XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Базы на Марсе
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность работы состоит в том, что создание баз на Марсе позволит людям проживать на Красной планете, заниматься ее изучением и освоением.
Целью работы являетсяизучение возможности создания баз на Марсе
Задачи работы:
- провести исследование условий, необходимых и достаточных для строительства баз на Марсе.
-проанализировать информацию о возможности жизни на Марсе и строительства баз на Красной планете;
Наблюдая за звездным небом, люди обратили внимание, что некоторые небесные тела движутся по небосводу относительно звезд. Впоследствии они выяснили, что часть из этих небесных тел – планеты, которые, так же, как и Земля, вращаются вокруг Солнца. Одна из этих планет имеет красноватый оттенок и люди назвали ее Марс, в честь бога войны. Эта удивительная планета порождала великое множество загадок и небылиц.
Наблюдения за Марсом вели еще древние египтяне. Тогда не было телескопов, и древние ученые не могли в подробностях рассмотреть Красную планету. С появлением первых телескопов появилась возможность рассмотреть Марс более детально.
Люди продолжают изучать Марс и отправляют к нему не только летательные аппараты, но и специальные марсоходы для изучения поверхности Красной планеты. Один из них, под названием «Curiosity» («Кьюриосити»), прилетел на Марс в августе 2012 года. Вот уже несколько лет умная машина колесит по марсианским пустыням, неутомимо делает снимки, бурит скважины, анализирует состав атмосферы, помогая ученым раскрывать загадки далекой Красной планеты.
Сегодня, спустя десятки лет после лунных полётов и спустя столько же времени развития техники, у нас появились новые и более продвинутые инструменты, такие как развитые средства выведения и космические станции. Мы гораздо лучше оснащены для более амбициозных задач, таких как пилотируемый полёт на Марс или поселение на Луне. Но на этот раз мы должны работать, чтобы остаться там, создавая постоянные обитаемые базы, с которых мы сможем исследовать и осваивать новые территории.
«Человечество вечно не останется на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет все околосолнечное пространство»
Мечта К.Э. Циолковского
II. Особенности строения Марса
По величине Марс 7-я планета Солнечной системы, по расположению - 4-я от Солнца. Гораздо меньше Венеры или Земли. Марс иногда называют красной планетой, поскольку он ржаво-красного цвета. На поверхности Марса много пыли с высоким содержанием железа, которое окисляется (ржавеет) в атмосфере из-за углекислого газа.
По размеру Марс примерно в 2 раза меньше Земли, по своей структуре равен 15 % земного объема и 11% массы. На планете есть гравитация, имеется тонкий слой атмосферы.
Период обращения вокруг Солнца 687 суток, период вращения вокруг своей оси 24 часа 37 минут. Сутки длятся не намного дольше земных. Есть времена года. Длительность сезонов составляет порядка 6 месяцев.
Мы знаем, что планета Марс имеет два естественных спутника: Фобос (страх) и Деймос (ужас). Их открыл астроном Асафу Холлу.
Спутники имеют небольшие, неправильные формы, считаются астероидами, притянутыми гравитацией Марса. Вращаются они вокруг своих осей с периодом, аналогичным вращению вокруг родительской планеты и с поверхности всегда видна только одна сторона марсианских лун.
Вращаясь, Деймос постепенно отдаляется и вскоре, возможно, покинет орбиту. Фобос, напротив, замедляется. Если тенденция в движении лун останется неизменной, то Демос выйдет за пределы гравитационного поля, а Фобос упадет на поверхность.
Марс имеет красный цвет. Это объясняется тем, что в грунте Марса содержится большое количество железа. Когда железо взаимодействует с кислородом, оно образует соединение, известное нам, как обычная ржавчина. Этим и объясняется красный цвет Марса. Некоторые же части планеты имеют оранжевый, коричневый, жёлтый и другие оттенки. Однако рассмотреть их можно только в телескоп.
Научный материал о Марсе получен с помощью космически аппаратов «Маринер», «Викинг» и «Марс». По форме Марс слегка напоминает грушу, его северное полушарие с относительно меньшим количеством кратеров несколько ниже и ровнее усеянного большим количеством кратеров южного полушария. Поверхность Марса - пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, кратерами от ударов метеоритов, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек.
III. Атмосфера, вода и магнитное поле Марса
Атмосфера.
Сегодня о полётах на Марс и его возможной колонизации говорят не только фантасты в своих рассказах, но и реальные ученые. Зонды и марсоходы дали ответы об особенностях геологии. Однако для пилотируемых миссий следует разобраться, есть ли у Марса атмосфера и какая она по своей структуре.
У Марса есть своя атмосфера, но она составляет всего 1% от земной, состоит преимущественно из углекислого газа. Относительно плотный слой составляет 100 км (для сравнения у Земли 500-1000км по разным оценкам). Из-за этого отсутствует защита от солнечной радиации, а температурный режим практически не регулируется. Воздуха на Марсе в привычном для нас понимании нет.
Учёные установили точный состав:
Двуокись углерода -96%
Аргон -2,1%
Азот – 1,9%
Содержание опасного для жизни углекислого газа в 23 раза больше, чем на Земле. Однако в небольшом количестве имеется водяной пар. Сейчас известно, что его концентрация минимальна в виде примесей.
В 2003 году обнаружен метан. Из-за маленькой плотности температурный режим не регулируется, поэтому перепады температур составляют в среднем 1000 С. В дневное время достаточно комфортные условия +300 С, а ночью температура поверхности падает до -800 С. Давление составляет 0,6 кПа(1/110 от земного показателя). На нашей планете подобные условия встречаются на высоте 35 км. Это главная опасность для человека без защиты – его может убить не температура или газы, а давление.
У поверхности постоянно присутствует пыль. Из-за маленькой силы тяжести облака поднимаются до 50 км. Сильные перепады температуры приводят к появлению ветров с порывами до 100 м/с, поэтому пылевые бури на Марсе обычное дело. Серьезной угрозы они не представляют из-за маленькой концентрации частиц в воздушных массах.
Два фото 2001 года, сделанные с орбитальной камеры Марса на аппарате NASA Mars Global Surveyor демонстрируют резкое изменение внешнего вида планеты, когда туман, поднятый пылевой штормовой активностью на юге, распространился по всей планете. Разница между снимками - примерно месяц.
Особенности строения и химический состав Марса:
Твёрдое ядро, которое богато железом, серой и никелем, и в диаметре достигает 3000-4000 км
Мантия состоит из перидотита (кремния, железа, кислорода и магния)
Кора из вулканического базальта, как на Земле и Луне, имеет мощность 50 км.
Вода.
Долгое время люди считали, что воды на Марсе нет. Но последние фотографии и анализ почвы дают понять, что вода раньше была. Она частично испарилась, а частично и по сей день хранится в виде льда на полюсах планеты. Гигантский вал воды прокатил по поверхности Марса, атмосфера в виде раскалённой плазмы улетела в космос, а прокалённое железо осталось в виде маггемита, создав мозаично-пятнистое поле Марса.
В 2008 году научный журнал «Nature» представил доказательства того, что в северном полушарии Марса существует самый большой кратер в Солнечной системе, длиной десять тысяч километров и шириной восемь с половиной. И самое главное - кратер образовался в результате удара о планету крупного космического объекта. Это объясняет одну из самых удивительных загадок планеты - несимметричные полушария.
Ha пoвepxнocти Mapca все ещё может сохраниться жидкая вода, которую не просто найти. Поиск воды нaчaлcя бoлee 15 лeт нaзaд и ceйчac мы знаем о её наличии нa Kpacнoй плaнeтe и о том, что oнa пoкpывaлa большие территории. Kудa жe иcчeзла вода? И сколько её ещё осталось? Космические снимки показывают, чтo дpeвняя пoвepxнocть oблaдaлa peкaми и oзepaми. Миллионы лет тому назад на Марсе было теплее и влажнее, и на нём присутствовала жизнь в виде микробов и других простых организмов, которые обнаружены учёными в марсианских метеоритах Антарктиды. Постепенно марсианская вода испарилась, как и большая часть атмосферы.
Гдe вoдa ceйчac нa Mapce? Жидкая вода тeкла когда-то c крутых склонов по марсианской поверхности. На снимках Mapca видны тeмныe пoлocы, пoявляющиecя пpи cмeнe ceзoнoв. Спектральный анализ подтвердил, чтo они сформированы coлeнoй жидкoй вoдoй. Hижe укaзaнa кapтa Mapca c pacпpeдeлeниeм вoды.
Большие водные запасы в виде льда находятся на полюсах планеты. Эти образования льда coкpaщaютcя летом и увеличиваются зимой. Они в диаметре до 3 км и временами покрывают обширные площади у полюса слоем в 5.6 м.
Вoдa Mapca обнаружена пoд пoвepxнocтью мeжду экватором и ceвepным пoлюcoм. Ho вода может быть и в дpугиx районах. Mapc-Экcпpecc сделал cнимки лeдяныx плacтин нa дне кpaтepoв, это знaчит. что вoдa могла нaкaпливaтьcя в oпpeдeлeнныx уcлoвияx.
Следы присутствия воды обнаружены в 2000году. На марсианских снимках найдены овраги (они образованы водной эрозией). Мы знаем, где есть вода, возможна жизнь.
Koнeчнo, жизнь нa Mapce мoглa paзвивaтьcя и в дpугиx средах, нo мы обладаем инфopмaциeй лишь o вoдe. Пoэтoму учeныe нaдeютcя, чтo обнаружив вoду нa Mapce, мы найдём следы дpeвнeй жизни.
Магнитное поле.
У Марса есть очень слабое магнитное поле, но оно намного слабее электромагнитного поля Земли и не в состоянии защитить Марс от солнечной радиации.
Ядро Марса состоит в основном из железа, никеля и серы и теоретически могло бы быть источником магнитного поля, но в отличие от Земного ядра ядро Марса находится в твердом агрегатном состоянии - оно застыло.
Данные полученные с исследовательских аппаратов находящихся на поверхности и орбите Марса (в частности Mars Global Surveyor) подтверждают, что в прошлом у Марса было очень сильное магнитное поле. Это доказывает исследование частиц металлов в наиболее древних марсианских камнях. Значит, в прошлом ядро Марса было расплавлено и вращалось, также как и ядро Земли.
Есть теория, согласно которой произошло столкновение Марса с неким космическим телом больших размеров или несколькими крупными астероидами, что повлияло на внутренние динамические процессы ядра. Ядро перестало продуцировать электротоки, вследствие чего, поле Марса ослабло, его распределение стало неоднородным: оно усилилось на одних участках, другие остались незащищенными.
Современное магнитное поле Марса примерно в сорок три раза слабее, чем магнитное поле Земли. Интересно, что в северном полушарии Марса магнитное поле сильнее, чем в Южном. Можно предположить, что ядро Марса застыло не полностью.
В силу слабого и неравномерного распределенного магнитного поля, гравитация на Марсе имеет столь же низкие параметры. Если быть точнее, сравнительно с земной силой притяжения, она на 68% слабее. Поэтому все субъекты находящиеся здесь в разы теряют свою истинную массу.
IV. Интересные факты о Марсе
Марс – одна из самых загадочных планет. Вот уже много лет учёные пытаются исследовать планету и узнать, есть на ней жизнь или нет и какие тайны она хранит. Сегодня, существует немало сведений и секретов, касающихся «Красной планеты». Однако, какие из них правдивые, а какие – нет, мало кому известно. Попробуем разобраться в некоторых тайнах этой загадочной планеты прямо сейчас.
В 1996 году объявлено об обнаружении жизни на Марсе
В 1996 году исследователи агентства NASA заявили о том, что на Марсе обнаружена жизнь. Речь шла не о человеке или другой «разумной» форме жизни. Речь шла о существовании на планете групп молекул, которые образовывают горные породы. Одной из таких пород был огромный камень, который упал на Землю из космоса. Учёным удалось установить, что этот камень – осколок Марса, который откололся от планеты в результате столкновения с астероидом более 16 миллионов лет назад, и именно этот осколок имел следы существования микроорганизмов.
На Марс было отправлено более 40 космических экспедиций
Пытаясь установить факт существования жизни на Марсе, США, страны Европы и Япония уже отправили на планету более 40 космических экспедиций. Первой страной, которая решилась на этот шаг, стал СССР. Событие произошло в 1962 году, когда на планету отправился космический корабль Марс 1. В 1972 году в космос был запущен Марс 2, который взял первые пробы грунта на планете. Миссия Марс 3 также доставила образцы грунта планеты в 1971 году.
На Марсе обнаружен пласт льда толщиной 11 дюймов
Обнаружение на Марсе огромного пласта льда толщиной 11 дюймов и размером с Техас стало основной причиной того, что учёные предположили существование на планете рек и озёр. Размер пласта льда настолько велик, что, если его растопить, то вода покроет всю поверхность планеты, а глубина её достигнет 11 дюймов. Именно поэтому, учёные пытаются обнаружить жидкую воду на планете и сейчас.
Из-за того, что гравитация на планете составляет лишь около трети земной, человек с весом в 60 кг на Марсе будет весить лишь 22,2 кг.
Миссии на Марс
5 мая 2018 года NASA отправила на Марс космический зонд «InSight» с целью исследовать глубинные слои планеты. Прибыв на Марс в ноябре 2018, зонд помогает узнавать больше о структуре Марса от его поверхности до ядра и даст ответ на вопрос, есть ли на нем геологическая активность.
«InSight»—не единственная миссия, которая приближает нас к планете, расположенной минимум за 55 млн. км от Земли. Помимо «Insight» Красную планету изучает множество космических аппаратов и роботов, среди них:
«Mars Odyssey»(обнаружил водяной лед под поверхностью Марса)
«Mars Express»(изучал ландшафт и атмосферу планеты)
Марсоходы «Spirit»и «Opportunity»(нашли доказательства прошлой водной активности планеты)
Curiosity
Mars Reconnaissance Orbiter (изучалпогодныеизменения)
Mars Orbiter Mission (занимается исследованием поверхности и атмосферы)
ExoMars Trace Gas Orbiter (искал следы метана и других атмосферных газов, свидетельствующих о наличии жизни или геологической активности)
MAVEN (исследует атмосферу) и другие.
V. Самая высокая гора Солнечной системы (вулкан Олимп)
Вулканы - это геологические образования на поверхности планеты, извергающие лаву, горячие газы, пепел и водяной пар.
Вулканы имеются не только на Земле, но и на других планетах, спутниках. Самой высокой горой Солнечной системы является Олимп, вулкан на Марсе. Это огромный щитовой вулкан, который возвышается на 27 км, а в ширину составляет 550 км. Ученые предполагают, что Olympus Mons мог стать таким большим из-за отсутствия тектонических плит.
Но эта гора совсем не такая, к чему мы привыкли на Земле. Олимп на Марсе даже с орбиты выглядит не как гора, а как огромная лепешка, светлее окружающих областей. Плоское плато этого вулкана светлее, потому что находится очень высоко над поверхностью планеты, а вершина – там, где практически нет атмосферы.
О вулкане Олимп
Олимп выше Эвереста втрое. Это самый большой вулкан в Солнечной системе.
Воронка этого вулкана на его вершине, откуда извергалась лава, настолько велика, что в ней мог бы запросто поместиться такой большой город, как Лондон.
Гора Олимп настолько огромна, что её нельзя охватить взглядом, даже находясь рядом. С поверхности Марса это будет просто сплошная скалистая стена высотой до 6-7 километров, уходящая направо и налево.
Если забраться на эту скалистую стену, то дальше Олимп будет почти плоским – уклон на подъём совсем небольшой, можно спокойно идти и даже не запыхаться. А между тем он ведёт вверх еще на десяток километров.
Диаметр горы – более 500 километров. Полностью её можно увидеть только с большой высоты. А так как вершина находится очень высоко, то обозревать эту колоссальную гору остаётся разве что с орбиты.
Даже стоя на вершине, вы не поймёте, что стоите на горе – его почти плоское плато раскидывается во все стороны на сотни километров. Поэтому вы увидите равнину во все стороны, до самого горизонта.
Когда-то, возможно, вулкан Олимп омывался морем. Об этом свидетельствуют и крутые обрывы на его краях. Если бы лава не находила препятствия в виде воды и вода не подтачивала основание вулкана, он был бы обычным конусовидным, разве что сильно пологим. А он выглядит как остров, вдруг оказавшийся на суше. Края его резко очерчены и заканчиваются почти отвесно на большой высоте.
VI. Выбор места для базы
Мысль о покорении Марса издавна воодушевляла людей. Эта планета, может быть, из-за своего сходства с Землей, всегда возбуждала фантазию ученых и писателей.
Мы рассматриваем несколько вариантов для заселения.
Где на Марсе сесть лучше всего? Поиски подходящей площадки для посадки начались еще в декабре 2013 года, когда специалистам предложили рассмотреть наиболее интересные варианты мест на поверхности планеты. Ученые остановились на четырех вариантах: «Долина Мавра» («Mawrth Vallis»), «Плато Кислое» («Oxia Planum»), «Долина Гипанис» («Hypanis Vallis») и местность под названием «Арам» («Aram Dorsum»). Все четыре посадочные площадки находятся вблизи экватора Марса.
Место для посадки должно находиться вблизи древних скал, в местности, когда-то богатой водой. Это условие и определило выбор четырех площадок для научных целей миссии
Области «Mawrth Vallis» и соседняя «Oxia Planum» -одни из самых интересных мест на поверхности Марса. Возраст древних скал здесь более 3.8 миллиардов лет. Оба района богаты глинистыми породами, что говорит о важной роли воды в формировании местного ландшафта.
Местность «Hypanis Vallis» расположена в области древней речной дельты. Выбор этой области обусловлен хорошим доступом к мелкозернистым осадочным породам, возраст которых оценивается приблизительно в 3.45 миллиарда лет.
Наконец, породы места «Aram Dorsum», получившего свое название от канала, изгибающегося с северо-востока на запад Марса, по мнению специалистов, были наиболее защищены от воздействия радиации и процессов окисления на протяжении большей части своей геологической истории.
Все четыре варианта интересны с научной точки зрения. они должны удовлетворять всем техническим требованиям: условиям безопасного «приземления» КА и дальнейшего путешествия марсохода по поверхности планеты. Вопрос поиска мест на Марсе, наиболее пригодных для жизни, является необычайно важным. По нашему мнению, наилучшим местом для строительства базы будет приполярная и умеренная зона Красной планеты. Именно здесь сконцентрированы наибольшие запасы льда, которые доступны для использования. Пресный лед располагается в непосредственной близости от поверхности, а в некоторых местах выходит наружу. Таким образом, его можно будет использовать для решения ряда необходимых задач, включая технические нужды космонавтов.
Практически по всей поверхности лед сокрыт толстым слоем прессованного и замороженного грунта. Однако порода является достаточно рыхлой, что в будущем делает возможным полномасштабную разработку.
VII. Оснащение базы
Задачи на Марсе:
создание баз, способных поддерживать комфортные условия внутри помещений. (комфортное для человека значение влажности)
Марсианские условия экстремальны. Атмосфера на Марсе имеет в 100 раз меньшую плотность, чем на Земле. По этой причине Красная планета не может удерживать тепло. И поэтому температура на планете не подходит для человека. В среднем она составляет около -60º C. Для сравнения - средняя температура атмосферы Земли составляет 16º C . Зимой температура в районе полюсов может резко упасть. До -125 ° C. Летом дневная температура на экваторе Марса может подниматься до 20º C. Но в ту же ночь может упасть до -73º C.
Мы уже знаем, люди научились жить в очень холодных местах. Есть научные станции в Антарктиде, где средняя температура составляет -34º C. Но на Земле мы не сталкиваемся с такими экстремальными колебаниями температур.
Базы обитания людей на Марсе должны будут обеспечивать мощную защиту от радиации.
Науке известно, что излучение на поверхности Марса в два с половиной раза мощнее, чем на Международной космической станции. У Красной планеты практически нет магнитного поля, которое могло бы обеспечить хоть какую-то защиту от солнечной радиации. А все должны будут иметь защиту при перемещениях по открытой местности.
строить специальные базы для жизни людей. Но также создавать целые защищенные города, чтобы выращивать животных и растения.
Атмосфера Марса весьма враждебна к человеческому телу. Человеку на Марсе всегда нужно будет использовать скафандр.
Выработка кислорода
Обеспечение кислородом будет достигаться за счет специальных блоков, стимулирующих ускоренный рост растений и повышенный уровень фотосинтеза.
Добыча воды
Добыча воды будет проходить следующим образом:
1 способ - извлечение образцов мёрзлого грунта (с помощью бурения), нагревание, чтобы вода смогла превратиться в водяной пар.
2 способ - добывать воду с помощью пучков СВЧ-излучения. Под воздействием нагревания замёрзшая вода выпаривается, затем её можно собрать с помощью охлаждённых пластин, на которые она осаждается.
Вода хорошо поглощает короткие электромагнитные волны, чего нельзя сказать про лёд. Микроволновые лучи фактически нагревают каменные частицы, которые затем при контакте нагревают и лёд.
Переработка воды и транспортировка ее к базе
Переработка будет осуществляться с помощью блоков, топящих лед, добытый с поверхности Марса для получения воды.)
разработать систему рециркуляции воды.
Система рециркуляции воды должна быть аналогична той, которая используется на Международной космической станции. Только гораздо мощнее.
И это будет непросто. Потому что на Марсе нет жидкой воды. И питьевой воды соответственно.
Роботизированная техника (водоулавливатели, устройства для впитывания водяного пара)
Устройство, питаемое энергией Солнца, использует специальный материал - металло-органическую структуру, МОС (metal-organic framework, MOF) для добычи воды в условиях 20% влажности.
3D принтеры и 3D краски
На сегодняшний день уже разработаны и применяются 3D принтеры, на которых возможно производить инструменты и запчасти. У такого 3D принтера существует способность печатать трехмерные объекты, используя Марсианскую пыль.
Согласно исследованиям ученых, материал, состоящий на 90% из пыли, столь же прочный и гибкий как резина. Его можно резать, гнуть, сворачивать, скручивать и придавать ему различные формы. Возможно, даже создавать кирпичики лего.
3D краски действительно открывают возможности печатать объекты различные по функциональности и структуре в местах обитания за пределами Земли.
создать самоподдерживающуюся систему, которая будет избавлена от необходимости питания извне.
Разработка технологий, которые в будущем позволят жителям баз самостоятельно выращивать пищу в условиях агрессивной среды.
Энергообеспечение базы на Марсе.
Обеспечение за счет атомного реактора, установленного на расстоянии от поселения и благодаря солнечным батареям.
VIII. Создание базы на Марсе
Начало строительства постоянной базы на Красной планете планируется на 2030 год. Готовятся отправить добровольцев со стройматериалами и оборудованием в один конец.
База должна быть большой, т.к. массивные конструкции нужны для защиты от радиации. Если не обеспечить много места на базе, то это может создать много сложностей, что может негативно сказаться и на строительстве базы и на инфраструктуре ее обеспечения.
Чтобы было поселение крупным, ученые склоняются к повторению опыта сборки орбитальных космических станций, то есть базу надо возводить по частям - и только потом заселять людьми.
Тогда встает вопрос о том, кто будет строить базу? Людей на Марсе еще не будет, а роботы, управляемые с Земли, неэффективны из-за расстояния. Существует два мнения ученых, занимающихся вопросами Марсе, относительно баз на Красной планете.
Первая точка зрения.
В Исследовательском центре Лэнгли в НАСА (NASA’s Langley Research Center), Кевин Кемптон, главный научный руководитель проекта Mars Ice Home «Ледяной дом на Марсе» разрабатывает собственное решение для поселенцев на Красной планете. Это - Иглу.
Технически, “Ледяной дом на Марсе” - это большая надувная трубчатая структура, состоящая из материалов, взятых с Красной планеты и облачённая в ледяную колбу.
Преимущество надувной конструкции заключается в её легкости, которая упростит транспортировку. Почему лед? Вода прекрасно защищает от радиации, одной из главных угроз поджидающих людей в дальних космических полетах. Длительное воздействие может вызывать рак или даже острую лучевую болезнь.
Для сравнения, можно было бы закопать жилье, лаборатории и другие сооружения под поверхность, заставив исследователей вести жизнь под землей.
Но в конструкции «Ледяной дом на Марсе» используются исключительно полупрозрачные материалы, поэтому часть дневного света спокойно сможет проникать внутрь и создавать ощущение ее жителям, что они находятся в доме, а не в пещере». Нам этот проект понравился.
Вторая точка зрения.
Лучшим вариантом будет создание центрадистанционного управления роботами для строительствана Фобосе - ближайшей к Марсу луне, где гравитация ничтожна, а значит, и доставлять туда (и обратно) несколько человек вовсе не так сложно, как на сам Марс. Их можно будет периодически менять, чтобы людям не создавать ситуацию психологического кризиса и не провоцировать болезни, вызываемые длительной невесомостью.
Но есть и некоторые сложности, при создании на Фобосе центра. Фобос не имеет магнитного поля, защищающего людей от космической радиации. Поверхность Фобоса усеяна кратерами. А внутри крупнейшего - Стикни - есть еще одни кратер. На дне таких образований стенки обеспечат весьма эффективное экранирование от большей части космической радиации, в то время как связь с роботами - строителями на поверхности Марса можно будет поддерживать через цепочку ретранслятора за пределами кратера.
Существует два мнения относительно места и типа баз на Марсе.
С точки зрения легкости перевозок предпочтительнее надувные сооружения по типу огромных герметичных палаток. С другой стороны, самая дешевая защита от радиации (у Марса нет значимого магнитного поля) будет доступна колонистам, если они создадут основные помещения под землей или в пещерах.
Чтобы обеспечить питание людей на Красной планете, придется разводить фотосинтезирующие организмы. Их придется культивировать в чем-то вроде гидропонной среды с защитой от ультрафиолетовых лучей, но с доступом солнечных.
На базе необходимо будет выращивать растения с использованием компонентов марсианского грунта. Скорее всего, растения придется генетически модифицировать, т.к. почва в «чистом виде» не подходит.
Вероятнее всего, до завершения работ по адаптации растений к выращиванию на местных грунтах, колонистам питаться придется «консервами». Сегодня активно разрабатываются 3D- принтеры для изготовления еды из заранее заготовленных и стерилизованных УФ – лучами продуктов, например индейки, хлеба и пр. Такие порошки могут храниться до 15 лет без потери качества, и снабжены необходимыми дозами микроэлементов и витаминов.
Но есть и еще одна серьезная проблема - вопрос самоокупаемости. Некоторые разработчики считают, что подъем частной космонавтики, способной привлечь средства богатых людей, желающих полететь на Марс хотя бы в один конец. Делает колонизацию Красной планеты более реальной, чем когда-либо в истории человечества.
База станет центральным и главным пунктом для планирования и управления любым марсианским начинанием. Она будет выполнять потребность в месте, куда можно отправиться после первой посадки, будет расти со вкладом каждого последующего пользователя.
Заканчивая исследовательскую работу о Красной планете, хочется верить в то, что и на Марсе будут яблони цвести и на извечный вопрос учёных: «Есть ли жизнь на Марсе?», мы с гордостью сможем ответить: «Есть! Ура!»
Заключение
Смогут ли люди жить на Марсе? Возможно, однажды. Не за горами время, когда любой желающий сможет добраться на Марс. А пока ученые решают, где лучше всего расположить базу, какие технологии использовать для добычи ресурсов и как положить начало первой промышленности за пределами нашей родной планеты. Создание баз на Красной планете будет не самым простым занятием. Став межпланетным видом мы получим шанс на выживание человечества, обеспечив его будущим. Кто знает, быть может именно Марс станет тем оплотом, который поможет человечеству уцелеть, когда техногенная катастрофа сделает Землю непригодной для жизни?
Ведущие космические агентства со всего мира объединились под эгидой международного научного фонда Марса. В сотрудничестве с частными компаниями они поставили одну цель - построить новый дом на Марсе.
«Отправившись однажды на Марс, мы сможем сделать лучше жизнь здесь, на Земле» (Скотт Келли, астронавт NASA)
Мы мечтатели, в этом наша сущность. Инстинкт создавать, стремление изучить неизведанное - они в нашей ДНК. Мы пересекли океаны, взлетели в небеса и, покорив, последний рубеж на Земле, мы отправились к звездам.
Исследования продолжаются…. До встрече на этой интересной планете!
Мы предлагаем вашему вниманию макеты наших марсианских баз, которые родились в процессе нашего исследования.
Список литературы.
«Астрономический справочник», А. Виноградова, Л. Сапогов; издат. Арена; Москва, 1999 год.
Информационные ресурсы Интернет: официальный сервер НАСА (www.nasa.gov); научные сайты о Марсе (www.marsacademy.com, www.marsientist.com, www.redplanet.com).
Википедия. Интернет - энциклопедия.
Глазков Ю.Н. Готово ли человечество к полёту на Марс?/ В сб. «Гипотезы. Прогнозы». Вып.23. М., "Знание", 1990.
И. А. Комаров, В. С. Исаев. Криология Марса и других планет Солнечной системы. - М.: Научный мир, 2010.
Солнечная система / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. - М.: Физматлит, 2008.
Левитан Е. П. Л36 Астрономия. 11 класс. Книга для учителя: учеб. пособие для общеобразоват. организаций / Е. П. Левитан. -М.: Просвещение, 2017. - 128 с.
Феданова Ю., Скиба Т. «Вселенная и планета Земля. Детская энциклопедия», изд-во Владис, 2016 г.