Вокруг Света - Журнал "Вокруг Света" №11 за 2002 год

Выбор из возможных вариантов создания комплекса делается с учетом основных критериев: обеспечение безопасности экипажа, стоимость, исследовательские возможности экспедиции, перспективность уже разработанных технических решений применительно к другим проектам, а также обеспечение высокой вероятности благополучного возвращения экипажа на Землю. Особое внимание уделяется жилому модулю, включающему в себя радиационное убежище с каютами для членов экипажа, средства жизнеобеспечения, командный пост, аппаратуру управления полетом, солнечные батареи и шлюзовую камеру. Наиболее эффективным двигателем для использования на марсианском корабле, по мнению российских специалистов, является электрореактивный двигатель.

В американском проекте для уменьшения веса космического корабля используется идея Роберта Зубрина, предусматривающая производство топлива на Марсе непосредственно из местных ресурсов. Для этого на Красную планету необходимо доставить водород и ядерную силовую установку, которая обеспечивала бы электричеством и жилой комплекс, и завод по производству метана — его планируют получить из водорода, привезенного с Земли, и углекислого газа, взятого из марсианской атмосферы. Используя химическую реакцию Сабатье, из углекислого газа и водорода получают кислород и метан. Шесть тонн водорода, доставленного с Земли, позволят в течение 6—8 месяцев произвести 84 т жидкого кислорода и 24 т метана, последнего должно быть достаточно и для заправки модуля, предназначенного для возвращения космонавтов, и для обеспечения горючим марсохода, который останется работать на планете. Причем, по замыслу Роберта Зубрина, горючее должно быть готово еще до прилета землян на Марс. Таким образом, на Марс ежегодно придется посылать 2 корабля — один с космонавтами, другой — с комплексом для производства горючего для следующей экспедиции (их совместная стоимость — около 50 млрд. долларов).

Российские ученые считают эту идею в перспективе плодотворной, но убеждены, что в первой пилотируемой экспедиции ее использование преждевременно. Российские специалисты предлагают также не посылать на Марс заводы по производству химических элементов горючего, а напрямую использовать углекислый газ, взятый из марсианской атмосферы, в качестве окислителя порошкообразных металлов. Наиболее же перспективным горючим для двигателя, по их мнению, является магний, легко воспламеняющийся в среде из углекислого газа.

Что же касается времени отправки экспедиции, то день 14 января 2014 года предпочтителен потому, что если на пути к Марсу с кораблем возникнут технические проблемы, то он сможет вернуться на Землю, используя гравитационное поле Марса и Венеры. Хотя, если к моменту старта пилотируемой экспедиции плазменные двигатели достигнут необходимого уровня развития, то проблема аварийного возврата перестанет быть актуальной. Но в любом случае первая марсианская миссия стартует только тогда, когда все необходимое для ее осуществления будет находиться в полной готовности. Нам же остается только ждать.

По расчетам профессора астронавтики Д. Логански и его аспиранта М. Окуцу из университета Пурдью (Индиана, США), сделанным для современных двигателей, марсианский корабль должен покинуть Землю 14 января 2014 года. В следующий же раз столь благоприятная ситуация может сложиться как минимум через 10 лет.

Что касается долгосрочных планов «оживления» Марса, то они направлены на разработку концепции, которая позволила бы с помощью растений уменьшить в его атмосфере уровень углекислого газа и произвести необходимое количество кислорода. Для создания атмосферы на поверхности Красной планеты предлагается построить фабрики, производящие искусственные парниковые газы. Роберт Зубрин и Крис Маккей предполагают, что это должен быть перфлюорометан (CF4). В своей недавно изданной книге «Вступление в космос» Зубрин утверждает, что если производить и выпускать этот газ на Марсе с той же скоростью, с которой сегодня на Земле производятся подобные газы (приблизительно 1 000 т в час), то за несколько десятилетий средняя температура на всей Красной планете могла бы увеличиться на 10°C. Такое потепление вызвало бы появление большого количества углекислого газа, являющегося парниковым, который в дальнейшем мог бы обогревать эту планету. Еще теплее сделать ее могло бы и увеличившееся содержание в атмосфере водяного пара. Усилить же эти эффекты можно было бы в результате использования метаногенов и создающих аммиак бактерий, так как и метан, и аммиак также относятся к разряду парниковых газов. Общим результатом подобной программы могут явиться создание такой атмосферы на Марсе, которая будет приемлема с точки зрения давления и температуры, и появление на его поверхности жидкой воды в течение 50 лет от начала эксперимента. И хотя эта искусственно созданная атмосфера не может считаться подходящей для того, чтобы человек свободно дышал, она могла бы существенно поддержать зерновые культуры и дала бы возможность астронавтам прогуливаться по поверхности в кислородных масках. По крайней мере, до тех пор, пока не создадут ту атмосферу, которая будет полностью пригодна для дыхания.

Несмотря на то что превращение Марса в планету, подобную Земле, не будет нарушением Соглашения по Космосу (1967 год), запрещающего только «вредное», невыгодное использование космического пространства, уже сейчас как со стороны некоторых ученых, так и со стороны защитников окружающей среды звучат весьма энергичные возражения. Одни считают, что недопустимо приступать к освоению Марса, не изучив подробнейшим образом его геологический состав и климат, другие утверждают, что вторжение человека на эту планету может губительным образом сказаться на уникальной марсианской среде, нарушив ее первозданность. Существует также и третья группа людей, вообще видящих в человеке источник всех бед: он уже непозволительно засорил не только собственную планету, но и околоземное пространство, и та же печальная участь может постичь и Марс в том случае, если он все-таки станет форпостом человеческой цивилизации.

О работе Российского отделения Общества рассказывает его руководитель Геннадий  Гусев : «Наша главная задача — это пропаганда освоения космоса, и в частности Марса, оказание поддержки всем начинаниям в этой области, а также разработка и реализация собственных программ. Помимо этого, мы занимаемся проведением конкурсов для детей и школьников, посвященных теме освоения космоса, способных повысить их эрудированность и показать, что наша страна является великой космической державой. Мы пытаемся развивать подобные отделения в различных городах России, готовим проекты для арктической станции, участвуем в создании европейской аналоговой станции в Исландии, которая должна появиться в 2003 году, ищем кандидатов, готовим их. И кроме того, наше отделение является одним из отделов проектирования, готовящим предложения по необходимому оборудованию, такому как вездеходы, скафандры, мини-вертолеты, зонды и тому подобное».

Один из аналогов марсианской станции располагается за Полярным кругом, в кратере Хаугтон на острове Девон (Канада). Для работ по данному проекту были приглашены специалисты из всех стран-участниц Марсианского общества.

Он установлен в полярной пустыне, условия которой наиболее близки к тем, что существуют на поверхности Марса. Геологические и ледниковые особенности острова схожи с марсианскими, а его дневные температуры подобны марсианским «летним». Есть, правда, одно существенное отличие — атмосфера Девона в 100 раз плотнее марсианской, но в остальном этот остров является идеальным испытательным полигоном и для технологий, и для оборудования, необходимых в марсианской экспедиции. В мае 2000 года на станции прошел первый полевой сезон.

Основной элемент проекта MARS — модуль среды обитания. Он имеет приблизительно 8,4 метра в диаметре и состоит из 3 этажей, подготовленных для жизни и работы 6 человек одновременно. Среда обитания разработана как многофункциональное объединение объектов: жилой блок, рабочие комнаты и лаборатории со стерильными комнатами, спортзал, камбуз и медицинский блок. Три палубы модуля связаны центральным ходом и многозвенной схемой, которая также соединяется с главным тамбуром на нижней палубе. Нижняя палуба модуля еще служит для хранения оборудования. Поддерживать главный модуль среды обитания будут надувная оранжерея и гараж (ангар) для хранения вездеходов.

И оранжерея, и гараж связаны с модулем среды обитания туннелями через тамбур. Панели солнечных батарей, расположенные недалеко от модуля среды обитания, обеспечивают его электроэнергией. Это будет само по себе интересное испытание — ведь здесь батареи получат меньше солнечного света, чем на Марсианском экваторе, а значит, теоретически, если их мощности окажется достаточно для обеспечения жизнедеятельности в Арктике, то подобные батареи смогут использовать на Марсе. Однако поскольку поверхности Марса, находящегося в 2 раза дальше от Солнца, чем Земля, достигает всего 44% солнечной радиации, то там для получения энергии от Солнца потребуется вдвое больше оборудования, чем в земных условиях. К тому же и пыльные бури могут препятствовать получению этого вида энергии, а потому альтернативным источником может быть использование атомной энергии.