Планы на марс кратко

Обновлено: 07.07.2024

Сразу три космических аппарата из разных стран отправились к Марсу этим летом. Их могло бы быть четыре, но пандемия внесла свои коррективы. Разбираемся, почему возник такой ажиотаж и что случилось с совместным проектом .

Экспедиции на Марс: краткая хронология

За всю историю изучения Марса люди пытались достичь поверхности Красной планеты несколько десятков раз. Большинство аппаратов не смогли добраться до цели или быстро теряли связь с Землей.

Вскоре к марсианской гонке подключились США. Первую попытку американцы осуществили в 1964 году. Пуск прошел успешно, но в район Марса станция Mariner‑3 не попала. Вторая попытка оказалась более удачной: станция Mariner‑4 пролетела в 9 920 километрах от Красной планеты и передала на Землю 22 крупных плана его поверхности. В 1969 году станции Mariner-6 и Mariner-7 измерили температуру поверхности и атмосферы Марса, произвели анализ молекулярного состава поверхности и давления атмосферы и передали около 200 изображений.

Всего 19701980 годах специалистам удалось получить несколько десятков тысяч снимков Марса.

Марсоходы новый этап изучения Красной планеты

В 1996 году США отправили на Марс аппарат Mars Pathfinder. Кроме научного оборудования и систем связи на борту спускаемого модуля находился небольшой марсоход Sojourner. Он проработал всего три месяца, после чего принялся отправлять на Землю послания, не поддававшиеся расшифровке. Реанимировать его не удалось.

Самыми известными марсоходами стали запущенные уже в XXI веке Opportunity и Curiosity.

6 августа 2012 года к Opportunity присоединился его коллега Curiosity. Он приземлился в районе кратера Гейла. Основная миссия марсохода была рассчитана на один марсианский год или 687 земных суток, но Curiosity до сих пор продолжает свою работу, несмотря на повреждение колеса.

На лето 2020 года было запланировано сразу четыре миссии к Марсу. Все дело в том, что раз в два года Земля и Марс сближаются. Этот период называется марсианское стартовое окно, и именно в это время обычно стартуют исследовательские миссии. И на этот раз первыми стали Объединенные Арабские Эмираты.

Собственное космическое агентство в ОАЭ появилось совсем недавно в 2014 году. За 6 лет местные специалисты при поддержке американских коллег создали аппарат, который уже 20 июля 2020 года стартовал к Марсу с помощью японской ракеты-носителя H-IIA с космодрома Танэгасима.

Ожидается, что аппарат приземлится на равнину Хриса, поблизости от мест работы аппаратов Viking 1 и Pathfinder, или на равнину Исиды, между Viking 2 и Curiosity. Марсоход будет проводить минералогические, метеорологические и геофизические наблюдения. Кроме того, ему предстоит отработать технологии для намеченной на 2030 годы миссии по доставке образцов марсианского грунта.

У Perseverance большой набор различных спектрометров, с помощью которых он будет определять состав почвы или камней, попадающихся на пути. Еще у него есть радар, разработанный Норвежским центром оборонных исследований. С его помощью марсоход сможет находить возможные полости или каверны, а также включения льда в грунт.

Еще одна новинка дрон вертолетного типа Ingenuity. Большую часть времени он будет находиться на марсоходе, а в случае необходимости сможет ненадолго взлетать с него для разведки.

Perseverance предстоит начать важную миссию по доставке марсианского грунта на землю. Аппарат будет собирать образцы в специальные герметичные капсулы, а в конце работы сложит их в кратере Езеро.

На 2026 год запланирована двойная совместная миссия NASA и ESA. Сначала посадочная платформа выгрузит небольшой марсоход, который положит собранные образцы в твердотопливную ракету. На околоземной орбите она встретится со специальной орбитальной станцией, которая стартует в том же году. Образцы переложат в стерильную камеру на станции, после чего она отправится на Землю. Если процесс пройдет успешно, к 2031 году ученые получат образцы марсианского грунта и камней.

Что случилось с миссией

Посадочный модуль должен был опуститься на плато Меридиана, замедлившись при помощи аэродинамического торможения, парашюта и специальных ракетных двигателей. Первые две стадии прошли по плану, а вот с двигателями произошла наладка: всего через три секунды они перестали работать. В итоге Schiaparelli упал с высоты около 3 км и разбился.

Из-за пандемии плотная совместная работа специалистов из разных стран стала почти невозможной. В марте миссию решили отложить. Запуск должен состояться летом 2022 года.

Программы NASA

Перед отправкой людей на Марс NASA планирует запустить еще несколько беспилотных космических миссий. Первой среди них будет InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), запуск которой в рамках программы Discovery намечен на 2018 год. Задача миссии будет заключаться в доставке на Марс исследовательского посадочного модуля для изучения внутреннего строения и состава Красной планеты.

Миссия ЭкзоМарс: часть вторая

После неудачной посадки модуля в рамках первой части космической миссии ЭкзоМарс ранее в этом году, Европейское космическое агентство (ЕКА) не растеряло желания для реализации второй части этой программы. В 2020 году ЕКА собирается посадить на Марс новый марсоход, оснащенный буром и различными научными инструментами, которые помогут ученым выяснить строение Красной планеты, а также провести экзобиологический и геохимический анализы.

Марсианская колония SpaceX

С самого момента основания компании SpaceX в 2002 году ее исполнительный директор Илон Маск выразил желание: в течение ближайших 50-100 лет превратить человечество в межпланетный вид и построить колонию на Марсе.

Для реализации этой идеи компания в настоящий момент занимается созданием ракеты-носителя Interplanetary Transport System (ITS) – космического корабля, способного поднять и доставить на Красную планету первых колонистов. Идея на первый взгляд может показаться чересчур амбициозной. Так оно и есть. Однако, к счастью, желание компании не ограничивается лишь одним желанием. SpaceX не сидит сложа руки и проводит активную подготовку к своей первой беспилотной миссии на Марс в 2018 году, с перспективой первой пилотируемой миссии в 2025 году.

Проект Mars One заморожен?

SpaceX является не единственной частной аэрокосмической компанией, желающей построить колонию на Марсе. Нидерландская некоммерческая организация Mars One хочет стать первой в мире компанией, установившей первую постоянную марсианскую колонию на Красной планете.

Принять участие решила Boeing

Совсем недавно свой интерес присоединиться к космической гонке за Марс выразила американская корпорация Boeing. Ветеран самолето- и ракетостроения собирается побить новичка SpaceX в программе по освоению Красной планеты и в настоящий момент ведет сотрудничество с аэрокосмическим агентством NASA над программой по доставке астронавтов на борт Международной космической станции.

Несмотря на отсутствие со стороны Boeing каких-то конкретных деталей, касающихся миссии на Марс, многие запомнили слова ее исполнительного директора Дэнниса Муленберга:

Россия вне игры. Пока

В 1962 году СССР впервые запустил летательный аппарат к Марсу, а сегодня Илон Маск уже тестирует ракету для полетов с экипажем. Какой путь мы прошли за эти 60 лет и почему все еще не живем на Марсе?

Первые марсианские программы

Программы СССР

Существует несколько биомаркеров, по которым можно определить, есть ли потенциально на планете жизнь или нет. Это кислород, озон, метан, вода и углекислый газ. Если планета похожа на Землю по массе и радиусу и находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от Солнца, что вода может оставаться в жидком виде, а в ее атмосфере присутствуют и взаимодействуют друг с другом пять биомаркеров, то вероятность наличия жизни (в настоящем или в прошлом) очень высока.

Современные миссии

На сегодняшний день на орбите Марса работают несколько орбитальных аппаратов, которые изучают атмосферу и геологическое строение планеты.

Mars Odyssey (США);
Trace Gas Orbiter (Европейское космическое агентство, совместно с Россией);
Mars Orbiter Mission (Индия);
MAVEN-1 (США);
MRO (США);
Mars Express (Европейское космическое агентство).

Летом 2020-го на Марс отправились сразу несколько миссий из разных стран: США, Китая и ОАЭ.

На Марсе с 2012 года проводит исследования еще один марсоход — Curiosity. Он уже обнаружил серу, азот, водород, кислород, фосфор и углерод, определил примерный состав почвы в районе залива Йеллоунайф, конца древней речной системы или дна озера. В этом регионе устройство проанализировало состав найденного глинистого материала, и выяснило, что он является результатом реакции пресной воды и магматических материалов. Одним словом, Curiosity доказал, что на Марсе могла быть жизнь.

Первая частная марсианская миссия

Система состоит из возвращаемой ракеты-носителя, самого космического корабля и танкера для дозаправки на орбите Земли. После запуска многоразовой ракеты с космическим кораблем с людьми и грузом на орбиту, ракета возвратится обратно на Землю за топливом, которое затем доставит обратно на корабль. Такая процедура будет проделана несколько раз, пока на корабле не будет достаточно топлива.

По мнению Маска, для колонизации нужен 1 млн добровольцев. Изначально планировалось, что одна ракета в течение нескольких десятков лет доставит на Марс необходимое количество людей. Но в 2020 году планы изменились: теперь Маск планирует построить 1 тыс. ракет. По плану предпринимателя, они и займутся доставкой колонизаторов и груза.

В одной ракете помещается 100 человек и 100 т груза. План по заселению Марса Маск планирует реализовать к 2050 году. Добровольцы, по словам главы SpaceX, должны быть готовы умереть, потому что эта миссия крайне опасна.

Стоимость отправки одного человека составляет $10 млрд. Маск понимает, что это очень дорого, поэтому стоимость билета будет $200 тыс. В феврале 2021-го SpaceX привлекла $850 млн в результате долевого финансирования. Месяцем ранее, став ненадолго самым богатым человеком планеты, бизнесмен сказал, что продает все свое имущество, чтобы иметь больше средств для реализации проекта.

Лететь планируется на ракетах Starship, двигатель для которой был успешно протестирован в июле 2019 года. Следом начались испытания самого аппарата. Все попытки были неудачными. Ракеты взрывались или разбивались. 4 марта 2021 года прошли очередные испытания. Аппарат смог подняться на высоту 10 км и вернуться на посадочную стойку. Через несколько минут он взорвался.

Почему так сложно долететь до Марса?

Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?

NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.

В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.

Марс предлагает крайне некомфортные условия для жизни. У него слабая атмосфера, нет защиты от космических лучей и отсутствует воздух. Но у него есть и много общего с нашей Землей: наклон оси, структура, состав и даже небольшое количество воды. Это означает не только то, что ранее на планете была жизнь, но и то, что у нас есть шанс колонизировать Марс. Вот только понадобится огромное количество ресурсов и времени! Как выглядит план колонизации Марса?

Проблем много. Начнем с тонкого слоя марсианской атмосферы, состав которой представлен углекислым газом (96%), аргоном (1.93%) и азотом (1.89%).

Художественное представление трансформированного Марса

Колебания атмосферного давления охватывают 0.4-0.87 кПа, что приравнивается к 1% на уровне земного моря. Все это приводит к тому, что мы сталкиваемся с холодной обстановкой, где температура способна падать к -63°C.

На Марсе нет защиты от опасного космического излучения, поэтому доза составляет 0.63 мЗв в день (1/5 от количества, которое мы получаем на Земле за год). Поэтому придется нагреть планету, создать атмосферный слой и изменить состав.

Колонизация Марса в художественной литературе

В 2011 году возникла японская манга от Ю Сасуга и Кеничи Тачибана, где отображены современные попытки трансформировать Красную планету. А в 2012 году появился рассказ от Кима Робинсона, где говорится о колонизации всей Солнечной системы.

Рассматриваемые методы колонизации Марса

За последние десятилетия возникало множество предложений о способах создания колоний на Марсе. В 1964 году Дандридж Коул выступал за активацию парникового эффекта – доставка аммиачных льдов на поверхность планеты. Это мощный парниковый газ, поэтому должен загустить атмосферу и повысить температуру Красной планеты.

Ученым удалось вывести скорость потери воды через измерение соотношения воды в сегодняшнем состоянии и моделями 4.3 млрд. лет назад

Еще один вариант – уменьшение альбедо, где марсианскую поверхность покроют темным материалом, чтобы сократить поглощение звездных лучей. Эту идею поддерживал Карл Саган. В 1973 году он даже предложил два сценария для этого: доставка низколегированного материала и посадку темных растений на полярных территориях, чтобы расплавить ледяные шапки.

В 1982 году Кристофер Маккей написал статью о концепции саморегулируемой марсианской биосферы. В 1984 году Д. Лавлок и М. Албаби предложили импортировать хлорфторуглероды, чтобы создать глобальное потепление.

Художественная интерпретация возможных растений, согревающих Красную планету

В 1993 году Роберт Зубрин и Кристофер Маккей предложили разместить орбитальные зеркала, которые бы увеличили нагрев. Если расположить их возле полюсов, то можно было бы расплавить ледяные запасы. Также они голосовали за использование астероидов, которые при ударах накаляют атмосферу.

В 2001 году поступила рекомендация о применении фтора, который в качестве парникового газа в 1000 раз эффективнее СО₂. Причем эти материалы можно добывать на Красной планете, а значит можно обойтись без земных поставок. Нижний рисунок демонстрирует концентрацию метана на Марсе.

Исследователи НАСА отметили колебания метановой концентрации в атмосфере. Это говорит о том, что он все время пребывает и убывает

Также предлагали доставлять метан и прочие углеводороды из внешней системы. Их много на Титане. Есть идеи по созданию закрытых биодомов, где будут использовать кислородосодержащие цианобактерии и водоросли, посаженные в марсианскую почву. В 2014 году проводили первые испытания и ученые продолжают развивать концепцию. Такие конструкции способны создать определенные кислородные запасы.

Потенциальные преимущества колонизации Марса

Начнем с того, что колонизация Марса - вызов всему человечеству, которое снова попытается посетить совершенно чужой мир. Но причина создания человеческой колонии заключается не только в научном азарте и человеческом эго. Дело в том, что наша планета Земля не бессмертна. Случайный сбой орбитального пути у астероида и нам конец. А в перспективе также расширение Солнца до состояния красного гиганта, который поглотит нас или поджарит. Не будем забывать о риске глобального потепления, перенаселения и эпидемии. Согласитесь, разумно подготовить себе путь к отступлению.

Тем более, Марс – выгодный вариант. Это планета земного типа, расположенная в пределах зоны обитаемости. Роверы и зонды подтвердили наличие воды, а также ее обилие в прошлом.

Проект Nomad, призванная преобразить Красную планету

Нам удалось познакомиться с марсианским прошлым. Оказывается, 4 млрд. лет назад на поверхности была вода, а атмосферный слой был намного плотнее. Но планета потеряла это из-за серьезного удара или стремительного падения температуры во внутренней части.

Среди причин также называют необходимость расширения источников добычи ресурсов. Марс располагает изобилием льда и минералов. К тому же колония станет промежуточным пунктом между нами и поясом астероидов.

Проблемы при колонизации Марса

Да, нам придется крайне нелегко. Начнем с того, что трансформация требует использования огромного количества ресурсов, как человеческих, так и технологических. Есть также риск, что любое наше вмешательство пойдет не по сценарию. К тому же на это уйдут не годы и не десятилетия. Речь ведь идет не о простом создании защитных укрытий, а изменении атмосферного состава, создании водяного покрова и т.д.

Художественное видение марсианской трансформации

Мы точно не знаем, сколько земных организмов потребуется и смогут ли они адаптировать к новым условиям, чтобы создать свою экологию. Формирование атмосферы с кислородом и озоном возможно за счет фотосинтезирующих организмов. Но на это уйдут миллионы лет!

Но сроки можно сократить, если вывести специальную разновидность бактерий, которая уже приспособлена к экстремальным условиям Красной планеты. Но даже тогда счет идет на века и тысячелетия.

Художественная интерпретация пилотируемой марсианской миссии НАСА

Есть также нехватка в инфраструктуре. Мы говорим об аппаратах, способных добывать необходимые материалы на чужих планетах и спутниках. Это значит, что их полеты должны осуществляться в приемлемых для нас временных рамках. Современные двигатели не соответствуют этим задачам.

У Новых Горизонтов ушло 11 лет для прибытия к Плутону. Ионный двигатель Рассвета доставил аппарат к Веста (в поясе астероидов) за 4 года. Но это совершенно не практично, ведь мы собираемся отправлять их туда-обратно, как конвейер по доставке.

Есть также другой момент. Мы не знаем, есть ли на планете живые организмы, поэтому наша трансформация нарушит их естественную среду. В итоге, мы просто станем виновниками геноцида.

Читайте также: