Вчені з’ясували, що потрібно для колонізації Марса. Виявилося, що не так вже й багато
Наукпоп5 липня 2020, 07:00
Коротко:
коли люди полетять на Марс
що таке ресурси in situ
який вигляд матиме людська колонія на Марсі
Французькі вчені розробили математичну модель для підрахунку мінімальної кількості людей, яка потрібна для створення постійної і самостійної колонії на Марсі. Як виявилося, вистачить і 110 людей. Але чому?
У найближчі роки американський підприємець Ілон Маск за допомогою своєї компанії SpaceX планує відправити на Марс перших колонізаторів з Землі.
У SpaceX навіть почали будівництво ракети Starship, яка має стати основним транспортом для колонізації Марса. За словами Маска, ця ракета дозволить SpaceX відправляти до 150 тонн вантажу або до 100 людей на Марс за один раз.
Глава SpaceX передбачає, що після перших тестових польотів Starship можна буде налагодити постійні запуски цих ракет на Червону планету і забезпечити підтримку постійної позаземної колонії людей.
Після успішного запуску Сrew Dragon до МКС з двома астронавтами NASA на борту Ілон Маск довів, що ракети і космічні кораблі його компанії дійсно можуть безпечно транспортувати людей і бути в рази ефективнішими, ніж що-небудь інше.
Тому наступним кроком у розвитку SpaceX має стати відправка людей на Марс.
Але нещодавно вчені з Франції підрахували, скільки потрібно людей для створення постійної сталої колонії на Марсі. Як виявилося, можна буде обмежитися й одним запуском Starship, оскільки для ефективного поселення вистачить і 110 колонізаторів з Землі.
Звідки взялося це число і що зможуть зробити жителі невеликої багатоповерхівки на Марсі — розбираймося разом.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Перша колонія
У планах Ілона Маска колонізація Марса передбачає тераформування сусідньої планети, — тобто створення там атмосфери за допомогою вивільнення вуглекислого газу з марсіанських надр.
Крім того, всі ресурси і необхідні мінерали також планують добувати безпосередньо на Марсі: недавно вчені підтвердили наявність води на Марсі, яка може стати джерелом життєзабезпечення для людей і сировиною для створення ракетного палива.
У дослідженні космосу таке використання ресурсів називається in situ (з латині — на місці). Іншими словами, перші колонізатори повинні будуть використовувати матеріали, які вже є на Марсі.
Саме цю ідею і взяв за основу професор комп’ютерних технологій Жан-Марк Салотті з Національного політехнічного інституту Бордо, який недавно розрахував, скільки необхідно людей для створення постійної колонії на Марсі.
Згідно з результатами його дослідження, оптимальна кількість людей для колонізації Червоної планети — 110 осіб. Автор дослідження вважає, що постійні запуски Starship, які планує Маск — це «дуже оптимістична оцінка наших можливостей».
«Можливість повторного використання залишається невизначеною, а кваліфікація транспортного засобу для посадки на Марс і повторного запуску з Марса може бути дуже складною і зайняти кілька десятиліть», — говорить Жан-Марк Салотті.
Тому професор французького університету взяв за основу своєї моделі той варіант, що людям на Марсі потрібно буде створити самостійну колонію, яка зможе забезпечувати себе ресурсами, здобутими там, і самостійно виробляти обладнання, а не чекати, поки його відправлять з Землі.
Щось схоже можна було спостерігати у фільмі «Марсіанин». Але у своєму дослідженні Салотті спробував врахувати всі чинники навантаження на одну людину, і розрахувати, скільки людей необхідно для розгортання ефективного поселення на іншій планеті.
Ключовими змінними у його рівнянні виявилися доступність ресурсів і обсяг виробництва. Очевидно, що герой Метта Деймона зміг вижити на Марсі тільки тому, що у нього вже була питна вода, кисень і енергія. Але у реальних умовах людям доведеться виробляти ці ресурси самостійно, і якомога точніше розподіляти обов’язки між собою.
«Більша кількість людей дозволяє підвищити ефективність за рахунок їх спеціалізації, і впровадити розвиток інших галузей, що дозволить використовувати ефективніші інструменти», — пояснює Салотті.
Як ми вже згадали, за його підрахунками, кількість людей для такої колонії має становити рівно 110 осіб. Згідно з математичною моделлю вченого, при більшому поселенні загальна кількість робочих годин перевищуватиме кількість роботи, яку необхідно виконати. Тобто деякі люди будуть працювати неефективно.
Якщо ж у колонії буде менше, ніж 110 осіб, загальної кількості робочих годин буде недостатньо для виконання всіх робіт.
У список цих робіт автор дослідження включив п’ять основних сфер: управління екосистемою колонії, виробництво енергії, важка промисловість, спорудження будівель і громадська діяльність для підтримки соціального життя.
«Ці розрахунки засновані на порівнянні показника необхідного робочого часу для задоволення всіх потреб у виживанні і показника працездатності людей… Це, очевидно, приблизна оцінка з численними припущеннями і невизначеностями», — робить висновок автор дослідження.
Попри те, що у цій роботі Жан-Марк Салотті передбачає використання ресурсів на Марсі in situ, так само як і Ілон Маска у своєму плані колонізації, багато експертів впевнені, що колонізація Марса у такому форматі неможлива.
Хто проти?
Торік плани з колонізації Марса компанії SpaceX висміяв їхній головний конкурент — голова ракетобудівного підприємства Blue Origin Джефф Безос.
Під час одного зі своїх виступів, найбагатша людина на планеті і за сумісництвом власник Amazon запропонував Ілону Маску спершу самостійно спробувати прожити на Марсі, а потім відправляти людей.
«Мій друг, який хоче вирушити на Марс? Нехай надасть мені послугу: спробуйте пожити на вершині Евересту для початку хоча б рік, і подивіться, чи сподобається вам це. Еверест — це райський сад у порівнянні з Марсом», — заявив Безос.
Ключовою метою керівника Blue Origin також є колонізація позаземного простору. Правда, замість Марса Безос планує заселити людей на Місяць. Як справжній підприємець, засновник Amazon впевнений, що на Місяць можна перенести важке виробництво з Землі і зробити там щось на зразок промислового регіону, який буде служити майданчиком для майбутніх космічних досліджень.
«Ми хочемо відправитися у космос, щоб захистити цю планету. Ось чому компанія називається Blue Origin: це блакитна планета, звідки ми родом. Але ми також не хочемо мати справу з цивілізацією стазиса, і це реальна проблема, якщо ми просто залишимося на цій планеті. Це довгострокове завдання», — говорив Джефф Безос.
Раніше планетолог Університету Колорадо Брюс Якоскі опублікував дослідження, згідно з яким тераформування Марса буде неможливим, оскільки людям не вдасться вивільнити величезну кількість вуглекислого газу з надр планети в її атмосферу.
Це означає, що умови життя там будуть вкрай жорсткими, і люди не зможуть підтримувати постійну колонію при температурі близько мінус 60 градусів Цельсія.
«Тераформування Марса неможливо з використанням сучасних технологій. Я думаю, краще витратити наші зусилля на те, щоб зберегти на Землі задовільну атмосферу», — писав Якоскі.
Крім цих проблем, SpaceX потрібно буде знайти спосіб боротьби з пиловими бурями, через які часто страждають марсоходи NASA. Сильні шторми там можуть тривати місяцями, що ускладнить будь-яку діяльність людини.
І це не кажучи вже про розробку способів посадки важкого корабля на поверхню Червоної планети: гравітація там майже у три рази слабкіша за земну, а самі щільні шари атмосфери розташовані найближче до поверхні, що викликало труднощі і іноді призводило до катастроф при посадці навіть невеликих апаратів.
Кілька років тому у заяви Маска про дешеві польоти на МКС і революцію у космічній галузі також не вірило багато людей. Подивимося, що вийде цього разу.