Kolonizácia Mesiaca a kolonizácia Marsu sú odborníkmi považované za jedinečný technologický prielom pre ľudstvo. Okrem významného vedeckého pokroku sa prudký nárast záujmu vysvetľuje aj tým, že Mesiac a Mars sú neoceniteľné a prakticky nevyčerpateľné zdroje minerálov.
Proroctvo géniov
Krátko pred svojou smrťou britský teoretický fyzik Stephen Hawking navrhol, že technologický prielom a poskytnutie pozemšťanov zdrojom bude rovnako možné dosiahnuť, ak budú kolonizované, tj trvalo osídlené jediný satelit Zeme - Mesiac a jeden z najatraktívnejších z hľadiska použitia v záujmy ľudstva planéty - Mars.
Vývoj projektov vývoja Mesiaca a Marsu sa začal už v 50-tych rokoch minulého storočia, vedci však hovorili o jednom z najdôležitejších dôvodov pre cestovanie a osídlenie vzdialených objektov, akoby prechádzali, bez toho, aby sa tomu venovali osobitnú pozornosť - v budúcnosti môže najbližšie nebeské teleso na Zemi Desaťročia na záchranu ľudstva pred energetickými krízami a umožní vykonávanie najnáročnejších a najkomplexnejších projektov v oblasti priemyslu, medicíny, zdravotnej starostlivosti a vedy.
Hovoríme o najľahšom izotope hélia - hélium-3, o látke, ktorej zásoby sú na Zemi extrémne obmedzené. Je to tento a ďalší „susedný“izotop, ktorý môže ľudstvo využiť na energiu nového tisícročia - termonukleárna fúzia, schopná „oddýchnuť“všetky tradičné druhy minerálov: ropa, uhlie a rádioaktívne uránové palivo pre jadrové elektrárne.
Len 0,003 gramu hélia-3 vo fúznom reaktore uvoľní rovnaké množstvo energie ako celý valec oleja a tona hélia-3 naloženého do fúzneho reaktora bude produkovať energiu zodpovedajúcu 15,8 miliónom barelov ropy.
Propagačné video:
Extrakcia izotopu hélia na lunárnom povrchu sa dá porovnať s hľadaním uhľovodíkov pod piesočnými dunami na Blízkom východe: ľahko získateľný olej sa doslova tlačí smerom nahor v silnej fontáne po prvých „vpichoch“povrchu na predtým skúmaných miestach. S hélium-3 na povrchu Mesiaca je situácia podobná: lunárna pôda, prakticky „zapečatená“časticami emitovanými Slnkom po stovky miliónov rokov, obsahuje milióny ton hodnotného izotopu a pre svoju priemyselnú výrobu to nie je potrebné, ako sa hovorí v takýchto prípadoch, vynaliezajte koleso.
Je pravda, že implementácia plnohodnotného programu na ťažbu lunárnej pôdy v súčasnosti av nasledujúcich 30, 50 a 100 rokoch nebude ľudstvo schopné - ani ultramoderné technológie a super výkonné nosné rakety schopné dodať niekoľko ton na obežnú dráhu mesačne nepomôžu … Hlavným problémom nie je ani to, že zodpovedajúca energetická infraštruktúra pre priemyselnú spotrebu hélia-3 na Zemi v súčasnosti úplne chýba, ale ako presne môžu ľudia prežiť na Mesiaci a začať ho rozvíjať.
Jednou z najdôležitejších úloh modernej kozmonautiky je stále vytvorenie superťažkého a lacného štartovacieho vozidla v rovnakom čase, aj keď obidva tieto pojmy sa na prvý pohľad vzájomne vylučujú. Napriek tomu, že hotové riešenia, ako sú americký Saturn-V a Sovietska energia, ako aj ďalšie projekty na výrobu super ťažkých nosných rakiet, sú už pripravené alebo sú v záverečných fázach, hlavným problémom spojeným s bezpečným a spoľahlivým pobytom osoby na lunárnom povrchu je nebol úplne vyriešený.
Lunárne hodinky
Projekty lunárnych základní, ktoré boli vyvinuté od začiatku 50-tych rokov, predpokladali niekoľko spôsobov, ako zvládnuť lunárny povrch. Jedným z najpravdepodobnejších a ekonomicky najjednoduchších spôsobov kolonizácie Mesiaca by mohol byť plán, ktorý navrhol americký fyzik Gerard O'Neill: pre úspešnú ťažbu na lunárnom povrchu sa navrhlo vybudovanie obrovskej stanice v tvare kruhu s priemerom 1,5 kilometra.
Stanica, ktorú navrhol O'Neill ako prekládková základňa pre prácu na Mesiaci, mala pracovať na úplnej sebestačnosti: po konečnej montáži a uvedení do prevádzky museli ľudia v priestoroch zariadenia tvoriť druh priemyselnej výroby a mini-farmy, čím poskytovali všetkým potrebným desaťtisíce pracovníkov, vrátane pitnej vody a jedla.
Okrem iného plánovali vybaviť stanicu obrovskými zrkadlami schopnými prenášať časť slnečnej energie na Zem s takmer ideálnou účinnosťou viac ako 70%. Súbežne s O'Neillovým plánom existovali ďalšie predstavy o tom, ako by mala fungovať lunárna základňa. Sovietski vedci opakovane predkladali myšlienku budovania nielen „bodových“osád na povrchu, ale aj obojstrannej orbitálnej základne, z ktorej by každé malé ráno chodili na malé opakovane použiteľné lode lunárne „smeniční pracovníci“.
Koncom osemdesiatych rokov sa teória lunárneho osídlenia začala v argumentoch vedcov rozprávať o tom, že lunárne dráhy obiehajúce základne a diaľkovo ovládané ťažobné roboty, ktorých údržba a oprava sa môžu vykonávať pomocou malých základní, by postačovali na „cielené použitie“bohatých. zdroje pozemského satelitu.
Už v roku 2017 sa vedci rozhodli, že „lunárne domy“nie sú vôbec potrebné - namiesto výstavby a výroby malých predmetov pre misie na päť až sedem dní sa navrhlo upraviť vesmírne lode.
Kde a prečo?
Napriek ambicióznym plánom rozvoja Marsu ľudstvo zatiaľ nemá jasnú predstavu o tom, kam lietať a prečo je to potrebné. Zároveň sa dokonca vedci, ktorí sa zhodli vo svojich názoroch, rozdelili do niekoľkých „bojujúcich“táborov: niektorí veria, že prieskum Mesiaca je strata času a musíte okamžite odletieť na Mars, iní sú si istí, že na Mars sa môžete dostať „neskôr“, keď sa proces bude dokončený lunárny prieskum a ladenie vesmírnych technológií. Tretia skupina vo všeobecnosti odmieta kolonizáciu Marsu a Mesiaca ako takú a uvádza presvedčivý dôkaz, že všetko, čo je potrebné na použitie na Zemi, vrátane vzácnych kovov a iných chemických prvkov, leží v dostatočnom množstve na povrchu asteroidov v blízkom zemskom priestore.
"Všetko toto sa organizuje omnoho ľahšie za celkom prijateľných podmienok - na pozemskej úrovni izolácie a technických riešení, ktoré boli opísané pred 40 - 50 rokmi," uviedol Michail Lapikov, odborník v oblasti astronautiky, v rozhovore pre televízny kanál Zvezda.
Koncom 90. rokov, po spektrálnej analýze kúskov asteroidov uniknutých cez husté vrstvy atmosféry, vedci dospeli k záveru, že posielanie automatických lodí alebo lodí s posádkou k objektom v priestore blízko Zeme by zabezpečilo priemyselnú výrobu na Zemi so všetkými potrebnými kovmi.
Podľa predpovedí astrofyzikov môže veľký objekt s priemerom 1,5 až 2 km obsahovať bežné kovy - železo a nikel a drahé kovy - zlato, paládium a dokonca aj platinu a priemerné náklady na rudu vyťaženú na asteroidoch sa môžu pohybovať od 100 miliónov dolárov do desať miliárd v závislosti od množstva vyťaženej rudy.
„V priestore blízko Zeme sú tisíce takýchto objektov. Konštrukcia "baníckych" lodí na prácu na asteroidoch môže umožniť, ak nie úplne opustiť ťažbu kovov na Zemi, potom v každom prípade môže znížiť vývoj zemského interiéru o 40-50% už v počiatočnej fáze, "- povedal v rozhovore pre televízny kanál Zvezda. astrofyzik Boris Raevsky.
Vývoj nerastov na asteroidoch môže „uzavrieť“ťažbu nerastov na Zemi, ale to sa nestane skôr, ako sa spoja desiatky vedúcich svetových ekonomík, aby vytvorili dopravný a výrobný systém a dohodli sa na spravodlivom rozdelení zdrojov medzi všetkých účastníkov.
Mimoriadne nebezpečné
Červená planéta, ktorú vedci aktívne študujú od konca 60. rokov, predstavuje výnimočný ekonomický záujem a neuveriteľné nebezpečenstvo pre cestujúcich z vesmíru a kolonistov. Ak v prípade práce na „rotačnom základe“na mesačných a obojstranných základniach možno použiť existujúce technológie (upravené podľa dĺžky pobytu), potom v prípade zabezpečenia života na Marse bude potrebné oveľa viac úsilia a pravdepodobne bude možné dosiahnuť úspech za cenu prvej kolonisti.
Hlavné tajomstvo Marsu je skryté v jeho hĺbke: v pôde Červenej planéty, ktorú mohli pred miliónmi rokov byť kópiou Zeme, je uložená takmer celá periodická tabuľka. Slovo „prakticky“by sa malo brať doslovne: slabá atmosféra a nízky tlak vykonali svoju prácu milióny rokov, takže na Marse nemôže byť ropa, plyn ani iné uhľovodíky. Vedci našli, s výnimkou suchozemských minerálov, zvýšený obsah železa, horčíka, vápnika, síry a ďalších cenných látok v pôde Marsu, ktoré budú pravdepodobne užitočné na Zemi.
Ťažba nerastov na povrchu Marsu je vďaka svojej odľahlosti a špecifickosti možná iba s výstavbou veľkej základne alebo dokonca mesta. Pred výstavbou dlhodobej základne na Marse však musia prví kolonisti ešte žiť: let na trase Zem - Mars nebude schopný prežiť bez špeciálneho ochranného vybavenia.
Zmeny v ľudskom tele z dlhodobého pobytu vo vesmíre boli vedecky dokázané: astronaut Scott Kelly, ktorý sa po ročnom pobyte na ISS vrátil, je živým príkladom skutočnosti, že ľudská DNA mení svoju štruktúru počas dlhodobého pobytu mimo Zeme. Ako sa to môže ukázať aj počas letu alebo bezprostredne po pristátí, vedci stále nemôžu odpovedať.
V sci-fi, Mars vždy pôsobil ako úplne dostupná planéta na osídlenie a použitie, ale v skutočnosti je to dom pokladov, ktorý nikto nemôže otvoriť a vyzdvihnúť jeho obsah v blízkej budúcnosti.
„Ak zahodíme všetky teórie o terraformovaní Marsu pomocou termonukleárnych explózií alebo chemického zahrievania, najúčinnejšou metódou modifikácie planéty„ pre seba “môže byť tzv. ako extrémofilov, “uviedol analytik Alexander Lobanenkov v rozhovore pre televíziu Zvezda.
Teraz (a v najbližších 50 - 70 rokoch) skutočnosť, že „jablone kvitnú na Marse“, sa nedá dosiahnuť pomocou moderných vied: podľa vedcov ani zahrievanie atmosféry Marsu a jeho saturácia kyslíkom nepomôže normalizovať podmienky. Nízka gravitácia, svalová atrofia a neustály pohyb v skafandri prinesú ďalší problém - žiarenie, ktorého úroveň na Marse je niekoľkokrát vyššia ako maximálna povolená teplota pre človeka. A to sa nezapočítava dávka, ktorú členovia posádky kozmickej lode dostanú počas cesty.
„Nakoniec, kolonisti, aspoň tí, ktorí prežijú cestu a prežijú, nevyhnutne začnú mať genetické mutácie po niekoľkých rokoch. Ťažko povedať, k čomu to povedie, ale existuje možnosť, že s potomkami budú problémy alebo potomok na Marse vôbec nebude, alebo sa začnú ďalšie závažné zmeny a choroby, “vysvetlil genetik Vladimír Zakharov v rozhovore pre televízny kanál Zvezda.
Vedci sa domnievajú, že najlepším riešením v tomto ohľade bude kultivácia prvých kolonistov: dokonca aj na Zemi, desaťročia pred letom na základe ľudskej DNA, s použitím technológie na úpravu genómu CRISRP / Cas9, budú vedci schopní vytvoriť „nadľudské“, ktoré prežijú 210-dňovú cestu, „pracovnú cestu“»Na ťažbu nerastov na planéte alebo na trvalý pobyt.
Prečo ľudia potrebujú priestor?
Ťažba na Mesiaci, asteroidy, Mars a ďalšie planéty slnečnej sústavy umožní pozemšťanom dýchať úľavu. Väčšina cenných kovov a látok extrahovaných z pôdy sa „importuje“z iných planét a Zem môže byť priradená úlohe veľkého spracovateľského závodu. Vývoj planét a iných nebeských telies môže dať hlavným aktérom na trhu medziplanetárnej ťažby surovín skutočnú blanku carte, po ktorej môžu byť na neobývaných planétach aplikované nie úplne ekologické, ale môžu sa použiť pomerne lacné spôsoby získavania fosílnych palív.
Bez ohľadu na to, ako sa môže zdať nádej na križovatku Zeme a vstúpenie do vesmíru, ľudstvo urobí prvé pokusy implementovať niečo podobné len o 100-200 rokov. Vedci a odborníci v oblasti kozmonautiky poznamenávajú, že niektoré riešenia, ako napríklad vývoj superťažkých nosných rakiet a vytváranie experimentálnych termonukleárnych zariadení, už prebiehajú, ale národné programy ťažby zdrojov na iných planétach, nehovoriac o plnohodnotnom umiestňovaní osád, nemôžu byť jednoducho implementované z - za svoje náklady a náročnosť na zdroje.
Podľa vedcov nie sú v oblasti prieskumu vesmíru dôležité strategické záujmy jednotlivých štátov, ale spoločné chápanie dôležitosti a nevyhnutnosti rozvoja tohto smerovania. Odborníci sa domnievajú, že bez podpísania príslušných dohôd v období asi 200 - 300 rokov, s vysokou mierou pravdepodobnosti, bude ľudstvo opäť stáť na pokraji vojny o zdroje, ale takéto vojny sa budú musieť viesť milióny kilometrov od Zeme.
Dmitrij Yurov