почему на марсе возможна жизнь
Как будет выглядеть жизнь на Марсе
Основатель космической компании SpaceX Илон Маск считает, что первый человек сможет приземлиться на Марс уже через четыре года. А к 2050 году предприниматель планирует перевести на планету 1 млн человек и организовать колонию. С прогнозами Маска соглашаются и некоторые футурологи, но что ждет людей после того, как они приземлятся на Марс? Как будут выглядеть внеземные дома и чем будут питаться космонавты? Разбираемся по порядку.
Где мы будем жить на Марсе?
Разработчики из NASA одобрили проект архитектурной компании AI SpaceFactory. Архитекторы предлагают строить дома из марсианской земли. Такой подход поможет снизить время и стоимость строительства, поскольку не придется завозить материалы с Земли. Дома при этом будут напоминать огромные вазы или пчелиный улей. Такая форма нужна для смягчения атмосферного давления Марса.
Инженеры собираются строить здания при помощи 3D-печати. Кроме материалов с Марса они планируют использовать базальт и возобновляемый биопластик. [1] Дома будут состоять из внешней оболочки, которая способна защитить здание от сильных ветров, и внутренней отделки, создающей интерьер.
Предполагается, что каждый дом подходит для комфортного проживания четырех человек, но в то же время в них достаточно пространства для марсианских вечеринок. Дом состоит из четырех этажей: первый для влажной обработки скафандра, второй этаж с кухней и два верхних со спальнями и зоной отдыха. Сами спальни напоминают капсулы полузакрытой формы без дверей.
Еще один проект домов разработан архитектурной компанией Zopherus из Арканзаса. Она также предлагает использовать 3D-печать и материалы с Марса. Инженеры собираются выпускать на поверхность робота, похожего на паука. Вначале он автономно перемещается по поверхности и ищет подходящее место для строительство дома, а затем плотно прилегает к земле и начинает строить дом из окружающих материалов.
Проект, правда, разработан не для постоянного проживания, а для космонавтов, прилетевших на Марс с первой миссией. Предполагается, что они проведут в таком здании около года. Дизайн здания получил первое место на конкурсе NASA по проектированию жилья на Марсе. Теоретически такие здания возможно возвести еще до прибытия человека, и они будут ждать своих жильцов столько, сколько потребуется.
Как мы будем дышать на Марсе?
Привлекательность Марса осложняется тем, что воздух там на 96% состоит из углекислого газа. Если не решить вопрос с выработкой пригодного для жизни кислорода, любые идеи о колонизации зайдут в тупик. Один из возможных выходов — цианобактерии. Они поглощают углекислый газ и превращают его в кислород. Цианобактерии действуют по принципу фотосинтеза, но в отличие от растений им не нужен солнечный свет. Ученые обнаружили, что бактерии справляются со своей задачей даже в самых глубоких впадинах океана. [2]
Если перевести цианобактерии на Марс, есть вероятность, что они смогут там прижиться и космонавтам будет чем дышать. Космические агентства и частные компании уже думают о возможной реализации такого проекта.
Если отойти от этой идеи, можно использовать уже испробованный технический способ добычи кислорода. На МКС давно используют электролиз воды. При таком подходе вода расщепляется на кислород и водород. Кислород оставляют для создания пригодной для жизни атмосферы, а водород выбрасывают в космос. Но при колонизации Марса возникнет проблема с водой: ее будет недостаточно для постоянного обеспечения планеты воздухом.
Ученые нашли возможный выход из ситуации. Они обнаружили, что при столкновении углекислого газа с золотой фольгой на высокой скорости атомы кислорода отделяются от углекислого газа. NASA планирует отправить на планету марсоход MOXIE 2020, который проверит, работает ли там подобная система на и возможен ли подобный подход для успешной колонизации этой планеты. [3]
Во что мы будем одеваться?
Для прогулок по Марсу NASA разработала два скафандра нового поколения, способных работать в автономном режиме до восьми часов. [4] Они помогут защитить космонавтов от непригодных для жизни температур и радиации. Дизайнеры проекта обещают, что новые скафандры не будут сковывать движения: в них будет удобно ходить и даже прыгать. Изначально костюмы создавались для высадки человека на Луну, при добавлении небольшого количества модификаций они подойдут и для будущих жителей Марса.
Что мы будем пить на Марсе?
Воду на Марсе можно добывать из почвы. Марсоходы еще до прибытия человека будут изучать почву и выбирать места, благоприятные для поселения. Специальная аппаратура будет нагревать землю до высоких температур. Вода начнет испаряться, ее отделят от почвы и поместят в специальное хранилище.
Уже добытая вода будет уходить в переработку, которая занимает гораздо меньше времени, чем добыча воды по новой. Только вода, непригодная для фильтрации, будет возобновляться через испарения из почвы. Если верить прогнозам, каждый житель Марса сможет использовать до 50 л воды в день, что вполне достаточно для комфортной жизни.
Чем мы будем питаться?
Поверхность Марса не подходит для выращивания растений, поэтому будущим колонизаторам придется прибегнуть к инновационным способам добычи продуктов. Планируется, что первые люди привезут с Земли запас продовольствия на несколько лет вперед. [5] Среди возможных продуктов — водоросли и насекомые, поскольку они быстро размножаются и для их возобновления не нужна почва.
В дальнейшем производство продуктов питание переместится в специально оборудованные помещения с искусственным светом. Питательные вещества для растений будут получать из отходов, либо приводить с Земли. Людей, прилетающих на Марс, обучат работе с тепличным оборудованием Марса, и каждый желающий сможет построить свой персональный огород.
Среди других возможных вариантов — 3D-печать пищевых продуктов. На Марс будет сложно завести животных, и колонизаторы рискуют остаться без мясных продуктов. Потенциальное создание искусственного мяса поможет решить эту проблему и одновременно обеспечить более гуманный способ производства продукта.
Жизнь на Марсе: как последние открытия приближают нас к переезду на Красную планету и сколько это займет времени
Четвертая планета Солнечной системы в два раза меньше Земли по радиусу, зато по площади равна всем земным континентам, вместе взятым (благо там нет океанов), плюс в 2008 году исследовательский зонд NASA обнаружил там воду (в виде льда). Неудивительно, что возникает соблазн заселить планету, и буквально в июле 2019 года ракетные двигатели для полета туда впервые смогли поднять в воздух Starhopper, прототип, который через несколько лет превратится в Starship — ракету и корабль, созданные специально для полетов к Марсу. Благодаря полной многоразовости Starship (более ста использований) стоимость полетов до Марса должна будет резко упасть.
Ученые довольно упорно бьются над этой проблемой, и вот недавно, летом 2019 года, был представлен необычный способ сделать Красную планету обитаемой — для начала, хотя бы частично. Оказалось, что прозрачный купол из экзотического гелевого материала толщиной всего пару сантиметров так сильно согревает земную имитацию марсианского грунта при скудном местном освещении, что тот способен поддерживать растительную жизнь без дополнительного подогрева. И это настоящая сенсация. Рассказываем, что вообще можно сделать для того, чтобы через энное количество лет люди гуляли по марсианским полям и любовались сразу двумя лунами.
Купола из аэрогеля: парники 80-го уровня, открытые учеными месяц назад
Обратимся сразу к самому свежему открытию. В июле 2019 года группа ученых провела простые лабораторные эксперименты, в ходе которых поместили аналог марсианского грунта в камеру с разреженной атмосферой и марсианской температурой. Затем на купола светили лампами, дающими 150 ватт энергии на квадратный метр — ровно столько, сколько Солнце в среднем дает поверхности Марса.
Выяснилось удивительное: без малейшего внешнего подогрева поверхность марсианского грунта, накрытая сверху гелевым куполом, прогрелась чуть выше нуля градусов. Купол толщиной всего два сантиметра хорошо пропускает видимый свет, нагревая им почву, но очень плохо пропускает ультрафиолет, инфракрасное излучение и тепло. Сырья для его производства (обычный песок) на Марсе, как и на Земле, более чем достаточно.
Подогрев грунта на 65 градусов простым прозрачным куполом выглядит чудом, ведь снизу у грунта особой теплоизоляции нет и часть тепла все же уходит в стороны. То есть это как накрыть промерзшую землю хитро устроенной клеенкой — а дальше все происходит само. Но никакого особого чуда здесь нет. Аэрогели были открыты в 1931 году, и, по сути, это обычный спиртовой гель, из которого нагревом испарили весь спирт, оставив сеть наполненных воздухом каналов. Его теплоизоляционные свойства при одинаковой толщине до 7,5 раза выше, чем у пенопласта или минваты, при этом он практически прозрачен. Условное жилище из него и на Земле, будучи полностью прозрачным, не требовало бы отопления, кроме как во время долгой полярной ночи.
Маск прав: Марс действительно можно побомбить — и возможно, с пользой (но не факт)
Наиболее радикальный путь решения проблемы, как это часто бывает, предложил Илон Маск: разбомбить полюса Марса термоядерными бомбами. Взрывы должны испарить углекислый газ, который составляет большую часть льда полярных шапок этой планеты. СО2 создаст парниковый эффект, то есть от ядерных бомбардировок на четвертой планете потеплеет всерьез и надолго.
Правда, в 2018 году исследование, проспонсированное NASA, выдвинуло совсем другую точку зрения: полюса бомбить бесполезно. И вообще, всего углекислого газа Марса не хватит, чтобы создать атмосферу достаточно плотную для серьезного потепления. По расчетам «насовской» научной группы, растопив полярные шапки из углекислого газа, давление там можно поднять лишь в 2,5 раза. Теплее станет, но это все еще антарктические температуры — и атмосфера в 60 раз разреженнее нашей. Авторы работы прямо упомянули человека, чью точку зрения они критикуют: Илон Маск. Но его это, кажется, нимало не смутило.
Еще на Марсе можно найти каньон длиной в тысячи километров — и поселиться в нем
Марс обладает очень необычными деталями рельефа, которых на Земле нет. Одна из них — система каньонов Долины Маринер длиной 4 тысячи километров, длиннейшая из известных в Солнечной системе. Ее ширина — до 200 километров, а глубина до 7 километров. Это означает, что на дне каньонов атмосферное давление выше в полтора раза и там заметно теплее и влажнее, чем на остальной планете. Именно над частью Долин Маринер космические аппараты фотографируют настоящие туманы из водяного пара (на фото ниже), а на склонах других участков — темные следы потоков на песке, и потоки эти подозрительно похожи на водные.
Долины Маринер не везде широки — где-то их ширина составляет всего несколько километров. Такие места уже давно предлагают перекрыть куполом из стекла, считая, что и этого будет достаточно для удержания тепла и формирования локальной высокой температуры. Купол из аэрогеля над таким районом, располагающим водой, может привести к формированию локального сравнительно теплого климата со своими осадками и водой. Такие места могут застраиваться постепенно, и чем больше будет площадь, накрытая стыкующимися куполами, тем выше будет средняя температура (меньше теплопотери через стенки). Так что на самом деле такое постепенное, «ползучее» терраформирование может занять очень большую территорию планеты.
Что не так с расчетами NASA и почему инакомыслящие ученые уже устроились в SpaceX?
Есть и более простой путь к глобальному нагреву Марса до земных температур. Как отмечает другая группа ученых, мы уже испробовали этот метод на Земле, сами того не желая — выбрасывая по 37 миллиардов тонн углекислого газа в ее атмосферу и постепенно повышая температуру на планете. Путь этот — парниковые газы.
Вдобавок элегаз очень живуч — время его жизни в атмосфере от 800 до 3200 лет в зависимости от внешних условий. Это значит, что можно не беспокоиться о его распаде в марсианской атмосфере: единожды произведенный, он останется там очень надолго. Кроме того, газ безвреден для человека и всех живых организмов. По факту, на Марсе он скорее полезен, поскольку перехватывает УФ-лучи не хуже озона, которого там пока нет.
По расчетам, примерно за 100 лет закачка суперпарниковых газов такого типа может поднять температуры на планете на десятки градусов.
Важная особенность такого сверхмощного парникового эффекта: после разогрева марсианского грунта связанный в нем СО2 должен высвободиться в атмосферу, дополнительно усилив нагрев планеты.
Когда на самом деле Марс станет похож на Землю?
Хотя элегаз действительно может преобразовать всю планету, надо четко понимать, что это не случится завтра. По расчетам, для этого нужно тратить миллиарды киловатт-часов в год — и тратить их на Марсе, делая из богатого фтором и серой грунта тот же элегаз. То есть желающим терраформировать придется построить на планете целую АЭС на 500 мегаватт, автоматизированные производства, постоянно выпускающие элегаз в атмосферу. Процесс этот даст ощутимые результаты через сотню лет работы. Ну или несколько быстрее при очень больших вложениях в создание заводов.
Все это время людям, обеспечивающим их деятельность и изучающим Марс, надо будет где-то жить. Очевидно, что лучшим решением для локального преобразования планеты в местах их расселения будут аэрогелевые купола. То есть по необходимости терраформирование будет идти сразу двумя путями: локальным — для текущих колонистов с помощью куполов — и глобальным — для планеты в целом.
Кто уже может жить на Марсе — и почему это важно
Яблони на Красной планете в ближайшем будущем не зацветут, но растительность в открытом грунте на самом деле может прийти туда раньше, чем мы думаем.
Еще в 2012 году Немецкое аэрокосмическое агентство провело эксперимент с арктическим лишайником ксантория элегантная (Хanthoria elegans). Его держали при давлении в 150 раз ниже земного — без кислорода, при марсианских температурах. Несмотря на чуждость среды лишайник не только выжил, но и не потерял способность успешно фотосинтезировать (в периоды, имитирующие светлое время суток).
Это значит, что в ряде регионов Марса — тех же Долинах Маринер — такие организмы в экваториальной зоне могут жить уже сегодня. А после начала выработки на Марсе элегаза подходящая для них территория начнет быстро расширяться. Как и другие лишайники, ксантория элегантная при фотосинтезе вырабатывает кислород. Собственно, именно выход лишайников на земную сушу около 1,2 миллиарда лет назад (за 0,7 миллиарда лет до высших растений) и позволил земной атмосфере резко поднять содержание кислорода до уровня сегодняшнего земного высокогорья. Скорее всего, на Марсе лишайникам предстоит та же функция — подготовить атмосферу к тому, чтобы в ней было проще жить более сложным существам.
Жизнь на Марсе – существовала ли она когда-либо или возможна в будущем?
Ученые на протяжении вот уже нескольких веков размышляют о том, а возможна ли жизнь на Марсе, ведь эта планета довольно близко расположена к Земле и во многом на нее похожа. Ряд ученых считает, что жизнь на планете Марс более чем возможна. Кроме того, она существовала и существует сейчас. Остальные же выдвигают теорию, что наш сосед не пригоден для жизни, так как на планете нет кислорода. Мы собрали многочисленные доводы за и против, о которых речь пойдет ниже.
Была ли жизнь на Марсе?
Вопрос, который интересует, пожалуй, каждого второго, кто хоть раз задумывался о нашей Вселенной: «А была ли жизнь на Марсе?» или: «А если жизнь и была, когда исчезла?».
Следы существования жизни на Марсе необходимо искать в цвете этого космического тела. Многие, наверняка, слышали, что нашего соседа называют «Красной планетой». Еще в период холодной войны были сделаны снимки поверхности – она представляла собой красный песок, который является ничем другим, как ржавчиной.
Кто немного разбирается в химии должен сразу прийти к мысли, что ржавчина – это продукт контакта железа, кислорода и влаги. Железо окисляется и разрушается, в результате чего появляется всем знакомая ржавчина.
На данный момент процент кислорода в атмосфере Марса составляет ничтожных 0,1%. Исследования доказали, что при таком малом проценте O2 реакция, которая бы превратила железо в ржавчину, произойти по факту не могла. Отсюда следует вывод, что в прошлом в атмосфере Марса кислорода было значительно больше.
А если на Красной планете раньше было кислорода не меньше, нежели на Земле, то микробы, бактерии и растения на Марсе могли существовать. Вполне возможно, что животные также обитали на планете и отсутствие их останков не говорит о неправдивости данной теории, ведь за миллионы лет они могли просто разрушиться.
Марсианские организмы, если они и существовали в прошлом, не могли жить без воды. Исследования NASA доказали, что в прошлом на планете было очень много воды. Но что же с ней случилось?
Как и Земля, Красная планета переживала так называемый Ледниковый период, и вся вода на поверхности превратилась в лед. Тогда почему же мы не наблюдаем этот самый лед? Как уже говорилось, поверхность космического тела покрыта толстым слоем ржавчины, которая скрывает замершие реки и моря. Проблема космического тела в том, что потепление на нем проходит значительно медленнее, нежели на нашей планете.
Кроме того, наличие ныне такого количества ржавчины говорит также о том, что раньше на планете была растительность – причем достаточно буйная. В Антарктиде не так давно был найдет метеорит, прилетевший с Марса. В нем обнаружили следы бактерий, которые в далеком прошлом могли эволюционировать в пышные леса.
В 2018 году ученые также совершили настоящее открытие – на Марсе нашли гигантскую зону жизни, которой уже несколько миллиардов лет. Очень давно в этой области существовала целая экосистема микроорганизмов.
Какой она была раньше?
Мы уже пришли к тому, что Марс был обитаем, но как выглядела эта жизнь? О существовании цивилизации инопланетян (пришельцев) на Марсе можно сразу забыть – большинство авторитетных ученых отвергают эту теорию.
А вот существование неразумной формы жизни доказывается информацией, приведенной несколько выше. К неразумной следует относить:
• бактерии и другие микроорганизмы;
• грибы;
• растения;
• примитивные животные.
Как минимум, о существовании первых и третьих доказывает только наличие огромного слоя ржавчины на поверхности планеты. Останков животных найдено не было, что не удивительно из-за суровой среды атмосферы.
Природа Марса была представлена растениями, которые могли миллионами лет поддерживать наличие высокого процента кислорода в атмосфере планеты, который был необходим для появления огромного скопления красной пыли.
Возможна ли там жизнь?
Более остро стоит вопрос: «Возможна ли жизнь на Марсе сейчас?». Ответить на него гораздо сложнее. Науке точно неизвестно есть ли жизнь на Красной планете, но и исключать ее существование нельзя. Ученые десятилетиями проводили различные эксперименты с целью доказать, что даже с таким низким содержанием кислорода некоторые одноклеточные организмы и бактерии способны не только выживать, но и продолжать размножаться.
Огромное открытие было совершено в не таком уж и далеком 2012 году. Ученые провели эксперимент на лишайниках и водорослях, которые прекрасно чувствуют себя в атмосфере Земли. При помощи специального оборудования была создана среда, приближенная к среде Красной планеты. К удивлению большинства, лишайники не просто смогли продержаться довольно долгое время – они начали развиваться и размножаться. Конечно, процесс шел очень медленно, но сам факт оставался фактом. Следовательно, там можно жить. Пока с этим испытанием справятся только лишайники и водоросли, и то в небольших пещерах, которые защищены от воздействия ультрафиолета. И все же ответа на вопрос: «Существует ли жизни на Марсе?» так и не был получен в 2012 году.
Марсиане существуют?
Существует ли жизнь на Марсе в виде гуманоидных существ, которых в популярной культуре просто называют марсианами или НЛО. Сторонников присутствия в нашей Солнечной системе пришельцев более чем достаточно, но на деле за всю историю наблюдения доказательств факта существования гуманоидных существ, а тем более разумных, не было обнаружено.
Несмотря на то, что ученые допустили вероятность существования жизни на Марсе, большинство авторитетных исследований говорит, что она ограничена немногочисленными бактериями и другими микроорганизмами. Жители Марса скорее представлены молекулами, нежели многоклеточными организмами.
Сторонники теории заговора полагают, что правительство скрывает от большей части населения Земли тот факт, что контакт с НЛО был установлен давно. Согласно одной из теорий, на территории США, а именно в военной базе, которая называется «Зона 51» упал космический аппарат, конечно же, неземного происхождения. Военные и ученые нашли выживших пришельцев и сейчас ставят над ними опыты. Правительство США отвергает подобные заявления, называя их просто смешными. В «Зоне 51» действительно проводятся секретные эксперименты, но к ним относятся испытания новых летательных аппаратов, в том числе и военного предназначения.
Многочисленные снимки Красной планеты также говорят о том, что никаких построек не поверхности нет – городов на Марсе не найдено. Но поклонники теории заходят дальше, говоря о существовании подземных городов, которые защищены от опасных песчаных бурь и убийственного воздействия ультрафиолетовых лучей.
Ученые не отрицают утверждения, что люди – это далеко не единственная развитая цивилизация во Вселенной. Однако в рамках Солнечной системы – единственная.
Живут ли там бактерии?
Если кто и живет на Марсе, то это бактерии. Доказательства возможности наличия жизни на Марсе уже были доказаны выше – лишайники продолжают размножаться в условиях неблагоприятной атмосферы Красной планеты.
Ученые полагают, что если колонизация Марса и начнется, то первыми ее жителями станут бактерии земного происхождения. О факте существования примитивной жизни, как уже говорилось выше, являются образцы, найденные в метеорите, который попал на нашу планету с Красной планеты. И хотя этим образцам уже миллионы лет, и с момента падения атмосфера космического тела изменилась, нельзя исключать факт, что с минимальным наличием кислорода на планете не может существовать жизнь.
Кроме того, исследования 2012 года подтвердили, что даже земные формы жизни способны выживать. Тогда почему такого же не могут показать местные представители флоры?
Колонизация Марса
Колонизация или колонизирование Марса по мнению многих ученых – вполне осуществимый процесс. Наряду с Луной, Красная планета является наиболее вероятным кандидатом на то, что именно здесь будут основаны первые поселения человека за пределами Земли. О том, как мы будем жить на Марсе говорят не только ученые, но и многочисленные писатели-фантасты.
Природные ресурсы на Красной планете более чем богаты – залежей полезных ископаемых хватит человечеству на сотни лет вперед. Переселение на Марс, как говорит известный изобретатель Илон Маск, станет для человечества вынужденной мерой, так как наша родная планета скоро истощит свои ресурсы и сделает жизнь людей непригодной. Тогда отпадает вопрос, а зачем вообще колонизировать Марс. Кроме того, вода на Марсе оказалась вполне пригодной для жизни – главное научиться ее добывать.
Маск – не единственный, кто считает, что у человечества нет будущего на Земле – оно находится на соседних космических телах. Колонизация Марса по плану SpaceX, согласно заявлению того же Маска, состоится не раньше 2026 года, когда с Земли отправится первая группа колонистов. Стоит отметить, что программа SpaceX Илона Маска по колонизации Марса является наиболее вероятным вариантом из всех ныне возможных. Уже менее чем через десять лет люди могут стать первыми разумными живыми существами на Марсе.
Выжить на Марсе, используя современные технологии, невозможно. Но еще несколько лет и ситуация может в корне перевернуться. А будет ли возможным жить на Красной планете без скафандра? Поскольку процентное соотношение кислорода к другим газам в атмосфере слишком низкое, человек просто не сможет дышать. Для преодоления этой проблемы человеку придется создать искусственную атмосферу.
Озеленение Марса – еще один из вариантов, который сможет гарантировать достаточное процентное соотношение кислорода.
Среди ведущих ученых также хватает тех, кто утверждает, что колонизация Марса – это неосуществимая цель на ближайшие десятилетия. Они не видят, как мы будем жить на Красной планете в условиях регулярных и невероятно опасных песчаных бурь. Кроме того, почему еще нельзя жить на Марсе?
Варианты колонизации
На данный момент существует два варианта покорения Марса. Один из них, вероятно, начнется в 2024 году – колонизация согласно программе One Mars. Космические корабли, согласно частному проекту, разрабатывают в Нидерландах. Наше покорение Красной планеты начнется с экспедиции всего четырех человек. Жизнь на Марсе для первых колонистов будет жестокой. Несмотря на это, количество желающих первыми создать поселение на Красной планете огромно. Подать заявку на колонизацию можно прямо в сети интернет, обязательно записав на видео свою речь на тему: «Почему именно я должен полететь на Марс?».
Наибольшей популярности набрал проект уже упоминаемого выше американского изобретателя Илона Маска, который получил название SpaceX. Согласно планам Маска, человек попадет на поверхность Красной планеты уже в 2026 году. В группе будут находится от четырех до восьми человек, которым предстоит заложить основы для первой колонии вне Земли. К 2060 году на планете люди смогут покорить едва ли не всю планету.
Стать участниками экспедиции без проблем смогут миллиардеры, которые построят первые пентахаусы на Марсе. Ценными членами экспедиций также будут:
• доктора;
• ученые;
• инженеры;
• механики и так далее.