Александр Розов (alex_rozoff) wrote,
Александр Розов
alex_rozoff

Category:

Цели колонизации Марса: во вторую очередь - чтобы жить там, в первую - чтобы жить тут .

Короткое предисловие. В целом ряде публикаций авторы на том или ином уровне профессионализма хвалят за реалистичность и проработанность проект SpaceX «Starship» и программу колонизации Марса по Илону Маску (об этом будет сказано ниже). Скептиков тоже достаточно. Так вот: относительно колонизации Марса имеющимися сейчас средствами и технологиями, у меня умеренно-скептический взгляд. Но это относится именно к колонизации, как таковой, а в отношении самого проекта этой колонизации у меня предельно позитивный взгляд. Сейчас я изложу основания такой двойственной позиции.

Кратко о скептицизме. Самая длительная из состоявшихся пилотируемых межпланетных миссий это Аполлон-17 (7 - 19 декабря 1972 года). При этом время пребывания на другом небесном теле (на Луне) составило 75 часов. Общее время миссии (от взлета с Земли до возвращения на Землю) составило 300 часов. Максимальное время непрерывного пребывания на орбитальной станции составило около 438 суток (Владимир Поляков, станция "Мир"). Но станция при этом находилась на орбите высотой 354-374 километра, т.е. внутри магнитосферы Земли, существенно ослабляющей радиационное воздействие солнечного ветра. Кроме того, станция получала снабжение с Земли. Заметим также, что пока не осуществлялось ни одной беспилотной миссии на Марс с аппаратом, возвращаемым на Землю. Марсианская пилотируемая миссия SpaceX окажется в значительной мере беспрецедентной по условиям и срокам.

Теперь о позитиве. Это касается не Марса, а Земли. Наша цивилизация уже более 10 лет пребывает мягко говоря - в искусственной рецессии (а грубо говоря - в деградации).
Среди падающих показателей - почти все отрасли прикладной материальной технологии.
Среди растущих показателей - всего три (причем негативные и избыточные), это рост населения, рост потребления ограниченно-возобновляемых ресурсов (прежде всего воды и растительной биомассы), и рост объема мусорной информации (и скорости ее передачи).
Глобальная стратегия на сегодняшний день: "Устойчивое развитие" - предполагает по сути снижение потребления в развитых странах, чтобы в условиях материально-технического застоя, растянуть короткое одеяло ресурсов на растущее население. Тривиальный расчет показывает, что одеяла не хватит уже в середине века.
Избежать такого сценария можно только развитием перспективных технологий. Но разработка подобных технологий для земных целей - в основном или объявлена нежелательной, или вовсе запрещена. При этом она не запрещена для потенциально-возможной марсианской миссии.

Далее суть дела будет излагаться применительно сначала - к марсианским, затем - к земным задачам.

0). История и текущее состояние перспектив колонизации Марса.
Через полтора года мы можем отпраздновать полувековой юбилей беспилотных полетов к Марсу.
Первый полет состоялся в 1971-м. Тогда казалось, что к концу века на Марсе будет если не колония. то по крайней мере обитаемая станция. Но НТР была заторможена во второй половине 1970-х, и из-за этого, начиная с 1997-го перспективы земной экономики радикально ухудшились. Начиная с 2008-го мировая экономика находится в хронической рецессии. Не только марсианские колонии не построены, но даже пилотируемые полеты на Луну (бывшие в общем уже обкатанными в начале 1970-х) теперь оказываются огромной технико-экономической проблемой. NASA надеется вернуться на Луну в середине 2020-х в лучшем случае.
На фоне нынешнего всемирного застойного болота, проект SpaceX «Starship» выглядит весьма оптимистично, поскольку:
- Это частная амбициозная инициатива с яркой фигурой (Илон Маск) в центре, и с соответствующим PR-обеспечением. Амбициозность. Не просто слетать на Марс, а начать строить постоянную колонию.
- Это высокая степень технической проработки. SpaceX уже почти достиг уровня NASA 50-летней давности (времена пилотируемых полетов на Луну), и этого в общем достаточно также для полета на Марс.
- Это наличие большого массива данных непосредственно о Марсе, собранных более чем за 40 лет работы автоматических аппаратов на его поверхности (20 июля 1976 - начало исследования Марса аппаратом "Викинг-1", 4 июля 1997 года - начало исследования Марса марсоходом "Соджорнер")
- Это более высокий уровень электроники, робототехники, видеотехники, и навигационной автоматики по сравнению с 1970-ми.

1). Плазменный двигатель.
Путешествие команды астронавтов от Земли до Марса при существующем уровне технологий займет, во всяком случае, более 100 дней. Это серьезная проблема в силу биологических и психологических аспектов такого долгого пребывания в космическом аппарате на маршруте.
Проблема радикально упрощается, если полетное время будет сокращено до 2 недель. Это вполне реально - при использовании не химического топливного, а плазменного двигателя. Прототип такого двигателя уже создан, но к нему необходим достаточно мощный источник энергии, причем компактный и выдающий мощность достаточно долго (чтобы обеспечить дорогу и туда, и обратно). Иначе говоря: необходим портативный ядерный реактор.

2). Ядерная энергетика (в частности - портативная, и в частности - рассчитанная на минимально обработанное ядерное топливо, которое можно получать из марсианского грунта).
Портативный ядерный реактор (точнее - ядерная энергетическая установка) требуется не только для питания плазменного двигателя космического корабля. Благодаря марсианской задаче, прототип такого реактора (мощностью около 10 КВт) уже создан.

3). Микробиологическая генная инженерия.
Задача обеспечения питания марсианских астронавтов, и задача перспективного терраформирования Марса привели к проведению ряда работ с культурами ГМ-бактерий. Предполагается, что они смогут быстро размножаться если не в условиях открытого грунта на поверхности Марса, то по крайней мере в условиях марсианского грунта, помещенного в более плотную и более влажную искусственную атмосферу технически-минимальной оранжереи.

4). Генная инженерия человека.
Как уже отмечалось в разделе "скептицизм", длительное пребывание человека сначала в условиях слабо экранированной радиации на межпланетном корабле, а затем - тоже слабо экранированной радиации на Марсе - это проблема. Есть еще ряд серьезных проблем из-за радикальной неприспособленности человека к тем физическим (и отчасти - химическим) условиям, которые неизбежны в ходе марсианской миссии. Исходя из этого поставлена и частично решена на прототипах задача генной модификации астронавтов перед полетом.

5). Прикладная робототехника.
Поскольку люди - существа весьма уязвимые во внеземных условиях, необходимо чтобы на Марсе уже существовали убежища, оборудованные для всех аспектов человеческого обитания. Пост роить это предстоит роботам. Причем роботам с достаточной автономностью принятия решения (поскольку запаздывания сигала из-за удаленности Марса не позволяет управлять роботом в режиме реального времени).
Благодаря постановке марсианской задачи, прототип такого робота уже создан.

Теперь о том, что означает решение этих задач применительно к Земле.
1). Плазменный двигатель - крайнее удешевления технологий околоземного космоса.
2). Ядерная энергетика - крайнее удешевление энергии, включая портативные и мобильные источники. Это значит, в частности, и крайнее удешевление опресненной воды.
3). Микробиологическая генная инженерия - решение продовольственной проблемы в любой точке планеты. Вероятно также решение проблем нехватки или дороговизны фармацевтических препаратов (ГМ-бактерии могут синтезировать их крайне дешево).
4). Генная инженерия человека. Решение практически всех проблем, относящихся к здоровью. включая репродуктивное здоровье. Снятие исходных биологических ограничений на продолжительность здоровой полноценной жизни. Снятие ограничений на неблагоприятную внешнюю среду (т.е. возможность заселения любой площадки на суше, а возможно и в океане).
5). Прикладная робототехника. Очень коротко: рог изобилия. Точка.

Вот в общих чертах такие дела.

----------------------------
Упоминаемые технологии.
0). История и текущее состояние перспектив колонизации Марса.
22 ноября 2019 г. ЗЛОЙ КОСМОС / EVIL SPACE. ЧТО ОБНАРУЖИЛ ПОСЛЕДНИЙ ЗОНД НА МАРСЕ? [Планета Марс: Итоги 1971-2019]
https://youtu.be/gzPdhY0hoeY
9 марта 2019. Долетит ли «Starship» до Марса?
https://habr.com/ru/post/443060/
1). Плазменный двигатель.
Космический марш для плазмы и геликона: плазменный двигатель Батищева.
https://www.popmech.ru/technologies/9929-kosmicheskiy-marsh-dlya-plazmy-i-gelikona-plazmennyy-dvigatel-batishcheva/#part0
16 октября 2017. Ученые из Мичиганского университета в сотрудничестве с ВВС США и НАСА вывели на новый уровень ионный двигатель X3, который, в теории, сможет доставить человека на Марс за две недели, пишет Space.com.
https://hightech.fm/2017/10/16/mars-thruster
2). Ядерная энергетика (в частности - портативная).
30.01.2018. Пионеры у реактора. Создана ядерная установка для освоения Марса
https://rg.ru/2018/01/30/v-nasa-razrabotali-iadernuiu-ustanovku-dlia-osvoeniia-marsa.html
12.08.2019. "Ядерный чемодан" для марсианской базы НАСА будет готов к 2022 году
https://ria.ru/20190812/1557419462.html
3). Микробиологическая генная инженерия.
26 июня 2015 в DARPA работает над микроорганизмами для терраформирования Марса
https://habr.com/ru/post/381137/
4) Генная инженерия человека.
05.02.2018, Первыми колонизаторами Марса могут стать генетически модифицированные люди
https://hi-news.ru/technology/pervymi-kolonizatorami-marsa-mogut-stat-geneticheski-modificirovannye-lyudi.html
21.05.2018 Польские ученые предлагают изменить ДНК человека для возможности репродукции на Марсе
https://naked-science.ru/article/sci/polskie-uchenye-predlagayut-izmenit
15 июня 2019 Генная инженерия эмбрионов человека станет безопасной и эффективной в течение двух лет
https://habr.com/ru/post/456222/
9 ноября 2019, Учёный NASA предложил скрестить ДНК человека и тихоходки для освоения Марса
https://regnum.ru/news/2773011.html
18.11.2019 ДНК тихоходок могут помочь человеку колонизировать Марс
https://hi-news.ru/space/dnk-tixoxodok-mogut-pomoch-cheloveku-kolonizirovat-mars.html
5) Прикладная робототехника.
3 мая 2019 г. ЗЛОЙ КОСМОС / EVIL SPACE. PR2 - РОБОТ ВОЗМОЖНОСТИ КОТОРОГО ВАС ШОКИРУЮТ [Лучший исследовательский робот]
https://youtu.be/BrLSEhFiSog
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 372 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →