В търсене на „Планета Б“

Текстът е публикуван в бр. 3 (55) на сп. Business Global

Човекът гледа към звездите от древни времена, с променяща се перспектива с течение на вековете – от „дом на боговете“ през потенциална опасност от чуждоземно нападение до импулс за колонизиране на нови светове. Едва в последно време темата излиза от сферата на фантазията и навлиза в реалния свят с плахи, но конкретни усилия – в посока заселване на друга планета. 

Потенциалните кандидати не са много, защото в Слънчевата система не съществува небесно тяло, което може да осигури условия за живот на хората. Със знанията, които имаме до момента, разбрахме, че най-малко опасната планета за нас е Марс. Това не означава, че е обитаема. Дори обратно – тя би убила всеки без подходящо оборудване за броени минути. Но нещо кара специалистите да вярват, че с научния прогрес през следващите години това може да се промени. Най-гръмогласен в този хор е американският предприемач Илон Мъск, който дори смята, че можем да „окупираме“ Марс в рамките на неговия живот. Научната общност не го смята за възможно, но самата идея е примамлива и е повод хората да мечтаят за нещо значимо. Защото и да не се случи в нашето време, сега могат да се поставят основите, които на по-късен етап да доведат до алтернативен дом за хората при катастрофичен сценарий на Земята. 

Първата и непосредствена задача е 

с какви технологии ще стигнем до Марс и ще се върнем обратно. 

NASA има няколко безпилотни мисии до Марс, най-известните са изпращането на двата марсохода – Curiosity през 2011 г. и Perseverance през 2020 г. Двата апарата събират ценни данни за състоянието на Червената планета и благодарение на тях знаем, че там някога е имало вода, което означава потенциален живот. И двете мисии бяха проведени чрез ракета Atlas V, която не е за многократна употреба. Компанията SpaceX на Мъск разработва своята ракета Starship, предназначена за междупланетни пътувания, включително до Марс. Starship е проектирана да се използва многократно и да може да превозва големи товари и хора – до Марс. Но на практика има още много път, докато влезе в работен режим, в реални условия. И така, какви са технологиите, които ще ни отведат до Марс? 

На първо място са мощни задвижващи системи, защото aстронавтите, пътуващи за Марс, ще изминат около 140 милиона мили в дълбокия Космос. Твърде рано е да се каже каква технология ще бъде избрана, но със сигурност ще бъде ядрена. NASA развива множество опции, включително ядрено електрическо и ядрено топлинно задвижване. И двете използват ядрено делене, но са много различни една от друга. Ядрената електрическа ракета е по-ефективна, но пък не генерира голяма тяга. 

Времетраенето на полета ще бъде между 6 и 9 месеца, в зависимост от избраната технология. 

Най-големият марсоход, който сме приземявали на Марс, е с размерите на кола, докато изпращането на хора ще изисква много по-голям космически апарат. Новите технологии ще позволят на по-тежки летателни апарати да навлязат в марсианската атмосфера, да се доближат до повърхността и да кацнат близо до мястото, където астронавтите искат да изследват. В скоро време предстои NASA да тества такъв прототип с диаметър 6 метра. 

Вече са факт задължителните високотехнологични скафандри. Те са изработени за следващата мисия на Луната и позволяват астронавтите да се движат естествено и да вършат неща, които бяха невъзможни по времето на Apollo. Тези лунни скафандри трябва да се модифицират за богатата на въглероден диоксид марсианска атмосфера и различна температурна амплитуда, но това е сравнително лесна задача. 


Инженерите на NASA инсталират гъвкав топлинен щит върху надуваемата конструкция, която ще помогне за безопасното приземяване на астронавти.

Първите изследователи на Марс ще работят и живеят в дом на колела. NASA проведе сериозни тестове на такъв роувър на Земята, за да изработи херметизиран мобилен дом за Луната. Подобно на каравана марсоходът под налягане ще има всичко, от което астронавтите се нуждаят, за да живеят и работят седмици наред. Те ще могат да шофират в удобно облекло, на десетки километри от космическия кораб, който ще ги върне обратно до Земята. Когато попаднат на интересни места, астронавтите ще могат да облекат своите високотехнологични костюми, да излязат от марсохода и да съберат проби. 

Непрекъснато захранване е следващото задължително условие за успешна мисия. Системата ще трябва да бъде лека и способна да работи независимо от нейното местоположение или времето на Червената планета. Марс има дневен и нощен цикъл като Земята и периодични прашни бури, които могат да продължат с месеци, което прави енергията от ядрено делене по-надеждна от слънчевата. НАСА вече тества технологията на Земята и демонстрира, че е безопасна и ефективна, за да позволи дълготрайни мисии.

На следващо място стои въпросът с комуникацията. Със сегашната радиотехнология изпращането на една карта от Марс до Земята би отнело девет години. Затова се разработва лазерна комуникационна система, която би свила това до девет седмици. С тест от Луната през 2013 г. NASA демонстрира лазерните комуникации. Предстои те да се тестват на милиони километри, чрез изпращане на апарат в дълбокия Космос.

Казано накратко, технологиите, за да стигнем до Марс и да се върнем, са малко или много налични. Вярно е, че докато се използват на практика, ще мине време, но колко точно, е трудно да се прогнозира. Тези усилия зависят от държавни и междудържавни усилия, които пък могат да бъдат повлияни от политически и геополитически събития. Защото такава задача не е по силите на нито една частна организация. Да, много компании, като SpaceX, могат да помогнат, но фундаментът е институционален. 

Да пътуваме до Марс и обратно е едно, но 

да заживеем на Червената планета, е съвсем различно предизвикателство.

Мечтите за колонизация на Марс минават през две стъпки. Първата е да се установи постоянна база там, а втората е голямо човешко преселение на Червената планета. Подходът е първо да се изгради изследователска база, където да се правят опити за отглеждане на растения, и да се тества как се държат различни организми в затворени условия.Условията на Марс

Атмосфера. 96% въглероден диоксид, 1,9% аргон, 1,9% азот и следи от кислород и водна пара. Атмосферното налягане е около 0,6% от земното на морското равнище. Това прави дишането без специално оборудване невъзможно.

Температура. Средната температура на Марс е около -63°C. През лятото температурите могат да достигнат до 20°C на екватора, а през зимата могат да паднат до -143°C на полюсите.

Гравитационно ускорение. Гравитационното ускорение е около 38% от това на Земята, което означава, че обектите там тежат значително по-малко, което може да има ефект върху мускулната и костната система на хората.

Магнитно поле. На практика на Марс липсва глобално магнитно поле като това на Земята. Това означава, че планетата е изложена на високи нива на космическа радиация, които са несъвместми с живота.

Вода.  На Марс има значителни количества воден лед, особено на полюсите, където се намират големи ледени шапки.Чисто абстрактните планове за изграждане на база са два. Единият е модулен, който изисква постепенно включване на различни модули, предварително изработени на Земята, да се поставят на повърхността на Марс. Другият е подобен, но той изисква модулите да бъдат разположени под повърхността. И двата са ужасно трудни към момента, защото изискват многократни карго полети, които ще пренасят тежко оборудване. Това са системи за производство на вода, за производство на торове, за радиационна защита и т.н. – и нито една от тях още не е проектирана. Енергийната мощност със сигурност ще бъде ядрена, тъй като на слънчевите панели не може да се разчита заради дългите марсиански пясъчни бури. Твърде възможно е такава база да може да бъде изградена през следващите 50 години, ако темповете на развитие на технологиите се запазят. Но и тогава марсианските изследователи ще са принудени да се връщат периодично на Земята заради неблагоприятните условия за съществуване. 

Втората фаза, която на практика ще направи хората междупланетен вид, е масово преселение на милиони хора на Марс. Това е все още в сферата на научната фантастика, защото няма как милиони хора да живеят в модулни бази. Идеята на най-ревностните защитници на колонизацията на Червената планета е това да стане чрез процес на тераформация. Това означава хората с определени свои действия да направят условията на Марс подходящи за живот и без специално оборудване. На теория е ясно какво трябва да стане, защото и нашата планета е преминала през подобни процеси, които са добре известни. Проблемът е, че естествената тераформация изисква милиони години, за да се случи. На теория обаче може и по-бързо. 

Например добавянето на парникови газове към атмосферата на Марс може да помогне за улавянето на топлината и повишаването на температурите на повърхността. Полярните ледени шапки на Марс съдържат големи количества замръзнал въглероден диоксид и воден лед. Ако тези ледове се разтопят, могат да отделят огромни количества CO2 и H2O в атмосферата, което води до глобално затопляне и повишено атмосферно налягане. Някои бактерии и водорасли могат да произвеждат кислород чрез различни биологични процеси. Например цианобактериите (известни също като синьо-зелени водорасли) могат да фиксират въглероден диоксид и да произвеждат кислород чрез фотосинтеза. 

Най-сериозен е проблемът с магнитното поле. Чисто спекулативната теория е, че такова може да бъде създадено чрез 

серия от мощни магнити в орбита около Марс.

Тези магнити биха могли колективно да създадат поле, което да защити атмосферата на планетата. Друг метод включва насочване на лазери към йоносферата на Марс, за да се създаде облак от заредени частици. Те биха могли да взаимодействат със слънчевия вятър, създавайки магнитно поле, което да защити атмосферата. Всичко това изисква огромен напредък в текущите технологии, създаването на съвсем нови и като цяло серия от инженерни подвизи за човечеството. 

Усилията за кацане и установяване на Марс ще изискват колосални ресурси, което кара критиците на колонизацията да апелират тези средства да бъдат изразходвани за справяне с проблемите тук на Земята, като бедност, глад и изменение на климата. Защото освен всичко изброено дотук заселването на Червената планета включва много неизвестни, включително потенциални опасности, които все още не сме предвидили. Например не знаем как тераформацията може да се отрази на Слънчевата система.  

Така че мечтата за „Планета Б“ може би ще си остане мечта, но пък иновациите и научните пробиви, които ще съпътстват опитите за заселване на Марс, със сигурност могат да подобрят живота тук, на Земята.