Будь-яка місія на Марс супроводжується масою труднощів, а політ людини на Червону планету поки взагалі неможливий. На це є ряд причин, про які ми хотіли б розповісти.

Незважаючи на те, що такий політ обійшовся б у неймовірно велику суму, а сучасні технології все ще знаходяться на достатньому рівні, настане день, коли польоти до Марса стануть цілком реальними.

Але що робити з психологічною стороною питання? Чи може людина впоратися з таким перельотом? Чи може наше тіло пристосуватися жити десь на іншій планеті?

Висока вартість польотів на Марс

Програми польотів на Місяць у 1960-х і 1970-х роках обійшлися американцям у загальній складності в 25 мільярдів доларів, за тих часів це була неймовірна сума. Більша частина цих грошей пішла на підготовку місії корабля Аполлон-11. Саме цей корабель з людьми на борту успішно здійснив першу посадку на Місяці. Після цього всі наступні місії обходилися вже куди дешевше.

Політ корабля на Марс з людьми на борту вийде дорожче, в першу чергу, з-за великої відстані. При максимальному зближенні Землі з Червоною планетою відстань між ними становить 55,76 мільйонів кілометрів, але коли Марс віддаляється від нашої планети, відстань може бути куди далі - 401 мільйон кілометрів.

Робота зі складним марсоходом "Кьюріосіті" незадовго до запуску апарата на Марс. Він обійшовся NASA в 2,5 мільярда доларів

Більш того, по дорозі людей можуть чатувати різні небезпеки, яких повно у відкритому космосі. Як тільки людина залишає атмосферу Землі, Всесвіт, схоже, робить все можливе, щоб убити його. Щоб уберегтися від небезпек, також потрібні чималі кошти.
Навіщо потрібні гроші в космосі?

По-перше, гроші потрібні для ретельного планування, розробки засобів захисту, палива. По-друге, необхідно передбачити кожну дрібницю, причому не тільки в космосі, але і на Землі, адже на управління всім процесом також потрібні чималі кошти. Більш того, багато речей, про які піде мова нижче, тісним чином пов'язані саме з цим важливими моментом - грошима.

Земні мікроби завадять польотів на Марс

Вас дивує, чому техніки і вчені при роботі з космічними кораблями та обладнанням одягаються, як хірурги на операції? Тут немає нічого дивного: і хірурги, і творці космічних апаратів роблять все, щоб уникнути поширення мікробів.

Ні один мікроб не повинен потрапити на Марс

Відомо, що деякі мікроорганізми можуть вижити в умовах космосу, де немає ні повітря, ні води і де температури можуть бути досить екстремальні, а сонячна радіація неймовірно висока. Візьмемо, приміром, Deinococcus radiodurans - живучую бактерію, яка витримує дуже високу радіацію.

Ця бактерія виживає при дозі радіації 10 тисяч Грей. Для порівняння - летальна доза радіації для людини - 5 Грей. Щоб вбити бактерію, необхідно зварити її, причому, помре вона далеко не відразу, а тільки через 25 хвилин.

Живуча бактерія Deinococcus radiodurans, якої радіація ні з чим

Deinococcus можна виявити в зіпсованої їжі, в побутових стічних водах, побутової пили і багатьох інших місцях. Складно уявити, що буде, якщо ця бактерія опиниться на Марсі. Ми поки ще точно не знаємо, чи є життя на Марсі, проте ось-ось марсохід "Кьюріосіті" дозволить нам відповісти на це питання.

Якщо життя на Марсі все-таки є, швидше за все, вона представлена у вигляді мікробів, які ніколи не зустрічалися з земними організмами. Deinococcus не приносить шкоди людині, однак цілком імовірно, що вона може стати згубною для інопланетного життя.

Може бути, марсіани такі?

Саме з цієї причини багато критики проектів польоту людини на Марс говорять про етичність і наполягають на тому, що нога людини не повинна ступати на Червону планету, на якій можуть жити унікальні форми життя.

Двигун космічного корабля для польоту на Марс

В даний час вся наша діяльність у космосі здійснюється за допомогою ракетної техніки. Щоб відірватися від Землі і вийти у відкритий космос, необхідно розвинути неабияку швидкість - 11,2 кілометра в секунду, тобто 40 тисяч кілометрів на годину. Найшвидша куля рухається зі швидкістю не більше 1 кілометра в секунду.

Єдиний спосіб, що дозволяє відірватися від землі і вирватися за межі гравітаційного поля - це помістити об'єкт (у даному випадку космічний літальний апарат) на верхівку потужної бомби, вибух якої він злетить вгору.

Паливо, яке було необхідне для того, щоб космічний апарат "Спейс Шаттл" вийшов на орбіту землі, важило близько 500 тонн для кожного ракетного прискорювача. Більша частина цього палива складалася з перхлорату амонію.

Шаттл на старті

Серед місій шатлів було дуже мало невдач, проте вони все ж були, наприклад, катастрофа шаттла "Челсі", яка забрала життя семи членів екіпажу. Більшість фахівців у галузі космічних технологій переконані, що ракетна техніка - не найефективніший засіб для відправки апаратів в космос.

У більшості фантастичних літературних творів і кіно вихід на орбіту Землі здійснюється з допомогою інших технік. Втім, докладних описів, як же вдається кораблям злітати, ви зустрінете рідко. Мабуть, це пов'язано з тим, що у нас поки що є мало уявлень про те, яким же чином ще можуть злітати космічні кораблі, якщо не з допомогою ракет.

Передбачуваний космічний корабель майбутнього

Практично всі транспортні засоби, включаючи літаки, рухаються за допомогою двигунів внутрішнього згоряння, а для цього потрібне паливо. Ми нічого не знаємо про те, яким чином корабель може відірватися від землі і злітати в космос без вибуху на старті. Саме до таких технологій нам слід прагнути, щоб потрапити на Марс.

Людський чинник у місії на Марс

Замкнуті простори, високі швидкості і неможливість ступити на твердий грунт можуть зіграти злий жарт з будь-яким, навіть дуже натренованим людиною. Звичайно, в космосі космонавти завжди зайняті справою і їм ніколи думати про щось стороннє. Однак досить тривалу подорож на Марс може сильно впливати на психіку.

Складно уявити, що космонавти змушені будуть летіти близько 8 місяців до Червоної планеті, потім якийсь час побудуть на ній, зроблять всі необхідні роботи і вирушать в зворотний шлях, який теж займе 8 місяців. І все це в тісному приміщенні, при високих перевантаженнях та в постійному стресі. Більш того, своїх колег доведеться бачити 24 години на добу і при цьому не можна буде відмовитися від спілкування з ними.

На підготовку космонавтів знадобиться багато часу, але чи зможуть вони витримати політ психологічно?

Рекорд Валерія Полякова

Найтриваліше перебування в космосі в ізоляції належить Валерію Полякову, російському космонавту, який знаходиться в космосі рекордну кількість часу, а саме 437,7 днів у 1994 і 1995 роках. Звичайно, він постійно був на зв'язку з центром управління польотами, однак 258 днів змушений був бути фізично в повній самоті.

Залишаючись на орбіті так довго, він зміг довести, що тривалі польоти в космосі без шкоди людській психіці цілком можливі. Втім, не можна сказати, що Поляків пережив таке тривале перебування в космосі без яких-небудь наслідків. Психологи відзначили зміни в його емоційному стані і загальному настрої. Після польоту він став похмурим і дуже швидко дратувався.

Валерій Поляков під час роботи

Також слід врахувати, що так як відстань до Марса досить значний, радіо сигнали, які подорожують зі швидкістю світла, будуть добиратися до адресата за 20 хвилин. Навіть при самому найближчому відстані до Червоної планети сигналу знадобиться 6-7 хвилин. Нормального живого спілкування з землянами при такому розкладі бути не може.

Космічний скафандр

Найважливішим вимогою для космічного костюма є його герметичність і тиск, тому що без цього тіло людини роздується. При найменшій розгерметизації настане смерть протягом не більш 1 хвилини. Відкритий космос - не те середовище, де ми, що звикли ходити по Землі при колосальному атмосферному тиску, можемо вижити.

Космонавти, які виходять у відкритий космос, потребують особливих костюмах. Зазвичай їх перебування там не триває довго. Сучасні скафандри дуже незграбні, об'ємні, важкі і незручні, вони не дають людині свободи рухів.

Перші космічне скафандри можна побачити в музеї

На Місяці астронавти зрозуміли, що кращим способом пересування в таких костюмах був біг підтюпцем. На Марсі гравітація становить дві п'ятих гравітації Землі і пересуватися по його поверхні, швидше за все, простіше, ніж по поверхні Місяця.

Астронавти могли б ходити по Марсу майже так само, як по Землі, єдине, що при русі їх тіло могло б трохи відриватися від поверхні на пару сантиметрів, піднімаючись вгору. Подібне неможливо точно зімітувати на нашій планеті. Вода, наприклад, робить тіло легше, але обмежує свободу рухів.

Прогулянки по Марсу

Для екскурсій по Червоній планеті нам необхідний облягаючий костюм на відміну від того, доякий надувається. Цей костюм повинен важити не більше кілограма, а не 90 кілограм, як скафандри A7L, в які одягалися Ніл Амстронг і Базз Олдрін, перші люди, ступили на поверхню Місяця.

Недолік відверті костюми полягає в тому, що вони можуть сильно здавлювати деякі органи людини, навіть якщо надіти якесь захисне спорядження.

Космічний костюм нового покоління з еластичних полімерів

Штучна гравітація

Нульова гравітація - серйозна проблема для тривалих польотів у космосі. Наш організм пристосований до життя в умовах сильної земної гравітації. Наприклад, якщо взяти силу гравітації Землі за 1, то на Юпітері ця сила буде становити 2,528.

У невагомості людське тіло відчуває серйозні проблеми, особливо відбувається атрофія м'язів, порушення остеогенезу, тобто втрата кісткової маси і щільності.

Щоб цього уникнути, космонавти змушені посилено займатися спортом протягом 4-5 годин в день, причому заняття спортом не повинні включати підняття тягарів, так як будь-які гантелі теж втратять вагу. Використовуються пружинно-поршневі ваги, а також бігові доріжки і велотренажери, однак і це мало допомагає.

Людина в невагомості

Самим добре відомим прикладом штучної гравітації є відцентрова сила. Космічний корабель повинен бути оснащений масивної центрифугою - крутиться кільцем, яка, обертаючись, притягує предмети до поверхні. Такі конструкції були досить часто використані у фантастичних фільмах, наприклад, у фільмі "Космічна одіссея 2001 року".

Астронавт здатний пересуватися по внутрішній поверхні стінок центрифуги, як ніби це стать. В даний час жоден корабель не оснащений нічим подібним, однак дослідження тривають.

Ефект обертання центрифуги - вас притискає до стінок

Космонавти, які повертаються на Землю після 2-місячного перебування на орбіті, не можуть стояти на ногах більше 5 хвилин, вони пересуваються на кріслі, або їх підтримують під час пересування до тих пір, поки їх тіла знову не адаптуються до земних умов.

Що ж буде з ними після того, як вони здійснять політ на Марс, який буде тривати мінімум 8 місяців? Наслідки можуть бути плачевними: людина буде втрачати близько 1 відсотка кісткової маси кожен місяць, а відразу після прибуття на Червону планету, повинен буде виконувати якісь фізичні дії, займатися науковими дослідженнями. Після цього знову 8-ми місячний переліт.

Обертова центрифуга

Ще одним методом створення штучної гравітації є магнетизм, проте магнітні черевики приклеїти до підлоги, але тіло та всі його органи все одно будуть залишатися в невагомості, тому атрофія і остеопенія нікуди не подінуться.

Марсіанські мікроби

Якщо говорити про забруднення, то ймовірні марсіанські організми можуть забруднити нашу планету так само, як і наші мікроби можуть забруднити Марс. Якщо ви знайомі з твором Герберта Уеллса "Війна світів", ви згадайте, що марсіан вбило не зброя, створене руками людини, а мікроби.

Але якщо ми вирушимо на Марс, а потім повернемося додому, цілком імовірно, що ми можемо привезти з собою марсіанські мікроби на поверхні корабля, обладнання чи скафандрів. Більш того, астронавти можуть привезти марсіан у своїх же власних тілах. Невідомо, як поведуть себе ці форми життя, якби поруч з ними осіб.

Дивне утворення в марсіанському метеориті, що нагадує бактерію. Знімок під мікроскопом

На Марсі можуть жити мікроорганізми, яких нам слід побоюватися. Найпростіші форми життя деколи бувають самими небезпечними. Чужі організми небезпечні в першу чергу тим, що проти них у нас може не бути захисту, наш імунітет буде безсилий.

Один єдиний марсіанський мікроб може викликати серйозні наслідки і знищити все на нашій планеті. Наприклад, астронавти місій "Аполлон 11,12 і 14", які приземлялися на Місяці, після польотів перебували на карантині протягом 21 дня для того, щоб учені переконалися, що вони не привезли з собою якісь мікроорганізми.

Помаранчеві мінеральні утворення в марсіанському метеориті. Вважається, що вони утворилися в результаті діяльності примітивних бактерій 3,6 мільярдів років тому

Проте на Місяці немає атмосфери, а на Марсі є, хоча вона не така щільна, як на нашій планеті, а також у її складі зовсім інші комбінації газів.

Космічний корабель для польоту на Марс

В даний час землянам по силам створити космічні кораблі, які можуть успішно дістатися до Марса і якими можна було б керувати з Землі. Однак якщо на кораблі буде присутня людина, відповідальність зростає в багато разів.

Це повинен бути досить просторий корабель з усіма зручностями, щоб людина відчувала себе в ньому комфортно протягом довгих місяців польоту. Корабель також повинен вимикати масу функцій і бути досить безпечним, щоб до нього не змогли дістатися космічний сміття і сонячна радіація.

Фантастичний космічний корабель. До таких технологій нам ще далеко

Якщо, приміром, у кораблі буде встановлена обертається центрифуга для створення штучної гравітації, розміри корабля повинні бути достатньо великими. Поки що сучасні технології не дозволяють побудувати таке космічне судно. Має пройти ще чимало часу, щоб це стало можливим.

Астероїди, комети, метеорити

Земля стикається з неймовірною кількістю метеоритів, астероїдів і комет щодня. Хвора частина небесних тіл не більше піщинки. Але навіть якщо метеорит буде розміром з автомобіль, він не долетить до поверхні, а згорить в атмосфері.

На Місяці атмосфери немає, тому її поверхня постійно піддається бомбардуванням самих різних об'єктів. Досить подивитися на її порізаний кратерами поверхню, щоб зрозуміти це.

Астероїди, метеорити і комети - звичні мешканці космосу

Атмосфера виступає в ролі сміттєспалювальної печі, однак в далекому космосі такого захисту немає, тому космічні апарати піддаються серйозній небезпеці.

У просторі між Марсом і Землею немає нічого, крім космічного сміття самих різних розмірів, який рухається зі швидкістю в 50 разів перевищує швидкість кулі. Якщо траєкторії руху комет і астероїдів ще можна якось вирахувати, то за дрібним сміттям простежити практично нереально.

Щоб протистояти зіткнень, потрібно оснастити корабель міцною бронею, однак це додасть йому ваги і йому буде складніше рухатися.

Космічна радіація

Наша атмосфера і електромагнітне поле - це те, що дозволяє нам вберегтися від згубних сонячних променів і не підсмажитися під палючим сонцем. В основному ультрафіолетові промені стримуються атмосферою, а видиме світло, у якого більше довжина хвилі, проникає крізь товстий шар атмосфери і добирається до поверхні.

У космосі справа йде зовсім інакше. Костюми космонавтів оснащені захисними фільтрами, які зупиняють шкідливі сонячні промені. Також їх шоломи мають захисні екрани від палючого сонця, без яких вони могли б осліпнути в лічені секунди.

Згубна сила Сонця

В ході місій "Аполлона" ультрафіолетова радіація стримувалася з допомогою алюмінієвих модулів, однак під час польоту до Місяця і назад астронавти скаржилися на несподівані і миттєві спалахи яскравого синього і білого світла. Світло не було видно всередині або за межами корабля і не заважав команді виконувати всі необхідні обов'язки, а також не завдавав болю.

Після того, як астронавти наступних місій також стали скаржитися на подібні речі, вчені стали більш детально дослідити ці спалахи світла і зрозуміли, що вони викликаються "космічними променями", хоча називати їх променями було б неправильно.

Гарний мікросвіт за уявленнями художника

Це не промені, а субатомні частинки, в основному поодинокі протони, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Вони проникають всередину корабля і технічно проробляють в матеріалі мікроскопічні дірки, однак шкоди кораблю це не приносить, так як дірки виявляються занадто малі.

Джерело: http://listverse.com