Освоение и колонизация Марса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доклад по дисциплине: «Астрономия»

На тему: «Освоение и колонизация Марса»

1. Марс в качестве планеты для колонизации

1.1 Почему именно Марс

План колонизации Марса привлекает человечество в первую очередь из-за большого запаса различных полезных ископаемых на планете: меди, железа, вольфрама, рения, урана и других. Сама добыча этих элементов может проходить гораздо плодотворнее, чем на Земле. Например, благодаря отсутствию биосферы и высокому фону излучения, можно широкомасштабно применять термоядерные заряды для вскрытия рудных тел.
Несмотря на то, что условия на Марсе максимально приближены к земным, колонизация красной планеты требует предварительного этапа по терраформированию. План по терраформированию Марса, по мнению многих ученых, является потенциально осуществимым в относительно ближайшем будущем.

1.2. Ознакомление с условиями Марса, его характеристика

На сегодняшний день Марс является наиболее привлекательным объектом для потенциальной колонизации. Стоит начать с того, что это ближайшая планета к Земле (не считая Венеры), полет к которой займет всего 9 месяцев. Кроме того, условия планеты Марс похожи на земные.
Во-первых, площадь поверхности Марса практически равна площади суши на Земле. Во-вторых, марсианские сутки схожи с земными и длятся 24 часа 39 минут и 35 секунд. Кроме того, Марс и Земля имеют почти одинаковые наклон оси к плоскости эклиптики Эклиптика - небесная сфера, отмечающая годичное движение Солнца с позиции Земли., в следствие чего на Марсе тоже происходит смена времен года. Главным фактором в возможности потенциальной колонизации планеты является наличие на Марсе атмосферы, хоть и не очень плотной, что гарантирует некоторую защиту от радиации, а также облегчает посадку космического корабля. Также в результате недавних исследований было подтверждено наличие воды на планете, что дает ученым повод утверждать о вероятности возникновения и поддержания жизни. Плюс к этому, стоит отметить тот факт, что марсианский грунт по своим параметрам очень напоминает земной, поэтому учеными теоретически рассматривается возможность выращивания на поверхности планеты растений.

1.3 Задачи первой важности

Самая первая задача - растопить южную полярную шапку. Для этого необходимо повысить температуру поверхности на 4 градуса по Цельсию. Данный результат может быть достигнут различными способами. Например, можно построить на планете различные промышленные предприятия, которые выбрасывали бы в атмосферу газы, создающие парниковый эффект. Создать парниковый эффект можно и с помощью доставленного на Марс в больших количествах газа тетрафтометана.

Еще один способ разогреть планету - бомбардировка поверхности астероидами из Главного пояса, однако это требует сложных и предельно точных расчетов.

Другие учёные предлагают согреть планету, заселив её темными бактериями, которые бы не только вырабатывали парниковые газы, но и отлично поглощали свет.

Во-вторых, нужно определиться с местом, куда отправятся первые переселенцы. Оптимальная территория - экватор, так как температура на нем наиболее приближенная к земной. Летом она доходит до +20 градусов по Цельсию. Также на экваторе располагается множество тоннелей и кратеров, где можно построить первое жилье для колонизаторов. А в некоторых подповерхностных слоях образованы целые лавовые ходы, где можно даже строить города.

Третья задача - энергия. Вся техника, отправленная на Марс сейчас, работает на солнечных батареях. Этот способ получения энергии удобен, дешев и может восполнять запасы автономно. Однако он крайне ненадежен, и в условиях песчаной бури системы жизнеобеспечения людей могут выйти из строя, спровоцировав катастрофу.

2. Конкретные цели

1. На южном полюсе Марса необходимо растопить нужное количество воды, для создания океана глубиной в несколько метров. В процессе таяния льдов водяной пар начнёт постепенно уплотнять атмосферу планеты, обеспечивая более эффективное удержание солнечного тепла.

2. Как только появится вода, колонисты на Марсе должны начать высаживать растения. Изначально будут размещаться элементарные мхи, а затем деревья и кустарники. Учёные указывают, что на выращивания лесов и формирование пригодной для дыхания атмосферы может уйти от 300 до 1000 лет.

3. Покорение Марса невозможно без энергии. Потребуются установки для преобразования ядерной или космической энергии. Тут на ум приходят лёгкие раскладывающиеся солнечные батареи.

4. Вместе с людьми, на планету надо доставить нужное количество растений, для создания кислородной среды и выращивания продуктов питания.

5. Пока на планете не сформируется подходящая для жизни атмосфера, людям необходимы средства защиты от солнечной радиации, а основные поселения необходимо закрыть куполами.

Инженеры просчитали, что на каждый корабль с сотней колонистов необходимо девять кораблей с полезным грузом. Таким образом, для создания колонии на Марсе численностью в миллион человек потребуется совершить 100 тысяч полётов.

К 2035 году планируют создать космический корабль, способный долететь до Марса всего за 80 дней.

3. Факторы, упрощающие колонизацию Марса

· марсианские сутки похожи на земные - они составляют 24 часа 39 минут.

· есть смена времен года, но длится она долго - 687 дней.

· есть атмосфера - ее плотность всего 0,7% земной. Это дает некоторую защиту от солнечной и космической радиации.

· более слабая гравитация, чем на Земле, упрощает взлет космических аппаратов с планеты.

· на Марсе есть вода в виде доступных залежей льда на полярных шапках.

· параметры марсианского грунта близки к земным и на марсианской почве можно выращивать некоторые растения.

· на Марсе в летние месяца бывает так же тепло, как и на Земле (до +20).

4. Факторы, усложняющие колонизацию Марса

· ускорение свободного падения составляет 3,71 м/c2, и доподлинно неизвестно достаточно ли этого, чтобы избежать проблем для здоровья, возникающих в невесомости.

· дальнее расстояние до Солнца - количество достигающей его поверхности солнечной энергии составляет всего 43% по сравнению с Землей.

· на Марсе холодно - средняя температура на планете -63 градуса, максимальная +30 на экваторе, а минимальная -153 на полюсах.

· атмосферное давление менее 1% от земного - без скафандра на планете не выжить. К тому же состав атмосферы очень сильно отличается от земного - в ней преобладает углекислый газ и азот.

· мощный радиационный фон - в 13 раз превышающий среднее значение на Земле.

· из-за низкого давления в жидком виде вода не может существовать на Марсе.

· магнитное поле генерируется не подобно земному - Марс не может защитить живые организмы от космической радиации, а атмосферу (при условии ее полного восстановления) от солнечного ветра.

· «стартовое окно» для полёта между планетами открывается один раз в 26 месяцев, марсианская колония не сможет получить оперативную помощь с Земли.

По результатам измерений радиационного детектора RAD на борту марсохода Curiosity, во время перелёта между Марсом и Землёй его участники получат потенциально опасную дозу космической радиации порядка 0,66 зиверта (около 1.8 миллизиверта в день), тогда как по стандартам NASA максимальная допустимая доза составляет от 0,6 до 1 зиверт для женщин и от 0,8 до 1,2 зиверт для мужчин (считается, что дополнительный риск развития рака на протяжении жизни при таких дозах не превышает 3 %). Обшивка корабля может заблокировать лишь около 5 % всего излучения -- частицы солнечного ветра, а от лучей высокой энергии (оставшиеся 95 %) практически невозможно защититься. Поэтому космические корабли, отправляющиеся к Марсу, должны обладать особыми «убежищами» или другими средствами защиты от облучения, либо необходимо сокращать время полёта.

5. Коротко о том, что может беспокоить первых колонизаторов

Первым колонизаторам на Марсе будет очень тяжело, особенно психологически. Они не смогут вернуться на Землю. В любой момент что-то может пойти не так и произойдёт чрезвычайная ситуация, которая может унести жизни людей. Топливо для обратного полета корабля будет производиться на Марсе.

Первый пилотируемый полет запланирован на промежуток с 2023 по 2025 год. Пока что из всего проекта реализован только метановый двигатель Raptor. марс эклиптика колонизация

На Марсе холодно, однако его можно подогреть ядерной бомбардировкой полюсов. Одна из основных опасностей - радиация. Вполне возможно, что потомки первых колонизаторов из-за мутаций и изменений в ДНК могут получить, например, морковный цвет кожи. Не исключено, что в далеком будущем обитатели Марса и вовсе не смогут встречаться с гостями с Земли -- это станет опасно для их жизни.

И всё же, если колонисту удастся вернуться на Землю, то он навряд ли уже сможет вернуться к обычной и беззаботной жизни, его постоянными спутником может стать депрессия или другие психологические отклонения. Поскольку образ жизни на Марсе будет совершенно иным и некомфортным для современного человека.

Размещено на Allbest.ru