23 мая 2017, вторник

Поехали! Почему и как Илон Маск колонизирует Марс

комментировать
Старт ракеты Falcon 9
Фото: SpaceX

Старт ракеты Falcon 9

Ключевое условие многолетней программы – радикальное удешевление стоимости космических перелетов

Визионер

Бизнесмен и изобретатель Илон Маск известен всему миру тем, что без видимых усилий воплощает в реальность визионерские идеи, которые подавляющему большинству людей кажутся странными или даже невероятными. Система электронных платежей PayPal, электроавтомобили Tesla, высокоэффективные системы солнечной энергетики SolarCity, транспорт будущего HyperLoop – это лишь неполный список проектов, в которых Маск добился существенного успеха. Но особое место в ряду его проектов занимает космос – вотчина его компании SpaceX.

Сам 44-летний бизнесмен утверждает, что мечта его жизни – это ни много ни мало создание на Марсе полноценной колонии с населением как минимум один миллион(!) человек. Он даже говорил, что если его проект удастся, то свои дни он бы хотел завершить  именно в марсианском городе, созданном по его инициативе. Почти для любого жителя Земли такие планы звучат как бред сумасшедшего. Но не для Маска и растущего числа энтузиастов, вдохновленных его идеями.


Да, все так
Да, все так


И, что самое интересное, у них начинает получаться. Замысел, казавшийся совершенно фантастическим, ускоряющимися темпами обретает черты реальности. Маск стал настоящим Тони Старком из франшизы о Железном человеке. Или даже, пожалуй, покруче.

Зачем?

Этот вопрос возникает почти сразу у всякого человека, узнавшего у планах строительства марсианской колонии. Ответ Маска таков: за свою историю жизнь на Земле уже как минимум пять раз была на пороге полного уничтожения, когда некие внешние факторы истребляли до 90 процентов видов, оставляя лишь простейшие формы жизни.

Сейчас опасность массового вымирания начала резко возрастать из-за деятельности человека. Люди по ошибке или по злой воле могут начать термоядерную войну, создать смертельный вирус, уничтожающий все живое, запустить неконтролируемый процесс потепления климата, построить сверхразумный компьютер, который решит избавиться от «конкурирующего» и потенциально опасного человечества. Более того, технический прогресс идет сейчас столь быстро, что мы в ближайшие десятилетия вполне можем изобрести что-то еще более смертоносное, нечто такое, о чем сейчас даже и не догадываемся.


Для нас удар астероида - редкость, а для планеты - суровые будни
Для нас удар астероида - редкость, а для планеты - суровые будни


(Да, и никто пока не отменял естественные опасности, вроде огромного метеорита или сверхмощной вспышки на Солнце).

В этих условиях Маск предлагает создать «резервную копию человечества» - колонию, которая смогла бы поддерживать свое функционирование автономно – даже в условиях полного прекращения жизни на Земле. Проще говоря, главная его цель сводится к голливудскому «спасти человечество». Кому-то это может показаться смешным и странным, но существуют люди, у которых мозг устроен несколько иначе от большинства всех прочих. Соответственно, и масштаб жизненных целей у них намного больше.

Допустим. Но как?

Технические возможности для осуществления полета на Марс уже имеются. Соответствующие программы не без успеха разрабатывают государственные агентства в США, Европе и Китае. Дело, главным образом, упирается в деньги. По самым оптимистическим оценкам NASA, отправка полудюжины астронавтов на Марс и обратно обошлась бы в сто миллиардов долларов. В условиях, когда политики сражаются за свои интересы на Земле, о выделении таких средств можно и не мечтать. К тому же известно, что масштабные программы такого рода имеют тенденцию увеличиваться в цене многократно.

Маск решил революционизировать саму идею космических перелетов. Смысл идеи – в радикальном сокращении стоимости отправки людей и грузов на орбиту Земли и далее. Главное средство достижения этой цели – использование самых современных технологий.


Современные
Современные "Союзы" отличаются от советских лишь наличием попа с кадилом на космодроме


Может показаться странным, но государственные космические агентства сейчас во многом полагаются на материалы, технологии и методы работы, созданные и опробованные еще в прошлом веке, когда соперничество между СССР и США в космосе дало огромный импульс развитию в этой сфере. Когда соперничество завершилось, бюджеты на освоение космоса были резко сокращены. Создавать нечто принципиально новое в этих условиях было невозможно: летали на неплохих, в общем, ракетах, двигателях и автоматике, оставшихся с 1960-х и 1970-х годов (с доработками, конечно, но не радикальными).

В SpaceX сначала хотели купить для своих целей российские ракеты, но потом из-за раздолбайства и коррумпированности тамошних чиновников  от этой затеи отказались. Маск пошел иным путем: фактически, он решил изобретать велосипед, то есть космическую ракету заново. Для этой цели он собрал лучших, с его точки зрения, инженеров и ученых. Их попросили выдвигать любые – даже самые дикие – идеи удешевления космических перелетов. И результат не заставил себя долго ждать.

И  что же они там напридумывали?

Во-первых, вместе они с нуля создали совершенно новый ракетный двигатель Merlin, который оказался куда экономичнее и мощнее всего того, что используется сейчас. Во-вторых, они использовали технологию 3D-печати для создания большинства его комплектующих, что существенно ускорило и удешевило процесс его изготовления. Ну и главное – они пересмотрели саму концепцию использования ракет, получивших название Falcon.

При обычном космическом запуске ракеты-носители, доставив груз на орбиту, падают в океан или сгорают в атмосфере. Маск научился доставлять ракеты в нетронутом, полностью исправном виде на Землю. Причем даже не на космодром, откуда ракета стартовала (туда еще долететь надо), а на платформу в океане,  находящуюся прямо под тем местом, где носители отделяются от полезного груза, выведенного на орбиту.


В сравнении с прочими современными ракетам Falcon 9 выглядит посланцем из будущего
В сравнении с прочими современными ракетами Falcon 9 выглядит посланцем из будущего


Фокус тут вот в чем: стоимость топлива (менее полумиллиона долларов) составляет менее одного процента от общей цены ракетного запуска – сама ракета, в зависимости от модификации, тянет на многие десятки миллионов долларов. Ее возвращение и дальнейшее многократное использование снижает среднюю стоимость запуска в десятки раз! Смысл такой: если бы после каждого полета пассажирские самолеты сжигали или  топили, то цена одного авиабилета была бы под миллион долларов. Однако самолеты заправляют и отправляют в новые рейсы, что делает коммерческую авиацию общедоступной. Маск делает практически то же самое с космонавтикой: ракета прилетела, прошла техосмотр, заправилась, улетела снова – и так много раз.

Для этого, правда, специалистам SpaceX пришлось решить крайне небанальную техническую задачу – «научить» ракеты вертикально приземляться на плавающие платформы-роботы посреди океана. Буквально 5 мая этот невероятно сложный трюк был выполнен уже во второй раз, причем в условиях, которые сам Маск назвал почти невозможными для успеха – ракета возвращалась быстрее, чем обычно, и с более высокой орбиты.


Посадка Falcon 9, снятая с баржи-робота
Посадка Falcon 9, снятая с баржи-робота


Конечно, пока нельзя сказать, что возвращение ракет уже полностью отработано и идет как по маслу, но ощутимый прогресс налицо. В SpaceX продолжают совершенствовать посадку и, без сомнения, скоро доведут и этот маневр до ювелирной точности.

Молодцы, но орбита – это одно, а Марс – совсем другое, нет?

Конечно. Сейчас уже полным ходом идут работы по созданию сразу трех частей марсианского корабля. Во-первых, речь о ракете Falcon Heavy. По сути, это три ныне используемых Falcon 9, соединенных между собой. Мощности этой ракеты хватит, чтобы доставить 54 тонны полезного груза на околоземную орбиту и почти 14 тонн – на Марс.

Во-вторых, Маск уже объявил о начале работ по созданию пока беспилотного спускаемого аппарата Red Dragon, специально предназначенного для отправки на Марс грузов, припасов, оборудования, топлива и всего прочего, необходимого для создания там колонии. По замыслу бизнесмена, первые «Красные драконы» отправятся на Марс уже в 2018 году, когда эта планета и Земля подойдут на максимально удобное для запуска кораблей расстояние.

Тут вот видеоролик о Falcon Heavy

В-третьих, компания SpaceX  приступила к проектированию тяжелого межпланетного корабля Mars Colonial Transporter (MCT), призванного курсировать между Землей и Марсом, доставляя с планеты на планету людей. Об этом проекте пока известно очень мало – Маск раскроет подробности только в сентябре, на международном Конгрессе по освоению космоса. Однако кое-что об этом проекте он говорил и ранее.

Поскольку он не просто хочет добраться до Марса, чтобы поставить флажок и улететь, а создать там полноценную и постоянно действующую колонию, корабль должен вмещать много людей – около сотни. Кроме того, этот корабль должен быть не единственным, их тоже должно быть много. Ну и третье – эти корабли тоже должны быть многоразовыми.

Судя по всему, идея вот в чем. Сначала несколько MCT отправляются на орбиту Земли. Потом кораблями поменьше на их борт доставляют команду и пассажиров, пристыковывают к MCT  разгонные модули с топливом. И, когда Земля с Марсом снова подлетают на удобное расстояние, с орбиты нашей планеты к пока еще не нашей стартует целый флот пассажирских кораблей. Через три-пять месяцев они уже у Марса, куда MCT может примарситься так же, как сейчас ракеты Falcon 9 приземляются на Землю. Поскольку гравитация красной планеты на 62 процента ниже земной, посадка потребует значительно меньше топлива и усилий.


Один из потенциальных дизайнов MCT
Один из потенциальных дизайнов MCT


Через два года те, кому по каким-то причинам на Марсе не понравилось, могут собрать вещички, и отправиться на Землю на все том же MCT. Одновременно с Земли на Марс стартует новый пассажирский флот. Примерно такими челночными рейсами Маск и планирует отправить на Марс миллион человек. Кстати, вполне возможно, что для заправки и технического обслуживания MCT на орбите Земли ему придется построить еще одну космическую станцию.

Хорошо, но какой дурак полетит на Марс?

Вопрос вполне резонный. Марс – холоднее Антарктиды, суше Сахары, пейзажи – унылы, с развлечениями пока не очень, да и на улицу прогуляться без скафандра не выйдешь: низкое давление тут же вскипятит кровь, а солнечная радиация разорвет клетки изнутри. Не самое приветливое место.

Более того, Маск не собирается катать людей туда-сюда бесплатно. По его расчетам, один билет на Марс будет стоить около полумиллиона долларов в нынешних ценах. (Обратно, впрочем, обещают везти бесплатно). Он надеется на то, что для многих людей, достигших определенного финансового положения и статуса на Земле, будет крайне интересно заняться делом, способным изменить весь ход человеческой истории. В буквальном смысле создать новый мир. В какой-то степени, он рассчитывает на людей вроде самого себя.


Кадр из фильма
Кадр из фильма "Марсианин" намекает, что первое время там будет не самым веселым.


Среди нормальных обывателей таких, разумеется, немного (хотя некоторый процент, конечно, присутствует). Но вот многие ученые, исследователи, предприниматели, даже спортсмены и любители острых ощущений наверняка будут заинтересованы в участии в чем-то таком, о чем все прошлые поколения человечества даже и мечтать не могли. Полет на Марс станет высшим жизненным достижением, лучшей проверкой себя и своих способностей, самым невероятным приключением, какое только возможно в жизни.

Более того, сначала там, разумеется, будет непросто. Но с ростом числа жителей, осваиванием все новых технологий и расширением пригодного для жизни пространства жизнь на Марсе постепенно перестанет быть ежедневной войной за выживание. Там появятся и рестораны, и кинотеатры, вырастет индустрия туризма. Там и правда есть, что посмотреть: от самой высокой горы в Солнечной системе (гора Олимп) до самого глубокого и широкого каньона в известном нам мире (долина Маринер). Кроме того, можно будет слетать и на Фобос с Деймосом – два небольших астероида, исполняющие функции марсианских лун.

Ну и главное, пожалуй. Мир, в котором живут только смелые, богатые, состоявшиеся, высокоразвитые люди, магнитом будет притягивать к себе таких же. (Вся черная работа будет отведена роботам). Интеллектуальная, научная и культурная жизнь в миллионном городе на Марсе будет более насыщенной, чем в любом месте Земли. Марсианская наука наверняка быстро опередит земную.


Еще до отправки первого корабля на Марс SpaceX начал выпуск рекламных плакатов для потенциальных туристов
Еще до отправки первого корабля на Марс SpaceX начал выпуск рекламных плакатов для потенциальных туристов


Еще один момент: Маск пока вплотную не занимался медициной, но появление колонии на Марсе обязательно заставит его начать исследования и в этой сфере. Сейчас даже сложно представить, во что это может вылиться, но продолжительность жизни на Марсе, скорее всего, будет существенно выше земной. У колонии будут все шансы стать своего рода Элизиумом из одноименного фильма. Со временем земляне не шарахаться будут от поездки на Марс, а всей душой мечтать о ней.

Что-то чересчур оптимистично. Неужели все так просто?

Конечно, непросто. Например, совершенно неясно, как Маск собирается решать проблему жесткой космической радиации во время перелета на Марс. Он как-то выступил с предложением создать «водяную подушку» со стороны корабля, обращенной к Солнцу. Вода и правда хорошо экранирует радиацию, но проблема в том, что в глубоком космосе она идет отовсюду. В сущности, для предотвращения поджаривания коллектива космонавтов весь корабль требуется окружить водяным экраном толщиной в метр.

Еще одна проблема – все та же радиация, но уже на самом Марсе. Землян от нее предохраняет плотная атмосфера и сильное магнитное поле, но колонисты будут лишены обеих привилегий – там нет ни того, ни другого.


Земля от солнечной радиации отбивается магнитным полем. У Марса его нет =(
Земля от солнечной радиации отбивается магнитным полем. У Марса его нет =(


Третье – серьезные энергетические сложности: солнце на Марсе тусклое, солнечные батареи не так эффективны, как на Земле. По причине отсутствия жидкой воды ГЭС исключаются, а без нефти и газа ТЭС не построить. Колонистам, видимо, придется тащить с собой детали ядерного реактора, который собирать они будут уже на месте. Есть, правда, и альтернатива – термоядерный реактор, вроде немецкого Wendelstein 7-X. Сейчас он работает лишь в экспериментальном режиме, но к моменту начала заселения Марса его «потомки», возможно, станут уже вырабатывать электричество в коммерческом режиме.

Если на Марсе заработает ядерный или термоядерный реактор, то во многом будут решены проблемы с водой, кислородом и ракетным топливом. Вода есть в местной «вечной мерзлоте», добывать ее оттуда будет сравнительно просто. Кислород, как на подводных лодках сейчас, будут добывать из воды, а топливо – синтезировать из углекислого газа (его там хватает) и водорода. Окислитель – обычный кислород.

Еще одна сложность – это еда. Возить все с собой – очень затратно. Почти все придется выращивать на месте, в специальных теплицах. Но и это непросто, поскольку Марс своими черноземами пока не славится, придется и удобрения с собой тащить. Скорее всего, широкое распространение получат продукты из микроскопических водорослей – они быстро растут и не требовательны к условиям и уходу. Никакого мяса на Марсе (сначала) не будет, поскольку вырастить одну корову или свинью в условиях нехватки еды будет слишком накладно – едят они многовато. Кстати, источником животного белка, возможно, станут насекомые, так что новым марсианам придется привыкать к скудной и весьма необычной диете.


Солнце на Марсе намного менее тусклое и яркое, чем во Львове
Солнце на Марсе менее тусклое и более яркое, чем во Львове и остальных частях планеты Земля


Другой важный вопрос был затронут чуть выше: медицина. Известно, что в условиях невесомости у людей быстро начинаются разного рода негативные изменения, которые потом сложно преодолеть. Как именно повлияет низкая гравитация Марса на человеческий организм, пока никто не знает, но, скорее всего, ничего хорошего ожидать не приходится. Постоянная колония подразумевает рождение детей, которые, вероятно, никогда не смогут посетить Землю, так как там их просто раздавит огромной (для них) силой тяжести. Кстати, из-за низкой гравитации на Марсе через несколько поколений может появиться целая новая раса людей – высоких и с тонкими костями. Хотя это, конечно, лишь предположение.

Есть, конечно, и куча других проблем – технических, логистических, финансовых, медицинских, инженерных и даже юридических. Например, не очень понятно, по каким законам будет жить марсианская колония. Будет ли там работать американское право? Или они сами выберут себе парламент, после чего объявят независимость? А что произойдет, если условный гражданин Великобритании откажется подчиняться местным правилам? И как быть, если рядом с колонией Маска появится китайский исследовательский центр? Все это еще предстоит решить.

ОК, допустим, все получилось. Что дальше?

Предположим, миллионная колония есть и функционирует. Более того, она производит горы интеллектуального продукта, который пользуется большим спросом на Земле. Экономически, политически, ресурсно Марс автономен и даже независим.  Дальше Маск планирует запустить проект, который закончится намного позднее его смерти.

Речь о терраформировании планеты – создании на Марсе условий, при которых человек может выйти на улицу хотя бы в кислородной маске, но уже не в скафандре. Главная задача – повышение плотности атмосферы. Для этого бизнесмен предложил неординарный метод: устроить массированную термоядерную бомбардировку ледяных полярных шапок планеты. Он хочет их растопить.


План, в общем, примерно такой
План, в общем, примерно такой


Дело в том, что лед на марсианских полюсах – это не привычная нам вода, а углекислый газ – известный почти всем «сухой лед». Высвобождение гигантских объемов этого газа в атмосферу позволит существенно повысить ее плотность и положить начало парниковому эффекту – сохранению солнечного тепла у поверхности планеты.

Более того, в атмосферу искусственным способом можно запускать метан, который удерживает тепло в шесть раз лучше углекислого газа, а также разные виды хлорфторуглеродов (фреонов) – газов, которые запрещены на Земле из-за чудовищно сильного парникового эффекта. Но если у нас фреон грозит испечь планету заживо, то на замерзающем Марсе он способен стать «одеялом», сохраняющим ее тепло.

С ростом температуры и плотности атмосферы на Марсе начнется таяние мерзлоты и высвобождение огромных объемов воды, которая сейчас находится там лишь в виде льда. По подсчетам ученых, если ее всю перевести в жидкий вид, можно было бы покрыть всю поверхность планеты океаном в 11 метров глубиной.  Кстати, воды в Солнечной системе полным-полно, многие кометы и астероиды почти полностью состоят из нее. Лет через сто люди наверняка научатся сравнительно безопасно обрушивать их на Марс, повышая общее количество H2O на планете.  Появление воды и осадков, в свою очередь, позволит населять водоемы планктоном и высаживать первые растения в открытый грунт. Со временем весь Марс покроется морозоустойчивыми хвойными лесами. Для канонических яблонь там все равно будет холодновато.


Сначала придется мучиться в подобных условиях
Сначала придется мучиться в подобных условиях


До появления на Марсе полноценной атмосферы земного типа пройдут, вероятно, сотни лет, но усилия того стоят. День, когда местные колонисты смогут выйти из-под своих куполов под голубое небо и дышать без масок, наверняка станет планетарным праздником.  Жаль только, что мы наверняка не доживем до этого дня.

Скептикам

Ясное дело, что до того момента, когда люди будут ходить на пикник у марсианской реки, пройдет некоторое время. Скорее всего, между сегодня и тем днем множество людей погибнет в разного рода авариях и катастрофах, пытаясь сделать то, что сегодня кажется совершенно невозможным. Более того, этим людям тысячи раз скажут, что все было зря, что мечтать – вредно, что ничего не получится. И часто, столкнувшись с очередной неразрешимой проблемой, они будут думать, что ввязались в безнадежную затею, которая даже теоретически не имеет шансов на успех.

Но человека, который мечтает и думает, остановить нельзя. Сначала он приручит огонь, который, как «все знают», несет лишь погибель. Потом он сядет на коня/слона/верблюда, который дик и смертельно опасен, потом он поплывет за океан, где нет никакой земли. Следом он взлетит в небо, хотя всеми доказано, что объекты тяжелее воздуха летать не могут. И высадится на Луне, чтобы потом посадить ракету на морскую платформу, что, как известно, просто невозможно.


Христофор Колумб с сомнением смотрит на сомневающихся
Христофор Колумб с сомнением смотрит на сомневающихся


В любом совершенно новом деле, конечно, будут появляться все новые и новые сложности. Но всегда найдется «сумасшедший», кто скажет, что попробовать можно, что надежда есть, а за океаном должна быть земля. Собственно, благодаря таким людям вы сейчас читаете этот текст не на папирусе или берестяной грамоте, а с экрана модного гаджета, который никогда бы не появился на свет без американской лунной программы.

Да, а первые корабли с припасами полетят на Марс уже в 2018 году. Люди, как ожидается, - в 2024.

Комментарии

1000

Правила комментирования
Показать больше комментариев

Последние новости

ТОП-3 блога

Фото

ВИДЕО

Читайте на НВ style

Крупным планом ТОП-10

Подписка на новости
     
Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: