Колонізація космосу: коли людство зможе жити поза Землею

Практично вся космічна фантастика розповідає про існування автономних поселень на інших планетах, астероїдах, дрейфуючих у просторі базах. Але наскільки це реалістично та чи зможе людство у досяжному майбутньому здійснити кроки до колонізації хоча б ближнього космосу?

Редакція Max Polyakov Space спробувала відповісти на основні питання щодо того, чи зможе людина жити у космосі за умов низької гравітації, і що необхідно для заселення Місяця, Марса та інших планет. А також про реалістичні плани щодо їхнього освоєння і про можливу користь космічних колоній для людства.

Перспективи колонізації космосу

Багато вчених, бізнесменів і державних діячів вважають колонізацію космосу можливою та намагаються втілити її у життя.

Упевненості їм додають сучасні досягнення науки та технологій. Останні дослідження на МКС показали, що вирощувати їжу в умовах космосу і навіть невагомості цілком можливо. Запаси води у тій або іншій формі є практично скрізь. А роботизований 3D-друк здатний вирішити проблему зведення поселень на інших планетах — за його допомогою можна побудувати житла, захищені від радіації та згубної атмосфери.

Крім того, останні наукові дослідження підтверджують наявність у космосі достатньої кількості ресурсів, необхідних для існування автономної колонії. Передусім йдеться про воду, з якої за наявності енергії можна отримати і кисень, і навіть пальне для двигунів.

Космічна колонія може стати відповіддю на філософські виклики й економічні очікування. Водночас у космосі також може функціонувати лабораторія, яка буде суто науковим підприємством, що існує за рахунок регулярних поставок необхідних ресурсів з Землі.

Навіщо колонізувати космос

З наукової точки зору у космосу багато переваг: відсутність гравітації, вакуум, складні та унікальні умови, що дозволяють створювати монокристали й експериментувати над властивостями різних матеріалів та рослин. А ще — наявність унікальних корисних копалин, таких як дейтерій, тритій, гелій-3 тощо.

Для дослідження останніх потрібна космічна лабораторія на Місяці або Марсі. Також вона дозволить вченим винаходити нові технічні рішення, корисні для всього людства.

Щоправда, варто врахувати той факт, що основні відкриття й досягнення такої космічної лабораторії будуть спрямовані саме на космос: як жити, вирощувати їжу, будувати та як поповнювати запаси палива на космічних кораблях.

Також дослідження космічної лабораторії стануть основою для майбутньої колонії. Завдяки останній людство зможе покинути свою “колиску”, щоб розпочати заселення інших планет та їхніх супутників.

Саме такі цілі — у більшості ентузіастів колонізації космосу. Ще одним аргументом на користь колонізації є теоретичне виживання людської цивілізації у разі катаклізму на Землі, який призведе до загибелі всього живого.

Розглядається й економічний аспект. Колонія може стати економічним партнером Землі, якщо її розмістити у місці, багатому на корисні та рідкісні копалини, а також у кілька десятків разів знизити вартість транспортування в космосі.

З іншого боку, організація такої колонії коштуватиме занадто дорого, а економічна вигода викликатиме сумніви. І якщо така колонія буде організована державою або державами і не зможе активно торгувати із Землею, в такому випадку кошти платників податків будуть витрачені даремно.

Втім, навіть якщо відкинути економічний аспект, багато вчених і астронавтів ставляться скептично до ідеї колонізації. Як, наприклад, Джон Гленн, перший американський астронавт, який здійснив орбітальний політ. Він вважає, що з точки зору науки замість людини набагато вигідніше й безпечніше відправляти для дослідження космосу роботизовані зонди.

Макс Поляков переконаний, що космос і космічні технології повинні працювати на благо Землі. А ресурси, необхідні для колонізації, варто направити на боротьбу зі зміною клімату та на поліпшення екології. Земля — це поки що єдина планета з усіх відкритих, на якій не потрібно проводити тераформування (зміна кліматичних умов планети, щоб привести атмосферу, температуру та екологічні умови у стан, придатний для проживання земних тварин і рослин. — Ред.). І всі вільні ресурси доцільно направити саме на збереження нашої планети.

Історія колонізації космосу

Радянський Союз почав першим колонізувати космос. Запущена у 1971 році радянська станція “Салют-1” стала першою науковою лабораторією за межами Землі. Ця одномодульна орбітальна станція проіснувала у космосі 175 днів, з яких тільки 22 дні на ній перебував екіпаж із трьох осіб.

Проте “Салют-1” дозволив на практиці відпрацювати складні маневри у космосі, необхідні для подальшого освоєння навколоземної орбіти.

США у травні 1973 року вивели свою орбітальну станцію SkyLab, яка була населена 171 день, і прийняла три експедиції, перед тим як потонути в океані у 1979 році.

Найвідомішими спадкоємцями цих орбітальних станцій стали “Мир” (відкрита в 1986 році і затоплена у березні 2001-го) і Міжнародна космічна станція (МКС) (відкрита у 1998 році, діє до сьогодні). Крім того, у 2021 році Китай запустив свою модульну станцію “Тяньгун”. Це вже четверта станція Піднебесної. Перші три були одномодульні та вже завершили термін експлуатації.

Усі ці станції дозволили вченим та інженерам створити і випробувати безліч речей, необхідних для подальшого дослідження космосу, а частина технологій знайшла застосування на Землі. Наприклад, датчики тиску шин, фільтри для води — це спочатку були саме космічні технології.

Поточні плани з колонізації космосу

Сучасний рівень розвитку космічних технологій вже зараз дозволяє говорити про створення наукової лабораторії за межами орбіти Землі.

Найактуальніша і найбільш близька до втілення — “Артеміда“, програма NASA з освоєння Місяця. Вона передбачає створення місячної орбітальної станції до 2028 року, на якій постійно, подібно до МКС, житимуть і працюватимуть астронавти.

Крім того, NASA не відмовились від планів створення постійно діючої населеної місячної бази. Саме ця ідея розглядалась як основна, але через труднощі із втіленням її пересунули на більш пізній термін.

Одним із аргументів колонізації Місяця стали відкриті не так давно запаси ізотопу гелію-3, який може використовуватися як паливо для космічних кораблів або для атомних станцій на Землі.

Щоправда, наразі промисловість не готова працювати із таким паливом, оскільки не існує реактора, здатного підтримувати температуру в мільйон градусів для гелій-дейтерієвої реакції. І навіть видобуток гелію-3 на Місяці має теоретичний характер.

Проте відкриті на Місяці запаси води у вигляді льоду дозволяють в теорії говорити про автономність лабораторії, або, як мінімум, про значне здешевлення її утримання. Крім того, цю воду можна використовувати для виготовлення палива прямо на Місяці, щоб не доставляти його з Землі.

Плани з освоєння Сонячної системи

Окрім Місяця і Марса, вивчаються плани з колонізації Поясу астероїдів і безпосередньо карликової планети Церера, супутників Юпітера — Європи, Ганімеда, Каллісто, а також Меркурія та Венери. Втім, якщо у випадку з Місяцем і навіть Марсом вчені та ентузіасти перейшли від слів до справи, то з колонізацією інших куточків Сонячної системи поки що справляються лишень теоретично.

Так, за оцінками NASA, викладеними у 2003 році в дослідженні Human Outer Planets Exploration, або скорочено HOPE (hope — надія з англійської. — Ред.), найперспективнішими для колонізації є супутники Юпітера Ганімед і Каллісто.

Каллісто розташований далеко від Юпітера, і тому не підпадає під дію його радіації. Водночас Ганімед має магнітосферу, що дозволяє йому захистити колоністів від згубного впливу радіації, яка все ще є однією з основних проблем у питанні перебування людини поза межами Землі.

Наприклад, на Європі настільки високий рівень радіації від Юпітера, що людина на її поверхні без захисного скафандра отримає смертельну дозу радіації лише за 10 хвилин. Однак уже зараз вчені бачать перспективу в розміщенні експедиції у спеціальних будинках, що захищатимуть від радіації, або під товстим шаром льоду, створивши там повітряний міхур.

Решта супутників і планет настільки складні для освоєння, що, окрім захисту від радіації, потребують постачання всього необхідного, включно із величезною кількістю води. Або навіть знадобиться тераформування, як у випадку з Венерою.

З огляду на темпи освоєння космосу, особливо за останні 10-20 років, більшість ентузіастів впевнені, що ще до 2100 року людина зможе висадитись на одну із перерахованих вище планет або супутників та заснувати колонію, вже третю після освоєння Місяця і Марса, або як мінімум наукову станцію.

Скептики ж зауважують, що ці плани — швидше із області фантастики. Адже все іще недоцільно відправляти людей у космос заради досліджень, з якими легко впораються безпілотні зонди.

До того ж у нас на Землі достатньо місць для створення колоній із суттєво менш суворими умовами: Сибір, екваторіальні пустелі, Антарктида. Однак поки що не вдалося експериментально підтвердити життєздатність такої колонії окремо від цивілізації.

Так або інакше, але до 2040 року ми зможемо побачити висадку на Марс. Адже подібні плани, крім SpaceX, задекларували NASA — у 2028 році, Китай — до 2030 року і Росія — після успішної місії на Місяці.

ТОП-7 цікавих фактів про Марс: що Ви ще не знали про найбільш придатну для існування планету?

Марс, також відомий як Червона планета, виділяється у Всесвіті своїм виразним кольором і значно меншим розміром, порівнюючи з іншими планетами. З усіх планет Сонячної системи Марс також отримав репутацію планети, найбільш придатної до існування.

Зміст матеріалу

• 1. Марс має вулканічно активну історію
• 2. Марсіанський ґрунт отруйний
• 3. На Марсі є вода
• 4. Марс може бути перспективною планетою для колонізації
• 5. Тераформування є ще одним довгостроковим варіантом освоєння Марса людиною
• 6. Гора Олімп є найбільшим вулканом у всій Сонячній системі
• 7. На Марсі також є найбільший ударний кратер з коли-небудь виявлених

Пізнавальний інтернет-журнал https://discover.in.ua/ підготував підбірку цікавих фактів про Марс. Що ж, а тепер гайда, зазирнемо трохи за завісу таємничості.

1. Марс має вулканічно активну історію

Вулкани є звичайним явищем на поверхні Марса, зонди збирають багато зразків з їхніх схилів. Завдяки цим зразкам вчені виявили, що вулкани на Марсі датуються аж 3,7 мільярдами років тому. Більш дивно те, що вулкани Марса могли існувати набагато довше, а докази з часом були стерті атмосферою.

2. Марсіанський ґрунт отруйний

Після того, як зонди зібрали зразки ґрунту, вчені виявили, що ґрунт на Марсі дуже токсичний для рослин. З показником рН 7,7 і вмістом перхлорату 0,6% вчені дійшли висновку, що марсіанський ґрунт вб’є будь-яку земну рослину, яка спробує в ньому рости.

За іронією долі, марсіанський ґрунт також містить мінерали, які підтримують життя на Землі, такі як хлор, магній, калій і натрій. Крім того, вчені вважають, що токсичні зразки ґрунту можуть бути лише місцевим явищем. Якщо це так, в інших частинах Марса може бути ґрунт, більш здатний підтримувати життя.

3. На Марсі є вода

Незважаючи на те, що на Марсі є вода, ви не можете очікувати, що найближчим часом зможете скуштувати її. Через тонку атмосферу Марс не має достатнього тиску, щоб вода залишалася у рідкому стані. Замість цього всі запаси води на Марсі знаходяться в замороженому вигляді, в полярних льодових шапках або в ґрунті помірних зон Марса.

Фактично, вчені вважають, що лише на південному полюсі Марса достатньо льоду, щоб покрити Землю океаном глибиною 11 метрів.

4. Марс може бути перспективною планетою для колонізації

По-перше, марсіанський день має майже таку ж кількість годин, як і земний. На Марсі також є вода у формі водяного льоду, що зменшує потребу надсилати воду з Землі для підтримки марсіанської колонії.

5. Тераформування є ще одним довгостроковим варіантом освоєння Марса людиною

Тераформування передбачає процес перетворення Марса на планету, схожу на Землю. Це включає в себе більш високі температури, велику кількість рідкої води, повітря, яким можна дихати, а також життя рослин і тварин. На даний момент, вчені не вважають, що рівень технологій людства достатній для фактичного тераформування Марса.

Вони також вважають, що Марс неможливо зробити таким, як Земля. Однак експерти продовжують вивчати, чи можливо зробити Марс настільки схожим на Землю, щоб люди могли жити на його поверхні без скафандрів.

6. Гора Олімп є найбільшим вулканом у всій Сонячній системі

Гора Олімп висотою 21,29 км перевищує найвищу гору та вулкан Землі. По-перше, висота гори Еверест становить лише 8,85 км, а висота Мауна-Кеа, включаючи частину вулкана під водою, становить лише 10,2 км.

Олімп також має в 10 разів більший об’єм, ніж Мауна-Кеа. Маючи площу 300 000 км², розмір вулкана конкурує з такими країнами на Землі, як Італія чи Філіппіни.

7. На Марсі також є найбільший ударний кратер з коли-небудь виявлених

Хоча цьому кратеру приблизно 4 мільярди років, він залишався непоміченим протягом десятиліть через свій стан. Незважаючи на це, вченим вдалося відновити достатньо доказів, щоб погодитися з існуванням кратера.

Кратер займає площу 90,1 мільйона км², і вчені вважають, що він спричинив зіткнення між Марсом і карликовою планетою такого розміру, як Плутон.