"Процесс научных открытий — это, в сущности, непрерывное бегство от чудес"

Альберт Эйнштейн

Наиболее пригодная для колонизации планета в Солнечной системе - Марс- Красная планета, на которой миллиарды лет назад процветала жизнь, и были океаны и реки. Сегодня Марс - это промерзшая безжизненная пустыня. Древние китайские астрономы называли планету «Огненной звездой».

Марс имеет два спутника Фобос и Деймос, которые намного меньше Луны и поэтому так же, как и астероиды, обладают очень слабым гравитационным полем. Спутники слишком малы для стабилизации вращения Марса, врезультате Марс начинает медленно вступать в «эпоху нестабильности». Астрономы считают, что в прошлом Красная планета, возможно, переворачивалась (отклонялась от своей оси на 45 градусов), и может снова перевернуться в будущем.

В ходе многочисленных миссий автоматических межпланетных станций, доставивших к Марсу искусственные спутники, посадочные модули и марсоходы, Марс стал самой изученной планетой. В настоящее время на поверхности планеты работает марсоход «Opportunity», на орбите – три автоматические межпланетные станции. В марте 2010 года потерян контакт с марсоходом «Spirit», миссия завершена.

Существуют предположения учёных, что на ранних этапах истории Марса, 3,8 - 3,5 млрд. лет назад, климат на планете был более тёплым и влажным, а северное полушарие было океаном. Построив «климатическую модель» Марса, в которой юг планеты занимал один суперконтинент, а выше 30 градусов северной широты начинался океан, учёные провели расчёты температурных режимов планеты. Результаты расчётов показали, что средние температуры на экваторе Марса составляли около 5-10 градусов Цельсия, то есть здесь могла существовать жидкая вода. Разница в температуре между экватором и полюсами превышала 20 градусов, т.е. выше 30 градусов северной широты вода большую часть времени находилась в замёрзшем состоянии. Возможно, миллиарды лет назад на Марсе существовал ледяной океан? 

ИсследованияМарса при помощи спускаемых аппаратов подтвердили гипотезы учёных о существовании на планете органической жизни. Признаки присутствия воды уже найдены. Наличие метана в атмосфере и климатические условия планеты свидетельствуют о том, что на Марсе могут быть обнаружены простейшие микроорганизмы.

Исследовав крупнейшие каналы Марса, прорезавшие равнину Хриса, учёные выдвинули гипотезу, что в нескольких метрах под поверхностью могут находиться озёра жидкой воды, которые могли быть образованы потоками воды из подземных источников. Полагают, что резервуары грунтовых вод были когда-то широко распространены в верхней части коры, обвалы на дне каналов указывают на местонахождение древних водохранилищ.

Поверхность в средних широтах Красной планеты покрыта слоем льдатолщиной в несколько сотен метров и лед этот – водяной. Лёд может присутствовать под песками Марса на площади от одной трети до половины всей поверхности. Глубина залегания - от нескольких метров до сантиметров. Скрытые резервуары Марса могут достигать глубины около 10 метров.

Исследователи NASA заявили, что на фотографиях, сделанных марсоходом«Opportunity», видно, что на склонах некоторых холмов видны тёмные полоски, которые, скорее всего, являются следами воды. Эти линии, по словам специалистов, исчезают зимой и появляются весной.

Учёные отмечают, что нынешняя интенсивность теплообмена между внутренней частью Марса и поверхностью в четыре раза ниже, чем 3 млрд. лет назад, когда образовались каналы. Не исключено, что в таких резервуарах могла зародиться жизнь, которая обходится без солнечного света.

Практической подготовкой отправки людей на Марс занимаются Роскосмос,NASA, ESA, объявившие полёт на Марс своей целью в отдалённой перспективе. Космические агентства смогут отправить совместную миссию на Марс в 2030году. Ожидается, что экспедиция изучит возможность создания на Марсе постоянных поселений людей, чтобы земляне могли постепенноколонизировать Красную планету.

С 3 июня 2010 года по 4 ноября 2011 года российским космическим агентствомРоскосмос и европейским ESA был проведен эксперимент по имитации марсианского полёта - «Марс-500». Команда испытателей провела 520 дней в герметично замкнутом комплексе, сыгравшем роль корабля. Экипаж виртуальной экспедиции (трое россиян, представители Франции, Италии, Китая) доказал, что с психологической и медицинской точки зрения полёт на Марс возможен.

С целью колонизации Марса, с 2010 года NASA разрабатывает проект безвозвратного направления людей на Красную планету - «Столетний космический корабль». Первых «марсиан» планируется отправить к Марсу уже в 2030 году.

26 ноября 2011 года с мыса Канаверал во Флориде стартовал марсоход NASACuriosity («Любопытство» - «марсианская научная лаборатория» - MSL). Путь к Марсу займет 8,5 месяцев, после чего аппарат приземлится в кратере Гейла.Номинальный срок работы MSL на Марсе – один марсианский год - 687 земных дней. Цель аппарата - поиск следов жизни на Марсе и изучение геологической истории планеты.

Марсоход Curiosity после восьмимесячного перелета в понедельник, 6 августа 2012 года, совершил успешную посадку в районе кратера Гейла на Марсе.

С помощью MSL учёные планируют найти на Марсе органические соединения и провести перепись основных элементов жизни (углерод, водород, азот, кислород, фосфор, сера). MSL попытается выявить возможные «подписи жизни», то есть химические соединения, которые могут быть результатом обмена веществ. Учёные надеются получить ответы на главные вопросы миссии MSL: какие процессы на протяжении эпох изменяли породы и атмосферу Марса, насколько Красная планета пригодна для жизни сейчас и насколько она была благоприятна для жизни в далёком прошлом?

Специалисты NASA считают, что на спутнике Марса - Фобосе может существовать жизнь, занесенная туда вместе с марсианскими метеоритами. По предварительно полученным данным, образцы грунта с Фобоса включают существенное количество материала Красной планеты. Если на Марсе есть жизнь (или была там в последние 10 миллионов лет), миссия к Фобосу может принести первые свидетельства существования жизни за пределами Земли.

Ученые не исключают возможность отправки астронавтов на Фобос и Деймос. Эти спутники намного меньше Луны и поэтому так же, как и астероиды, обладают очень слабым гравитационным полем. У полетов на спутники Марса имеются преимущества:

- Спутники можно было бы использовать как временные космические станции, с которых можно без особых затрат анализировать Марс, не опускаясь на поверхность.

- Базы на спутниках могут стать промежуточными ступенями для экспедиций на Марс.

От Фобоса до центра Красной планеты меньше 10 тыс. км. Самое короткое путешествие на Марс, находящийся на расстоянии 54,6 млн. км от Земли, с использованием самых современных технологий займёт примерно 214 дней – около 30 недель, или 7 месяцев. Для астронавтов это может стать суровым испытанием. Поэтому, разработка более быстрого, более эффективного способа передвижения для межпланетных путешествий очень важна для будущих исследовательских миссий.

Всего к Марсу придется отправить около 700 тонн оборудования — это больше чем Международная космическая станция, стоимостью 100 млрд. долларов. На Марсе нет ни кислорода, ни почвы, ни воды, ни животных, ни растений, поэтому все придется везти с Земли. Местными ресурсами воспользоваться не удастся. Атмосфера Марса почти целиком состоит из углекислого газа, а атмосферное давление составляет всего 1 % земного. Экспедиция на Марс будет очень сложной, поэтому главной целью ученых будет создание на Луне постоянной научной станции и отправка на Красную планету роботизированных миссий.

Ученые NASA прикинули, как может выглядеть реальная марсианская экспедиция. Около 7 месяцев астронавты будут лететь к Марсу, затем проведут 18 месяцев на Красной планете, затем еще 7 месяцев уйдет на возвращение.

Исследователи из Центра космических полётов имени Джорджа МаршаллаNASA и компании Boeing приступили к работе над двигательной установкой, которая использует мощные импульсы реакций ядерного синтеза, создаваемые внутри полых 5-сантиметровых «шайб» из дейтерида лития (используется как термоядерное топливо в термоядерном оружии). Если установка будет создана, «добраться» до Марса можно будет за 6-8 недель, вместо 6-8 месяцев.

Возможно, к 2100 году у человечества появится еще один источник энергии -энергия космических солнечных электростанций, добыча которой предполагает отправку в космос и выведение на околоземную орбиту сотен спутников, которые будут поглощать солнечное излучение и передавать наЗемлю энергию в виде микроволнового излучения.

Физик Джеральд Смит из Университета штата Пенсильвания, один из самых ярых сторонников кораблей на антивеществе, считает, что всего лишь 4 мг позитронов будет достаточно, чтобы доставить корабль с соответствующим двигателем на Марс всего за несколько недель. Смит отмечает, чтоантивещество способно высвободить примерно в миллиард раз больше энергии, чем обычное ракетное топливо.

В будущем человечество наверняка будет всерьез рассматривать проекттерраформирования Марса — превращения его в более приятную для жизни планету. Работы по этому проекту начнутся в лучшем случае в самом конце XXI века, скорее даже в начале следующего. Уже сейчас ученые успели рассмотреть несколько способов, как сделать Марс более гостеприимным местом.

Как пишет популяризатор науки, специалист в области теоретической физикиМичио Каку ("Физика будущего"), простейший из них — добавить в атмосферу Красной планеты метан или другой парниковый газ. Метан — более мощный парниковый газ, чем двуокись углерода, так что метановая атмосфера будет удерживать солнечный свет и постепенно нагревать поверхность планеты. Температура поднимется выше точки замерзания. Кроме метана, в качестве вариантов рассматриваются и другие парниковые газы, такие как аммиак и фреон. Как только температура пойдет вверх, начнет — впервые за миллиарды лет — таять вечная мерзлота, благодаря чему речные русла вновь наполнятся водой. Со временем, когда атмосфера станет более плотной, на Марсе могут вновь образоваться озера и даже океаны.

В 2009 г. было обнаружено, что с поверхности Марса естественным образом выделяется метан. Источник этого газа по-прежнему остается загадкой. На Земле метан возникает в основном при гниении органических материалов, но на Марсе он может быть побочным продуктом каких-то геологических процессов. Если ученым удастся установить источник этого газа, то, может быть, удастся и увеличить его выход, а значит, изменить атмосферу планеты.

Еще одна возможность — направить в атмосферу Марса комету. Если удастся перехватить комету достаточно далеко от Солнца, даже небольшого воздействия — толчка специальным ракетным двигателем, столкновения под нужным углом с космическим аппаратом, или даже просто гравитационного притяжения этого аппарата — может оказаться достаточно, чтобы нужным образом изменить орбиту кометы.

Кометы состоят в основном из воды, и в Солнечной системе их немало. (К примеру, ядро кометы Галлея по форме напоминает арахисовый орешек около 30 км в поперечнике, и состоит в основном из льда и камня.) По мере приближения к Марсу комета начнет испытывать трение об атмосферу и потихоньку разрушаться, высвобождая воду в виде пара в атмосферу планеты.

Ученые рассматривают также возможность окружить Марс спутниками, которые будут собирать солнечный свет и направлять его на поверхность планеты. Не исключено, что такие спутники даже сами по себе смогут поднять температуру на поверхности Марса. Как только это произойдет и начнется таяние вечной мерзлоты, дальше планета будет разогреваться сама, естественным образом.

Можно лишь позавидовать будущим поколениям, которые станут не только свидетелями, но и участниками экспедиций на Марс, в пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера, на луны Юпитера, и отправкой зондов к иным звездам. 

http://www.zhitanska.com/private