Колонизация планет: Почему Марс?

Илон Маск собирается отправить экспедицию на Марс с целью его колонизации. Почему из всех планет Солнечной системы он выбрал именно эту?

Во Вселенной могут существовать тысячи планет, пригодных для жизни человека, но нам нужно выбирать наиболее близкие. Проект NASA Kepler уже обнаружил сотни потенциально пригодных для жизни планет. Но, к сожалению, в нашей солнечной системе их нет. Ближайшая такая экзопланета находится в системе звезды Проксима созвездия Центавра. Расстояние до неё от солнечной системы — 4,224 световых лет.

Это очень много! При современных технологиях нам понадобится около 76 тысяч лет, чтобы добраться до этой планеты.

Другие экзопланеты, близкие по параметрам к Земле, находятся еще дальше. Так, самая землеподобная из всех пока обнаруженных, — Kepler-438 b в созвездии Лиры, — находится на расстоянии 470 световых лет от Солнца. Даже если лететь к ней со скоростью света, понадобится около полутысячи лет.

Следовательно, остается колонизировать ближайшие к нам планеты Солнечной системы. Наиболее близкие из них по параметрам к Земле (твердая поверхность, размер, а, следовательно и сила тяжести) имеют: Меркурий, Венера и Марс. 

Другие планеты либо являются газовыми гигантами (Юпитер, Сатурн, Уран), либо находятся достаточно далеко от Солнца и Земли (Нептун, Плутон). 

Солнечная система. Наглядная схема (не в масштабе). 

Есть еще естественные спутники планет, включая Луну. Но, сама Луна не представляет интереса для колонизации ввиду её очень близкого расположения к Земле, малых размеров и отсутствия атмосферы. А спутники Юпитера — Калисто и Ганимед, а также Сатурна — Титан, хоть и представляют интерес, но находятся на значительном удалении от Земли.

Почему же Маск выбрал Марс, а не Меркурий или Венеру? Попробуем разобраться… 

 Сравнительные размеры Меркурия, Венеры, Земли и Марса. 

Для успешной колонизаторской миссии необходимо учитывать множество факторов, но основные из них — это затраты на перелет и планетарные параметры, которые делают планету пригодной для безопасного и длительного проживания. Такими параметрами являются:

• сила тяжести или ускорение свободного падения;
• состав и давление атмосферы;
• температура на поверхности планеты;
• наличие воды;
• наличие магнитного поля и озонового слоя.

Но, не менее важным фактором является сам полет от Земли до планеты, поскольку необходимо наладить постоянную транспортную связь для переброски людей, а также необходимых материалов, оборудования, механизмов и приборов.

Однако, как ни странно, расстояние не является определяющим. Например, Меркурий, не смотря на относительную близость к Земле, является одной из самых труднодостижимых планет Солнечной системы. Это связано со сложностью перехода с околоземной на околомеркурианскую орбиту. Ни один современный космический аппарат не способен на прямой перелёт к Меркурию. Для полета к этой планете необходимо осуществить несколько гравитационных манёвров. 

Поэтому первый космический аппарат, который стал искусственным спутником Меркурия, был запущен только в августе 2004 года и лишь спустя 6,5 лет, в марте 2011 года, совершив шесть гравитационных маневров около Земли и Венеры, он вышел на орбиту Меркурия. Этим аппаратом была американская автоматическая межпланетная станция «Мессенджер» (MESSENGER — MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging). Примечательно, что миссия «Новые горизонты» для полета к самой дальней планете солнечной системы — Плутону — потратила всего лишь на 3 года больше.

Разумеется, человечество не может позволить себе тратить столько времени на полеты к ближайшим планетам. Поэтому Меркурий сразу же был исключен из потенциальных планет — кандидатов на колонизацию в ближайшее время.

Таким образом, осталось два кандидата — Венера и Марс.

Ближе всего к Земле находится Венера и это дает ей преимущество перед Марсом. К тому же, размеры Венеры близки к земным — радиус планеты составляет 95% от земного, а, соответственно, и сила тяжести мало отличается от земной — всего 0,9g. Человек на поверхности Венеры чувствовал бы себя на 10% легче.

Но, насколько условия на Венере близки к земным?

Атмосфера Венеры весьма плотная, она  состоит главным образом из углекислого газа. Поэтому температура её поверхности из-за парникового эффекта самая высокая из всех планет солнечной системы — свыше +450° С. Это даже выше, чем на Меркурии, не смотря на то, что последний находится ближе к Солнцу.

Следующая проблема Венеры — атмосферное давление. Поскольку атмосфера этой планеты состоит в основном из двуокиси углерода, она намного плотнее, чем земная. Поэтому атмосферное давление очень высокое. На поверхности Венеры давление составляет около 93 бар. Это в 91 раз выше, чем атмосферное давление на поверхности Земли. Такое давление равносильно погружению на морскую глубину 910 метров. Из-за такого высокого давления углекислый газ у поверхности Венеры фактически является уже не газом, а сверхкритической жидкостью с очень высокой температурой.

Эти условия создают большие технологические, практически не решаемые проблемы для жизнеобеспечения людей на Венере. 

Но и это еще не всё! На Венере практически отсутствует вода, без которой обеспечить жизнедеятельность человека невозможно.

Таким образом, Венера вслед за Меркурием была исключена из списка первоначальной планетарной колонизации.

Остался Марс. А что с ним? Насколько он пригоден для жизни человека?

Об этом читайте в статьях «Терраформирование Марса» и «В NASA считают, что они знают, как сделать Марс снова зеленым».