Есть естественный вопрос: зачем нам колонизация целых планет? Обычно говорят, что человечеству необходима «запасная» планета, что как бы намекает на возможность катастрофы, требующей решительного и немедленного переселения обитателей. Такая ситуация, действительно, может возникнуть, например, в случае падения астероида.

Кроме того, космическая экспансия необходима в научно-технологических целях. Исследование эволюции планет Солнечной системы, существующей уже 5 миллиардов лет, может предоставить нам понимание происхождения жизни на Земле и ее будущего. На планетах и их спутниках иногда обнаруживаются полезные ископаемые и металлы. Минералы и элементы в породах астероидов и комет могут стать источниками железа, титана и никеля. Потенциально это может упростить и удешевить добычу золота, нефти и водорода, необходимого для ракетного топлива — все это в рамках исследования космоса.

Однако амбиции человечества выходят за рамки промышленного интереса. Одной из основных задач исследования внеземного пространства, на которую тратятся миллиарды долларов ежегодно — поиск разумной жизни и мест для потенциального заселения.

Мы можем предполагать, что Солнце не является уникальной звездой, и вокруг других звезд, вероятно, существуют планеты. Особый интерес представляют те, которые называются экзопланетами. Если небесное тело по своим характеристикам напоминает Землю — имеет схожую силу тяжести, массу, размер и находится в зоне обитаемости, где не слишком жарко и не слишком холодно — то считается, что оно пригодно для жизни. Существует множество звезд, и потенциально много таких планет. На сегодня человечеством открыто около 4000 таких небесных тел.

Ближайшая к нам экзопланета — Проксима Центавра, находящаяся на расстоянии 4,2 световых года от Земли. Однако существует подозрение, что жизнь на ней невозможна из-за близости к своей звезде. В любом случае полет туда не планируется ни в ближайшем, ни в обозримом будущем. В отличие от этого есть планета, видимая с Земли невооруженным глазом, до которой люди уже долетели и сделали фотографии — Марс.

Однако идея заселения Марса подвергается критике из-за необходимости больших ресурсов. Превращение Марса в обитаемую планету — это вопрос столетий. Мы, казалось бы, разрушаем Землю, но в то же время тратим миллиарды на восстановление пустыни. Эта морально-этическая дилемма не будет решена в ближайшем будущем. Давайте рассмотрим альтернативы Марсу, а затем вернёмся к потенциальной колонизации этой планеты позже.

1. Исследование космических объектов

1.1 Потенциальные планеты и спутники для колонизации

Ключевыми кандидатами для колонизации являются землеподобные планеты (например, Марс), а также спутники других планет (Луна и Европа) — каждый из них предоставляет свои уникальные преимущества и вызовы. Марс, несмотря на свою потенциальную пригодность, требует серьезной терраформации и инженерных решений для адаптации под человеческую жизнь. Луна, с меньшей гравитацией, представляет собой новые вызовы для здоровья человека и поддержания экосистемы. Европа, погруженная в холодные и радиационные условия Юпитера, требует особых технологических решений для обеспечения устойчивости исследовательской базы.

Но что означает термин «землеподобная» планета? На сегодняшний день астрофизики способны измерять лишь основные параметры планет за пределами Солнечной системы. Поэтому, когда говорится о планетах, схожих с Землей, чаще всего имеется в виду их масса или размер. В большинстве случаев удается определить лишь один из этих параметров (известно около 200 подобных планет), а иногда оба. Тем не менее, эти сведения важны, так как информация о массе и размере позволяет сделать ряд выводов. Если планета близка к Земле по обоим параметрам, то, вероятно, она состоит в основном из железа и камня, имея схожий основной состав. Но это не предоставляет других ключевых данных, таких как наличие воды.

Когда у ученых известен только один параметр, возникает вопрос о том, насколько велик или мал второй. Например, планета может иметь массу, сравнимую с Землей, но значительно большие размеры из-за обширной атмосферы. Исключительно редко встречается обратная ситуация: если размер планеты совпадает с размером Земли, то ее масса вероятно не будет значительно отличаться от «стандарта».

Важным концептом при изучении планет является зона обитаемости — область, в которой планета находится на оптимальном расстоянии от своей звезды. В таких условиях при наличии атмосферы теоретически может существовать жидкая вода на поверхности. Именно такие планеты потенциально более пригодны для жизни, а жизнь, в свою очередь, влияет на атмосферные параметры. Это, в конечном итоге, может помочь ученым определить наличие жизни. В зонах обитаемости вокруг разных звезд были обнаружены сотни планет, включая десятки, схожих с Землей.

Однако зона обитаемости зависит не только от расстояния до звезды, но и от свойств атмосферы. Даже Земля находится близко к внутренней границе этой зоны. Небольшие изменения в параметрах атмосферы могут привести к тому, что планета окажется за пределами этой зоны, вызывая каскад изменений климата, который сделает ее непригодной для жизни. Проблема антропогенного глобального потепления становится серьезным кризисом, так как даже небольшое увеличение температуры Земли может вызвать цепную реакцию катастрофических последствий.

Ученые, в основном, изучают объекты, находящиеся относительно близко к Земле. В галактике Млечный Путь, где примерно 300 миллиардов звезд, подробно исследуется только область с несколькими миллионами ближайших звезд. Поэтому большинство открытых землеподобных планет в зонах обитаемости на астрономических масштабах находятся близко к нам. Открыть подобную планету в зоне обитаемости на другом конце Галактики технически возможно, но представляет значительные трудности.

1.2 Исследование землеподобных планет и текущие результаты

На сегодняшний день существует два основных метода для поиска планет, аналогичных Земле. Первый метод — измерение изменений лучевых скоростей. Суть метода заключается в том, что, хотя непосредственно невозможно наблюдать планету, мы можем изучать звезду, вокруг которой эта планета вращается. Известно, что планета и звезда вращаются вокруг общего центра массы. Наблюдая за звездой, ученые могут измерять ее скорость и период движения к нам и от нас, что позволяет определить орбитальный период планеты, ее массу и расстояние до звезды.

Второй метод, наиболее эффективный на сегодня, — метод транзитов. Этот метод основан на том, что в определенный момент планета может проходить точно между звездой и наблюдателем. В этот момент излучение звезды уменьшается из-за проекции темного диска планеты на яркий диск звезды. Несмотря на небольшое падение блеска, оно может быть зафиксировано спутниками, такими как «Кеплер» и TESS, что позволило обнаружить несколько тысяч планет.

После обнаружения планеты появляется возможность изучения ее атмосферы. Измерение падения блеска звезды во время транзита предоставляет информацию о составе атмосферы и наличии в ней различных компонентов. Однако данная методика на данный момент эффективна в основном для крупных планет или тех, что находятся близко к своей звезде. Исследование землеподобных планет в зонах обитаемости станет возможным с появлением новых поколений телескопов.

Исследователям также предстоит преодолеть трудности, связанные с изучением атмосферы землеподобных планет. Одного транзита недостаточно для полного анализа, и ученым требуется годы для накопления необходимых данных. Новые космические телескопы, ожидаемые не ранее 2040 года, могут решить эту проблему, позволяя проводить наблюдения напрямую без длительного накопления данных.

Несмотря на эти трудности, ученые активно исследуют землеподобные планеты в зонах обитаемости. Примерно каждая десятая звезда типа Солнца имеет планеты подобные Земле в этих областях. Это важное открытие, которого ученые не имели еще 10–15 лет назад. В настоящее время основной упор делается на поиск землеподобных планет вокруг красных карликов, слабых звезд, у которых планеты в зонах обитаемости могут часто проходить транзиты. Это позволяет быстрее накапливать данные и выбирать наилучшие объекты для наблюдений в ближайшие десятилетия.

1.3 Может ли жизнь существовать на планетах вне зоны обитаемости?

В Солнечной системе, в поисках признаков жизни, ученые обращают внимание на объекты, находящиеся за пределами зоны обитаемости, так как сама Земля единственный объект, включенный в эту зону. К примеру, спутники крупных планет, такие как Европа, Энцелад, Ганимед, и Титан, становятся объектами исследования. За исключением Титана, они покрыты ледяной корой, и наличие подледных океанов предоставляет потенциальную среду для поиска жизни. Вне пределов Солнечной системы, поиск жизни становится возможным в основном благодаря анализу состава атмосферы экзопланет. Для этого жизнь должна процветать на поверхности планеты, оказывая влияние на ее атмосферные параметры, а не быть скрытой подо льдами.

Ученые ориентируют свои исследования на поиск жизни, схожей с земной, потому что у них есть методы для ее обнаружения. Анализ состава атмосферы является ключевым фактором, и ученые могут опираться на данные о нынешней атмосфере Земли. Однако, даже такой анализ представляет собой сложную задачу из-за технически ограниченного объема данных о планетах, подлежащих исследованию.

Сам процесс появления земной жизни был относительно недавним, начиная примерно 3 миллиарда лет назад с появления бактерий. На тот момент атмосферный состав значительно отличался от нынешнего, и знание об этом периоде становится ключевым элементом для ученых, стремящихся обнаружить альтернативные формы жизни за пределами Земли. Таким образом, открытия в области земной палеоклиматологии могут иметь существенное значение для исследования жизни в космосе.

2. Марсианские хроники: когда мы полетим на Марс и что для этого нужно

2.1 Почему именно Марс

О колонизации Марса говорили и писали еще в 1960–1970-х годах советский конструктор Сергей Королев и американский разработчик Вернер фон Браун. Они же первыми пришли к выводу, что реализовать полет туда вполне возможно. 

Почему именно Марс? Венера исключается по своим характеристикам: высокое притяжение, огромное давление и температура делают полет туда невозможным. Облет и выход на орбиту — да, посадка и взлет — на данном этапе развития технологий нет. Марс тоже из земной группы, он маленький, твердый и с точки зрения космических расстояний расположен к нам довольно близко. 

Нам хочется понять, как устроен Марс, как он эволюционировал, есть ли там вода. Мы уже знаем, что есть лед. Сколько воды и как ее добывать — это вопрос, пока еще не решенный, но уже одно обнаружение считается серьезным шагом на пути к тому, что Марс будет осваиваться. Конечно, не менее важно изучение материалов, полученных оттуда, поиск минералов, исследование грунта и атмосферы.

Главный вопрос, на который мы ищем ответ: почему Марс потерял свою атмосферу? У Марса осталась атмосфера, которая, грубо говоря, в 100 раз меньше по плотности, что у нас на Земле. Основная причина — взаимодействие с солнечным ветром, то есть потоком ионизированного газа, который возникает в солнечной короне и простирается на всю Солнечную систему. Он нагревает верхнюю атмосферу, а высокая температура в совокупности с солнечным ветром приводят к тому, что газ очень быстро улетучивается с Марса.

На Земле атмосфера и магнитное поле защищают нас от мощного галактического и солнечного излучения. Атмосфера Марса практически в 200 раз тоньше, чем земная, так что все излучение обрушивается на планету без преград. В 2001 году NASA отправило аппарат Mars Odyssey с инструментом Martian Radiation Experiment на борту, чтобы измерить уровень радиации на Марсе. Зонд работал 18 месяцев и обнаружил постоянную радиацию, уровень которой в 2,5 раза выше уровня радиации на МКС — 8 рад в год. На Земле жители получают в год дозу примерно в 0,62 рад.  

Температурный разброс на Марсе — от -153 °C на полюсах до +35 °C в районе экватора, но даже в самых теплых зонах ночные показатели температуры достигают -50 °C. Американские исследователи Роберт Зубрин и Крис Маккей в статье «Технологические требования для терраформирования Марса» предложили несколько способов, с помощью которых мы могли бы повысить температуру на Марсе: орбитальные зеркала на марсианской орбите, которые растопят ледовую шапку южного полюса Марса и высвободят углекислый газ, абсорбированный там; бомбардировку астероидами и ракетами, содержащими парниковые газы. Все эти способы терраформирования теоретически могут повысить атмосферное давление на Марсе, но их реализация требует большого запаса времени, денег и высокого технологического развития.

В перспективе можно полететь и дальше Марса. В поясе астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера, как считается, есть металлические астероиды, никелевые металлы, которые можно доставить на Землю. В теории мы сможем их возить. Но начинать логичнее с Луны. Активнее всего ее изучают американцы. У них по трамповскому плану 2024 год заявлен для высадки следующего мужчины и первой женщины на Луну. Но если реально смотреть, то, скорее всего, это случится только в 2028 году. Повторная высадка нужна для испытаний новой техники. Мы как бы начинаем заново: сначала полет с беспилотником, потом облет вокруг, а третий — с высадкой. Дальше в стратегических направлениях — построение базы на Луне.

2.2  Организация полета на Марс

Организация миссии на Марс представляет собой противоречивое направление исследований. С одной стороны, значительные финансовые ресурсы направляются на решение вопроса, который не считается принципиально важным для выживания человечества. С другой стороны, изучение эволюции планет, в частности Венеры и Марса, играет важную роль в нашем стремлении к пониманию будущего Земли.

До Марса мы, конечно, не долетим за 30 секунд, но, вероятно, сможем сделать это за 5–7 месяцев. Сравнительный анализ продолжительности полета марсохода Curiosity в одну сторону, который составил 254 земных суток, с миссией «Аполлон-11», высадившей американцев на Луну, продолжительность которой составила всего 8 дней, подчеркивает доступность срока полета на Марс. Тем не менее, перспектива человеческого полета на Марс в ближайшем будущем маловероятна. Солнечная активность представляет собой непредсказуемый фактор, делая сложным обеспечение защиты находящихся на корабле человеков. Магнитные поля и специальные помещения могут служить вариантами защиты, хотя создание достаточно мощных магнитных полей требует огромного энергопотребления. На Марсе, вероятно, будущие колонизаторы предпочтут уйти в подполье.

Важным фактором для заселения Марса является наличие воды на его поверхности, аналогично и на Луне, что открывает возможности использования ее в качестве топлива. Добыча топлива является значительной задачей для космических полетов, и использование лунной воды становится потенциальным источником эффективного ракетного топлива.

Луна также обладает ресурсами металлов, и их добыча требует энергии, что может быть решено с использованием ядерных реакторов. Этот подход снимает проблему зависимости от уравнения Циолковского и делает Луну не только точкой для пересадки, но и источником топлива для переноса спутников на высокие орбиты.

Технический вопрос человеческого полета на Марс пока недостаточно изучен, исследования в основном ограничиваются теоретическими предположениями. Такие полеты подвергаются сомнению с точки зрения надежности, и большинство предложенных на бумаге авантюрных сценариев сталкиваются с опасениями правительств относительно возможных неудачных исходов. Радиационная обстановка в околоземном пространстве считается безопасной для пребывания человека всего лишь один день, тогда как «экономичный» вариант полета на Марс предполагает 6 месяцев в одну сторону. Массовое увеличение скорости двигателей, необходимое для сокращения времени полета, а также разработка ядерных двигателей большой тяги представляют собой сложные и неурегулированные технические задачи, которые вряд ли будут решены в ближайшем будущем.

2.3 Финансовые ограничения

Для организации полета двух человек на Марс и их возвращения с расстановкой флага потребуется огромная сумма в размере 500 миллиардов долларов. Эта цифра превышает годовой бюджет NASA, который составляет приблизительно 30 миллиардов долларов и представляет половину глобальных затрат на космические исследования. Реализация данного проекта требует значительных финансовых ресурсов, и его целью является лишь кратковременная миссия, не предполагающая создание постоянной колонии, а скорее сводящаяся к посещению и возвращению.

Приведенная сумма в 500 миллиардов долларов касается расходов только на один корабль. Однако с точки зрения безопасности отправка таких миссий предполагает использование, как минимум, двух кораблей: одного с экипажем и второго с запасными деталями для возможного ремонта в полете. Технические неисправности, такие как технические «эпидемии», могут возникнуть в процессе полета, и необходимость обеспечения надежности каждого элемента корабля является сложной задачей. Дублирование компонентов становится необходимостью для обеспечения безопасности экипажа.

Достижение космического пространства из земной гравитационной ямы требует огромных усилий. Например, ракета-носитель «Протон» весит 700 тонн при запуске, но способна вывести на низкую орбиту всего 20 тонн. Весь оставшийся вес теряется, включая дорогостоящее топливо, ценные металлы и электронику. Правильная стратегия для движения в космос включает в себя первоначальное исследование Луны, создание баз на ее поверхности и использование ресурсов Луны, прежде чем предпринимать путешествие к Марсу. Марс становится дорогим в основном из-за его гравитации, и логичнее и экономичнее было бы начать с Луны.

Инвестиции в защиту от астероидов могли бы обеспечить безопасность от потенциальных угроз, даже без необходимости создания запасных планет. Вместо траты огромных средств на кратковременные миссии на Марс, часть этих ресурсов можно было бы использовать для более реального обеспечения безопасности Земли, включая защиту от астероидов, что является актуальной проблемой, способной решить реальные угрозы, такие как пандемии и ядерные войны.

2.4 Потенциальные трудности

Первые обитатели Марса, вероятно, будут вынуждены проживать под поверхностью планеты. Хотя существуют концепции подземных городов, пока они остаются лишь идеями. Даже в некоторых мегаполисах строительство метро может занять много лет и не завершиться, в то время как на Марсе необходимо создать полноценный город с научными лабораториями, жилыми зонами и рекреационными областями.

Ежегодно в рамках проектов Mars City Design и Mars Base Challenge архитекторы из разных уголков мира представляют концепции марсианских городов. Наиболее перспективные из них представляют собой либо подземные комплексы, либо объекты с радикальной защитой от радиации. Один из относительно реалистичных проектов — жилой комплекс The Queen, предложенный Ноем Хорнбергером из студии Thinigverse. Он представляет собой жилище на поверхности, покрытое слоем обедненного урана. Однако все строительные материалы должны быть доставлены на Марс.

Другая проблема — это энергия. Земля получает солнечную энергию, в то время как Марс находится значительно дальше от Солнца. Обычные растения не могут выжить там. Вопрос о наличии урана или аналогичных материалов для создания реактора на месте остается открытым.

Третьей проблемой является обеспечение необходимых ресурсов. Многие проекты для Марса предусматривают строительство замкнутой экосистемы на месте. Например, компания Space Biosphere Ventures построила в Аризоне замкнутую экосистему «Биосфера-2», но участники эксперимента столкнулись с проблемами дыхания, и им пришлось подавать кислород извне. Это произошло на Земле, и что, если что-то подобное случится на Марсе? Российский Институт биофизики также работал над проектом «БИОС-3», но его адаптация под Марс пока представляется неясной.

3. Церера – необычный кандидат на колонизацию

3.1 Почему именно Церера

Недавно финский ученый Пекка Янхунен предложил альтернативное место для будущей колонизации — орбиту вокруг карликовой планеты Церера. Хотя сам объект не обладает идеальными характеристиками: его диаметр менее тысячи километров, гравитация составляет всего 2,8% от земной, отсутствует атмосфера, и солнечный свет на его орбите в 7,8 раз меньше, чем на орбите Земли (из-за более удаленного положения Церера от Солнца в 2,8 раза).

Однако Пекка Янхунен задумался над возможностью создания на орбите Церера варианта цилиндров Кларка (или цилиндров О’Нила, как они более точно называются).

Основная идея цилиндров О’Нила также совпадает с концепцией, предложенной в 1976 году другим исследователем. План включает в себя установку двух крупных цилиндров, каждый размером в километр, рядом друг с другом. В точках соединения, то есть на двух концах каждого цилиндра, используется своего рода гигантский подшипник на основе магнитных полей, чтобы избежать трения и износа. Подшипник необходим для упрощения постоянной ориентации цилиндров к Солнцу, иначе их вращение начнет приводить к непредсказуемым движениям.

Вращение цилиндров необходимо для создания центробежной силы внутри, делая таким образом цилиндр своего рода гигантской центрифугой. Ощущаемая сила тяжести вдоль стенок цилиндра будет эквивалентна земной, в то время как в центре ее воздействие будет нулевым, увеличиваясь плавно к краям.

Это позволит создать идеальные условия для различных уровней искусственной гравитации. Если вы желаете попробовать невесомость или переместить грузы из одной части цилиндра в другую – просто переместитесь в центр цилиндра. Если нужны силовые тренировки или спокойное время беременности – выберите место ближе к краю.

Цилиндры О’Нила представляют собой огромные космические колонии, требующие значительного объема воды. Ее лучше всего хранить во внешних стенах цилиндра, так как вода отлично поглощает радиацию. Часть воды можно использовать для создания общественных аквариумов, где экзотические рыбы будут плавать между звездами и планетами снаружи, а люди – внутри. Также разумно разместить вертикальные фермы с гидропоникой за «водяными стенками», чтобы выращивать продукты и поглощать углекислый газ.

Благодаря изолирующим внешним слоям радиация в цилиндрах будет на уровне земного фона. И вращение цилиндров обеспечит земную силу тяжести.

Пекка Янхунен подчеркивает, что в данном сценарии низкая гравитация Цереры становится не недостатком, а преимуществом. На Земле «космический лифт» – подъем материалов по тросу, закрепленному на геостационарном спутнике – невозможен из-за высокой гравитации, а на Церере силы гравитации намного слабее: лифт легко поднимет все необходимое с ее поверхности с минимальными энергетическими затратами.

Исследования последних лет показывают, что на Церере обнаружены соли, азот в избытке, больше воды, чем в некоторых земных океанах, и множество других ресурсов. Извлечение металлов из астероидов в Главном поясе, где расположен Церера, представляется совсем не проблемой, поскольку многие астероиды металлические.

На первый взгляд, предложение Пекки Янхунена кажется концепцией космического рая – простым способом создать идеальную внеземную колонию с минимальными затратами материалов и ресурсов. Однако есть два важных нюанса.

3.2 Потенциальные ограничения и трудности

У Цереры отсутствует магнитное поле, поэтому вокруг населенных цилиндров придется разместить «заградительные» цилиндры, не обитаемые и не вращающиеся, предназначенные лишь для ослабления космической радиации и уменьшения толщи воды и почвы в стенах населенных цилиндров. Ведь с уменьшением радиации вокруг уровень защитного слоя может быть уменьшен.

Но что, если построить цилиндр О’Нила/Кларка/Янхунена на орбите Земли? Защитные внешние цилиндры не понадобятся, так как на низких орбитах от радиации защищает магнитосфера. Концентрирующие свет зеркала не будут необходимы. Для посещения Земли (или для землянина, совершающего туристический полет в цилиндр) потребуются всего несколько часов, в отличие от месяцев, необходимых для размещения колонии на орбите Цереры.

Конечно, поблизости нет астероида с доступными материалами. Однако рядом находится Луна, где гравитация в шесть раз меньше земной, и запасы водного льда составляют как минимум сотни миллиардов тонн. Кроме того, с развитием систем, подобных Starship, транспортировка ресурсов с Земли станет более доступной.

Цилиндры будут постоянно освещаться Солнцем в течение всего года, равномерно в любое время. Поэтому они смогут получать необходимое количество энергии от солнечных батарей без использования зеркал-концентраторов, как в случае с Церерой. Психологически для колониста будет более комфортно оседать там, где он видит Землю и Луну. К тому же у него будет возможность быстро перемещаться к любой из них.

Второй, более значимый вопрос заключается в том, чем заняться человеку в цилиндре на орбите. На орбите Цереры и Земли ответ на этот вопрос не так очевиден.

При заселении Марса цели становятся более ясными. Во-первых, с высокой вероятностью там можно обнаружить простейшую форму жизни. Поиск и изучение этой жизни, а также исследование огромных подземных пещер Марса и гигантской системы его каньонов, представляют собой огромные по масштабу научные задачи. В конечном итоге, возможна терраформация Красной планеты в течение сотен лет. Это великая цель, которая придает смысл существованию даже крупной человеческой колонии.

4. Терраформирование – потенциальный ответ

4.1 Что это такое и зачем это нужно

Во всех рассмотренных выше случаях главная проблема кроется в непригодности условий для работы, строительства и продолжения жизни в потенциальной космической колонии. Возможное решение – терраформирование планет. Терраформирование представляет собой процесс изменения условий жизни на планете. В частности, целью является введение микроорганизмов, способных потреблять местные природные ресурсы. Этот шаг позволит модифицировать почву, создав условия для выращивания растений, и приведет к увеличению уровня кислорода. Кроме того, микроорганизмы будут извлекать газы из атмосферы. В результате этих изменений толщина атмосферы Марса увеличится, что приведет к повышению температуры на планете и, возможно, созданию условий для образования воды. Микробиолог Гэри Кинг из Университета Луизианы считает, что первые шаги по терраформированию Марса, представляющего собой первую успешную попытку колонизации космоса, могут быть предприняты в течение ближайших двух столетий.

Если ориентироваться на уже существующие изобретения и технологии, находящиеся в стадии разработки, можно предположить, что терраформирование будет осуществляться с использованием оборудования, доставленного с Земли. Идеальная, но пока еще недостижимая цель заключается в поиске материалов для терраформирования прямо на планетах, чтобы избежать постоянной необходимости в транспортировке, и чтобы космические объекты могли обеспечивать себя самостоятельно. Возможен также вариант завоза на планеты микроорганизмов, способных создать саморегулирующуюся экосистему. Однако, какие именно микроорганизмы могут быть использованы, пока еще неизвестно.

Существует активная дискуссия относительно терраформирования. Некоторые ученые считают, что уже сейчас стоит обратить внимание на этот подход и создавать лаборатории для исследования и создания возможных методов освоения космических объектов. Другие утверждают, что на данный момент у нас даже нет приблизительных технологий, необходимых для этого процесса. Они считают целесообразным дождаться дальнейших научных и общественных достижений, прежде чем начинать конкретные разработки.

Существует несколько критериев, которые считаются необходимыми для успешного терраформирования планеты:

1. Наличие воды, в жидком или замерзшем состоянии.
2. Отсутствие радиации, как обязательное условие для возможности существования жизни.
3. Наличие гравитации, способной удерживать атмосферу с определенным газовым составом и влажностью.
4. Магнитное поле, чтобы предотвратить уход водорода из атмосферы.
5. Наличие звездного тепла и света, необходимого для поддержания тепла в атмосфере и на поверхности планеты.
6. Подходящая поверхность, пригодная для обустройства.
7. Отсутствие частых столкновений с астероидами, которые могут угрожать жизни на планете.

4.2 Бактерии и терраформирование

Несмотря на первоначальную непонятность роли ДНК в освоении космоса, существует вероятность, что ключевые решения по проблемам колонизации находятся внутри нас. ДНК обладает поразительной устойчивостью: она способна выживать при высоких температурах до тысяч градусов, а также переносить криогенное замораживание. Более того, ДНК является универсальным материалом, что приобретает особенное значение в контексте колонизации космоса.

Научные исследования подсказывают, что в течение ближайших двадцати лет мы сможем сохранять данные человеческой ДНК в бактериях. Это открывает перспективу отправки бактерий на другие планеты совместно с микробами, которые могут заниматься терраформированием. 

Однако вместе с перспективами этого метода колонизации возникает и существенная проблема. Основной вызов заключается в программировании бактерий для выполнения конкретных задач на новой планете: они должны знать, как действовать по прибытии. Как только эта проблема будет решена, существует вероятность того, что на новых планетах развитие человечества начнется с бактерий.

Выводы

На Земле постепенно исчезают пространства, где могут проявляться человеческие стремления к исследованиям и покорению, в то время как космос представляет собой неисследованный и просторный ресурс. Вдохновленные визионерскими идеями, такими как те, что представлены Илоном Маском и в сериалах вроде «Экспансии», мы видим привлекательный образ колонизации близлежащих планет, но пока у человечества отсутствует конкретное представление о том, как сделать это реальностью. На данный момент у нас есть лишь мечты и несколько теоретических разработок. 

Краткие выводы, которые можно извлечь из этой статьи:

1. Марс как объект колонизации:
   • Возможности: Различные миссии на Марс и идеи колонизации показывают, что существует интерес и стремление освоить Красную планету. Терраформирование и использование местных ресурсов рассматриваются как потенциальные методы.
   • Препятствия: Высокие затраты, технические трудности и неопределенность в области терраформирования представляют собой серьезные препятствия. Первые миссии на Марс направлены на изучение и подготовку к будущим колонизациям.
2. Орбита вокруг Цереры:
   • Возможности: Идея использования орбиты вокруг Цереры для колонизации предоставляет альтернативный взгляд на освоение космоса. Низкая гравитация Цереры может облегчить транспортировку материалов.
   • Препятствия: Отсутствие атмосферы, нестабильные условия и сложности в создании подходящей экосистемы являются вызовами, требующими дополнительных исследований.
3. Использование ДНК и микроорганизмов:
   • Возможности: Хранение данных в ДНК и использование микроорганизмов для терраформирования предоставляют альтернативные методы колонизации. Эти идеи могут сэкономить ресурсы и обеспечить более устойчивые экосистемы.
   • Препятствия: Программирование микроорганизмов и безопасность данных в ДНК представляют собой сложности, требующие дополнительных исследований.
4. Технологические вызовы:
   • Возможности: Развитие современных технологий и технологий будущего может значительно упростить и ускорить процессы колонизации и терраформирования.
   • Препятствия: Необходимость дополнительных исследований и инноваций, чтобы преодолеть технические трудности и сделать колонизацию более доступной.

В целом, хотя идеи колонизации и освоения других планет предоставляют захватывающие перспективы, они также сталкиваются с серьезными вызовами. Решение технических, финансовых и биологических проблем является ключевым для реализации этих концепций. Несмотря на сложности, постепенные научные и технологические прорывы могут привести к более успешному освоению космоса в будущем.