Астронавти на Марсі, космічне непорозуміння

Ілон Маск вважає, що астронавти незабаром полетять на Марс - і, можливо, вони там будуть жити. Є дві причини, чому це не спрацює. Одне з них – гроші. Друга - біологія.

Чи відбудеться пілотована експедиція на Марс за нашого життя? Ілон Маск вважає це очевидним і навіть будує плани марсіанських баз, де вони будуть жити. Однак, якщо подивитися на такі плани, то виявляється, що це лише фантазії.

Є дві причини, чому це може бути не успішним – поки ні. Одна з них — величезна вартість такої експедиції. По-друге, не менш важлива біологія людини.

 

Марс у 350 разів далі за Місяць

Почнемо з грошей. Програма «Аполлон», яка вивела людство на Місяць, коштувала (у сьогоднішній вартості) трохи більше 250 мільярдів доларів. Марс — навіть на тій же стороні Сонця, що й Земля, — у 350 разів далі.

Директор Інституту Марса (частково фінансується NASA) підрахував трильйон (або 1000 мільярдів) доларів витрати на відправку чотирьох людей на Червону планету. Це лише в чотири рази дорожче програми Apollo, оскільки багато технологій вже існують, і їх не потрібно досліджувати. Проте компаній з таким капіталом у світі просто немає.

SpaceX Ілона Маска вже володіє половиною ринку комерційних космічних польотів. Дохід компанії становить приблизно 1,2 мільярда доларів на рік. Неважко підрахувати, що навіть якби всі його доходи були витрачені на марсіанську місію, знадобилася б тисяча років, щоб зібрати відповідну суму.

 

Правда, тільки Маск має чистий капітал приблизно в 250 мільярдів доларів. Якби він продав усі акції та нерухомість, то міг би профінансувати чверть пілотованої подорожі на Червону планету.

 

Біологія в космосі нам не сприяє

Припустимо, що проблема не в грошах. Людство вирішує відправити чотирьох астронавтів на Марс. Подорож «Аполлон-15» на Місяць зайняла чотири дні. Подорож до Марса за нинішніми ракетними технологіями займе рік-півтора. Біологія не підготувала нас до цього.

Земля має магнітне поле, яке захищає нас від космічного випромінювання. Окрім близькості до нашої планети, радіація настільки сильна, що пошкодить тіла та мозок космонавтів.

Ви можете захистити астронавтів від радіації. Однак товсте покриття означає навантаження на корабель. А це - додаткові витрати на підняття ракети з лиця Землі. З цієї причини навіть виникла думка, що захисним шаром корабля має бути... послід космонавта.

Можна оснастити космічний корабель магнітним полем. Однак для їх виробництва потрібна енергія. Щоб виробляти енергію, потрібно паливо. Маса ракети знову зростає, тому вартість її будівництва та запуску.

 

Що чекає астронавтів на Марсі? Там буквально нічого немає

Припустимо, однак, що корабель належним чином захищений. Астронавти, живі й здорові, досягли Марса. Що їх там чекає? Нитка. Буквально.

Марсіанська база - це мрія. Його потрібно було б перевезти частинами до приземлення космонавтів. Для цього знадобиться кілька попередніх місій (кожна, пам’ятайте, коштувала трильйон доларів) і збірка сайту.

Це буде непросто, тому що складання має бути точним (найменший витік в базі може позбавити космонавтів кисню), а робити це доведеться в товстих костюмах. Роботи можуть це зробити, але знову ж таки, їх доведеться транспортувати на Марс раніше.

Копати штаб космонавтів під поверхнею буде легше. Просто для цього також потрібно відповідне обладнання. Якщо залізо, то запчастини... І це лише початок списку.

 

Їжа, вода, кисень - список багажу Марса довгий

Людині потрібно близько тонни їжі на рік. Додамо до маси космічного корабля чотири тонни провіанту, а на зворотний шлях – дві тонни.

Спробуймо забути про вирощування рослин на Марсі (незважаючи на фільм «Марсіанин»). Дослідження, проведені марсоходами, показують, що в ґрунті там міститься від 0,5 до 1 відсотка перхлорату. Ця концентрація досить висока, щоб рослини не вижили. Якщо марсіанський грунт можна очистити (що навіть на землі досить складно і вимагає відповідних установок і ферментів), то рослинам має бути достатньо води.

Звісно, ​​людям це теж потрібно. Можливо, вода ховається в марсіанському ґрунті. Однак, поки ми не дізнаємося напевно, буде розумно взяти запас води. Враховуючи менше трьох літрів на людину в день, астронавту знадобиться тонна цього на рік. Чотири за два роки – вісім тонн.

 

Чим дихати на Марсі? Тому що ви не можете використовувати кисень самостійно

З киснем гірше. Людині його потрібно майже тонна на рік. Згідно з дослідженнями, кисень можна було отримати з марсіанських порід (при видаленні перхлоратів). Однак для їх перетворення знадобиться відповідне обладнання та електроенергія. Це ще одна тонна вантажу.

Просто чистим киснем довго дихати не можна, він занадто токсичний. На Марсі немає газів (окрім отруйного вуглекислого газу), якими можна було б розбавити кисень. Тож на кожного космонавта потрібно взяти десять тонн повітря, або сорок тонн вантажу. Це для подорожі в один бік, вісімдесят одна поїздка туди й назад. Звісно, ​​ці інертні гази можна відновити, але ви повинні мати їх запас на випадок, якщо основа стане негерметичною.

Сонячні батареї можуть давати енергію (і вони також важать). Проте на випадок пилової бурі варто мати запас палива на кілька місяців. Раз на кілька років на Марсі трапляються такі, які охоплюють всю планету і тривають тижнями.

Весь план подорожі стає надзвичайно складним, список необхідних речей на Червоній планеті надзвичайно довгий, а корабель стає все важчим і важчим.

 

Чи має сенс подорож на Марс?

Єдине, що ми можемо зробити, це відправити космонавтів (і кілька десятків тонн вантажу) у щільній капсулі в подорож тривалістю один рік. Тільки для того, щоб вони приземлилися на Марс і повернулися на Землю.

За трильйон доларів ви можете зробити багато інших, набагато більш вигідних речей. Ви можете переключити всі Сполучені Штати на сонячну ферму. Ви можете перетворити Сахару на орні поля або посадити чотири амазонські ліси. Нарешті можна знайти ліки від тисячі хвороб – вартість розробки та випробування одного препарату становить близько мільярда доларів.

 

У всякому разі, хто повинен був би виплатити цей трильйон? Місія на Місяць була результатом космічної гонки між двома військовими державами. Освоєння космічного польоту було б неабиякою перевагою перед ворогом, тому їх щедро фінансували. Бюджет NASA становив до 4,5 відсотка всього бюджету США. Сьогодні це лише піввідсотка.

Space X Ілона Маска має менше десятої частини бюджету NASA. Схоже, історії про пілотовану місію на Марс – маркетинг. Адже компанія заробляє на комерційних польотах, які виводять супутники на орбіту.

Ні в кого немає трильйона доларів.