1. Хто долетить першим?
2. Кого заперечує в зоряну колісницю?
3. космічні овочі
4. Та хіба це життя?

Щодо неупереджений аналіз головних претендентів підготував Рафаель Еспарза

Хто долетить першим?

Російське федеральне космічне агентство (Роскосмос): «Путін сказав - Путін зробив»

Шанси на успіх: 1:60

Росія анонсувала розробку надважкої ракети «Ангара-А5В», за вантажопідйомністю перевершує всі існуючі сьогодні аналоги. Її перший випробувальний політ намічений на 2023 рік, а в 2025 році ракета повинна полетіти в найважчій конфігурації з вантажопідйомністю, достатньої для міжпланетних місій. А на 2018 рік, згідно з указом президента Путіна, був запланований перший пілотований старт з космодрому «Східний», тобто з території Росії (сьогодні все пілотовані експедиції стартують з Казахстану).

Inspiration Mars: «А це взагалі вважається?»

Шанси на успіх: 1:25

На відміну від проектів-конкурентів Inspiration Mars (дітище першого космічного туриста Дениса Тіто, якому квиток в космос обійшовся всього в $ 20 млн), не передбачає висадку астронавтів на поверхню Червоної планети. Тіто вирішив скористатися вдалим взаиморасположением планет, в якому вони опиняться в 2021 році, щоб спорядити місію відразу і до Марсу, і до Венери, розраховану на 582 дня.

Китайське національне космічне управління: «Прийшли до шапкобрання»

Шанси на успіх: 1: 100

Китаю вдалося відправити першої людини в космос лише в 2003 році, але з тих пір його космічна програма інтенсивно набирає обертів. Китайці активно будують орбітальну станцію, а до 2020 року планують запустити свій перший марсохід. Один з тайконавтов - китайських космонавтів - брав участь в проводився в Москві експерименті Марс-500, в ході якого вчені досліджували ефекти тривалої ізоляції (500 днів) для підготовки до Наддовга космічних подорожей. Китай планує відправити пілотовану експедицію на Марс в 2040-2060-х.

SpaceX: «У них є величезне бажання і кошти»

Шанси на успіх: 1: 5

Елон Маск твердо вирішив відправити людину на Марс, і його дітище вже досягло зрілості. Новини про контрактах між SpaceX і NASA з доставки вантажів на орбіту - лише вершина айсберга. Активно розробляється багаторазова ракета-носій з повертається модулем, здатним приземлятися на крихітну платформу за власним навігатора (див. «ПМ» № 8'2015). Маск обіцяє до кінця року представити транспортний модуль для колонізації Марса. Компанія розробляє і власну модель скафандра.

NASA: «Просунуті, але все ж бюджетники»

Шанси на успіх: 1:80

Після припинення польотів шатлів в 2011 році NASA розробляє абсолютно нову систему доставки астронавтів і вантажів на далекі орбіти. Це відкриє нові можливості для чергового витка по освоєнню космосу. Масивна ракета Space Launch System буде використана для відправки космічних кораблів нового класу «Оріон» до найближчих астероїдів. Такі місії допоможуть отримати нові знання та освоїти навички, такі необхідні для подорожі на Марс. За планами агентства, перша експедиція на сусідню планету відбудеться в 2030-х роках.

Mars One: «Нічого особистого, тільки шоу-бізнес»

Шанси на успіх 1:15

Цей проект пропонує квиток на Марс в один кінець і фінансується за рахунок рекламних доходів реаліті-шоу. Автори проекту обіцяють починаючи з 2020 року здійснити кілька безпілотних польотів, щоб відпрацювати технології і побудувати марсіанську базу. Запуск першої пілотованої місії намічений на 2026 рік. На жаль, все це виглядає вельми неправдоподібно.

Марсіанський суспільство: «При всій неймовірності план продуманий в деталях»

Шанси на успіх: 1: 9

План Mars Direct включає дві стадії. Спочатку на Марс вирушить безпілотний корабель, який після прибуття почне накопичувати запас палива на зворотний шлях за рахунок взаємодії водню з марсіанської атмосферою. Слідом прибуде корабель з астронавтами, який привезе з собою населені модулі. Закінчивши дослідження, все відправляться додому на першому кораблі, законсервувавши базу для наступних відвідувачів. Через кілька місій на планеті можна буде засновано першу позаземне поселення.

Європейське космічне агентство: «У європейців і інших проблем вистачає»

Шанси на успіх: 1: 300

Вчені Старого світу ведуть кілька спільних космічних проектів з Росією. У їх плани входить відправка до Марса орбітального апарату в 2016 році і марсохода в 2018-м. Ніхто всерйоз не розглядає Європу як лідер марсіанської гонки.

Кого заперечує в зоряну колісницю?

Сонячне вітрило. Випромінювані Сонцем фотони хоч і не мають масу, але створюють в космосі той же ефект, що і вітер на Землі. Вони бомбардують космічний корабель, так що NASA доводиться враховувати вплив сонячного вітру при розрахунку траєкторій польотів. Але чому б не використати це явище з користю? Потрібно всього лише сконструювати досить міцний і великий космічний парус, який додасть кораблю необхідний імпульс, що не витрачаючи при цьому ні краплі дорогоцінного палива. Його цілком можна скроїти зі спеціальних вуглецевих волокон або з посиленого алюмінієм майлара (лавсану).
Ядерний ракетний двигун. Можна використовувати атомний реактор для нагріву водню до дуже високої температури, щоб струмінь стрімко розширюється газу, вириваючись з вузьких сопел, створювала реактивну тягу. Даний принцип схожий на роботу сучасного хімічного двигуна, але при цьому спалюється в два рази менше палива.
Іонний двигун. Ця технологія в десять разів ефективніше традиційного двигуна на хімічному паливі. В процесі роботи іонізовані атоми ксенону прискорюються в електричному полі і виштовхуються у відкритий космос. Ідеальний двигун для подорожей на великі відстані в космосі здатний послужити хорошу службу і в польоті на Марс.

космічні овочі

Як прогодувати цілу групу космонавтів під час трирічної експедиції на Марс? Воістину завдання не з легких. Як розповів Даг Мінг, фахівець Марсіанської наукової лабораторії NASA, агентство досліджує можливість вирощувати їжу як на поверхні Червоної планети після прильоту, так і на шляху до неї. Інженери вже склали список з двадцяти трьох культурних рослин, які після невеликої модифікації зможуть забезпечити мандрівникам збалансоване харчування і дадуть їм достатньо сил для успішного виконання місії. У «зоряне» меню потрапили морква, гриби, цибуля, горох, арахіс, соєві боби, батат і навіть полуниця.

Салат, вирощений в атмосфері зі зниженим тиском

Перед тим як опинитися на столі у космонавтів, рослини послужать для підтримання достатнього рівня кисню в штучній атмосфері їх космічного житла. Деякі види можна пристосувати до обмеженим умовами корабля за допомогою генної інженерії: наприклад, зменшити звичну земну 1,2-метрову висоту пшеничних колосків.

Родючих ґрунтів на Марсі немає, вода в грунті теж практично відсутня. Неземна середовище скоєння непридатна для землеробства, так що перший урожай, схоже, доведеться вирощувати гідропонним методом. За розрахунками вчених, згодом ґрунт Марса вдасться пристосувати до потреб земних рослин. Для цього буде потрібно як слід її удобрити, і, на щастя, космонавти привезуть з собою все необхідне. У людської урине вже міститься досить азоту, якого так не вистачає марсіанському ґрунті, а також фосфору і калію. Ці необхідні рослинам мікроелементи можна вилучати з відходів життєдіяльності астронавтів, а відфільтровану воду знову використовувати в господарських цілях.

Воно нам треба? Чи слід людству колонізувати Марс - і якщо слід, то навіщо? Думки вчених, політиків і космонавтів зібрав Роман Фішман.

Та хіба це життя?

Якщо людям вдасться пережити переліт, то після прибуття їх підстерігає безліч інших небезпек.

У марсіанських добі на 40 хвилин більше в порівнянні з земними. Скажете, нічого страшного? Земні циркадні ритми перших жителів Червоної планети швидко зіб'ються, а разом з ними можуть змінитися і тривалість сну, гормональна регуляція і навіть температура тіла. Нівелювати цей ефект можна за допомогою світлотерапії.

Перебуваючи в космосі без захисту атмосфери, люди отримують приблизно в 20 разів більшу дозу радіації, ніж на Землі. Радіація збільшує ризик розвитку раку, а також може призвести до незворотних (і поки мало вивченим) змін в серці, мозку, кісткової тканини і внутрішніх органах. Планується, що Скотт Келлі і російський космонавт Михайло Корнієнко, які прибули на МКС-28 березня 2015 року, проведуть на орбіті рік і їх місія дозволить докладніше вивчити вплив тривалого перебування в космосі на людський організм. За припущеннями вчених, в гіршому випадку радіація може привести до зниження розумових здібностей космонавтів. Щоб звести ризик до мінімуму, необхідно максимально скоротити тривалість перельоту. Коли космонавти виявляться на Марсі, атмосфера планети заблокує частина згубного космічного випромінювання, а робочі і житлові модулі ще сильніше знизять одержувану космонавтами дозу. Згідно зі стандартами NASA, опромінення, отримане мандрівниками за весь час перебування в космосі, не повинно збільшити ризик захворювання на рак більше ніж на 3%. Перші люди, які досягли Червоної планети, за трирічну поїздку отримають довічну дозу, і, коли вони повернуться на Землю, шлях в космос для них буде назавжди закритий.

Спеціальний підрозділ NASA по планетарної захисту пильно стежить за тим, щоб живі організми з одного планети не потрапили на іншу. Перший етап такого захисту потребує повної стерилізації зовнішньої поверхні космічного корабля від земних мікроорганізмів. Другий ступінь захисту має на увазі збір всіх відходів життєдіяльності під час місії і скидання їх за борт корабля у відкритий космос, тільки після того, як він покине чужу планету. Крім цього необхідно захистити самих космонавтів від можливого зараження марсіанським грипом або, ще гірше, невідомої земної науці хворобою. Після повернення на Землю корабель обов'язково піддасться стерилізації, а екіпаж ще по дорозі додому повинен буде пройти ряд перевірок. І краще б жодна з них не дала позитивного результату, адже у NASA досі немає чіткого плану на випадок занесення позаземних інфекцій. Розробку екстреного протоколу необхідно завершити ще до початку експедиції на Марс, щоб потім не довелося приймати поспішних рішень в кризовій ситуації. В іншому випадку сувора реальність диктуватиме свої правила: за законами воєнного часу будь-який заражений корабель тут же відправляють туди, звідки він прибув. Так що нещасним пацієнтам доведеться шукати медичної допомоги у марсіанських лікарів.

Стаття «Марс: науковий гід» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №11, Січень 2015 ).