Тяжелый выбор НАСА: полет на Марс или возвращение на Луну
Освоение Солнечной системы, по мнению многих специалистов, необходимо всему человечеству. Илон Маск, например, считает, что без основания форпоста на другой планете нашей цивилизации просто не выжить. Колония людей на Марсе, по его мнению, будет служить резервной копией человечества, которая будет продолжать жить и работать даже в том случае, если на Земле произойдет катаклизм, который уничтожит все население или большую его часть.
Но полет на Марс — дело непростое даже для небольшой команды космонавтов. А если речь идет о целой колонии, то задача и вовсе становится почти неподъемной. Ключевое слово здесь — «почти», поскольку ряд специалистов уверены, что колония на Марсе — это все же не фантастика, а реальность, доступная уже с нынешним уровнем развития технологий. Тем не менее, некоторые ученые, инженеры и специалисты из других сфер считают, что людям лучше будет на Луне, а не на Марсе.
В НАСА по этому поводу долгое время идут споры, а сотрудники агентства делятся на два лагеря: тех, что считает, что людям нужно лететь на Марс и тех, кто считает, что вторым домом может стать Луна, попасть куда гораздо проще. А уж после освоения Луны можно думать и о Марсе. В этом посте приведены аргументы «за» и «против» освоения как Луны, так и Марса. Выбор сотрудников НАСА, по всей видимости, предопределит и будущее человечества.
Почему Марс?
Представители аэрокосмической сферы редко во всем согласны друг с другом. Но в том, что Марс — испытание для технологий и воли человечества, согласны почти все. Красную планету считают новой вершиной для людей, которую нужно преодолеть, прежде, чем двигаться дальше. Причем Марс, несмотря на отличные от Земли условия, все же более подходящее место для жизни, чем, например, открытый космос. Здесь есть атмосфера, хотя и гораздо менее плотная, чем на Земле. Здесь есть много воды в виде льда (а может быть, где-то сохраняются подземные резервуары с жидкой водой).
Всего у НАСА сейчас три основные причины лететь именно на Марс (не просто лететь, а осуществить управляемую человеком миссию с посадкой на поверхность). Первая — это показать возможности такой страны, как США. Каждая страна хочет отличиться в аэрокосмической сфере, и Америка — не исключение.
Вторая причина — это колонизация. Об этом уже говорилось выше и на Geektimes о колонизации публиковался большой материал. Главным сторонником колонизации Марса можно считать Илона Маска. В НАСА немного другие настроения — любую экспедицию на Марс агентство планирует с тем расчетом, чтобы вернуть космонавтов домой.
Третья причина — это наука. Поиск жизни, исследование условий на других планетах — очень важные задачи. За последние несколько лет люди узнали о Солнечной системе и ее объектах очень много. Человек полетел к Плутону, добрался до пояса астероидов, высадился (хотя и не лично) на комету Чурюмова-Герасименко.
«Марс, 3,8 млрд лет назад был неплохим местом. Там была жидкая вода, на вершинах гор лежал снег, по Марсу текли реки. Марс был благоприятным местом. Тогда же началось развитие жизни на Земле. Причем все ингредиенты были и на Марсе. Если жизнь появилась здесь, могло ли произойти то же самое на красной планет? Если да, могли ли микробы жить там сейчас?», — говорит Джон Грансфелд (John Grunsfeld), американский физик и астронавт. Он принимал участие в пяти космических полётах, занимал пост руководителя научных программ НАСА.
По мнению ряда научных специалистов, результаты изучения окрестностей кратера Гейл поднимают ряд вопросов, которые нуждаются в уточнении. Например, прошлым летом ровер Curiosity обнаружил в одном из районов повышенную концентрацию метана. Этот газ может быть либо следствием происходящих в глубине геофизических явлений, либо же появиться в качестве побочного продукта жизнедеятельности микроорганизмов.
Все тот же Грансфелд считает, что проблема полета на Марс вполне решаема текущими средствами и возможностями человека. Финансы здесь не самый важный вопрос, поскольку бюджет подобной миссии будет вполне подъемным даже для отдельно взятой развитой экономически страны.
Как уже упоминалось выше, у проекта основания колонии или даже просто управляемого полета на Марс есть противники. У них тоже есть доводы, и вполне рациональные.
Почему не стоит лететь на Марс?
Ряд ученых и политиков считают, что пока что человеку на Марсе делать нечего. Полет туда потребует огромного количества ресурсов, а вот какой-либо отдачи в ресурсном же отношении человек не получит еще многие десятки лет. Гораздо рациональнее, по мнению противников Марса, решать сейчас важные задачи на Земле и развивать коммерческую космонавтику.
Этого же мнения придерживаются и члены Конгресса (именно Конгресс выделяет деньги НАСА). Конгрессменам результаты космических программ нужны здесь и сейчас. Кстати, Обама является сторонником именно такой точки зрения. Еще более «приземленным» (не в прямом смысле) противником полета на Марс является новоизбранный президент Трамп. По его словам, важнее решать текущие проблемы, а не тянуться за журавлем в небе.
Даже те политики, которые якобы являются приверженцами переселения людей на Марс в большинстве случаев зарабатывают себе политический капитал. Колонизация Марса — дело многих десятков лет, и текущих политиков, в случае неудачи идеи с колониями, уже нельзя будет упрекнуть в чем-то — большинство либо уйдут к тому времени из политики, либо уйдут из жизни.
Основные возражения противников полета на Марс — сложность поддержания колонии. Своих ресурсов там практически не будет. Если воду «марсиане» еще смогут добывать (и то, это еще под вопросом), то металлы, пластик и множество других ресурсов будут завозить с Земли. Перебои с доставкой могут очень негативно повлиять на работу колонии, под угрозу могут быть поставлены человеческие жизни.
Почему Луна?
В отличие от Марса, Луна гораздо ближе к Земле. Значит, туда проще и дешевле попасть. Правда, последний человек был на Луне 44 года назад, с тех пор пилотируемых миссий не было. Причем вот парадокс — после того, как человек побывал на Луне, многие обыватели и политики считают, что эта вершина уже взята, и повторяться не стоит. Что касается политиков, то многие из них понимают, что на возвращении на естественный спутник Земли большой политический капитал не заработаешь.
Тем не менее, здесь важно мнение не только политиков. Дело в том, что на Луне, предположительно, есть большое количество ценных для человека ресурсов. Например, гелий-3, которым активно интересуются те же китайцы. И доставка ресурсов с Луны гораздо более реалистичный вариант, чем доставка ресурсов с Марса (сейчас это практически нереализуемо).
Продолжительность полета на Луну составляет около трех дней, причем «окон» для вылета к естественному спутнику Земли гораздо больше, чем к Марсу. Планировать экспедиции на Луну по этой причине проще, а летать можно не в пример чаще, чем на красную планету.
С практически 100%-ной вероятностью можно утверждать, что на Луне нет жизни. Зато там есть вода, которая будет доступна колонистам. Водяной лед скрывается в кратерах и прочих местах, куда не проникают солнечные лучи, в результате чего лед сублимирует. Так что и с водой у космонавтов проблем не будет.
У Луны и научное значение большое. Изучение ее может пролить свет на происхождение как самой Луны, так и Земли, и всей Солнечной системы. Здесь же можно основать форпост человечества, откуда уже станет возможным отправлять космические аппараты на другие планеты. Ряд ученых уверен, что сначала нужно освоить Луну, а потом уже Марс, причем на красную планету можно будет летать прямо с уже освоенной Луны. Энергия здесь дармовая — солнечные лучи освещают огромную площадь без перерывов. Если основать колонию на Луне, то человек сможет ее изучить очень быстро при помощи автоматических систем разного типа. Водяного льда здесь много, поэтому можно будет получать топливо для ракет (кислород и водород).
Пауль Спудис, сторонник возвращения человека на Луну
В НАСА даже разработали 16-летнюю программу освоения Луны. Первый полет, по задумке авторов, должен состояться через 12 лет после старта реализации проекта. Затем начинаются регулярные полеты на спутник Земли. Общая стоимость проекта — $87,7 млрд. Через 16 лет, по мнению инициаторов, на Луне будет существовать колония «лунонавтов», которые смогут производить около 300 кубов воды в год. Воду станут использовать для нужд колонии и для производства топлива.
Существует и десятилетняя программа колонизации Луны, которая называется Lunar Oasis. Согласно этой программе, оборудование и людей можно доставить на спутник Земли за 30 полетов. Одна пилотируемая ракета, в среднем, может доставить около 14 тонн груза. Если отправлять на Луну беспилотные аппараты, грузоподъемность возрастает до 20 тонн. За десять, согласно плану, на Луну можно отправить около 600 тонн груза.
Финальной стадией этой программы является доставка на Луну надувных жилищ на десять человек, которые астронавты и будут использовать. Стены жилого модуля предлагается заполнить водородом, который несложно добывать из лунного реголита. Стоимость этой программы в несколько раз выше, чем цена предыдущей и составляет около $550 млрд.
Здания планируется делать либо надувными, либо строить их, используя лунный грунт. Есть и предложение оборудовать жилище для человека в какой-либо полости в лунной поверхности или даже в кратере.
Освоением Луны сейчас активнее всех занимаются китайцы, которые не против основать колонию первыми. Понятно, что США постараются не допустить такого варианта развития событий.
А может, не стоит на Луну?
Понятно, что и у проекта колонизации спутника Земли есть противники. Во-первых, далеко не все ученые уверены в том, что на Луне столько льда, сколько считают некоторые специалисты. Кроме того, здесь крайне неуютно — огромные перепады температур, нет атмосферы, вот это все.
«Если даже целые блоки льда располагаются под тонким слоем лунного реголита, как вы собираетесь этот лед добывать? Вряд ли это получится сделать при помощи лопат», — говорит один из противников этой точки зрения. Зато малейшая ошибка, перебой в поставках энергии — и космонавты могут просто замерзнуть, либо же пострадает инфраструктура колонии. Восстановить все это будет очень нелегко.
Стоимость же создания фабрики производства ракетного топлива будет очень высокой — это сделать непросто и даже при условии наличия нужных средств создание такого объекта — дело не одного года.
Плюс ко всему, здоровью лунных колонистов будет угрожать очень мелкая лунная пыль. Мелкие частицы этой пыли очень опасны, поскольку их размер составляет всего несколько десятков нанометров. Пыль такого размера может попадать сразу в кровоток. Пыль более крупных фракций будет оседать в легких. И если космонавт будет жить на Луне достаточно долго, ему может грозить силикоз (как у шахтеров) или что-то подобное.
Может, махнем куда-то еще?
Да, вполне разумный вариант. Сотрудник НАСА планетолог Аманда Хендрикс (Amanda R. Hendrix) и ее коллеги считают, что практически идеальным местом, где человек будет жить на поверхности, может стать Титан. Несмотря на то, что условия здесь не слишком подходят для человека, Титан богат углеводородами и прочими элементами, которые обеспечат колонистов всем необходимым. Плюс ко всему, на Титане — естественная защита от радиации, чего нет ни на Луне, ни на Марсе. Углеводороды здесь повсюду, вся поверхность спутника Сатурна укрыта ими, так что добывать его не нужно. И здесь тоже есть водяной лед в огромных количествах.
Конечно, и здесь не обойтись без проблем. Добираться до Титана еще дольше, чем до Марса. Весь путь займет около семи лет. Так что реализация идеи создания колонии на Титане — дело отдаленного будущего.
Как бы там ни было, большинство ученых сходятся в том, что человек рано или поздно создаст форпост цивилизации на одной из планет или планетоидов Солнечной системы. Так что вопрос, скорее всего не в том, будет ли у человека база где-то еще, кроме Земли, а в том, когда это станет реальностью.
