Колонизация + Космос

О колонизации Марса человечество мечтает с самого начала космической эры. Эволюция мечты прошла от первых фантастических романов к запускам автоматических аппаратов к Марсу, а от автоматизированных исследований Красной планеты к разработкам конкретных сценариев колонизации.

Сейчас главным передовиком колонизации Марса является Илон Маск, который недавно в очередной раз сообщил, что уже через 25-30 лет на Красной планете появится автономная и самодостаточная цивилизация (при непосредственном участии Маска, разумеется).

Однако, насколько оптимизм Маска имеет под собой реальные основания? Ведь долететь до Марса и высадить там целыми и невредимыми несколько сотен людей- это еще не колонизация, а только самое ее начало. Смогут ли люди выжить на Марсе? Смогут ли они построить эту самую самодостаточную цивилизацию, и будет ли более-менее комфортно там жить?

Чтобы ответить на этот вопрос, отвлечемся от фантастических проектов терраформирования Марса, и посмотрим, как будет выглядеть колония на Марсе при современном уровне технического развития.

Общеизвестно, что главными препятствиями проживания человека на Марсе являются:

• атмосфера Марса. Во-первых, она непригодна для дыхания, во-вторых, очень сильно разряжена. Человек может находиться на поверхности Марса только в скафандре.

• отсутствие магнитного поля у Марса. Как следствие (с учетом разряженной атмосферы) поверхность планеты ничем не защищена от губительного воздействия солнечной радиации и галактических космических лучей.

• Слабая гравитация на Марсе. Она составляет всего около 38% от земной. Помимо технических трудностей этот фактор оказывает прямое негативное действие на организм человека. И даже роды в таких условиях многими учеными считаются невозможными.

• Экстремальные температурные колебания. На поверхности Марса они составляют от -143 °C до +20 °C,

Второстепенные факторы, ограничивающие нахождение человека на Марсе:

• Марсианская пыль. Она состоит из чрезвычайно мелких частиц и потенциально смертельна для здоровья человека. Вдыхание такой пыли может нанести вред лёгким, почкам, пищеварительной системе и даже щитовидной железе.

• Грунт на Марсе отравлен перхлоратами, и что-то вырастить на Марсианском грунте (как в фильме "Марсианин") не получится.

• Энергетически марсианская колония за счет внутренних ресурсов вряд ли себя обеспечит. Солнечные батареи не смогут обеспечить потребности крупной колонии. Выход - ядерный реактор, и уже отсюда - зависимость от Земли в поставках ядерного топлива.

• Транспортная удаленность от Земли: если что-то случится, то колонистам придется рассчитывать только на себя. т.к. помощь придет нескоро.

Это значит, что внутренний объем будет рассчитываться из минимально возможного объема пространства, из возможностей обеспечения воздухом. И внутренний объем, вероятнее всего,будет маленьким. Таким, как в тюрьмах, ну или как в плацкартных вагонах.

Любой опытный психолог скажет, что отсутствие личного угла и постоянное нахождение в непосредственной близости к другим — это самая настоящая бомба замедленного действия. Антарктические исследования и опыт длительных экспедиций на МКС показывают: даже среди тщательно отобранных профессионалов изоляция и теснота порождают напряженность, ссоры и глубокий психологический дискомфорт. Если же количество колонистов будет большим, то даже о тщательном отборе речи уже не идет: отправят всех, кто согласится. А это уже гарантированные внутренние конфликты.

Плюс жизнь в постоянном риске (ведь какая-нибудь техническая неисправность может погубить всю колонию), и необходимость постоянного контроля над каждым колонистом может привести вообще к любому виду конфликтов вроде убийств и бунтов. А без тотального контроля не обойтись: на Марсе, где ресурсы ограничены, а задачи по выживанию и исследованию колоссальны, график будет не менее, а то и более жестким, чем на МКС. Каждая минута света (солнечные батареи!), воды (рециркуляция!) и кислорода (генераторы!) будет учтена.

Добавим ощущение оторванности от Земли, цивилизации, от культуры, от родных и близких. Даже просто общение с родными, оставшимися на Земле, будет затруднительным: на Марсе задержка радиосигнала составит от 4 до 22 минут в одну сторону. Видеозвонок превратится в мучительно медленный обмен репликами. Ответы на вопросы, эмоциональная поддержка близких будет приходить с опозданием на десятки минут. Новости с родины будут уже историей. Это тоже не добавит эмоциональной и психологической устойчивости.

Ну и есть еще абсолютно нерешаемая проблема - низкая гравитация Марса. Низкая гравитация Марса может иметь следующие последствия для колонистов:

• Снижение костной массы. Она будет уменьшаться со скоростью примерно от 1 до 2% в месяц. После двух или трёх лет пребывания на Марсе колонисты могут потерять половину костной массы. Особенно это касается беременных женщин, поскольку беременность требует большого количества кальция. Многие ученые считают, что благополучное рождение детей на Марсе маловероятно.

• Переломы. Кости станут хрупкими, переломы бедра и позвоночника могут стать распространённой травмой у колонистов.

• Проблемы с сердечно-сосудистой системой. Сердце вынуждено перекачивать кровь с меньшим усилием, чем заложено природой в условиях земной гравитации.

• Перераспределение жидкости в организме. Классическая проблема — опухшее лицо и отсутствие вкуса и обоняния.

• Даже при постоянной регламентированной и рассчитанной физической нагрузке (как на МКС) полностью убрать негативное влияние низкой гравитации не получится. Эту проблему не решает даже терраформирование.

Итак, полноценной колонизации Марса на текущем уровне технического развития мешает ряд факторов, многие из которых сейчас не решаемы. Колония на Марсе, если она появится в недалеком будущем, может быть похожей на что-то среднее между антарктической станцией и тюрьмой. Жизнь там будет нелегка. Как место для исследований с вахтовым способом проживания Марс еще сможет подойти, но формирование постоянного самодостаточного поселения пока что из области фантастики.

Кстати, после написания статьи пришла мысль о сценарии фантастического фильма о том, что колонизация Марса осуществляется за счет уголовников, которые отправляются на Красную планету. И всем хорошо: Земля избавляется от антиобщественного элемента, а зеки осваивают Марс. В конце концов, такой метод уже неоднократно применялся в истории Земли: британцы осваивали Австралию за счет каторжников, французы - Гвиану, а Российская империя- остров Сахалин. Хотя на самом деле вряд ли люди с низкой социальной ответственностью смогут полноценно развивать высокотехнологичную марсианскую колонию.

Молодые созревающие цивилизации, познающие добро и зло на практике, могут легко погибнуть от самоуничтожения во время войн или от уничтожения природы, отравления окружающей среды и сжигания всех природных ресурсов. Они могут загнать себя в ловушку Царства Антихриста, когда все богатства и вся власть на планете перейдет в одни руки и наступит деградация цивилизации, остановится развитие и совершенство. Если бы Бог не спасал молодые цивилизации во время их созревания, то большинство из них погибли бы или перестали бы развиваться в условиях государственной деградации (превращение в металлического истукана на глиняных ногах) и оскудения всех природных ресурсов. На спасение цивилизации у Бога уходит шесть тысяч лет. Но само СПАСЕНИЕ больше рассчитано на самостоятельность людей, поэтому существуют религии и Священные Писания, как инструкции, и поэтому существует понятие борьбы добра со злом, где зло – это корысть и глупость человеческая, а добро - это Божьи заповеди и разумность человечества. СПАСЕНИЕ наступает во время достижения цивилизации научно-технического прогресса и подгоняется под крупный природный катаклизм (начало Апокалипсиса), чтобы ослабить СИСТЕМУ КОРЫСТИ И ЭГОИЗМА (истукана на глиняных ногах - Книга пророка Данила. Глава 2.).

Так как Бог спасает инопланетные цивилизации в разное время, то существуют, как очень древние цивилизации, которые спасены уже миллионы лет назад, так и цивилизации, которые ещё не зародились. И когда фантасты мечтают об освоении пригодных для жизни планет на дальних звёздах, они могут пойти против Божьего промысла, когда Бог замыслил зарождения на этих планетах (возможно даже через миллионы лет) жизни и инопланетного человека (по образу и подобию Божьему). Мы можем столкнуться с таким понятием, как КОСМИЧЕСКИЙ АБОРТ, когда какая-то развитая цивилизация прерывает и замещает собой зарождение жизни и появление на данной планете в будущем новой цивилизации. Возможно, все спасённые инопланетные цивилизации объединены в некий союз - космический ООН, который накладывает ЗАПРЕТ:

1. на освоение планет пригодных для возникновения в будущем там жизни,

2. на освоение планет, где уже есть жизнь, но эволюция её может из-за вмешательства прерваться,

3. на освоение планет, где идет созревание молодой цивилизации, и вмешательство может остановить или притормозить это созревание.

Возможно, наша цивилизация существует благодаря этому ЗАПРЕТУ, что никто не захватил нашу планету для личных нужд и не прервал нашу эволюцию, дал возможность нам самостоятельно существовать и развиваться. Теперь нам нужно только поумнеть, победить зло (которое прячется за нашей корыстью и эгоизмом) и пережить Апокалипсис. И когда мы будем СПАСЕНЫ, мы сможем пойти на контакт с остальными спасёнными инопланетными расами, чтобы войти на равных в космический ООН и совместно развивать галактический разум объединённых цивилизаций.

Скоро фантастика выйдет на новый уровень, ей придется полностью перестраиваться, так как это не последнее разочарование для фантастов, мечтающих в своих произведениях колонизировать пригодные для людей планеты, на освоение которых наложен Божий запрет во имя спасения зарождения местных цивилизаций. Если мы собираемся в будущем стать высокоразвитой цивилизацией, то не должны уподобляться тёмному средневековью, когда захватывались колонии с порабощением народов и уничтожением целых цивилизаций.

Энергию будем получать от солнечных гибких панелей, раскатанных на выровненной горизонтальной поверхности в экваториальном районе Марса. Чтобы уровнять их эффективность с земной, будем дополнительно подсвечивать их вогнутым зеркалом, сделанным из металлизированной майларовой плёнки, растянутой между изогнутых стоек. Угол наклона стоек будем менять сервоприводом, чтобы панель оставалась в фокусе.Удельный вес гибкой солнечной панели - 2,4кг/м². Возьмём относительно дорогую панель с удельной стоимостью $70/м². На панель шириной 1 м возьмём плёнку шириной 2 м, $3/ м², $6/погонный метр. Удельный вес плёнки - 0,1кг/м², или 0,2кг на погонный метр панели . Края плёнки укрепим шнуром $0,9 за метр, нужно 2 шнура, $1,8/погонный метр панели. Плёнку растянем между карбоновыми стойками, размещёнными с шагом 5м. Стойки обойдутся $15 за метр, $30 за стойку, одна стойка будет весить 0,05кг. Стойку будем вращать сервоприводом стоимостью $30 и весом 0,1кг. Стоимость стоек на погонный метр панели - $12, вес 0,03 кг. Всего вес рефлектора в сборе на 1 м погонный панели - 0,23кг, стоимость $18. Погонный метр панели с рефлектором обойдётся на Земле $88, и будет весить 2,63 кг. Доставка его на Марс обойдется $415, на Марсе он будет стоить $503. Стоимость монтажа 1м² этой конструкции на Марсе роботами при больших размерах солнечной электростанции примем $97, всего $600/м² солнечной панели. Предположим, что кофе мы будем пить днём при высоте Солнца над горизонтом больше 30 градусов. В этом случае рефлектор может обеспечить оптимальное освещение солнечной панели, и она будет выдавать мощность 200Вт/м². Чтобы получить чашку кофе потребуется 0,05 кВт·ч или 15 минут работы 1 м² панели. Солнечная панель может работать 10 лет, причём максимальная эффективность может достигаться в течении 25% суток, то есть всего около примерно 22000 часов. В таких условиях капитальные затраты на 15 минут её работы составят $0,006, или $0,14/кВт*ч.

Теперь посчитаем стоимость добычи воды. Чтобы добыть воду нужно нагреть лёд с -60 °C, расплавить его, и нагреть до 25 °C. На это понадобится 157 Вт·ч/литр воды, или 39 Вт·ч/чашку. Опреснение воды методом обратного осмоса обойдётся 4 Вт·ч/л, или 1 Вт·ч/чашку. Вместе 39 Вт·ч/чашку. Капитальные затраты на энергию для получения кофейной чашки воды составят $0,006.

Всё вместе выходит $1,88, из которых 85% - доставка кофе на Марс, 10% - стоимость кофе на Земле, и 5% - стоимость электроэнергии для добычи и кипячения воды. Амортизацию оборудования по добыче воды я не учитывал, потому что по сравнению с количеством воды для таких целей, как производство топливной пары для обратного полёта, количество воды на чашку кофе исчезающе мало. Сколько будет стоить труд людей на Марсе по завариванию кофе - не берусь оценивать.