Человечеству удалось покорить Луну более 40 лет назад. И сейчас мы пытаемся туда вернуться, в чем нам поможет космическая программа Artemis. Человек повторно вернется на спутник Земли приблизительно в 2025 году. Если межпланетные полеты возможны, то почему мы до сих пор не оказались на Марсе? Ведь нам удалось посадить на Красной планете множество аппаратов, которые там работают многие годы. Так в чем же сложность покорения Марса?
Почему именно Марс?
В отличие от других планет Солнечной системы, Марс является самым «гостеприимным». Меркурий расположен слишком близко к Солнцу и раскален до свыше 427 градусов по Цельсию. Венера губительна для человека из-за экстремально высоких температур (450 градусов) и высочайшего давления. А Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун не обладают твердой поверхностью и насыщены токсичными газами, смертельными для человека.
Марс остается единственной планетой, которая находится на пригодной для жизни орбите вокруг нашего Солнца. Летом там даже устанавливается комфортная для человека температура +20 градусов по Цельсию.
Почему люди до сих пор не побывали на Марсе?
По данным NASA, существует ряд серьезных препятствий, которые нам все еще необходимо преодолеть, прежде чем отправлять людей на Красную планету. Они включают технологические инновации и лучшее понимание человеческого тела, разума, чтобы лучше адаптироваться к жизни на другой планете.
Все препятствия в конечном итоге сводятся к трем основным проблемам, которые необходимо решить в первую очередь. О них рассказали The Astronomy Мишель Ракер, руководитель группы NASA марсианских миссий в Космическом центре Джонсона NASA, и Джеффри Шихи, главный инженер Управления космических технологий NASA.
Огромное расстояние
«Первое препятствие — это расстояние», — говорит Ракер. Красная планета находится на расстоянии около 55 млн км в момент максимального сближения. Но это не всегда так. Земля и Марс вращаются вокруг Солнца на разных расстояниях и скоростях, а это означает, что есть определенные более оптимальные периоды для путешествия между ними. Также необходимо учитывать тот факт, что важно не только быстро добраться до Марса, но и вернуться обратно.
«Каждые 26 месяцев для нас открывается «окно» для наиболее быстрого полета к Марсу», — говорит Шихи. Последний раз это произошло в июле 2020 года, когда на Красную планету был отправлен аппарат Perseverance. Этот период был, пожалуй, самым загруженным периодом в истории межпланетных путешествий — к планете были отправлены сразу три беспилотные миссии.
Также для разгона ракеты до второй космической скорости, необходимо очень много топлива и мощные двигатели. А оно занимает много места, и получившаяся конструкция была бы крайне громоздкой и сложной для межзвездных перелетов. Нам нужны более совершенные и компактные двигатели, которые бы развивали большую мощность при минимуме затрат энергии.
Человеческий фактор
Помимо технологий, нам также необходимо больше узнать о человеческом организме. Как мы будем реагировать на изолированную жизнь на другой планете в миллионах километров от Земли, с низкой гравитацией и ограниченными ресурсами в течение долгого периода времени. При этом помощи на Марсе ждать неоткуда, и будущие колонисты будут предоставлены сами себе.
Работа над этим ведется уже длительное время. На Международной космической станции проверяют человеческие возможности справляться с изоляцией в условиях низкой гравитации. Затем проверяется адаптация по возвращении на Землю. Различные лунные миссии также показали, как астронавты справились с ситуацией низкой гравитации. Другие исследовательские миссии в Антарктиде могут помочь понять, как человек способен выжить в экстремальных условиях в течение полугодовой изоляции. Такие вопросы важны для определения того, сколько времени и сколько людей нужно для выполнения основных задач.
Другая проблема заключается в выживании в небольших замкнутых пространствах в течение длительного времени без значительного внешнего контакта. «Если вы устали от еды, которую едите, вы не можете сказать «Давай закажем пиццу». Такой роскоши на Марсе не будет», — говорит Ракер.
Посадка и неблагоприятные условия на Марсе
Выйти на орбиту Марса — это только половина дела. Более сложная задача — благополучно приземлиться на Красной планете. NASA работает над созданием надувного замедлителя — что-то вроде обратного парашюта, который защищал бы и замедлял посадочный аппарат по мере спуска на поверхность. Также кораблю потребуются реактивные двигатели для обеспечения мягкой и безопасной посадки в момент непосредственного контакта.
На поверхности Марса астронавтов ждет еще одно потенциальное препятствие — мощные пылевые бури. Пыль оказалась главным раздражителем астронавтов на Луне. Мельчайшие острые частицы лунного реголита забивались в костюмы астронавтов, проникали повсюду и раздражали глаза и кожу. Правда, марсианская пыль может быть не такой опасной, поскольку там присутствуют эрозионные силы, которые сгладили поверхность песчинок.
А вот пылевые бури представляют серьезную угрозу. В 2018 году марсоход Opportunity отключился после одной такой сильной бури. Они могут разбушеваться настолько, что затянут марсианское небо на месяцы, блокируя солнечный свет. А это означает, что любое оборудование на солнечной энергии может прекратить работу.
Когда полетим?
Еще одним препятствием, которое необходимо преодолеть, будет строительство корабля. Шихи и Ракер подсчитали, что он должен быть в длину размером с футбольное поле, чтобы взять с собой все необходимое на долгий перелет и пребывание на Марсе.
Следующее наиболее благоприятное «окно» для отправки людей в относительно быстрое путешествие на Марс и обратно придется на 2033 год. Но неясно, будут ли к тому времени готовы люди, бюджет и технологии.
Ранее мы рассказывали о предстоящих миссиях по исследованию космоса — что нас ждет в будущем.
