы даже герметичные скафандры — им достаточно было бы прихватить с собой баллон с кислородом и тепло одеться. Из-за высокой плотности атмосферы, находясь на поверхности Титана, вы бы ощущали себя так, как будто вы в плавательном бассейне на Земле. Ландшафт там напоминает земной, и там есть плоские участки, на которых могла бы разместиться колония. Замечательнее всего то, что на Титане есть благодатная база для работы, так как на нем уже в избытке всего, что нужно для жизни, включая водяной лед.

Книгу «На что похоже будущее? Даже ученые не могут предсказать… или могут?» представило издательство «Альпина нон-фикшн». Над переводом и адаптацией трудились переводчик Сергей Чернин, научный редактор Дмитрий Баюк, редактор Антон Никольский. В этой книге ведущие мировые специалисты во главе с Джимом Аль-Халили, пользуясь знаниями передовой науки, дают читателю представление о том, что его ждет впереди. Ведь только ученые могут предсказать наше будущее... или не могут?

Polit.ru