Станция InSight приземлилась на Марс. Удастся ли ученым приблизиться к разгадке главной тайны Красной планеты? Что говорит Америка? “Семимильные шаги” NASA

Космическая компания Илона Маска хочет приступить к первому шагу по колонизации Марса - она уже запланировала свой полет к Красной планете на 2018 год, пользуясь всемерной поддержкой НАСА. Межпланетный корабль Red Dragon, высотой 6 метров и диаметром у основания 3,5 метра, имеет куполообразную форму. Он не способен доставить астронавтов, но сможет в процессе посадки отработать свои возможности, которые позволяют приземляться в любом месте Солнечной системы.

Маск планирует представить свое четкое видение полета в сентябре. Сейчас известно, что первый рейс состоится полностью за счет SpaceX. Полеты Red Dragon помогут разработать точную схему колонизации Марса, которая будет представлена в конце года. Эти полеты продемонстрируют новую технологию, позволяющую доставить на планету намного большую полезную нагрузку посредством маневровых двигателей.

Большинство полетов на Марс закончились неудачно. НАСА - единственное космическое агентство, успешно посадившее космический аппарат на Красной планете и проводящее научные исследования. Оно поможет SpaceX осуществить полет Red Dragon, обеспечив техническую поддержку, согласно соглашению, подписанному с компанией Маска.

НАСА сообщило, что у него есть подобные соглашения с другими американскими компаниями, но ни одна из них не планирует проводить собственный полет на Марс. Соглашение - это не контракт, оно не имеет финансовой стороны, но устанавливает рамки помощи, которая будет касаться дальней связи, телеметрии, навигации в дальнем космосе, разработки плана снижения и посадки, консультации относительно технических средств и планетарной защиты аппарата.

Соглашение также обязывает SpaceX обнародовать все научные данные, собранные миссией в течение шести месяцев после их передачи на Землю. Также все данные, собранные приборами НАСА, станут общественным достоянием.

Агентство отправит собственный аппарат в 2018 году для исследования недр Красной планеты путем обнаружения сейсмических толчков. Неподвижная платформа InSight подготавливалась к полету на этот год, но из-за проблемы с одним из ее инструментом (сейсмографом), старт пришлось перенести.

По словам Маска, Red Dragon сможет приземлиться, где угодно в Солнечной системе. Полет на Марс станет первым испытанием новой технологии. Межпланетный корабль является следующей версией транспортной капсулы Dragon, летающей в настоящее время на МКС. На нем установят двигатели SuperDraco, которые позволяют отвести его от ракеты в случае аварийной ситуации во время запуска. Восемь двигателей SuperDraco суммарно способны произвести до 120000 фунтов тяги. Они будут использовать в качестве топлива гидразин и четырехокись азота; некоторые элементы и узлы изготовят методом 3D-печати.

Как известно, версия пилотируемого Dragon дебютирует с астронавтами в конце 2017 года. В первых полетах космический корабль под четырьмя парашютами будет приводняться в океане. Но SpaceX надеется сертифицировать технологию приземления с помощью SuperDraco и уже через 2-3 года выполнить первую посадку с людьми.

Комплекс Red Dragon/Falcon Heavy смог бы доставить 2-4 тонны научной полезной нагрузки на Марс. Самый большой аппарат, когда-либо приземлившийся на планете - вездеход Curiosity с массой около одной тонны. Первый рейс Falcon Heavy намечен на ноябрь.

Планируемый запуск стал бы первым коммерческим к другой планете. Очевидно, что эта миссия - только стартовая площадка для более великих достижений. Пилотируемые полеты на Марс потребуют намного более крупных кораблей.

Одним из обязательных атрибутов современного жилья являются пластиковые окна. Они уже давно первыми в списке при выборе, из какого материла производить установку оконных проемов. Компания «Окноград»,с которой вы можете ознакомится на сайте http://okna-v-ufe.ru/ предоставляет широкий выбор услуг по изготовлению и монтажу пластиковых окон в Уфе с использованием технологий ведущих мировых брендов.

27 июля 2018 года произойдет великое противостояние Марса. А 31 июля Красная планета сблизится с Землей на расстояние всего в 0,39 а.е. (или 57,8 млн. км). Из-за этого она будет сиять на земном небе как очень яркая красноватая звезда –2,8 зв.вел., уступая по яркости лишь Венере (ярчайшая планета на небе). При этом угловой диаметр диска Марса увеличится до 24,3”, что, несомненно, сделает его весьма привлекательным объектом для любительских наблюдений в небольшой телескоп. Такие противостояния Марса случаются в среднем раз в 15 или 17 лет, поэтому и получили название «великих». Предыдущее великое противостояние Марса было 28 августа 2003 года. Но то противостояние можно назвать величайшим, так как геоцентрическое расстояние сокращалось до рекордных 55,8 млн. км.

Январь – февраль 2018 года

В первые два месяца 2018 года Марс остается на утреннем небе. В начале января планета гостит в созвездии Весов вблизи звезды α этого созвездия, а также ярко-желтого Юпитера, блеск которого –1,8 зв.вел. Блеск Марса пока составляет +1,5 зв.вел. Планета может быть найдена правее Юпитера как красноватая звезда. А в ночь на Рождество Марс пройдет всего в четверти градуса южнее яркого Юпитера (т.е. на угловом расстоянии около половины видимого диаметра лунного диска). А на рассвете 11 января севернее Марса и Юпитера пройдет золотистый серп убывающей Луны.

Быстро двигаясь на восток (находясь в прямом движении), Марс с каждым днем будет удаляться от Юпитера на большее угловое расстояние влево. К 31 января Марс покинет пределы созвездия Весов и перейдет в соседнее созвездие Скорпиона. Блеск планеты к этому времени подрастет до +1,2 зв.вел., а видимый угловой диаметр составит 5,6”. Марс по-прежнему виден по утрам низко над горизонтом в южной части небосклона. 8 февраля он перейдет в созвездие Змееносца, а утром 9 февраля севернее Марса пройдет убывающая Луна.

До конца февраля Марс будет оставаться в южной части созвездия Змееносца, перемещаясь на восток и оставив яркий Юпитер далеко позади. Но блеск Марса заметно подрастет (до +0,8 зв.вел.), а угловой диаметр его диска увеличится до 6,6”.

Март – май 2018 года

Утром 10 марта севернее Марса пройдет Луна в фазе близкой к последней четверти. А 12 марта Марс перейдет в самое южное зодиакальное созвездие – созвездие Стрельца. Блеск планеты постепенно растет (до +0,6 зв.вел.) и она по яркости конкурирует с гостящим в этом же созвездии Сатурном (виден левее Марса).

Постепенно нагоняя Сатурн, Марс 1 – 3 апреля пройдет примерно в 1° южнее него, при этом уже превосходя его в блеске на 0,3 зв.вел. Утром 8 апреля севернее Марса пройдет Луна в фазе последней четверти.

Стоит отметить, что условия видимости Марса значительно ухудшатся из-за раннего наступления утренней зари. И такое положение сохранится до конца апреля.

В мае Марс будет перемещаться по созвездию Стрельца, с 16 мая – по созвездию Козерога. Блеск планеты к этому времени возрастет до –0,8 зв.вел., а видимый угловой диаметр – до 13”. Луна пройдет вблизи Марса утром 6 мая.

Июнь – август 2018 года

К середине июня Марс начнет восходить после полуночи, ярко сияя низко в юго-восточной части небосклона как красноватая звезда –1,6 зв.вел. на фоне бедного на яркие звезды созвездия Козерога. 3 – 4 июня севернее Марса пройдет Луна в фазе между полнолунием и последней четвертью. Снова Луна пройдет вблизи Марса ночью 1 июля. К этому времени блеск Красной планеты достигнет –2,2 зв.вел., а видимый угловой диаметр достигнет 20,8”. Стит отметить, что с начала лета Марс станет привлекательным объектом для наблюдений в небольшие любительские телескопы. Опытные любители астрономии смогут разглядеть на поверхности планеты темные пятна и светлую полярную шапку.

Оставаясь в Козероге, в начале июля Марс перейдет от прямого движения к попятному (т.е. с востока на запад). Но описываемая Марсом на небе петля будет лежать в южной части созвездия Козерога, поэтому в средних широтах планета видна на протяжении всей короткой летней ночи низко над горизонтом. 27 июля, в день великого противостояния, севернее Марса пройдет полная Луна. К этой дате блеск планеты достигнет максимума (–2,8 зв.вел.), а видимый угловой диаметр – 24,3”.

В последней декаде августа Марс окажется на границе созвездий Козерога и Стрельца. 23 августа севернее планеты пройдет полная Луна. К 31 августа блеск Марса несколько уменьшится (до –2,3 зв.вел.), а угловой диаметр – до 22,2”. Таким образом, благоприятные для любительских наблюдений условия сохранятся.

Сентябрь – декабрь 2018 года

С первых чисел сентября Марс снова перейдет к прямому движению и постепенно начнет перемещаться по созвездию Козерога на восток в сторону Водолея. Вечером 20 сентября севернее Марса пройдет Луна в фазе между первой четвертью и полнолунием. К концу сентября блеск Марса ослабеет до –1,3 зв.вел., а видимый угловой диаметр уменьшится до 15,8”.

Вечером 18 октября севернее Марса пройдет Луна в фазе близкой к первой четверти. Марс будет сиять в центральной части созвездия Козерога как звезда –0,9 зв.вел.

11 ноября Марс перейдет в созвездие Водолея. К этой дате его блеск ослабеет до –0,4 зв.вел. Вечером 15 и 16 ноября, а также 14 и 15 декабря южнее Марса пройдет Луна в фазе близкой к первой четверти.

22 декабря Марс войдет в созвездие Рыб. Его блеск ослабеет до +0,3 зв.вел., а видимый угловой диаметр уже всего 7,9”.

В последние дни 2018 года условия видимости Марса существенно не изменятся.

Стоит отметить, что следующее противостояние Марса произойдет 13 октября 2020 года. И хотя оно не будет великим, сложатся очень благоприятные условия для наблюдений Красной планеты и изучения деталей ее поверхности при помощи любительских телескопов.

Ясного неба и незабываемых впечатлений от знакомства с Марсом!

При подготовке обзора использовались следующие сайты и ПО:

Пилотируемый полёт на Марс — запланированный полёт человека на Марс с помощью пилотируемого космического корабля. Роскосмос, НАСА и ESA объявили полёт на Марс своей целью в отдалённой перспективе.

Кроме основной цели полёта на Марс — высадки нескольких людей на поверхность Марса с возвращением на Землю, также к целям миссии принадлежит поиск ресурсов за пределами Земли.

Многие учёные высказывают мнения, что одних непилотируемых исследований автоматическими межпланетными станциями или посадочными модулями недостаточно. Отослать лишь одного космонавта в путешествие кажется нереальным, в том числе и из-за сложности организации такого проекта и большого риска с медицинской точки зрения. Некоторые сторонники колонизации Марса хотят отправить людей на планету, чтобы они провели там остаток своей жизни для подготовки осуществления колонизации. В течение долгого времени предполагается заселять Марс настолько, насколько это возможно с терраформированием или без него.

Туристические полеты на Марс

Первый в мире космический турист, мультимиллионер Деннис Тито готов снарядить экспедицию на Красную планету.

Пока известно, что путешествие на Марс намечено на 2018 год и продлится 501 день. Два астронавта — не сообщается, будут ли это космические туристы или профессионалы — не станут сами ступать на поверхность планеты. Они лишь проверят оборудование и опробуют длительное пребывание в тяжелых условиях.

Здоровьем экипажа при подготовке миссии займется специалист из Национального космического института биомедицинских исследований Джонатан Кларк.

Собирается ли сам Тито посетить Красную планету, пока неизвестно. 12 лет назад он заплатил 20 млн долларов за восьмидневный тур на МКС, став первым космическим туристом в истории человечества.

Новые знания, полученные в этом путешествии, придадут импульс следующей эпохе освоения космоса, отмечают в компании Денниса Тито Inspiration Mars Foundation. О деталях полета они объявят 27 февраля. Одна из главных деталей — цена.

100 млрд долларов — в такую сумму оценил затраты Игорь Лисов, обозреватель журнала “Новости космонавтики”. У Тито, вероятнее всего, таких денег нет, как и космического корабля, способного совершить подобный полет. Да и пяти лет для подготовки экспедиции маловато.

Сложностей много, хотя американцы часто готовы рисковать, говорит Лисов: “Американцы подготовили полет на Луну за восемь лет и преуспели, хотя рисковали сильно. Марс — не Луна, он чертовски далеко. Если на Луне можно вообразить себе какую-то помощь с Земли, в полете к Марсу это нереально. Поэтому надо тащить все, что возможно, с собой и рассчитывать только на свои силы. Ну, и большая продолжительность полета накладывается, это и большая нагрузка на людей, и больше вопросов к технике, которая должна быть гораздо более надежной”.

Полет на Марс осложнит солнечная радиация. Радиационный фон там в два раза выше, чем на МКС. Объем облучения за три года приближается к пределу безопасности для космонавтов.

Комментарий Льва Зеленого, директора Института космических исследований РАН: “На проектах, которые существовали раньше, при полете туда в качестве защиты используются резервуары с водой, которые надо с собой везти. Сейчас, кстати, понятно, что там много своей воды. Но даже в этом варианте, на обратном пути непонятно, как такую тяжелую ракету поднять с Марса. У Марса нет магнитного поля, поэтому там очень сильный уровень радиации, но там есть возможность укрыться под поверхностью планеты, а при полете космонавты будут голые”.

При этом эксперт поддерживает идею доступного космического туризма. Но не на Марс. Он предлагает оригинальный бизнес-проект: лотерею, билет в которой за 10-20 тысяч рублей смогут купить все желающие. Впоследствии выигравшие должны пройти серьезное медицинское обследование, и те, кто прошел, отправятся туристами в околоземный космос, на высоту 300-400 км, где земное магнитное поле защищает астронавтов от солнечной радиации.

Что говорит Америка?

Американский президент Джордж Г. У. Буш в 1992 году представил планы пилотируемого полёта к Марсу и поручил НАСА вычислить затраты на миссию. С учётом проектных затрат от 400 миллиардов долларов США проект был отвергнут.

Его сын, бывший президент США Джордж Уокер Буш, в начале 2004 года представил для НАСА новый долгосрочный план, основной задачей которого были пилотируемые миссии на Луну и Марс. Новой при этом явилась смета затрат, которая предполагала финансирование развития с выходом из Шаттл- и МКС-программы в течение свыше 30 лет.

Пересмотр целей положил начало программе «Созвездие». В рамках этой программы первым шагом должно было стать до 2010 года создание космического корабля «Орион», на котором космонавты могли бы полететь сначала на Луну, а потом на Марс. Далее с 2024 года по планам НАСА должна появиться постоянно обитаемая лунная база, которая стала бы подготовкой для полёта на Марс. Согласно проекту, непилотируемые полёты подготовили бы людей к высадке на Марсе; здесь американская и европейская программы едины. Возможное путешествие к Марсу могло бы состояться по оценкам НАСА в 2037 году.

8 июля 2011 года сразу после последнего старта шаттла Атлантис STS-135 президент США Барак Обама официально заявил, что «у американских астронавтов появилась новая цель — полёт на Марс»

20 февраля 2013 года стало известно о планах организации Inspiration Mars Foundation отправить в январе 2018 года пилотируемую экспедицию на Марс продолжительностью 501 день.

Риски

Космические лучи, невесомость,магнитное поле и радиация

Космические лучи и солнечная радиация, содержащие ионизирующую составляющую излучения, разрушают ткани и ДНК живого организма. Часть повреждений необратима и может приводить к клеточным мутациям. Защита снижает поглощённую дозу, но до сих пор не было опыта с долговременным пребыванием человека в межпланетном космическом пространстве вне защищающего магнитного поля Земли. Исследование Джорджтаунского университета подтверждает эти угрозы; особенно велик риск развития рака прямой кишки. При спокойном Солнце минимальную дозу облучения, которую получат космонавты в течение 15-месячного полёта на Марс и обратно, оценивается в 1 Зв, при сильной вспышке на Солнце — на порядок выше.

Сразу после попадания человека в невесомость его организм начинает перестраиваться. Кровь приливает к верхней половине тела, и сердцу приходится прилагать больше усилий для перекачки крови. Организм «думает», что жидкости в организме много, и начинает выделять гормоны, отвечающие за водно-солевой обмен, в результате чего человек теряет много жидкости. Обычно космонавту во время такой перестройки требуется не менее 3 литров воды в день. Этот эффект довольно быстро проходит.

Продолжительная невесомость в течение всего космического полёта считается наибольшей медицинской проблемой. Мышцы, кости и система кровообращения из-за отсутствующей силы притяжения становятся слабыми, если их не тренировать. Больше всего потерь кальция и калия происходит в костях ног и таза, в рёбрах и костях рук потери меньше, в костях черепа даже увеличивается содержание этих химических элементов. Примерно после 8 месяцев пребывания в невесомости требуется от 2 лет и больше для восстановления на Земле, так как процесс разрушения костей некоторое время происходит и при земной силе тяготения. Чтобы снизить влияние невесомости к минимуму, можно подбирать экипаж с генетической устойчивостью к остеопорозу и использовать облучение ультрафиолетом, как на станции «Мир», для выработки витамина D. Мышцы же при действии гравитации восстанавливаются быстрее, хоть они и могут при длительном полёте потерять до 25 % от своей первоначальной массы. Больше всего ослабевают мышцы ног и спины, мышцы рук почти не теряют своей массы благодаря увеличению нагрузки на них в космосе.

Несмотря на то, что марсианская сила притяжения составляет 38 % от земной, к ней всё равно необходимо адаптироваться заблаговременно. Один из вариантов преодоления этой проблемы — создание искусственной силы тяжести вращением центрифуги за 2 месяца до высадки экипажа на поверхность Марса, но из-за небольших размеров центрифуги возникают силы Кориоли́са, которые отрицательно сказываются на здоровье человека.

Магнитное поле Марса слабее земного в 800 раз. Этот фактор тоже является проблемой, так как отсутствие магнитного поля отрицательно влияет на вегетативную нервную систему. Вполне возможно, придётся создавать искусственное магнитное поле на корабле и марсианской базе для решения этой проблемы

Поломки техники

При нынешнем развитии техники космическому кораблю понадобилось бы 6 месяцев при оптимальных условиях, чтобы совершить полёт только в одну сторону, и столько же обратно. При этом желательно пребывание людей на Марсе более года, для того чтобы эта планета опять приблизилась к Земле на минимальное расстояние. Вследствие продолжительности полёта в 2 года статистически вырастает вероятность поломок жизненно важных систем, например, из-за попадания микрометеоритов.

Особую опасность представляет выход из строя ракетного двигателя. По этой причине необходимо использовать резервирование. Так для межпланетного комплекса массой 1000 тонн можно использовать около 400 электроракетных двигателей тягой около 0,8 Н. Суммарная тяга составит 320 Н. Вследствие большой продолжительности перелёта этой тяги будет достаточно, чтобы космический корабль набрал необходимую скорость. У каждого двигателя есть свои баки с рабочим телом, своя система управления, своя секция солнечных батарей. Если учесть, что электроракетные двигатели обладают большой надёжностью, то выход из строя нескольких двигателей сильно не скажется на длительности полёта.

Ионизирующая радиация

Дополнительной проблемой представляются возникающие солнечные вспышки, которые за несколько дней обеспечивают повышенную дозу облучения экипажу. В таких случаях космонавты должны укрыться в защищённом от ионизирующей радиации специальном помещении. Возможным нарушениям работоспособности техники, в особенности компьютерной, и проводных коммуникаций в течение этого времени следует уделять повышенное внимание.

Наиболее опасен солнечный ветер высокоэнергетическими частицами, которые имеют энергию 10—100 МэВ (в отдельных случаях до 1010 эВ). 90 % из них — протоны, 9 % альфа-частиц, остальное — электроны и ядра тяжёлых элементов. Плотность потока частиц очень мала, но скорость лежит в диапазоне от 300 до 1200 км/с (кратковременно). Частицы, движущиеся с такой скоростью, при попадании в организм человека могут повредить клетки и ДНК в их составе.

Попасть в «окно» как при полёте на Луну в программе «Аполлон», когда поток солнечного ветра минимален и не представил бы опасности, нельзя из-за большой продолжительности полёта на Марс. Увеличение защиты от радиации наращиванием экрана слишком сильно повлияет на массу корабля, величина которой для межпланетного перелёта является критичной.

В 1960-е года появилась идея использовать для защиты от ионизирующей радиации искусственное магнитное поле, но расчёты показали, что диаметр зоны действия магнитного поля должен быть более 100 км для эффективного отклонения тяжелых заряженых частиц от космического корабля. Размеры и масса такого электромагнита были бы настолько большими, что проще было нарастить классическую защиту экранированием.

Но как показывают исследования международной группы учёных из лаборатории Резерфорда и Эплтона, мощность магнитного поля для эффективной защиты корабля может оказаться ниже, чем предполагалось ранее. Ими был разработан проект «Мини-магнитосферы», в предположении, что магнитное поле будет образовывать плазменный барьер из самих же частиц солнечной радиации. Новые частицы, влетая в магнитный пузырь, должны взаимодействовать с частицами, которые уже находятся в нём, и с магнитным полем Солнца, повышая эффективность защиты. Результат эксперимента и компьютерное моделирование, сделанное теми же учёными в 2007 году, подтвердили эту теорию, что для защиты экипажа достаточно магнитного поля размером в сотни метров. Следует отметить, что такой установке необязательно работать во время всего полёта, её достаточно включать при сильных солнечных вспышках.

Пыль

На красной планете отчасти представляют опасность песчаные бури, возникающие из-за большого колебания давления (до 10 %), механизмы изменения которого ещё точно не понятны. Ввиду отсутствия метеорологического спутника, предупреждения о бурях невозможно сделать за достаточное время до их начала. Наконец другие погодные явления, как и свойства грунта планеты, полностью не изучены.

Марсианская пыль хоть и менее абразивна, чем лунная, но всё равно может отрицательно сказаться на здоровье космонавтов при попадании в лёгкие. Из-за очень малого размера частиц от неё очень трудно изолироваться. Так космонавты программы «Аполлон» на следующий же день замечали присутствие пыли в спускаемом аппарате. Кроме того, марсианская пыль содержит 0,2 % хрома. Многие соединения хрома не опасны, но есть вероятность присутствия солей хромовой кислоты, которые являются сильными канцерогенами.

Для электроники же опасность заключается в электростатических свойствах марсианской пыли. Разряд, например, проскочивший между скафандром космонавта и кораблём способен повредить электронику первого. Предполагается, что электростатический заряд накапливается из-за постоянного трения с пылью. Здесь вносят свой вклад и песчаные бури. Так как на Марсе нет воды в жидком виде, то заземление не поможет, но уже некоторые учёные предлагают способы решения этой проблемы.

Палеонтолог Ларри Тэйлор университета Теннесси провёл опыт с лунным грунтом. Он облучил грунт микроволновым излучением в течение 30 секунд при мощности в 250 Вт и выяснил, что этого достаточно, чтобы пыль спеклась, образовав похожую на стекло плёнку. Это происходит из-за содержания частиц железа размерами в нанометры, которые мгновенно реагируют на излучение. На основе этого принципа можно было бы сделать специальную тележку, которая ехала бы впереди космонавтов, «убирая» пыль.

Для нейтрализации электростатического заряда есть способ, который уже используется на марсоходах. Суть заключается в установке на объекте, с которого необходимо снять заряд, тонких игл размером около 0,02 миллиметра. По ним заряд убегает в марсианскую атмосферу.

Выгода от полёта на Марс

Из-за высоких требований в областях двигателестроения, техники безопасности, систем жизнеобеспечения и экзобиологических исследований необходимо развитие новых технологий. Многие ожидают отсюда инновационного толчка, аналогичного возникшему в 60-х годах после высадки человека на Луну. В целом это предвещает экономическое оживление, которое компенсирует большие затраты. Наряду с этим полёт окажется значимым и для человеческой цивилизации, если человек сделает первый шаг на другую планету, чтобы позднее колонизировать её.

Кроме того, колонизация Марса может сыграть большую роль в спасении человечества в случае какой-нибудь глобальной катастрофы на Земле, например столкновения с астероидом. Несмотря на то, что вероятность такой катастрофы невелика, необходимо об этом думать, так как последствия глобальной катастрофы могут быть фатальны для человеческой цивилизации. Из-за большой длительности процесса колонизации других планет лучше начинать её как можно раньше и с Марса.

В научном плане основной эффект от пилотируемой экспедиции состоит в том, что человек является несоизмеримо более универсальным и гибким "инструментом" исследования, чем автоматы (марсоходы и стационарные посадочные аппараты). Соответственно, при достаточно длительном пребывании на поверхности (недели и месяцы) люди способны намного более глубоко исследовать район посадки и прилегающие окрестности; самостоятельно, быстро и эффективно выбрать наиболее полезные направления исследования, исходя из фактической ситуации, которую невозможно или сложно предугадать заранее при подготовке миссии. Человек обладает целым рядом уникальных качеств, необходимых для процесса познания окружающего мира и все эти качества в полной мере будут использованы в экспедиции на Марс. Учитывая обязательное условие возвращения экипажа на Землю, имеется возможность доставить весьма большое количество наиболее интересных образцов (сотни кг) непосредственно в лаборатории, оснащенные полным спектром доступного человечеству оборудования. Это будет необходимо для всестороннего наиболее глубокого исследования образцов, которые будет невозможно в достаточной мере изучить с помощью оборудования, имеющегося на корабле. При этом, творчески применяя имеющееся оборудование и приборы, экипаж посадочного корабля способен выполнить такие работы и исследования, которые не были бы запланированы заранее, что практически невозможно даже для управляемых автоматических зондов. Особое значение имеет то, что важные решения о ходе работ могут приниматься очень быстро и наиболее адекватно ситуации, поскольку экипаж будет находиться непосредственно на поверхности в реальной обстановке, в отличие от операторов и руководителей автоматических аппаратов, находящихся на Земле, от и до которой сигнал в обе стороны будет не менее получаса.

Таким образом, пилотируемая экспедиция позволяет получить беспрецедентно большой объем новых научных знаний за относительно короткий промежуток времени и, возможно, решить наиболее интересные и важные вопросы, касающиеся марсианской современной и древней геологии, метеорологии и проблемы возможного существования жизни на Марсе.

Космическому модулю NASA удалось совершить удачную посадку на поверхность Красной планеты.

Сразу после удачного приземления посадочного модуля станции InSight в интернете появилось соответствующие видео, которое опубликовали сотрудники NASA.

Зонду пришлось преодолеть около 550 миллионов километров и провести чуть более шести месяцев в открытом космосе, прежде чем он приземлился на Марс. Приземлившись на Марс космический аппарат, произвел полную диагностику работоспособности своих систем. После того, как специалисты NASA получили данные проведенной диагностики, они заявили о том, что миссия по посадке марсохода завершилась успешно, так как в ходе диагностики не было выявлено ошибок и проблем в работе подсистем зонда.

Свой долгий путь к Красной планете космический аппарат начал в американском штате Калифорния на базе ВВС США Вандербер, откуда и была запущена ракета, которая вывела зонд на траекторию полета к Марсу.

Миссия посадки космического аппарата началась спустя полгода после его запуска в космос. Сама миссия проходила в несколько этапов. Первый этап посадки начался в верхних слоях атмосферы Марса, когда до марсианской поверхности оставалось чуть более 120 километров. На этом этапе зонд осуществлял торможение, постепенно снижая скорость полета. Когда зонд сбросил скорость полета до оптимального значения для выброса парашюта, до поверхности марса оставалось менее двенадцати километров. После удачного раскрытия парашюта космический аппарат перешёл к завершающему этапу посадки в ходе, которого им были выпущены специальные посадочные опоры.

После осуществления посадки зонд сразу же преступил к выполнению свой миссии на Марсе. Уже спустя несколько минут марсоход отправил на Землю фотографии с изображением мелких частиц марсианской пыли. Всего космический аппарат проведет на Марсе 720 земных суток, что соответствует одному марсианскому году. Все это время зонд будет производить измерения сейсмической активности и температуру Марса, и передавать данные на Землю для их дальнейшего изучения. Ученые надеются, что эти данные помогу открыть завесу тайны образование не только Марса, но и остальных планет Солнечной системы.

Место посадки зонда было выбрано не случайно. Им стало нагорье Элизий, которое представляет собой довольно ровный участок поверхности Красной планеты, являясь идеальным местом для посадки. Также недалеко от нагорья расположены вулканы и несколько глубоких впадин, которые, по мнению ученых, представляют огромный интерес для изучения.

Дело в том, что четыре месяца назад марсоходу Кьюриосити удалось обнаружить органические соединения, происхождение которых является загадкой для современной науки. Эти неизвестные ранее элементы находились в материалах для анализов, которые марсоходу удалось добыть, просверлив 5 сантиметров скалистой породы. Внимание ученых было привлечено огромной концентрацией органического углерода в материалах собранных марсоходом.

Концентрация органического вещества более чем в сто раз превышает допустимую норму. Наличие органики в горной породе, возраст которой, по оценке ученых, более 3 миллиардов лет, еще раз подтверждает некоторые теории ученых о том, что на Красной планеты была жизнь.

Нога человека еще ни разу не ступала на Марс, самую ближайшую к Земле планету Солнечной системы. Минимальное расстояние до нее — 55 млн километров. Но чтобы преодолеть его, землянам придется затратить много времени, усилий и ресурсов. Еще больше потребует колонизация Красной планеты. Несмотря на это, идея покорить ее более полувека не дает покоя многим, даже далеким от космоса, людям.

В последние годы интерес к “марсиаде” еще более обострился. То, о чем раньше писали лишь писатели-фантасты и “желтая пресса”, стало постепенно воплощаться в жизнь. О подготовке марсианских миссий говорят президенты и политики. Ученые с головой ушли в самые смелые эксперименты по астрономии и астробиологии. Инвесторы не боятся вкладывать “кровные” в запуски космолетов. Фондовые рынки чутко реагируют на новости об успехах и неудачах “марсианских” проектов. Полет на Марс и его колонизация стали глобальным трендом.

Учитывая глубину темы, попробуем разобраться с самыми актуальными ее аспектами — проектами, возможностями, угрозами и перспективами инвестирования.

Планы миссий

Проекты полета на Марс появились еще на заре космической эры. Первыми эту тему подняли власти США при подготовке высадки на Луну в начале 1960-х годов. После этого о своих марсианских амбициях неоднократно заявляли лидеры Советского Союза, Китая и других стран. На деле вместо астронавтов к Красной планете отправляли лишь спутники и роботы-марсоходы. Сейчас на марсианской поверхности находятся 2 ровера американского космического агентства NASA.

В СССР, как и в других странах, “марсиада” становилась темой “номер один” раз в десятилетие. В 1960 году, накануне запуска первого космонавта на орбиту Земли, руководство страны даже озвучило дату отправки марсианской миссии — 8 июня 1971-го. Конструкторы сосредоточились на проектах тяжелых аппаратов. Первый предполагал строительство марсианского пилотируемого комплекса весом 1,63 тысячи тонн. Смонтировать махину хотели на околоземной орбите, что и поныне — невыполнимая задача.

Второй проект представила команда Глеба Максимова. Автор первого искусственного спутника Земли предложил послать к Марсу без высадки на нем 3 космонавта. Корабль с солнечными батареями и оранжереей должна была “забросить” на земную орбиту сверхтяжелая ракета-носитель Н-1. При полете к Красной планете траекторию корректировал бы разгонный блок.

Третья разработка, группы Константина Феоктистова, вобрала в себя “плюсы” и “минусы” первой и второй (сборка на низкой орбите и разгон между планетами). Энергию для электрореактивных двигателей 75-тонного корабля должны были генерировать реакторы (мощность 7-15 мегаватт). Экипаж (4-6 человек) предполагалось высадить на Марс через несколько месяцев после старта. Проект закрыли в конце 1960-х из-за “лунной гонки” (соперничества с США в освоении Луны) и ненадолго возродили в 1980-х, на закате СССР.

Атомные и другие эксперименты России

Тяжелое советское прошлое предопределило неудачи нынешней марсианской программы России. В 2011 году из-за неполадок сорвалась даже непилотируемая экспедиция на спутник Марса Фобос (Фобос-Грунт). В 2016 году из-за отказа двигателей о поверхность Красной планеты разбился модуль “Скиапарелли”, запущенный в рамках проекта российской корпорации “Роскосмос” и Европейского космического агентства (ЕКА) Exomars (поиск следов марсианской жизни).

В 2007-2011 годах Россия отважилась на важный шаг в подготовке полета — проект “Марс-500”. Цель — тренинг добровольцев на Земле в условиях, близких к марсианским. “Роскосмос” и Российская академия наук при поддержке ЕКА в 3 этапа освоили 15 млн долларов. 6 участников из разных стран жили в специальном комплексе в полной изоляции 14, 105 и 520 суток. За их здоровьем и поведением наблюдали ученые. На последнем этапе “экипаж” провел шахматный турнир с гроссмейстером Анатолием Карповым и трижды вышел на псевдоповерхность Марса. Организаторы отчитались об успехе эксперимента, хотя “космонавты” и упоминали о конфликтах между собой.

В 2010 году Россия объявила о планах создания ядерной энергодвигательной установки, которая сможет доставить космонавтов к Марсу за 1-1,5 месяца. Проект с бюджетом в 17 млрд рублей корпорации “Росатом” и “Роскосмос” обещали воплотить к 2018 году. В 2012-ом российское предприятие “Энергия” анонсировало совместный с Украиной и Казахстаном подобный проект. Речь шла о разработке сверхтяжелой ракеты-носителя “Содружество” для покорения Марса и Луны.

В марте 2018 года президент России Владимир Путин заявил, что Россия запустит миссию на Марс в 2019 году. Базой для экспансии будет Луна.

«Мы сейчас будем там осуществлять беспилотные, а потом и пилотируемые пуски - для исследования дальнего космоса, и лунная программа, затем исследование Марса», - уточнил глава государства.

Заявление Путина идет в разрез с категоричными утверждениями руководства “Роскосмоса” о том, что россияне не планируют пилотируемых марсианских миссий ни в 2019-ом, ни в 2025-ом. Нет для этого денег, технических возможностей и средств защиты космонавтов.

“Семимильные шаги” NASA

Следует признать, что NASA сделало едва ли не самый весомый вклад в “марсиаду”. Подготовку к миссии специалисты США ведут серьезно и последовательно еще с 1960-х годов. Инженеры и ученые разработали множество проектов, провели тысячи исследований и испытаний оборудования. К примеру, в рамках программы Constellation (“Созвездие”, 2004-2010) они планировали построить базу на Луне для будущих полетов на Марс. Тяжелая ракета-носитель Ares-1 должна была вывести на орбиту пилотируемый корабль Orion. Оттуда сверхтяжелая Ares-5 могла бы доставить его на лунную базу и на Красную планету. Планы перечеркнул мировой финансовый кризис и решение президента Барака Обамы закрыть Constellation.

Несмотря на это, с 2010-го, Исследовательский центр имени Эймса, (лаборатория NASA) вместе с управлением министерства обороны США работает над проектом Hundred-Year Starship (“Столетний космический корабль”). Его цель — подготовка межпланетных экспедиций в течение следующих 100 лет. В случае с Марсом отправленные в 2030-ом и после добровольцы не смогут вернуться. Их задача — построить колонию и осваивать Красную планету.

Также в NASA вынашивают и другие замыслы об отправке американских астронавтов на Марс в 2030-х. Для отработки технологии предлагали даже захватить мини-астероид и высадить их на него (миссия Asteroid Redirect Mission). Согласно еще более сложному плану NASA`s Journey to Mars, необходимо вначале построить базу на Луне для производства ракетного топлива и создать запасы последнего на марсианской орбите, а также Фобосе или Деймосе. Правительство и администрация США денег на это не дали, посоветовав космическому ведомству пока исследовать Красную планету марсоходами и спутниками.

В 2017 году специалисты американского аэрокосмического агентства вместе с картографами из Google составили интерактивную 3D-карту Марса Access Mars. Уже в мае 2018 года NASA запустит на Красную планету робота InSight, который впервые зароется в глубины местного грунта. В феврале 2021-го к нему присоединится аппарат Mars 2020, который запишет “голос” Марса и поищет место для колонии.

Впрочем, в декабре 2017-го вектор “марсиады” NASA резко сменила «Директива № 1 о космической политике», которую утвердил президент Дональд Трамп. Теперь в приоритете — освоение Луны, как основы для полета на Марс. На “звездную” программу США только в 2018-ом власти выделили 20,7 млрд долларов.

Столь щедрые “вливания” имеют конкретную цель: создание сверхмощной ракеты-носителя SLS и пилотируемого аппарата Orion для транспортировки межпланетных миссий. Ожидается, что в тестовом режиме они без пилотов отправятся к Луне в 2019-ом.

Маск и начало марсианской гонки

О полетах на Марс американский миллиардер Илон Маск неустанно говорит с 2002-го, когда основал компанию SpaceX. Тогда его замысел удешевить космические путешествия, покорить и колонизировать Марс воспринимали несерьезно. Но эксцентричный топ-менеджер не только грезил о марсианской одиссее, но и упрямо двигался к мечте. Его любимое детище спроектировало многоразовые ракеты-носители семейства Falcon (“Сокол”), грузовой корабль Dragon («Дракон») и пассажирскую версию Dragon V2 для Международной космической станции (по контракту с NASA).

6 февраля 2018 года успешно стартовала сверхтяжелая ракета-носитель Falcon Heavy, которую разработали для миссий на Луну и Марс. Самая крупная в мире на тот момент (грузоподъемность — до 64 тонн) она вывела на гелиоцентрическую орбиту личный электромобиль Маска Tesla Roadster с манекеном в скафандре SpaceX. В июле 2018-го космический беспилотник должен пересечь орбиту Марса.

За запуском в прямом эфире наблюдали миллионы людей во всем мире. После этого Марс стал самой популярной среди планет Солнечной системы по версии компании “Яндекс”.

На запуск Falcon Heavy отреагировали как финансовые рынки, так и ведущие политики, ученые и эксперты. Все понимали: успех Маска в ракетостроении означает старт марсианской гонки, в которую, как и в период лунной, будут втянуты основные “игроки” космической отрасли. Тем более, что сам глава Space X анонсировал первые короткие полеты на Красную планету уже в 2019 году.

«Сейчас мы строим первый межпланетный корабль для полетов на Марс», — заявил Маск в марте 2018-го.

Ранее миллиардер обещал, что ракета Big Falcon Rocket (BFR) сначала будет доставлять на Красную планету грузы, а затем и добровольцев, которые построят там колонию-убежище для человечества на случай Третьей мировой войны. Топливом для межпланетного космического корабля Big Falcon Spaceship, будут жидкий метан и жидкий кислород, которые возможно добывать на Марсе. Свои сомнения в осуществимости такого плана в сжатые сроки высказал один из российских экспертов.

По-индийски: дешево, медленно, но уверенно

С 2004 года в “марсиаду” включилась Индия. Ее президент Абдул Калам Марайкайяр озвучил инициативу до середины XХI века запустить на Марс индийско-американский экипаж.

Позже лидеры Индии неоднократно подтверждали свои марсианские амбиции. Как и американцы, они планируют для начала закрепиться на Луне. Для этого индийские инженеры сейчас разрабатывают проекты космического жилья. Планы экспансии Красной планеты индийцы воплощают медленно, но фантастически уверенно: в 2013-ом орбитальную станцию Mars Orbiter Mission («Мангальян») они отправили на Марс в 10 раз дешевле, чем NASA (за 74 млн долларов). Результатом ее работы явилась публикация “Атласа Марса” (2015).

Эмираты: дорого и не спеша

Программу освоения Марса на предстоящие 100 лет Mars 2117 разработали в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ). Как заявил вице-президент, премьер-министр ОАЭ и правитель Дубая шейх Мохаммед ибн Рашид Аль Мактум, ее конечная цель — основание колонии на Красной планете, где будут жить 600 тысяч человек. Уже в 2021 году национальное космическое агентство отправит на Марс свой первый орбитальный аппарат Hope («Надежда»).

“Mars 2117 — это проект, реализацией которого займутся будущие поколения, вдохновлённые страстью к науке и стремлением к новым знаниям», — заявил шейх.

Покорение Марса для ОАЭ — не какая-то далекая мечта. Подготовка к миссии идет полным ходом — на “космические” нужды потрачено уже около 5,5 млрд долларов. Во время Дубайской международной выставки достижений правительства (9-11 апреля 2018 года) посетителям впервые показали скафандр и образцы пищи астронавтов ОАЭ, а также макет будущей колонии. В пустыне сейчас возводят Марсианский научный город, который станет крупнейшим в мире симулятором жизни на Красной планете.

Mars One: миссия без возврата

Mars One — один из наиболее обговариваемых и критикуемых проектов полета на Марс. Один из его руководителей, голландец Бас Лансдорп недавно заявил о готовности в 2031 году отправить безвозвратно на Красную планету экипаж из 4 человек. Их еще предстоит отобрать из 100 кандидатов.

Организация Лансдорпа не располагает собственной ракетно-космической техникой. Контракты с ее производителями еще не подписаны. Это порождает сомнения в реалистичности проекта.

Для чего туда лететь?

#1 Ради престижа

Лунную гонку подогревало соперничество между двумя супердержавами — СССР и США. Американцы поддержали престиж своей страны, когда первыми высадились на спутнике Земли. Чего-то подобного следует ожидать и в финале “марсиады”. “Престижную” мотивацию подтверждают заявления нынешних американского и российского лидеров о полетах в пределах Солнечной системы.

#2 Для поиска ресурсов

Маск и многие другие предлагают не возить все необходимое с собой на Марс, а сразу по прибытии построить там завод, где производить топливо из местного сырья (углекислого газа).

После этого скучать не придется уже геологам: Красная планета необычайно богата редчайшим стратегическим металлом рением (цена 1 килограмма — 3 тысячи долларов), который используют в реактивных двигателях. Чтобы добыть 1 грамм его на Земле, надо переработать больше полутонны сырья. Загрузить рением корабль на обратном пути к Земле — любая миссия окупится!

#3 На случай войны

Тот же Маск часто говорит, что хочет уберечь человечество от Третьей мировой войны, которая может превратить нашу планету в радиоактивную пустыню. Его альтернатива: переселить на Марс 1 млн человек, чтобы воссоздать цивилизацию.

Шансы на выживание есть у всех колонистов. На грунте, похожем на марсианский, ученые умудрились вырастить даже картофель. Лучшие для земледелия районы Красной планеты успели нанести на карту.

#4 Ради эксперимента

Марс с его микрогравитацией, извечным холодом и разреженной атмосферой — рай для ученых и исследователей. Можно создать там почти земной климат, добыть воду и вырастить на грунте овощи. Сейчас это реально сделать лишь виртуально, в компьютерной игре Surviving Mars.

#5 Чтобы обустроить базу

В самом крайнем случае (если достичь других целей будет нельзя), можно сделать из Марса форпост для будущей экспансии в глубокий космос. На Красной планете удобно заправлять и ремонтировать космические корабли, расположить аппаратуру для дальней связи, разместить спасательные службы.

Факторы риска

#1 Космическая радиация

Специалисты NASA фиксируют резкое усиление потока заряженных частиц из глубокого космоса. Из-за этого астронавты рискуют получить предельную дозу облучения во время полета на Марс и обратно. На поверхности Красной планеты уровень космической радиации еще выше. Марсианское магнитное поле слабее земного и сдержать вредное излучение не может.

Длительное пребывание астронавтов под космическими лучами может привести к ухудшению здоровья и даже смерти. Возможные меры: обустройство радиационных убежищ на борту корабля и под поверхностью Марса, создание искусственного магнитного поля.

#2 Пыль и вирусы

Из-за перепадов давления на Марсе часто возникают пылевые бури, которые представляют опасность для астронавтов и техники. Ученые предупреждают: соединения хрома в марсианской пыли могут воздействовать на человеческий организм, как сильные канцерогены. Приборы может вывести из строя электростатический заряд, который накапливается из-за трения о пылевые частицы.

Еще одна угроза, которую таят грунт и недра Красной планеты — патогенные микроорганизмы, которые там могли выжить. Их атака может вызвать смерть покорителей Марса. Об этом предупреждает британский астробиолог Барри Ди Григорио. Возможные меры: использование пылесосов с излучателем микроволн.

#3 Невесомость и микрогравитация

6 месяцев полета — это полгода в невесомости. За такое время у астронавтов слабеют и уменьшаются мышцы, разрушаются и становятся хрупкими кости. Вместо полноценного длительного восстановления на Марсе путешественников ждет еще одно испытание: слабое притяжение (38% земного) и незаметное магнитное поле (в 800 раз меньше, чем на Земле). Может пострадать нервная система и мышцы. Возможные меры: создание искусственной гравитации и физические тренировки.

#4 Стрессы и конфликты

Эксперименты по имитации полетов показали, что изоляция и пребывание в замкнутом пространстве могут сделать миссию невыполнимой и без воздействия радиации. Эффект усталости друг от друга ведет к вспышкам агрессии и конфликтам. В экстремальных условиях такие проявления чреваты расстройствами психики и техногенными катастрофами. Возможные меры: включение в экипаж психолога, набор стрессоустойчивых астронавтов, поддержание привычного микроклимата в коллективе.

Как заработать на миссии?

#1 Космический туризм

Цена полета в один конец — 200 тысяч долларов. Это при условии, если Маску или его конкурентам удастся снизить затраты на топливо и технику. Сейчас себестоимость доставки астронавта на Марс — 6-10 млрд долларов. При таких расчетах космических туристов выгоднее транспортировать туда-обратно партиями по 50-100. Выгода увеличится, если космотуры станут регулярными, более доступными и безопасными.

#2 Инвестиции в аэрокосмическую промышленность

Акции почти всех производителей космических аппаратов взметнулись вверх, когда началась марсианская гонка. Да и сейчас такая тенденция сохраняется. К примеру, ценные бумаги американской корпорации Lockheed Martin, которая имеет контракты с NASA, 11 апреля к 19.00 по московскому времени на торгах в Нью-Йорке подорожали на 1,4% до 344,2 доллара.

#3 Вложения в энергоресурсы

На Земле сейчас в тренде — электромобили и другие «чистые» авто, а также переход от ископаемых видов топлива на альтернативные (возобновляемые). Из-за этого эксперты прогнозируют постепенное сокращение спроса на нефтепродукты в будущем.

Не умереть с голоду участникам рынка энергоресурсов помогут полеты на Марс. Все просто: космические ракеты-носители пока летают на химическом топливе, которое производят из нефти и ее производных. Всплеск “марсиады” обеспечил стабильный спрос на последние. Значит, сработает ставка тех, кто играет на повышение на рынке нефти.

#4 “Вход” в геологоразведку

Марс может оказаться “золотым” для геологов и всех разработчиков недр. По некоторым данным, кроме упомянутого рения, на Красной планете есть залежи 50 ценных минералов и металлов. Недаром, туда вскоре отправят своего робота-марсохода “старатели” из NASA. Если после этого на Марсе разразится новая “золотая лихорадка”, больше всех заработают те, кто производит буровое оборудование, а также, кто купил их акции.

Резюме . Учитывая все описанное выше, стоит признать: пилотируемый полет на Марс в ближайшие годы возможен. Чисто технически на это способен Маск с его сверхтяжелыми ракетами. Но, судя по всему, он будет оттягивать миссию с астронавтами на борту. Миллиардер прекрасно понимает, что обрекает их на невероятные сложности и даже смерть, если подготовка будет вестись на нынешнем уровне. Его главная надежда — на прорыв в разработках ракетных ускорителей и альтернативных видов топлива.

В NASA будут держать на контроле “марсиаду”, продолжая засылать на Красную планету роботов. Но основные усилия будут сосредоточены на высадке астронавтов на Луне. Остальные участники марсианской гонки будут делать почти то же самое.

Инвесторы, скорее всего, извлекут выгоду из вложений в ракетно-космическую отрасль и геологоразведку. Можно прогнозировать, что некоторые найдут “золотую жилу” в стартапах, которые разрабатывают электронику для дальней связи.

Именно на этих направлениях и стоит сейчас искать “точку входа”. Определяйтесь, время пока терпит. Помните: Марс вас ждет!

Подготовил Станислав Клопот

Расскажите об этом друзьям

Хотите узнать о будущем больше?

Узнайте где деньги будут завтра!

Как современные технологии изменят бизнес? От чего стоит отказываться уже сейчас? Какие бизнес-идеи будут востребованы через 5, 10 и 15 лет? Какие отрасли останутся выгодными и актуальными, а какие умрут?