Månens kolonisering och Mars kolonisering betraktas av experter som ett unikt teknologiskt genombrott för mänskligheten. Förutom betydande vetenskapliga framsteg förklaras den kraftiga ökningen av intresse också av att månen och Mars är ovärderliga och praktiskt taget outtömliga mineralkällor.
Profetier av genier
Strax före hans död föreslog den brittiska teoretiska fysikern Stephen Hawking att ett teknologiskt genombrott och förse jordklänningar med resurser lika skulle kunna uppnås om koloniserad, det vill säga permanent befolkade jordens enda satellit - Månen och en av de mest attraktiva när det gäller användning i mänsklighetens planeter - Mars.
Utvecklingen av projekt för utvecklingen av månen och Mars började redan på 50-talet av förra seklet, men forskare talade om ett av de viktigaste skälen för att resa och bosätta avlägsna föremål som i förbigående, utan att ägna särskild uppmärksamhet åt detta - i framtiden kan den närmaste himmelkroppen till jorden decennier för att rädda mänskligheten från energikriser och kommer att möjliggöra genomförandet av de mest arbetskrävande och komplexa projekten inom området industri, medicin, hälsovård och vetenskap.
Vi pratar om den lättaste isotopen av helium - helium-3, ett ämne vars reserver inom jorden är extremt begränsade. Det är denna och en annan "angränsande" isotop som mänskligheten kan använda för energin i det nya årtusendet - termonukleär fusion, som kan "sätta i vila" alla traditionella mineraltyper: olja, kol och radioaktivt uranbränsle för kärnkraftverk.
Bara 0,003 gram helium-3 i en fusionsreaktor kommer att frigöra samma mängd energi som en hel fat olja, och ett ton helium-3 laddat i en fusionsreaktor kommer att producera energi motsvarande 15,8 miljoner fat olja.
Kampanjvideo:
Extraktionen av heliumisotopen på månens yta kan jämföras med sökandet efter kolväten under sanddynerna i Mellanöstern: lätt utvinnbar olja skjuts bokstavligen uppåt i en kraftfull fontän efter de allra första "punkteringarna" av ytan på tidigare utforskade platser. Med helium-3 på månens yta är situationen densamma: månjorden, praktiskt taget "förseglad" av partiklar som släppts ut av solen i hundratals miljoner år, innehåller miljoner ton av en värdefull isotop, och för dess industriella produktion är det inte nödvändigt, som de säger i sådana fall, återuppfinna hjulet.
Det är riktigt att för att genomföra ett fullständigt program för utvinning av månjord just nu, och under de kommande 30, 50 och 100 åren kommer mänskligheten inte att kunna - ens ultramodern teknik och superkraftiga lanseringsfordon som kan leverera flera ton till månens bana i taget kommer inte att hjälpa orsaken … Huvudproblemet är inte ens att motsvarande energiinfrastruktur för industriell konsumtion av helium-3 på jorden är helt frånvarande just nu, men hur exakt människor kan överleva på månen och börja utveckla den.
En av de viktigaste uppgifterna för modern kosmonautik är fortfarande skapandet av ett supertungt och billigt lanseringsfordon samtidigt, även om båda dessa koncept, vid första anblicken, är ömsesidigt exklusiva. Trots det faktum att färdiga lösningar, som den amerikanska Saturn-V och den sovjetiska Energia, liksom andra projekt för att skapa supertunga lanseringsfordon redan är redo eller är i sina slutliga steg, är det största problemet i samband med en säker och tillförlitlig vistelse för en person på månens yta har inte lösts helt.
Månklocka
Månbasisprojekten, som har utvecklats sedan början av 50-talet, antog flera sätt att bemästra månens yta. Ett av de mest troliga och ekonomiskt enkla sätten att kolonisera månen kan vara planen som föreslogs av den amerikanska fysikern Gerard O'Neill: för en framgångsrik gruvdrift på månens yta föreslogs det att bygga en enorm station i form av en ring med en diameter på 1,5 kilometer.
Stationen, föreslagd av O'Neill som en omlastningsbasis för arbete på månen, var tänkt att arbeta med full självförsörjning: Efter slutmontering och idrifttagning var människor tvungna att bilda en slags industriproduktion och mini-gårdar i anläggningens lokaler och ge tiotusen människor allt de behövde, inklusive dricksvatten och mat.
De planerade bland annat att utrusta stationen med gigantiska speglar som kan överföra en del av solenergin till jorden med en nästan idealisk effektivitet på mer än 70%. Parallellt med O'Neills plan fanns det andra idéer om hur en månbas skulle fungera. Sovjetiska forskare har upprepade gånger lagt fram idén att bygga inte bara "pekande" bosättningar på ytan utan också en omkretsbana, från vilken, på små återanvändbara fartyg, månskiftarbetare skulle gå till jobbet varje "morgon".
I slutet av 1980-talet började teorin om månens bosättning lösa sig upp i forskarnas argument att månbana kring banor och fjärrstyrda gruvrobotar, vars underhåll och reparation kan utföras med hjälp av små utposter, skulle vara tillräckliga för "riktad användning" av de rika jordens satellits resurser.
Men redan 2017 beslutade forskare att "månshus" inte behövdes alls - istället för att bygga och producera små föremål för uppdrag under fem till sju dagar föreslogs det att anpassa rymdskepp.
Var och varför?
Trots ambitiösa planer för utvecklingen av Mars har mänskligheten ännu inte en klar uppfattning om vart man ska flyga och varför det behövs. Samtidigt delades även forskare som var enhälliga i sina åsikter i flera "stridande" läger: vissa tror att utforskningen av månen är ett slöseri med tid och du måste flyga till Mars omedelbart, andra är säkra på att du kan komma till Mars "på något sätt senare" när processen månutforskning och rymdteknisk felsökning kommer att slutföras. Den tredje gruppen avvisar vanligtvis koloniseringen av Mars och månen som sådan och citerar tvingande bevis för att allt som behövs för användning på jorden, inklusive sällsynta metaller och andra kemiska element, ligger i tillräckliga mängder på ytan av asteroider i jorden nära jord.
"Allt detta är mycket lättare att organisera under ganska acceptabla förhållanden - den markbundna nivån av isolering och tekniska lösningar som beskrivs för 40-50 år sedan," sade Mikhail Lapikov, en expert inom kosmonautikområdet, i en intervju med TV-kanalen Zvezda.
I slutet av 1990-talet, efter en spektralanalys av asteroidbitar som läckte genom de täta lagren av atmosfären, kom forskare till slutsatsen att skickning av automatiska eller bemannade fartyg till föremål i nära jordutrymme skulle ge industriell produktion på jorden alla nödvändiga metaller.
Enligt prognoserna från astrofysiker kan ett stort objekt med en diameter på 1,5 till två kilometer innehålla både vanliga metaller - järn och nickel och ädelguld - guld, palladium och till och med platina, och den genomsnittliga kostnaden för malm som bryts ut på asteroider kan variera från 100 miljoner dollar till tio miljarder, beroende på mängden malm som bryts.
”Det finns tusentals sådana föremål i jorden nära. Byggandet av "gruvarbetare" -fartyg för arbete med asteroider kan tillåta, om inte helt överge utvinning av metaller på jorden, då, i alla fall, minska utvecklingen av jordens inre med 40-50% redan i det inledande skedet,”betonade han i en intervju med TV-kanalen Zvezda. astrofysiker Boris Raevsky.
Utvecklingen av mineraler på asteroider kan mycket väl "stänga" utvinning av mineraler på jorden, men detta kommer inte att hända innan dussintals av världens ledande ekonomier förenas för att skapa ett transport- och produktionssystem och enas om en rättvis fördelning av resurser mellan alla deltagare.
Mycket farligt
Den röda planeten, som forskarna aktivt har studerat sedan slutet av 60-talet, är både av exceptionellt ekonomiskt intresse och en otrolig fara för rymdresande och kolonister. Om man arbetar på en "rotationsbasis" vid mån- och omkretsbaser, kan befintlig teknik användas (justerad under vistelsetiden), då det gäller att ordna liv på Mars krävs mycket mer ansträngning, och det kommer förmodligen att vara möjligt att uppnå framgång till bekostnad av den första kolonisatörer.
Den främsta hemligheten hos Mars är dold i dess djup: i den röda planetens jord, som för miljontals år sedan mycket väl kunde ha varit en kopia av jorden, lagras praktiskt taget hela det periodiska systemet. Ordet "praktiskt taget" bör förstås bokstavligen: en svag atmosfär och lågtryck har gjort sitt jobb i miljoner år, så det kan inte finnas olja, gas eller andra kolväten på Mars. Med undantag av markbundna mineraler har forskare funnit ett ökat innehåll av järn, magnesium, kalcium, svavel och andra värdefulla ämnen i Mars-jorden, vilket troligen kommer att vara användbart på jorden.
Utvinning av mineraler på ytan av Mars, på grund av dess avlägsna och specificitet, är endast möjligt med byggandet av en stor bas eller till och med en stad. Innan byggandet av en långsiktig bas på Mars måste de första kolonisterna fortfarande leva: en flygning på jorden-Mars-rutten kommer inte att kunna överleva utan speciell skyddsutrustning.
Förändringar i människokroppen från en lång vistelse i rymden har vetenskapligt bevisats: astronauten Scott Kelly, som återvände efter ett års vistelse på ISS, är ett levande exempel på det faktum att mänskligt DNA förändrar sin struktur under en lång vistelse utanför jorden. Hur detta kan visa sig även under flygningen eller omedelbart efter landningen kan forskare fortfarande inte svara.
I science fiction har Mars alltid fungerat som en absolut tillgänglig planet för bosättning och användning, men i verkligheten är det en skattkammare som ingen kan öppna och hämta sitt innehåll inom en snar framtid.
"Om vi kasserar alla teorier om terrassformningen av Mars med hjälp av termonukleära explosioner eller kemisk uppvärmning, kan den mest effektiva metoden för att modifiera planeten" för sig själv "vara den så kallade bakteriebehandlingen, där prover av de mest" ihärdiga "bakterierna kommer till Mars från jorden, till exempel, som extremofiler, säger analytiker Alexander Lobanenkov i en intervju med Zvezda TV-kanal.
Nu (och under de kommande 50-70 åren) som "äppelträd kommer att blomma på Mars" kan modern vetenskap inte uppnå: enligt forskare, till och med att värma upp atmosfären i Mars och mätta den med syre hjälper inte att normalisera förhållandena. Till låg tyngdkraft, muskelatrofi och konstant rörelse i en rymddräkt kommer ytterligare ett problem att läggas till - strålning, vars nivå på Mars är flera gånger högre än det maximalt tillåtna för en person. Och det räknar inte den dos som rymdskeppets medlemmar kommer att få under resan.
”I slutändan kommer kolonisterna, åtminstone de som kan överleva resan och överleva, oundvikligen börja få genetiska mutationer efter ett par år. Det är svårt att säga vad detta kommer att leda till, men det finns en möjlighet att antingen kommer det att bli problem med avkomman, eller att det inte kommer att finnas några avkom på Mars alls, eller så börjar andra allvarliga förändringar och sjukdomar,”förklarade genetikern Vladimir Zakharov i en intervju med TV-kanalen Zvezda.
Forskare tror att den bästa lösningen i detta avseende kommer att vara odlingen av de första kolonisterna: till och med på jorden, årtionden innan flygningen på grundval av mänskligt DNA, med hjälp av CRISRP / Cas9 genomredigeringsteknologi, kan forskare skapa "superhumans" som kan överleva en 210-dagars resa, en "arbetsresa »För utvinning av mineraler på planeten eller en permanent vistelse där.
Varför behöver människor plats?
Brytning på månen, asteroider, Mars och andra planeter i solsystemet kommer att göra det möjligt för jordgubbar att andas ett lättnads suck. De flesta av värdefulla metaller och ämnen som extraheras från jorden kommer att "importeras" från andra planeter, och jorden kan tilldelas rollen som en stor bearbetningsanläggning. Utvecklingen av planeter och andra himmelkroppar kan ge stora aktörer på marknaden för interplanetär gruvdrift av råvaror en riktig carte blanche, varefter på obebodda planeter, inte helt miljövänliga, men ganska billiga metoder för utvinning av fossiler kan tillämpas.
Men oavsett hur rosa utsikterna att korsa jorden och kliva ut i rymden kan verka, de första försöken att genomföra något liknande kommer att göras av mänskligheten först om 100-200 år. Forskare och experter inom kosmonautik konstaterar att enskilda lösningar som utveckling av supertunga lanseringsfordon och skapandet av experimentella termonukleära installationer redan pågår, men nationella program för utvinning av resurser på andra planeter, för att inte tala om fullständig placering av bosättningar, helt enkelt inte kan genomföras från - för deras kostnad och resursintensitet.
Inom rymdutforskningen är det enligt forskare inte de enskilda staternas strategiska intressen som är viktiga, utan en gemensam förståelse för vikten och nödvändigheten av att utveckla denna riktning. Experter tror att utan att underteckna de relevanta avtalen på cirka 200–300 år, med stor sannolikhet, kommer mänskligheten återigen att vara på gränsen till ett krig om resurser, men sådana krig måste genomföras miljoner kilometer från jorden.
Dmitry Yurov
