9 грудня 2016, п'ятниця

Поїхали! Чому і як Ілон Маск колонізує Марс

коментувати
Старт ракети Falcon 9
Фото: SpaceX

Старт ракети Falcon 9

Ключова умова багаторічної програми – радикальне здешевлення вартості космічних перельотів

Візіонер

Бізнесмен і винахідник Ілон Маск відомий всьому світу тим, що без видимих зусиль втілює в реальність візіонерські ідеї, які переважній більшості людей здаються дивними або навіть неймовірними. Система електронних платежів PayPal, електроавтомобілі Tesla, високоефективні системи сонячної енергетики SolarCity, транспорт майбутнього HyperLoop – це лише неповний список проектів, в яких Маск досяг чималого успіху. Але особливе місце серед його проектів посідає космос – вотчина його компанії SpaceX.

Сам 44-річний бізнесмен стверджує, що мрія його життя – це не мало не багато створення на Марсі повноцінної колонії з населенням як мінімум один мільйон(!) осіб. Він навіть казав, що якщо його проект вдасться, то свої дні він би хотів завершити саме в марсіанському місті, створеному за його ініціативою. Майже для будь-якого жителя Землі такі плани звучать як марення божевільного. Але не для Маска і дедалі більшого числа ентузіастів, натхнених його ідеями.


Да, все так
Так, все так


І, що найцікавіше, їм починає вдаватися. Задум, який здавався абсолютно фантастичним, прискореними темпами набуває рис реальності. Маск став справжнім Тоні Старком з франшизи про Залізну людину. Або, либонь, навіть крутіше.

Навіщо?

Це запитання виникає майже одразу у будь-якої людини, яка дізналася про плани будівництва марсіанської колонії. Відповідь Маска така: за свою історію життя на Землі вже як мінімум п'ять разів було на порозі повного знищення, коли якісь зовнішні чинники винищували до 90 відсотків видів, залишаючи лише найпростіші форми життя.

Зараз небезпека масового вимирання почала різко зростати через діяльність людини. Люди помилково або зі злої волі можуть почати термоядерну війну, створити смертельний вірус, що знищує все живе, запустити неконтрольований процес потепління клімату, побудувати надрозумний комп'ютер, який вирішить позбутися «конкуруючого» і потенційно небезпечного людства. Ба більше, технічний прогрес йде зараз настільки швидко, що ми найближчими десятиліттями цілком можемо винайти щось ще більш смертоносне, щось таке, про що зараз навіть і не здогадуємося.


Для нас удар астероида - редкость, а для планеты - суровые будни
Для нас удар астероїда - рідкість, а для планети - суворі будні


(Так, і ніхто поки не скасовував природні небезпеки, як-то величезний метеорит або надпотужний спалах на Сонці).

В цих умовах Маск пропонує створити «резервну копію людства» - колонію, яка змогла б підтримувати своє функціонування автономно – навіть в умовах повного припинення життя на Землі. Простіше кажучи, головна його мета зводиться до голлівудського «врятувати людство». Комусь це може здатися смішним і дивним, але є люди, в яких мозок влаштований дещо інакше від більшості інших. Відповідно, і масштаб життєвих цілей у них набагато більший.

Припустімо. Але як?

Технічні можливості для здійснення польоту на Марс вже є. Відповідні програми не без успіху розробляють державні агентства в США, Європі і Китаї. Справа, головним чином, упирається в гроші. За найоптимістичнішими оцінками NASA, відправка півдюжини астронавтів на Марс і назад обійшлася б у сто мільярдів доларів. В умовах, коли політики борються за свої інтереси на Землі, про виділення таких коштів можна і не мріяти. До того ж відомо, що масштабні програми такого роду мають тенденцію збільшуватися в ціні багаторазово.

Маск вирішив революціонізувати саму ідею космічних перельотів. Сенс ідеї – у радикальному скороченні вартості відправки людей і вантажів на орбіту Землі і далі. Головний засіб досягнення цієї мети – використання найсучасніших технологій.


Современные "Союзы" лишь отличаются от советских лишь наличием попа с кадилом на космодроме
Сучасні "Союзи" відрізняються від радянських лише наявністю попа з кадилом на космодромі


Може здатися дивним, але державні космічні агентства зараз багато в чому покладаються на матеріали, технології та методи роботи, створені і випробувані ще в минулому столітті, коли суперництво між СРСР і США в космосі дало величезний імпульс розвитку в цій галузі. Коли суперництво завершилося, бюджети на освоєння космосу різко скоротили. Створювати щось принципово нове в цих умовах було неможливо: літали на непоганих, загалом, ракетах, двигунах і автоматиці, що залишилися з 1960-х і 1970-х років (з доробками, звісно, але не радикальними).

У SpaceX спочатку хотіли купити для своїх цілей російські ракети, але потім через роздовбайство та корумпованість тамтешніх чиновників від цієї затії відмовилися. Маск пішов іншим шляхом: фактично, він вирішив не винаходити велосипед, тобто космічну ракету заново. Для цієї мети він зібрав кращих, на його думку, інженерів і вчених. Їх попросили висувати будь-які – навіть найшаленіші – ідеї здешевлення космічних перельотів. І результат не забарився.

І що ж вони там напридумували?

По-перше, разом вони з нуля створили абсолютно новий ракетний двигун Merlin, який виявився набагато економічнішим і потужнішим від усього того, що використовується зараз. По-друге, вони використали технологію 3D-друку для створення більшості його комплектуючих, що суттєво прискорило і здешевило процес його виготовлення. Ну і головне – вони переглянули власне концепцію використання ракет, які отримали назву Falcon.

При звичайному космічному запуску ракети-носії, доставивши вантаж на орбіту, падають в океан або згоряють в атмосфері. Маск навчився доставляти ракети в незайманому, повністю справному вигляді на Землю. Причому навіть не на космодром, звідки стартувала ракета (туди ще долетіти треба), а на платформу в океані, що розташована прямо під тим місцем, де носії відокремлюються від корисного вантажу, виведеного на орбіту.


В сравнении с прочими современными ракетам Falcon 9 выглядит посланцем из будущего
Порівняно з іншими сучасними ракетами Falcon 9 виглядає посланцем з майбутнього


Фокус тут ось у чому: вартість палива (менше півмільйона доларів) становить менше одного відсотка від загальної ціни ракетного запуску – сама ракета, залежно від модифікації, тягне на багато десятків мільйонів доларів. Її повернення і подальше багаторазове використання знижує середню вартість запуску в десятки разів! Сенс такий: якби після кожного польоту пасажирські літаки спалювали або топили, то ціна одного авіаквитка була б під мільйон доларів. Однак літаки заправляють і відправляють у нові рейси, що робить комерційну авіацію загальнодоступною. Маск робить практично те ж саме з космонавтикою: ракета прилетіла, пройшла техогляд, заправилися, полетіла знову – і так багато разів.

Для цього, щоправда, фахівцям SpaceX довелося розв'язати вкрай небанальну технічну задачу – «навчити» ракети вертикально приземлятися на плаваючі платформи-роботи посеред океану. Буквально 5 травня цей неймовірно складний трюк було виконано вже вдруге, причому в умовах, які сам Маск назвав майже неможливими для успіху – ракета поверталася швидше, ніж зазвичай, і з вищої орбіти.


Посадка Falcon 9, снятая с баржи-робота
Посадка Falcon 9, знята з баржі-робота


Звісно, поки не можна сказати, що повернення ракет вже повністю відпрацьовано і йде як по маслу, але відчутний прогрес очевидний. У SpaceX продовжують удосконалювати посадку і, без сумніву, скоро доведуть і цей маневр до ювелірної точності.

Молодці, але орбіта – це одне, а Марс – зовсім інше, ні?

Звичайно. Зараз вже повним ходом йдуть роботи зі створення відразу трьох частин марсіанського корабля. По-перше, мова про ракету Falcon Heavy. По суті, це три нині використовуваних Falcon 9, сполучених між собою. Потужності цієї ракети вистачить, щоб доставити 54 тонни корисного вантажу на навколоземну орбіту і майже 14 тонн – на Марс.

По-друге, Маск вже оголосив про початок робіт зі створення поки безпілотного спускного апарата Red Dragon, спеціально призначеного для відправки на Марс вантажів, запасів, обладнання, палива і всього іншого, необхідного для створення там колонії. За задумом бізнесмена, перші «Червоні дракони» відправляться на Марс вже в 2018 році, коли ця планета і Земля підійдуть на максимально зручну для запуску кораблів відстань.

Тут ось відеоролик про Falcon Heavy

По-третє, компанія SpaceX приступила до проектування важкого міжпланетного корабля Mars Colonial Transporter (MCT), покликаного курсувати між Землею і Марсом, доставляючи з планети на планету людей. Про цей проект поки відомо дуже мало – Маск розкриє подробиці тільки у вересні, на міжнародному Конгресі з освоєння космосу. Однак дещо про цей проект він казав і раніше.

Оскільки він не просто хоче дістатися Марса, щоб поставити прапорець і полетіти, а створити там повноцінну і постійно діючу колонію, корабель повинен вміщати багато людей – близько сотні. Окрім того, цей корабель повинен бути не єдиним, їх теж має бути багато. Ну і третє – ці кораблі теж повинні бути багаторазовими.

Судячи з усього, ідея ось у чому. Спочатку кілька MCT відправляються на орбіту Землі. Потім меншими кораблями на їхній борт доставляють команду і пасажирів, пристиковують до MCT розгінні модулі з паливом. І, коли Земля з Марсом знову підлітають на зручну відстань, з орбіти нашої планети до поки ще не нашої стартує цілий флот пасажирських кораблів. Через три-п'ять місяців вони вже біля Марса, куди MCT може примарситися так само, як зараз ракети Falcon 9 приземляються на Землю. Оскільки гравітація червоної планети на 62 відсотка нижча від земної, посадка потребує значно менше палива і зусиль.


Один из потенциальных дизайнов MCT
Один з потенційних дизайнів MCT


Через два роки ті, кому з якихось причин на Марсі не сподобалося, можуть зібрати речі й вирушити на Землю на тому-таки MCT. Одночасно з Землі на Марс стартує новий пасажирський флот. Приблизно такими човниковими рейсами Маск і планує відправити на Марс мільйон чоловік. До речі, цілком можливо, що для заправки та технічного обслуговування MCT на орбіті Землі йому доведеться побудувати ще одну космічну станцію.

Добре, але який дурень полетить на Марс?

Запитання цілком резонне. Марс – холодніший за Антарктиду, сухіший за Сахару, пейзажі – гнітючі, з розвагами поки не дуже, та й надвір прогулятися без скафандра не вийдеш: низький тиск тут же закип'ятить кров, а сонячна радіація розірве клітини зсередини. Не найпривітніше місце.

Навіть більше, Маск не збирається катати людей туди-сюди безкоштовно. За його розрахунками, один квиток на Марс коштуватиме близько півмільйона доларів у нинішніх цінах. (Втім, у зворотний бік, обіцяють везти безкоштовно). Він сподівається на те, що для багатьох людей, які досягли певного фінансового становища і статусу на Землі, буде вкрай цікаво зайнятися справою, здатною змінити весь хід людської історії. У буквальному сенсі створити новий світ. Якоюсь мірою, він розраховує на людей на кшталт самого себе.


Кадр из фильма "Марсианин" намекает, что первое время там будет не самым веселым.
Кадр з фільму "Марсіянин" натякає, що перший час там буде не найвеселішим.


Серед нормальних людей таких, зрозуміло, небагато (хоча певний відсоток, звісно, є). Але багато вчених, дослідників, підприємців, навіть спортсменів і любителів гострих відчуттів напевно будуть зацікавлені взяти участь у чомусь такому, про що всі минулі покоління людства навіть і мріяти не могли. Політ на Марс стане вищим життєвим досягненням, найкращою перевіркою себе і своїх здібностей, найнеймовірнішою пригодою, яка тільки можлива в житті.

Ба більше, спочатку там, зрозуміло, буде непросто. Але із зростанням числа жителів, освоєнням нових технологій і розширенням придатного для життя простору життя на Марсі поступово перестане бути щоденною війною за виживання. Там з'являться і ресторани, і кінотеатри, зросте індустрія туризму. Там і правда є, що подивитися: від найвищої гори в Сонячній системі (гора Олімп) до найглибшого і найширшого каньйону у відомому нам світі (долина Маринер). Крім того, можна буде злітати і на Фобос з Деймосом – два невеликих астероїди, що виконують функції марсіанських місяців.

Ну і головне, мабуть. Світ, у якому живуть лише відважні, багаті, які відбулися, високорозвинені люди, магнітом буде притягувати до себе таких само. (Всю чорну роботу буде відведено роботам). Інтелектуальне, наукове і культурне життя в мільйонному місті на Марсі буде більш насиченим, ніж у будь-якому місці Землі. Марсіанська наука напевно швидко випередить земну.


Еще до отправки первого корабля на Марс SpaceX начал выпуск рекламных плакатов для потенциальных туристов
Ще до відправки першого корабля на Марс SpaceX почав випуск рекламних плакатів для потенційних туристів


Ще один момент: Маск поки впритул не займався медициною, але поява колонії на Марсі обов'язково змусить його почати дослідження у цій сфері. Зараз навіть складно уявити, у що це може вилитися, але тривалість життя на Марсі, найпевніше, буде істотно вищою від земної. У колонії будуть всі шанси стати свого роду Елізіумом з однойменного фільму. З часом земляни не будуть сахатися від поїздки на Марс, а всією душею мріяти про неї.

Щось надто оптимістично. Невже все так просто?

Звісно, непросто. Наприклад, зовсім незрозуміло, як Маск збирається розв'язувати проблему жорсткої космічної радіації під час перельоту на Марс. Він якось виступив з пропозицією створити «повітряну подушку» з боку корабля, зверненого до Сонця. Вода і справді добре екранує радіацію, але проблема в тому, що в глибокому космосі вона йде звідусіль. По суті, для запобігання підсмажування колективу космонавтів весь корабель потрібно оточити водяним екраном товщиною в метр.

Ще одна проблема – все та ж радіація, але вже на самому Марсі. Землян від неї оберігає щільна атмосфера і сильне магнітне поле, але колоністи будуть позбавлені обох привілеїв – там немає ні того, ні іншого.


Земля от солнечной радиации отбивается магнитным полем. У Марса его нет =(
Земля від сонячної радіації відбивається магнітним полем. У Марса його немає =(


Третє – серйозні енергетичні складності: сонце на Марсі тьмяне, сонячні батареї не такі ефективні, як на Землі. Через відсутність рідкої води ГЕС виключаються, а без нафти і газу ТЕС не побудувати. Колоністам, мабуть, доведеться тягнути з собою деталі ядерного реактора, який збирати вони будуть вже на місці. Є, правда, і альтернатива – термоядерний реактор, на кшталт німецького Wendelstein 7-X. Зараз він працює лише в експериментальному режимі, але до моменту початку заселення Марса його «нащадки», можливо, стануть вже виробляти електрику в комерційному режимі.

Якщо на Марсі запрацює ядерний або термоядерний реактор, то багато в чому будуть розв'язані проблеми з водою, киснем і ракетним паливом. Вода є в місцевій «вічній мерзлоті», добувати її звідти буде порівняно просто. Кисень, як на підводних човнах зараз, будуть добувати з води, а паливо – синтезувати з вуглекислого газу (його там вистачає) і водню. Окислювач – звичайний кисень.

Ще одна складність – це їжа. Возити все з собою – дуже витратно. Майже все доведеться вирощувати на місці, у спеціальних теплицях. Але і це непросто, оскільки Марс своїми чорноземами поки не славиться, доведеться і добрива з собою тягнути. Найімовірніше, широке поширення матимуть продукти з мікроскопічних водоростей – вони швидко ростуть і не вимогливі до умов та догляду. Ніякого м'яса на Марсі (спочатку) не буде, оскільки виростити одну корову чи свиню в умовах нестачі їжі буде дуже невигідно – вони їдять забагато. До речі, джерелом тваринного білка, можливо, стануть комахи, тож новим марсіанам доведеться звикати до убогої і досить незвичайної дієти.


Солнце на Марсе намного менее тусклое и яркое, чем во Львове
Сонце на Марсі набагато менш тьмяне і більш яскраве, ніж у Львові та інших частинах планети Земля


Інше важливе питання було порушено трохи вище: медицина. Відомо, що в умовах невагомості у людей швидко починаються різного роду негативні зміни, які потім складно подолати. Як саме вплине низька гравітація Марса на людський організм, поки ніхто не знає, але, мабуть, нічого доброго чекати не слід. Постійна колонія передбачає народження дітей, які, ймовірно, ніколи не зможуть відвідати Землю, оскільки там їх просто розчавить величезною (для них) силою тяжіння. До речі, через низьку гравітацію на Марсі за кілька поколінь може з'явитися ціла нова раса людей – високих і з тонкими кістками. Хоча це, звісно, лише припущення.

Є, звісно, і купа інших проблем – технічних, логістичних, фінансових, медичних, інженерних і навіть юридичних. Наприклад, не дуже зрозуміло, за якими законами житиме марсіанська колонія. Чи буде там працювати американське право? Чи вони самі оберуть собі парламент, після чого оголосять незалежність? А що станеться, якщо умовний громадянин Великобританії відмовиться підкорятися місцевим правилам? І як бути, якщо поряд з колонією Маска з'явиться китайський дослідний центр? Все це ще належить вирішити.

ОК, припустімо, все вдалося. Що далі?

Припустімо, мільйонна колонія є і функціонує. Навіть більше, вона виробляє гори інтелектуального продукту, який користується чималим попитом на Землі. Економічно, політично, ресурсно Марс автономний і навіть незалежний. Далі Маск планує запустити проект, який закінчиться набагато пізніше його смерті.

Мова про терраформування планети – створення на Марсі умов, при яких людина може вийти надвір хоча б у кисневій масці, але вже не в скафандрі. Головне завдання – підвищення щільності атмосфери. Для цього бізнесмен запропонував неординарний метод: влаштувати масоване термоядерне бомбардування крижаних полярних шапок планети. Він хоче їх розтопити.


План, в общем, примерно такой
План, загалом, приблизно такий


Справа в тому, що лід на марсіанських полюсах – це не звична нам вода, а вуглекислий газ – відомий майже всім «сухий лід». Вивільнення гігантських обсягів цього газу в атмосферу дозволить істотно підвищити її щільність і покласти початок парниковому ефекту – збереження сонячного тепла з поверхні планети.

Більш того, в атмосферу штучним способом можна запускати метан, який утримує тепло в шість разів краще вуглекислого газу, а також різні види хлорфторвуглеців (фреонів) – газів, які заборонені на Землі через дуже сильний парниковий ефект. Але якщо у нас фреон загрожує спекти планету живцем, то на замерзаючому Марсі він здатний стати «ковдрою», що зберігає тепло.

Із зростанням температури і щільності атмосфери на Марсі почнеться танення мерзлоти і вивільнення величезних обсягів води, яка зараз перебуває там лише у вигляді льоду. За підрахунками вчених, якщо її перевести в рідкий вид, можна було б покрити всю поверхню планети океаном в 11 метрів глибиною. До речі, води в Сонячній системі повнісінько, багато комет і астероїдів майже повністю складаються з неї. Років через сто люди напевно навчаться порівняно безпечно звалювати їх на Марс, підвищуючи загальну кількість H2O на планеті. Поява води та осадів, своєю чергою, дозволить населяти водойми планктоном і висаджувати перші рослини у відкритий грунт. З часом весь Марс вкриється морозостійкими хвойними лісами. Для канонічних яблунь там все одно буде холоднувато.


Сначала придется мучиться в подобных условиях
Спочатку доведеться мучитися в таких умовах


До появи на Марсі повноцінної атмосфери земного типу минуть, ймовірно, сотні років, але зусилля того варті. День, коли місцеві колоністи зможуть вийти з-під своїх куполів під блакитне небо і дихати без масок, напевно стане планетарним святом. Шкода тільки, що ми, напевно, не доживемо до цього дня.

Скептикам

Ясна річ, що до того моменту, коли люди будуть ходити на пікнік біля марсіанської річки, мине деякий час. Найімовірніше, між сьогодні і тим днем безліч людей загине в різного роду аваріях і катастрофах, намагаючись зробити те, що сьогодні здається абсолютно неможливим. Навіть більше, цим людям тисячі разів скажуть, що все було даремно, що мріяти – не шкідливо, що нічого не вдасться. І часто, наражаючись на нову нерозв'язну проблему, вони вважатимуть, що вплуталися в безнадійну затію, яка навіть теоретично не має шансів на успіх.

Але людину, яка мріє і думає, зупинити не можна. Спочатку він приборкає вогонь, який, як «всі знають», несе лише погибель. Потім він сяде на коня/слона/верблюда, який дикий і смертельно небезпечний, потім він попливе за океан, де немає ніякої землі. Згодом він злетить у небо, хоча всіма доведено, що об'єкти, важчі за повітря, літати не можуть. І висадиться на Місяці, щоб потім посадити ракету на морську платформу, що, як відомо, просто неможливо.


Христофор Колумб с сомнением смотрит на сомневающихся
Христофор Колумб з сумнівом дивиться на тих, хто сумнівається


У будь-якій абсолютно новій справі, звісно, виникатимуть все нові й нові труднощі. Але завжди знайдеться «божевільний», котрий скаже, що спробувати можна, що надія є, а за океаном повинна бути земля. Власне, завдяки таким людям ви зараз читаєте цей текст не на папірусі або берестяній грамоті, а з екрану модного гаджета, який ніколи б не з'явився на світ без американської місячної програми.

Так, а перші кораблі з припасами полетять на Марс вже в 2018 році. Люди, як очікується, - у 2024.

Коментарі

1000

Правила коментування
Показати більше коментарів

Останні новини

ТОП-3 блога

Фото

ВІДЕО

Читайте на НВ style

Статті ТОП-10

Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: