Mēness koloniju un Marsa kolonizāciju eksperti uzskata par unikālu cilvēces tehnoloģisko sasniegumu. Papildus ievērojamajam zinātnes progresam straujais interešu pieaugums ir izskaidrojams arī ar to, ka Mēness un Marss ir nenovērtējami un praktiski neizsmeļami minerālu avoti.
Ģēniju pareģojumi
Īsi pirms viņa nāves britu teorētiskais fiziķis Stīvens Hokings ierosināja, ka tehnoloģisku izrāvienu un zemes iemītnieku nodrošināšanu ar resursiem varētu vienlīdz sasniegt, ja viņi tiktu kolonizēti, tas ir, pastāvīgi apdzīvots vienīgais Zemes pavadonis - Mēness un viens no pievilcīgākajiem lietošanas ziņā. cilvēces planētu intereses - Marss.
Mēness un Marsa attīstības projektu izstrāde sākās jau pagājušā gadsimta 50. gados, tomēr zinātnieki runāja par vienu no vissvarīgākajiem iemesliem, kāpēc jāceļ un jānovieto tālu objekti it kā garām, nepievēršot tam īpašu uzmanību - nākotnē, iespējams, Zemei tuvākais debess ķermenis gadu desmitiem, lai glābtu cilvēci no jebkādām enerģijas krīzēm un ļaus īstenot darbietilpīgākos un sarežģītākos projektus rūpniecības, medicīnas, veselības aprūpes un zinātnes jomā.
Mēs runājam par vieglāko hēlija izotopu - hēliju-3 - vielu, kuras rezerves Zemes robežās ir ārkārtīgi ierobežotas. Tieši šo un vēl vienu “kaimiņu” izotopu cilvēce var izmantot jaunās tūkstošgades enerģijai - termoelektrostacijas saplūšanai, kas spēj “likt atpūsties” visiem tradicionālajiem minerālu veidiem: eļļai, oglēm un radioaktīvajam urānam - degvielai kodolelektrostacijām.
Tikai 0,003 grami hēlija-3 kodolsintēzes reaktorā izdalīs tādu pašu enerģijas daudzumu kā vesela naftas barels, un tonna hēlija-3, kas ievietots kodolsintēzes reaktorā, ražos enerģiju, kas ir ekvivalenta 15,8 miljoniem barelu naftas.
Reklāmas video:
Hēlija izotopu ieguvi uz Mēness virsmas var salīdzināt ar ogļūdeņražu meklēšanu zem smilšu kāpām Tuvajos Austrumos: viegli reģenerējamā eļļa burtiski spiež augšup spēcīgā strūklakā pēc pašiem pirmajiem virsmas “caurdurumiem” iepriekš izpētītās vietās. Ar hēliju-3 uz Mēness virsmas situācija ir līdzīga: Mēness augsnē, kuru simtiem miljonu gadu garumā praktiski "aizzīmogo" Saules izstarotās daļiņas, ir miljoniem tonnu vērtīga izotopa, un rūpnieciskai ražošanai tas nav nepieciešams, kā šādos gadījumos saka., izgudrojiet riteni atkārtoti.
Tiesa, šobrīd īstenot pilnvērtīgu Mēness augsnes ieguves programmu, un nākamajos 30, 50 un 100 gados cilvēce to nespēs - pat ultramodernās tehnoloģijas un superjaudīgie nesējraķetes, kas vienlaikus spēj nogādāt vairākas tonnas Mēness orbītā, nepalīdzēs … Galvenā problēma nav pat tā, ka šobrīd pilnībā nav atbilstošās hēlija-3 rūpnieciskajam patēriņam paredzētās enerģijas infrastruktūras, bet gan tas, cik precīzi cilvēki var izdzīvot uz Mēness un sākt to attīstīt.
Viens no vissvarīgākajiem mūsdienu astronautikas uzdevumiem joprojām ir super smagas un lētas nesējraķetes izveide vienlaikus, lai gan abi šie jēdzieni, no pirmā acu uzmetiena, ir savstarpēji izslēdzoši. Neskatoties uz to, ka gatavi risinājumi, piemēram, Amerikas Saturn-V un Padomju Enerģija, kā arī citi īpaši smago nesējraķešu izveides projekti jau ir sagatavoti vai ir pēdējā stadijā, galvenā problēma, kas saistīta ar drošu un uzticamu cilvēka uzturēšanos Mēness virsmā, ir nav pilnībā atrisināts.
Mēness pulkstenis
Mēness bāzes projektos, kas tika izstrādāti kopš 50. gadu sākuma, tika pieņemti vairāki veidi, kā apgūt Mēness virsmu. Viens no ticamākajiem un ekonomiski vienkāršākajiem veidiem, kā kolonizēt Mēnesi, varētu būt amerikāņu fiziķa Žerāra O'Nīla ierosinātais plāns: veiksmīgai ieguvei uz Mēness virsmas tika ierosināts uzbūvēt milzīgu staciju gredzena formā ar diametru 1,5 kilometri.
Stacijai, kuru O'Neils ierosināja kā pārkraušanas bāzi darbam uz Mēness, vajadzēja strādāt ar pilnu pašpietiekamību: pēc galīgās montāžas un nodošanas ekspluatācijā cilvēkiem objekta telpās vajadzēja izveidot sava veida rūpniecisko ražošanu un mini saimniecības, nodrošinot desmit tūkstošus cilvēku ar visu nepieciešamo, ieskaitot dzeramo ūdeni un pārtiku.
Cita starpā viņi plānoja staciju aprīkot ar milzu spoguļiem, kas spēj nodot daļu saules enerģijas uz Zemi ar gandrīz ideālu efektivitāti - vairāk nekā 70%. Paralēli O'Nīla plānam bija arī citas idejas par to, kā Mēness bāzei vajadzētu darboties. Padomju zinātnieki ir vairākkārt izvirzījuši ideju būvēt ne tikai "punktveida" apmetnes virspusē, bet arī apļveida orbitālo bāzi, no kuras uz maziem atkārtoti lietojamiem kuģiem Mēness "maiņu strādnieki" dotos uz darbu katru "rītu".
Astoņdesmito gadu beigās Mēness apmetnes teorija sāka izšķīst zinātnieku argumentos, ka bagātnieku "mērķtiecīgai izmantošanai" pietiktu ar Mēness riņķojošajām bāzēm un attālināti kontrolētiem kalnrūpniecības robotiem, kuru apkopi un remontu var veikt ar nelielu priekšstatu palīdzību. Zemes satelīta resursi.
Tomēr jau 2017. gadā zinātnieki nolēma, ka "Mēness mājas" nemaz nav vajadzīgas - tā vietā, lai piecas līdz septiņas dienas būvētu un ražotu nelielus objektus misijām, tika ierosināts pielāgot kosmosa kuģus.
Kur un kāpēc?
Neskatoties uz ambiciozajiem Marsa attīstības plāniem, cilvēcei vēl nav skaidra priekšstata par to, kur lidot un kāpēc tas vajadzīgs. Tajā pašā laikā pat zinātnieki, kuri bija vienisprātis savā viedoklī, tika sadalīti vairākās "karojošās" nometnēs: daži uzskata, ka Mēness izpēte ir laika izšķiešana un jums nekavējoties jālido uz Marsu, citi ir pārliecināti, ka jūs varat nokļūt Marsā "kaut kā vēlāk", kad process Tiks pabeigta Mēness izpēte un kosmosa tehnoloģiju atkļūdošana. Trešā grupa kopumā noraida Marsa un Mēness kolonizāciju kā tādu, atsaucoties uz pārliecinošiem pierādījumiem, ka viss, kas nepieciešams lietošanai uz Zemes, ieskaitot retos metālus un citus ķīmiskos elementus, atrodas pietiekamā daudzumā uz asteroīdu virsmas Zemes tuvumā.
“To visu ir daudz vieglāk organizēt ar diezgan pieņemamiem nosacījumiem - zemes insolācijas līmeni un tehniskajiem risinājumiem, kas tika aprakstīti pirms 40-50 gadiem,” intervijā televīzijas kanālam Zvezda sacīja kosmonautikas eksperts Mihails Lapikovs.
Deviņdesmito gadu beigās pēc asteroīdu gabalu spektrālās analīzes, kas izplūda caur blīvajiem atmosfēras slāņiem, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka automātisku vai apkalpotu kuģu nosūtīšana uz objektiem Zemes tuvumā nodrošinās rūpniecisko ražošanu uz Zemes ar visiem nepieciešamajiem metāliem.
Pēc astrofiziķu prognozēm, liels objekts ar diametru no 1,5 līdz diviem kilometriem var saturēt gan parastos metālus - dzelzi un niķeli, gan dārgmetālus - zeltu, pallādiju un pat platīnu, un asteroīdos iegūtās rūdas vidējās izmaksas var būt no 100 miljoniem USD līdz desmit miljardi, atkarībā no iegūtās rūdas daudzuma.
“Zemes tuvumā ir tūkstošiem šādu objektu. "Raktuvju" kuģu būve darbam ar asteroīdiem var ļaut, ja ne pilnībā atteikties no metālu ieguves uz Zemes, tad jebkurā gadījumā jau sākotnējā posmā samazināt zemes iekšienes attīstību par 40-50%, "- teikts intervijā telekanālam" Zvezda ". astrofiziķis Boriss Raevskis.
Minerālu izstrāde uz asteroīdiem var "slēgt" minerālu ieguvi uz Zemes, taču tas nenotiks, pirms desmitiem pasaules vadošo ekonomiku apvienosies, lai izveidotu transporta un ražošanas sistēmu un vienotos par taisnīgu resursu sadali starp visiem dalībniekiem.
Īpaši bīstams
Sarkanā planēta, kuru zinātnieki ir aktīvi pētījuši kopš 60. gadu beigām, rada gan ārkārtas ekonomiskās intereses, gan neticamas briesmas kosmosa ceļotājiem un kolonistiem. Ja, strādājot uz "rotācijas principa" Mēness un apkārtmēra bāzēs, var izmantot esošās tehnoloģijas (pielāgot uzturēšanās ilgumam), tad, organizējot dzīvi uz Marsa, būs jāpieliek daudz vairāk pūļu, un, iespējams, būs iespējams gūt panākumus uz pirmā rēķina. kolonisti.
Galvenais Marsa noslēpums ir slēpts tā dziļumā: Sarkanās planētas augsnē, kas pirms miljoniem gadu varēja būt Zemes kopija, tiek glabāta gandrīz visa periodiskā tabula. Vārds "praktiski" jāsaprot burtiski: vāja atmosfēra un zems spiediens ir paveicis savu darbu miljoniem gadu, tāpēc uz Marsa nevar būt naftas, gāzes vai citu ogļūdeņražu. Izņemot sauszemes minerālus, zinātnieki ir atraduši paaugstinātu dzelzs, magnija, kalcija, sēra un citu vērtīgu vielu saturu Marsa augsnē, kas, iespējams, ir noderīgi uz Zemes.
Minerālu ieguve uz Marsa virsmas tā attāluma un specifiskuma dēļ ir iespējama tikai, uzbūvējot lielu bāzi vai pat pilsētu. Tomēr pirms ilgstošas bāzes uzcelšanas uz Marsa pirmajiem kolonistiem joprojām ir jādzīvo: lidojums maršrutā Zeme-Marss nevarēs izdzīvot bez īpašiem aizsardzības līdzekļiem.
Cilvēka ķermeņa izmaiņas, kas saistītas ar ilgstošu uzturēšanos kosmosā, ir zinātniski pierādītas: astronauts Skots Kellijs, kurš atgriezās pēc gada uzturēšanās ISS, ir dzīvs piemērs tam, ka cilvēka DNS ilgstošas uzturēšanās laikā ārpus Zemes maina savu struktūru. Kā tas var izrādīties pat lidojuma laikā vai tūlīt pēc nosēšanās, zinātnieki joprojām nevar atbildēt.
Zinātniskajā fantastikā Marss vienmēr ir darbojies kā absolūti pieejama planēta norēķiniem un izmantošanai, taču patiesībā tā ir kase, ko tuvākajā laikā neviens nevar atvērt un uzņemt tās saturu.
“Ja mēs atmetīsim visas teorijas par Marsa reljefa veidošanos, izmantojot termobrandža eksploziju vai ķīmisku sildīšanu, tad visefektīvākā metode, kā modificēt planētu“sev”, var būt tā saucamā baktēriju apstrāde, kurā, piemēram, uz Marsu no Marsa tiks atvesti visstingrāko baktēriju paraugi, piemēram, kā ekstremofili, intervijā televīzijas kanālam Zvezda sacīja analītiķis Aleksandrs Lobanenkovs.
Tagad (un nākamajos 50-70 gados), kad uz Marsa ziedēs ābeles, mūsdienu zinātne nespēj sasniegt: pēc zinātnieku domām, pat Marsa atmosfēras sildīšana un piesātināšana ar skābekli nepalīdzēs normalizēt apstākļus. Zems gravitācijas spēks, muskuļu atrofija un pastāvīga pārvietošanās kosmētikā pievienos vēl vienu problēmu - starojumu, kura līmenis uz Marsa ir vairākas reizes augstāks nekā maksimāli pieļaujamais cilvēkiem. Un tas neskaita devu, ko kosmosa kuģa apkalpes locekļi saņems ceļojuma laikā.
“Galu galā kolonistiem, vismaz tiem, kas var izdzīvot ceļojumā un izdzīvot, pēc pāris gadiem neizbēgami sāksies ģenētiskas mutācijas. Grūti pateikt, ko tas novedīs, taču pastāv iespēja, ka vai nu būs problēmas ar pēcnācējiem, vai arī Marsā nebūs pēcnācēju, vai arī sāksies citas nopietnas pārmaiņas un slimības,”intervijā televīzijas kanālam“Zvezda”skaidroja ģenētiķis Vladimirs Zaharovs.
Zinātnieki uzskata, ka labākais risinājums šajā sakarā būs pirmo kolonistu izkopšana: pat uz Zemes gadu desmitiem pirms lidojuma, pamatojoties uz cilvēka DNS, izmantojot CRISRP / Cas9 genoma rediģēšanas tehnoloģiju, zinātnieki spēs radīt “supercilvēkus”, kas ir spējīgi izdzīvot 210 dienu ceļojumu, “darba braucienu”. Minerālu ieguve uz planētas vai pastāvīga uzturēšanās tur.
Kāpēc cilvēkiem ir nepieciešama telpa?
Rakšana uz Mēness, asteroīdi, Marss un citas Saules sistēmas planētas ļaus zemes dzīvniekiem atviegloti nopūsties. Lielākā daļa vērtīgo metālu un vielu, kas iegūti no augsnes, tiks "importēti" no citām planētām, un Zemei var uzticēt lielas pārstrādes rūpnīcas lomu. Planētu un citu debess ķermeņu attīstība var dot nozīmīgus spēlētājus starpplanētu izejvielu ieguves tirgū īstai carte blanche, pēc kuras neapdzīvotās planētās nav pilnībā videi draudzīgas, bet diezgan lētas fosiliju ieguves metodes.
Tomēr neatkarīgi no tā, cik rožaina varētu šķist iespēja šķērsot Zemi un iekļūt kosmosā, pirmos mēģinājumus ieviest kaut ko līdzīgu cilvēce izdarīs tikai pēc 100-200 gadiem. Zinātnieki un eksperti kosmonautikas jomā atzīmē, ka daži risinājumi, piemēram, īpaši smagu nesējraķešu izstrāde un eksperimentālu kodolieroču instalāciju izveidošana, jau notiek, taču nacionālās programmas resursu ieguvei uz citām planētām, nemaz nerunājot par apdzīvoto vietu pilnvērtīgu izvietošanu, vienkārši nav īstenojamas no - par to izmaksām un resursu intensitāti.
Kosmosa izpētes jomā, pēc zinātnieku domām, nav svarīgas atsevišķu valstu stratēģiskās intereses, bet gan kopēja izpratne par šī virziena attīstības nozīmi un nepieciešamību. Eksperti uzskata, ka bez atbilstošu līgumu parakstīšanas aptuveni 200-300 gadu laikā ar lielu varbūtības pakāpi cilvēce atkal atradīsies uz kara cīņas par resursiem robežas, tomēr šādi kari būs jāveic karu miljoniem kilometru attālumā no Zemes.
Dmitrijs Jurovs