Курс на Марс: что ждет землян на Красной планете

В июле 2020 году к Марсу отправились сразу 3 миссии:

• зонд Объединенных Арабских Эмиратов "Надежда" ("Аль-Амаль" - араб.); 
• китайский аппарат "Тяньвэнь-1";
• американский марсоход  "Настойчивость" ("Perseverance" - англ.).

Такой коллективный запуск объясняется "орбитальным окном", которое возникает раз в 26 месяцев. Наша планета максимально приближается к Марсу, расстояние между ними сокращается до 55 млн км. 

Планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам с разными скоростями, поэтому космические аппараты запускают по эллиптической траектории. В итоге вместо 55 млн км аппарат должен преодолеть 450 млн, а полет к Красной планете занимает от 6 месяцев до года.

Для справки: на сегодняшний день к Луне запустили 109 миссий, а к Марсу - 43. К Венере - 44, к Юпитеру - 9, к Нептуну - 1.

"Шесть минут ужаса"

Все три аппараты в феврале 2021 года успешно прибыли к Марсу, а новый американский марсоход совершил успешную посадку, которую назвали "шесть минут ужаса" и приступил к работе.  

Посадка на Марс заметно отличается от посадки на другие исследуемые небесные тела. Например, на Луне нет атмосферы, что обеспечивает прекрасную видимость, и гравитация ниже земной. У Венеры очень плотная атмосфера, это способствует мягкой посадке и эффективной работе парашютов. Правда, ее кислотность оборачивается серьезными трудностями для пребывания аппарата на планете, равно как и высокая температура.

На Марсе же атмосфера сильно разрежена, ее плотности не хватает для эффективного торможения. Кроме того, на Марсе случаются пыльные бури, на месяцы окутывающие планету. Из-за этого посадка на нем - огромный успех.

За все время США запустили к Марсу 23 миссии (включая Perseverance) из них 17 были успешными. Из 18 запусков России 15 завершились провалом. Успешными посадками аппаратов на Красную планету могут похвастаться только американцы.

Почему трудно колонизировать Марс

Все аппараты, которые человечество запускает к Марсу, помогают изучить его, чтобы в конечном итоге посетить и колонизировать. Прежде чем ступить на Красную планету, людям нужно как можно больше узнать о ней и убедиться, что земные технологии будут работать. 

Хотя глава SpaceX Илон Маск и обещает, что первые люди высадятся на Марсе через шесть лет, это вряд ли произойдет, потому что связано с огромными проблемами и рисками.

Главная трудность - связь. Радиосигналу требуется около 14 минут, чтобы долететь с Марса до Земли, и еще 14 минут для ответа. Для сравнения, связь с Луной занимает меньше 2 секунд.

Планета Земля, вид с поверхности Марса. Снимок сделан марсоходом Curiosity

Также ученые должны снизить вредное воздействие космических лучей и солнечной радиации на астронавтов. Доказано, что полеты в космос повышают риск лейкемии, рака кишечника и тромбообразования.

Работа в космосе сопряжена с радиационными рисками, которые угрожают не только человеку, но и электронике. Речь идет о так называемом космическом излучении - потоке частиц, от которого нас на Земле скрывает атмосфера. На 90% оно состоит из протонов, на 7% - из альфа-частиц (ядер атома гелия), остальное - это электроны и более тяжелые ядра. Кроме того, объекты на орбите и вне ее подвержены жесткому излучению гамма- и рентгеновскими лучами.

Землянам на Марсе потребуется кислородный купол, источники энергии и пищи. Ученые пытаются придумать, как создать на Марсе замкнутую и эффективную экосистему. Биологи экспериментируют с выращиванием овощей в условиях невесомости и дефицита воды.

Солнечные батареи на Марсе бесполезны из-за постоянных пылевых бурь. Это доказали первые американские марсоходы.

В августе 2012 года на Красной планете приземлился марсоход Curiosity ("Любопытство"). В отличие от предшественников, ровер питается плутониевых генераторов. Инженеры NASA уже создали портативный ядерный реактор для использования на других планетах.

Факты о Марсе

• четвертая по удаленности планета от Солнца (после Меркурия, Венеры и Земли);
• вторая самая маленькая планета в Солнечной системе (превосходит по массе и диаметру только Меркурий);
• масса планеты составляет 10,7 % от массы Земли;
• диаметр - 0,53 диаметра Земли;
• имеет два спутника - Фобос и Деймос;
• планета названа в честь Марса - древнеримского бога войны;
• 1 "сол" - день на Марсе - 24 часа 37 минут;
• 1 марсианский год - 687 земных суток;
• на Марсе есть смена времен года, аналогичная земным, но его климат значительно холоднее и суше земного;
• температура на планете колеблется от -153°C на полюсах зимой до +20°C на экваторе летом, средняя температура -63°C;
• поверхность планеты кажется красной из-за минералов железа в почве;
• не имеет магнитного поля;
• атмосфера Марса гораздо тоньше атмосфер многих планет и тел Солнечной системы (110 км);
• давление на поверхности в 160 раз меньше земного;
• сила тяжести у поверхности Марса составляет 39,4 % от земной (в 2,5 раза слабее):
• колебания атмосферного давления достигают 10-12% (на Земле - 1-2%). Это и вызывает знаменитые марсианские песчаные бури; 
• атмосфера на 96% состоит из CO2, кислорода - 0,13% (на Земле - 21%).

Сравнение размеров Земли (радиус 6371,11 км) и Марса (радиус 3389,5 км)

Напомним, что ученые из NASA разработали роботических собак Mars Dogs, которых направят на Марс для работы с местностью и пещерами под планетой.

Ранее сообщалось, что Илон Маск готов продать все свое имущество ради заселения Марса.