«Марсианские хроники». Как человечество покоряет Марс и зачем это ему надо

Немного истории

На самом деле освоение Марса началось довольно давно. «И на Марсе будут яблони цвести» – так пелось в старой советской песне, времен первых космических побед. Конечно, это были времена космической эйфории, и казалось, что вскоре человечество сможет все. С той поры много воды утекло. Стало понятно, что колонизация Марса или даже Луны безумно сложное и вряд ли осуществимое дело. А тогда… Тогда казалось, что всего можно добиться.

Все началось в 60-е годы прошлого века. Первая попытка достичь Марса случилась 10 октября 1960 года, когда в СССР был осуществлен запуск ракеты-носителя «Молния 8К78» с целью вывода советской автоматической межпланетной станции к Марсу. Из-за аварии ракеты-носителя пуск закончился неудачей.

Дальше много чего было, но все без толку. То отказывали ракеты, то установленная на станциях автоматика и компьютерные комплексы. Удивляться нечему. Поставленная задача оказалась тогдашнему уровню научно-технического прогресса явно «не по плечу».

Первый прорыв произошел в 1962 году, когда в СССР с космодрома Байконур был осуществлен пуск ракеты‑носителя «Молния 8К78», которая вывела на траекторию полета к Марсу советскую станцию «Марс‑1». Сближение станции «Марс‑1» с Марсом наступило 19 июня 1963 года (станция прошла на расстоянии от планеты примерно в 197 тыс. километров), после чего вышла на траекторию движения вокруг Солнца. Связь с ней была потеряна.

После этого советские и американские миссии старались как можно ближе подобраться к Марсу, чтобы делать фотографии его поверхности, собирать данные о составе атмосферы, величине магнитного поля и другие материалы. Но долгое время им не удавалось даже выйти на орбиту вращения вокруг Марса. Они пролетали мимо, едва успев передать кое-какую информацию.

Прорыв произошел в 1971 году, когда советский носитель «Протон-К» вывел на траекторию полета к Марсу советскую станцию «Марс-3». Ей впервые в мире удалось совершить мягкую посадку на Марс, где она проработала 20 секунд. После чего связь с ней пропала. Это был наш последний большой успех в освоении Марса.

Ну да ладно, лиха беда начало. Главное дело здесь было в том, что современные по тем временам технологии научились выводить космические станции на орбиты вокруг Марса, все более близкие к планете, а не просто пролетать мимо нее. Совершенствование спускаемых модулей было уже вторым этапом. Спустя 30 с лишним лет это оказалось довольно обыденным делом.

А что сейчас

К сегодняшнему дню, автоматические станции легко долетают до Марса, спускаемые аппараты опускаются на поверхность планеты. И ползают там «марсоходы», собирая информацию и передавая ее на Землю. В настоящее время на орбите Марса находятся шесть станций. Три из них – американские Mars Odyssey (с 2001 года), Mro (с 2006 года) и Maven (с 2014 года). Кроме того, есть две европейские – Mars Express, работающая с 2003 года, и Tgo, действующая с 2016 года. Индия тоже не отстает. Ее станция Mangalyaan действует с 2014 года. Индия стала первой страной в мире, с первого раза сумевшей успешно запустить космический аппарат, вышедший на орбиту вокруг планеты.

Марсоходов сейчас всего два. И оба американские. Mars Odyssey лидирует по продолжительности исследовательской миссии (с 2004 года). Curiosity работает с 2012 года и является рекордсменом по своему весу (900 килограмм).

И что они нашли

Результаты, полученные всей этой стаей космических исследователей, особого оптимизма не вызывают. То, что атмосфера Марса сильно разрежена, было известно давно. Ее состав не вдохновляет. По данным НАСА, чуть более 95% – углекислый газ. А кислорода всего 0,145%. Так что не подышишь.

Да и температуры на Марсе экстремально низкие для человека. По данным американских исследовательских аппаратов, температура на планете колеблется от -153 °C на полюсах зимой, до +20 °C на экваторе летом. Казалось бы, +20 – это хорошо. Но какой от этого прок, если из-за состава атмосферы ходить придется все равно в скафандрах. И не очень понятно, как может меняться эта комфортная температура ночью, когда солнышко зайдет.

О проблемах колонизации Марса

Но все эти вопросы решаемы. В конце концов, атомный реактор можно поставить. Энергии для поддержания жизни на предполагаемой марсианской станции хватит.

А вот с другими двумя вопросами тяжелее. Во-первых, это солнечная радиация, которая губительна для всего живого, включая человека. Магнитное поле Марса очень слабое (в отличие от Земли) и не может защитить человека от губительного потока несущихся от Солнца частиц.

Во-вторых, это продукты и вода. С одной стороны, данные, полученные марсоходом Curiosity показали, что содержание воды под поверхностью Марса гораздо выше, чем считалось ранее. В частности, ее содержание может составлять 2% от веса взятых проб грунта. Но как ее извлекать? И как доставлять к предполагаемому месту расположения марсианской станции? Кстати, эти две проблемы полностью относятся и к возможности колонизации Луны. Радиация там есть, а вот с водой – беда.

А как же, спросите вы, на МКС живут космонавты? Во-первых, радиации там нет – магнитное поле Земли действует исправно. Во-вторых, МКС – она рядом. Туда и продукты, и воду доставить сегодня сравнительно несложно. Хотя и каждый запуск «грузовика» больших денег стоит. Что уж говорить о Марсе?

Да, на той же МКС действуют системы регенерации, позволяющие естественные выделения человека превращать в чистую воду, пригодную для питья. Но это – только временная мера. Организовать «круговорот воды в природе», в смысле на космической станции, нельзя. Время от времени, подвозить водичку приходится, как и продукты. Так что все не так просто.

Построить тяжелые ракеты, которые смогут перевозить на Марс оборудование и грузы – не проблема. Но лететь они будут долго. Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,76 млн километров (когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом), максимальное – 401 млн километров. Для сравнения, расстояние от Земли до Луны – примерно 384 тыс. километров. А МКС летает примерно в 400 км над Землей. Как говорится, почувствуйте разницу.

Над чем стоит задуматься

Возникает вопрос: зачем нужны эти пилотируемые полеты в дальний космос, не лучше ли вкладывать необходимые для этого огромные средства в развитие робототехники и автоматизированных устройств? Сейчас во всем мире, в том числе и в России, появляются и стремительно прогрессируют всякого рода «беспилотники» (самолеты, автомобили).

И что нам, людям, делать в холодном космосе? Вот пусть «роботы-беспилотники» туда и летают. Им не нужны сложные и дорогостоящие системы жизнеобеспечения, им не нужна вода и пища, да и радиация им не страшна. А потом посмотрим.

Технические возможности для полетов к планетам есть и сейчас. И они успешно реализуются. Космические аппараты летают по всей Солнечной системе и выходят за ее пределы, подбираются к астероидам. Яркий тому пример – американские «Вояджеры».

«Вояджеры»

О «Вояджерах» необходимо сказать несколько слов отдельно, потому что они явились одним из самых значимых космических проектов человечества. Осенью 1977 года две американские автоматические станции «Вояджер-1» и «Вояджер-2» отправились к Юпитеру и Сатурну. Время старта было выбрано не случайно. По расчетам ученых, станции должны были достичь планет-гигантов во время так называемого «парада планет», случающегося раз в 175 лет. Во время этого явления Юпитер и Сатурн находятся на минимальном расстоянии друг от друга. Их сила притяжения ускоряла станции, перебрасывая их от Юпитера к Сатурну и далее в космос. Первоначально целью миссии было изучение двух планет-гигантов и их окрестностей. Но ученые надеялись, что семейка Вояджеров сможет продвинуться и дальше. И аппараты превзошли самые смелые ожидания их конструкторов.

Эта миссия коренным образом изменила наши представления о Солнечной системе.

Надо сказать, что «Вояджеры» сделали столько, сколько не удавалось сделать ни одной станции до и после них. На их счету числятся обнаружение первого вулкана и первой молнии за пределами Земли, открытие 3 спутников Юпитера и 4 спутников Сатурна, 11 спутников Урана и 6 спутников Нептуна, определение границы солнечной системы и многое другое. Сейчас по их следам отправились куда более совершенные космические аппараты, предназначенные для изучения окрестностей Юпитера и Сатурна и, прежде всего, их спутников, которые оказались на много интереснее самих планет – гигантов.

Так космическая станция NASA Cassini представила неопровержимые доказательства того, что под поверхностью спутника Сатурна Энцелада скрывается огромное количество воды, обладающей набором условий, необходимых для возникновения жизни. Подземные океаны были также обнаружены на спутниках Юпитера Европе, Каллисто и Ганимеде.

А что же «Вояджеры»? Они продолжают свой нескончаемый полет уже за пределами Солнечной системы. По расчетам ученых, эти первооткрыватели далекого космоса могут «дожить» до 59 лет, т.е. до 2036 года. После этого связь с ними будет окончательно потеряна. Но свой научный подвиг они уже и так совершили.

О людских интересах

Если творцы космических программ рассказывают нам захватывающие сказки про освоение Луны и Марса – так пусть рассказывают. Им финансирование надо получать, их понять можно. Ведь, деньги на космические и другие крупные научные проекты выделялись зачастую по далеким от науки причинам. Вспомним хотя бы атомную энергетику, выросшую из чисто военного противостояния СССР и США.

Так и здесь. Если обратиться к истории покорения космоса, то становится ясно, что на своем начальном этапе она развивалась за счет политического соперничества СССР и США. Вот полетели американцы на Луну. А куда деваться? Первый спутник – СССР, первый космонавт – СССР, луноход поползал по Луне – тоже СССР. Ну, и полетели. Походили. Флаг поставили. Потратили на лунную программу 25 млрд долларов. По тем временам гигантские деньги. Сегодня это сколько бы все стоило? Ни в сказке сказать, ни пером описать.

А потом программу прикрыли. И, кстати, резко сократили финансирование других космических проектов. Тех же «Вояджеров». Первоначально, их должно было быть три. Почему сократили? А потому что поняли – практического проку от пилотируемых полетов на Луну никакого нет. Утерли нос русским – и ладно. А что уж там Марс. Какая там от него прибыль.

Так есть ли смысл в развитии космических технологий

Но деньги – деньгами. Надо понимать, что среди ученых и инженеров есть много совершенно бескорыстных и безумных, с точки зрения обычных людей, энтузиастов. А ведь именно такие энтузиасты и продвигают и всегда продвигали ход развития человеческой цивилизации. Так что, может быть, пусть и летят к Марсу?

Вот в свое время американская DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) разработала интернет. В сугубо военных целях. А теперь? Как бы мир жил без него? Так что, возможно, технологии, разработанные для полетов на Марс и Луну, приведут к прорывным решениям сугубо земных проблем. Как говорится, «нам не дано предугадать, чем слово наше отзовется».