Самая «землеподобная» планета: реальна ли колонизация Марса?

Смогут ли люди полететь на Марс в ближайшие десятилетия: что говорят учёные и космонавты

Разговоры о покорении Марса идут уже давно, и подготовка к этому, пусть и неспешно, ведётся уже много лет. Ярким примером стали наземные эксперименты начала 2010-х годов. Самый масштабный из них — «Марс-500», проводившийся в Институте медико-биологических проблем РАН в Москве. В рамках эксперимента добровольцев изолировали в специальном медико-техническом комплексе, имитировавшем условия пилотируемого полёта на Красную планету.

Основной этап «Марс‑500» длился 520 суток (с 3 июня 2010 года по 4 ноября 2011 года). В составе экипажа было трое россиян, француз, итальянец и китаец. Участники не имели доступа к интернету, связь с Землёй шла с задержкой до 20 минут в одну сторону — так воспроизводили условия реального дальнего полёта. «Космонавты» работали по расписанию, проводили научные исследования, выращивали растения и даже трижды выходили на имитируемую поверхность Марса.

Несмотря на то что у некоторых участников развились нарушение сна, апатия и даже лёгкая депрессия, в целом эксперимент признали успешным. Члены экипажа справились с поставленной задачей и сохранили высокую работоспособность. Этот проект дал ценные сведения о влиянии длительной изоляции на психику и физиологию человека, показав, что наш организм способен выдержать многомесячное путешествие к Марсу.

Однако эксперты отмечают важные ограничения эксперимента «Марс-500», ведь в наземных условиях невозможно было воссоздать невесомость, воздействие космической радиации и отсутствие привычного магнитного поля — главных опасностей реального межпланетного полёта. К тому же участники знали, что находятся на Земле и в случае экстренной ситуации могут покинуть комплекс, что заметно снижало психологическое напряжение. Тем не менее даже с этими оговорками «Марс‑500» стал большим шагом вперёд и дал ценный опыт для подготовки будущих миссий.

Сейчас о полётах на Марс заговорили вновь, и в этой гонке участвуют как государственные космические агентства, так и частные компании. NASA рассматривает отправку людей на Марс как свою долгосрочную цель, но идёт к ней через лунный «трамплин». Сначала в рамках программы «Артемида» (Artemis) планируется построить постоянную базу на Луне, которую затем можно использовать в качестве «плацдарма» для полётов к Красной планете. Официально NASA заявляет о намерении отправить астронавтов к Марсу где-то в 2030‑х годах. Однако многие эксперты считают, что реальная высадка произойдёт не раньше 2040-х.

Россия не остаётся в стороне. По словам космонавта Антона Шкаплерова, хотя первая высадка человека на Марсе планируется на 2030‑е годы, сам он считает более реалистичным сроком конец 2030‑х — начало 2040‑х годов. А руководитель Центра подготовки космонавтов имени Гагарина, космонавт Олег Кононенко, высказал мнение, что российские космонавты смогут достичь Марса и, возможно, пояса астероидов в ближайшие 50 лет.

Особняком в этой истории стоят частная компания SpaceX и её основатель Илон Маск. Его планы выходят далеко за рамки простого полёта и отличаются крайне амбициозным размахом. Маск хочет не просто отправить людей на Марс — он намерен колонизировать планету и построить на ней самодостаточный город.

Движет им убеждение, что человечеству необходимо стать мультипланетным видом, чтобы обеспечить выживание цивилизации перед лицом таких угроз, как самоуничтожение или природные катастрофы. То есть Марс для него — космический запасной аэродром для человечества. Маск заявляет о необходимости доставки на Марс миллионов тонн грузов и в перспективе планирует создать колонию с населением около 1 млн человек. Сложность заключается в том, что наиболее удобные окна для полётов к Марсу открываются примерно раз в 26 месяцев, когда Земля и Красная планета занимают наиболее благоприятное положение относительно друг друга. Что касается сроков, Илон Маск оптимистично заявляет, что первое поселение людей на Марсе появится уже к середине XXI века. Впрочем, стоит отметить, что в настоящее время SpaceX сместила приоритет с Марса на лунную программу.

Почему полёт на Марс — трудновыполнимая задача

Расстояние между Землёй и Марсом непостоянно, поскольку обе планеты движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. В моменты максимального сближения дистанция сокращается приблизительно до 55 млн км, а в периоды максимального удаления может превышать 400 млн км. Эта меняющаяся дистанция, как отмечается в исследовательских публикациях, является одной из первостепенных проблем: стартовать нужно в строго определённое «окно», когда траектория перелёта наиболее энергетически выгодна.

В среднем путь до Красной планеты занимает от шести до девяти месяцев. Тем не менее миссии прошлых лет показывают, что время перелёта может существенно варьироваться в зависимости от выбранной траектории, массы аппарата и поставленных задач. Одними из самых скоростных на сегодняшний день являются миссии «Маринер-6» и «Маринер-7», которые добрались до планеты за 156 дней и 131 день соответственно. Секрет их скорости заключался в небольшой массе, выбранной траектории и в том, что аппараты выполняли пролёт мимо планеты на высокой скорости, не тормозя для выхода на орбиту или посадки.

Пилотируемый полёт на Марс сопряжён для человека с большими опасностями. Одно из основных препятствий — космическая радиация. На время многомесячного перелёта экипаж останется практически без защиты от солнечного излучения и галактических космических лучей. Как считают некоторые учёные, если эту проблему не решить, человек может никогда не отправиться к Красной планете.

Какие характеристики Марса напоминают Землю, а что сильно отличается

Марс — холодная пустыня с разрежённой атмосферой, а Земля — цветущий оазис. Однако при ближайшем рассмотрении у Красной планеты находится немало черт, роднящих её с нашей планетой. Иногда Марс даже называют самой «землеподобной» планетой во всей Солнечной системе.

Самое удивительное сходство — в базовых параметрах вращения. Продолжительность суток на Земле и Марсе почти одинакова. Земные сутки длятся 24 часа, а марсианские, которые называют солами, — всего на 39 минут дольше (около 24 часов 39 минут).

Ещё одно ключевое сходство — наклон оси вращения. У Земли он составляет 23,4—23,5 градуса, а у Марса — 25,2 градуса. Благодаря этому на Марсе, как и на Земле, происходит смена времён года. Когда одно из полушарий повёрнуто к Солнцу, там наступают весна и лето, а на противоположном полушарии в это время — осень и зима.

Однако из-за того, что Марс находится примерно в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, его полный оборот вокруг светила занимает 687 земных суток, то есть почти два наших года. Как следствие, каждый сезон на Марсе продолжается значительно дольше земного.

С другой стороны, Марс значительно меньше Земли. Его диаметр составляет около 6800 км (приблизительно в два раза меньше земного). Масса Красной планеты составляет около 11% массы Земли. Из-за крайне разрежённой атмосферы и удалённости от Солнца здесь намного холоднее, чем в Арктике. Такие условия трудно назвать комфортными для жизни.

Гора Олимп в 26 км, температура до -125 °C и другие факты о Марсе

Гора Олимп

Олимп — один из самых узнаваемых и изучаемых объектов на Марсе. Размерами он многократно превосходит любую гору Земли. Это самый высокий вулкан Солнечной системы: от подножия до вершины — 26 км. Он почти в три раза выше высочайшей горы Земли — Эвереста (около 8,8 км).

В отличие от Земли, на Марсе нет глобальной тектоники плит. Олимп — это щитовой вулкан, он был сформирован потоками лавы за миллионы лет. Вулканологи выяснили, что наиболее активные периоды извержений пришлись на время около 3 млрд лет назад. Ранее Олимп считался потухшим вулканом, но сейчас официально переведён в разряд спящих. Исследования 2024 года показали наличие магматической активности в этой части планеты, то есть вулкан ещё может проснуться.

Температура до -125 °C

Марсианская атмосфера примерно на 95% состоит из углекислого газа с примесью азота и аргона. Планета практически не удерживает тепло, и средняя температура на поверхности держится на уровне -60 °C. Температурный диапазон варьируется от +20 °C до -125 °C, но в отдельных случаях (особенно у полюсов) температура может опускаться ещё ниже.

Была ли на Марсе жизнь

В поисках внеземной жизни учёные прежде всего обращают внимание на те планеты и космические объекты, где в той или иной форме присутствует вода. Марс — один из главных кандидатов. Различные миссии и исследования уже подтвердили наличие водяного льда в полярных шапках планеты. Более того, недавние открытия позволяют предположить, что глубоко под поверхностью Марса существует большой резервуар жидкой воды.

Есть убедительные свидетельства того, что в далёком прошлом на поверхности Марса была вода в жидком виде, а климат был более тёплым и влажным. На планете обнаружено множество геологических образований, напоминающих водную эрозию, в частности, высохшие русла рек. Всё это приводит к мысли, что миллиарды лет назад Марс мог быть более похож на Землю, чем сегодня.

В те далёкие времена на Красной планете могли быть настоящие океаны, в которых теоретически могли существовать примитивные формы жизни. Однако постепенно под воздействием солнечного ветра Марс лишился значительной части своей атмосферы, и его поверхность высохла. Так что вопрос, успела ли на Марсе в тот период зародиться жизнь и остались ли от неё следы, по-прежнему открыт.