Можем ли мы сделать марс пригодным для жизни?

Какие болезни угрожают на Марсе

Несмотря на большие марсианские просторы, людям придется жить в довольно сжатых и компактных жилищных условиях, что в свою очередь приведет к развитию миопии (близорукости). В качестве примера Соломон приводит некоторые виды рыб, которые, живя в тесных подводных пещерах, вообще утратили органы зрения. Кроме того, ученые ссылается на исследования, выводы которых говорят о том, что у детей, чаще проводящих время дома, наблюдается повышенный риск развитие близорукости.

Жители Красной планеты ежедневно будут подвергаться в 5000 раз более сильным дозам радиации, чем при обычной жизни на Земле. Соломон отметил, что это привет к сильнейшим вспышкам раковых заболеваний. Организм может ответить соответствующим образом, наделив людей новым пигментом кожи. Для противостояния ультрафиолетовым лучам здесь на Земле организм человека использует меланин, у других видов за это отвечают каротиноиды. У жителей Марса со временем может развиться совершенно иной пигмент, который повысит их защиту от радиационного излучения.

А какой напиток вы хотели бы попробовать, оказавшись на Красной планете?

Вполне возможно, отмечает ученый, дыхательная и кровеносная системы живущих на Марсе людей со временем тоже изменится, получив возможность более эффективно расходовать доступный кислород. Такие мутации уже наблюдаются у народов, живущих в области Тибетского нагорья, где содержание кислорода на 40 процентов ниже, чем его концентрация на уровне моря. В ответ на это организм тибетцев развил более плотную сеть капилляров для более эффективного кровообращения. Кроме того, он способен расширять сосуды, чтобы эффективнее снабжать мышцы кислородом.

Радиация повсюду

Чтобы получить дозу радиации, необязательно работать на атомной электростанции или летать в космос, — на Земле есть естественная радиация. Работая, отдыхая, просто сидя дома, все люди получают дозу около одного миллизиверта (мЗв) в год. А если неудачно выбрать место для отпуска, то этот показатель может вырасти в разы. Например, в Бразилии есть пляжи с радиоактивным песком, где уровень радиации в десять раз выше среднего наземного фона.

Конечно, есть профессии, напрямую связанные с радиацией, и дозы на такой работе несравнимо больше. Работник атомной станции получает до 20 мЗв в год. Космонавт за год на Международной космической станции (МКС) набирает около 220 единиц. За всю карьеру космонавт, согласно нормативам, может получить 1 тыс. мЗв. Таким образом, человек может провести на низкой околоземной орбите максимум четыре с небольшим года.

Была ли жизнь на Марсе?

Вопрос, который интересует, пожалуй, каждого второго, кто хоть раз задумывался о нашей Вселенной: «А была ли жизнь на Марсе?» или: «А если жизнь и была, когда исчезла?».

Ржавчина на Марсе

Следы существования жизни на Марсе необходимо искать в цвете этого космического тела. Многие, наверняка, слышали, что нашего соседа называют «Красной планетой». Еще в период холодной войны были сделаны снимки поверхности – она представляла собой красный песок, который является ничем другим, как ржавчиной.

Кто немного разбирается в химии должен сразу прийти к мысли, что ржавчина – это продукт контакта железа, кислорода и влаги. Железо окисляется и разрушается, в результате чего появляется всем знакомая ржавчина.

На данный момент процент кислорода в атмосфере Марса составляет ничтожных 0,1%. Исследования доказали, что при таком малом проценте O2 реакция, которая бы превратила железо в ржавчину, произойти по факту не могла. Отсюда следует вывод, что в прошлом в атмосфере Марса кислорода было значительно больше.

А если на Красной планете раньше было кислорода не меньше, нежели на Земле, то микробы, бактерии и растения на Марсе могли существовать. Вполне возможно, что животные также обитали на планете и отсутствие их останков не говорит о неправдивости данной теории, ведь за миллионы лет они могли просто разрушиться.

Есть ли вода на Марсе

Марсианские организмы, если они и существовали в прошлом, не могли жить без воды. Исследования NASA доказали, что в прошлом на планете было очень много воды. Но что же с ней случилось?

Как и Земля, Красная планета переживала так называемый Ледниковый период, и вся вода на поверхности превратилась в лед. Тогда почему же мы не наблюдаем этот самый лед? Как уже говорилось, поверхность космического тела покрыта толстым слоем ржавчины, которая скрывает замершие реки и моря. Проблема космического тела в том, что потепление на нем проходит значительно медленнее, нежели на нашей планете.

Кроме того, наличие ныне такого количества ржавчины говорит также о том, что раньше на планете была растительность – причем достаточно буйная. В Антарктиде не так давно был найдет метеорит, прилетевший с Марса. В нем обнаружили следы бактерий, которые в далеком прошлом могли эволюционировать в пышные леса.

В 2018 году ученые также совершили настоящее открытие – на Марсе нашли гигантскую зону жизни, которой уже несколько миллиардов лет. Очень давно в этой области существовала целая экосистема микроорганизмов.

Какой будет жизнь на Марсе через 50 лет после освоения колонии?

Питание первых переселенцев будет на 80% состоять из продуктов глубокой заморозки, которые они взяли с собой с Земли. В будущем они смогут выращивать грибы, овощи и фрукты в теплицах и есть их, что, на самом деле, больше связано с психологией человека, нежели с прямой необходимостью. Человек приспособлен для того, чтобы есть «жесткую» пищу, ему нужно, чтобы она выглядела как натуральная еда, а не бесформенное пюре. Солнце на Марсе не такое интенсивное, как на Земле. И погода на экваторе планеты напоминает солнечную зиму в Чикаго. На Марсе 12 часов светит солнце и 12 часов — ночь. Но времена года длятся в два раза дольше, год состоит из 24 месяцев. Люди на Марсе почти все время будут проводить под землей или в защищенных от солнечной радиации строениях. И это не так страшно на самом деле. Многие из нас уже проводят большую часть своей жизни в помещениях. Больше половины мира живет в городах, а города — это нагромождение домов и различных строений. Посмотрите, например, сверху на центральный парк Нью-Йорка. Люди проводят большую часть своей жизни в офисах, спят в своих домах, едят в ресторанах, ходят друг к другу в гости. На Марсе все будет практически так же привычно для нас. Переселенцы будут передвигаться по планете на специальных автомобилях, защищающих их от радиации, с автономной подачей кислорода. Скафандры будут намного легче, чем сейчас. У нас уже есть технология облегченных космических костюмов. Ученые также разработали легкие приборы автономной подачи воздуха и облегченные шлемы.

Почему на Марсе нет жизни

Могут ли жить там бактерии

Поверхность Марса. Credit: hypernova.ru

Говоря о жизни на Марсе, прежде всего имеют в виду те ее формы, которые обитают или обитали в прошлом на Земле. С этой точки зрения условия на Красной планете не благоприятствуют существованию живых организмов.

Основные неблагоприятные факторы — отсутствие жидкой воды на поверхности, низкое содержание кислорода в атмосфере, отсутствие магнитного поля и радиационного пояса, а также сильные колебания температуры, которая в ночное время может достигать -80°C, а в дневное +30°C, и это только в зоне экватора.

Ближе к полюсам ситуация становится еще более критичной.

Некоторые их виды, называемые экстремофилами, приспособлены жить в самых тяжелых условиях: обходиться без кислорода и дышать углекислым газом, выдерживать высокие температуры и радиацию. Обнаружить их, однако, пока не удалось.

Две важные детали, которые говорят нам о том, что путешествие на Марс реально

Еще в 1948 году немецкий ученый Вернхер фон Браун опубликовал научный труд Das Marsprojekt — Проект «Марс» — в котором подробно описал, как разработать и построить 10 космических кораблей, которые могли бы доставить в целости и сохранности первых переселенцев на Марс.

На тот момент идеи Фон Брауна не оценили даже его близкие коллеги, и его с треском уволили с работы. Но в 1960х его идеи наконец получили широкое признание, в том числе и среди разработчиков шаттла «Аполлон», который доставил астронавтов на Луну. Новая книга научного журналиста Стивена Петранека дает нам конкретные данные и рекомендации, как воплотить дерзкую идею Фон Брауна по переселению на Марс в жизнь.

Петранек считает, что 4 астронавта вполне могут справиться с 243-дневным перелетом на Марс и высадиться на этой планете в 2027 году. А к 2050 году уже будут созданы полноценные колонии, считает журналист. Давайте обсудим опасности и преграды, которые будут подстерегать нас на этом пути.

Мы не могли не заметить, что в книге слова «прогнозируемый» и «проект» используются бесчисленное множество раз. Но что скажут скептики, если эти данные действительно окажутся правдой?

Есть две важные детали, которые нужно упомянуть:

  1. До недавнего времени НАСА даже обсуждать не хотели возможные перелеты на Марс. Но спустя некоторое время они нанимают специальную команду, которая трудится над созданием межпланетного шаттла «Орион». Вам не кажется это странным?

  2. Илон Маск говорит, что единственной миссией, ради которой существует его компания Space X — это практическая возможность осуществления межпланетных перелетов. И в первую очередь — на Марс.

Еще 10 лет назад все смеялись на Илоном, когда он утверждал, что сделает первый полноценный электромобиль. А еще 50 лет назад об этом нельзя было прочитать даже в фантастических романах. Но Тесла смогла произвести настоящую революцию в автомобильной индустрии.

Space X осуществили уже 18 успешных полетов. И мы думаем, что Илон настроен действительно серьезно, если утверждает, что его миссией является успешная доставка первых колонизаторов на Марс.

Обитаемая среда

Сегодня планета суха и пустынна, большая часть воды спрятана на полярных ледяных шапках. Тонкая атмосфера планеты позволяет радиации Солнца облучать поверхность, что добавляет испытаний для возможной жизни. Доказательства существования воды появились в 2000 году, когда фотографии станции «Марс Глобал Сервейор» показали канавы, которые, по всей видимости, сформировались из-за текущей воды.

По одной из оценок, древний океан покрывал 19 % поверхности планеты. Возможно, жидкая вода и сейчас течет по Марсу либо на поверхности, либо под ней. Большинство споров сфокусированы на повторяющихся линиях на склонах, которые могли сформировать водные потоки или зыбучие пески.

Вода под поверхностью может быть еще более благоприятной для жизни. Подземная вода защищает возможные жизненные формы от жесткой радиации. Есть свидетельства ледовых отложений размером с озеро Верхнее.

Можно ли выжить на Марсе?

Для того, чтобы попасть на Марс, человеку необходимо преодолеть десятки и сотни миллионов километров космического пространства. Из-за того, что человечество пока еще не располагает достаточным уровнем технологий, необходимых для совершения длительных межпланетных путешествий, полет к Марсу будет представлять собой довольно скучное и однообразное мероприятие, способное свести с ума даже самого стойкого и подготовленного астронавта. Кроме того, по прибытию на Марс, астронавты должны будут научиться противостоять суровым условиям Красной планеты, которых в этом мире, сплошь покрытом ржавчиной, немалое количество.

Красный реголит, покрывающий поверхность Марса, практически полностью состоит из оксида железа и кремнезема

Согласно данным, полученным в результате многолетних наблюдений за Марсом, основными проблемами, которые могут представлять угрозу для здоровья и жизни астронавтов, будут являться малая сила тяжести на планете, высокий уровень радиации на поверхности, сочетающиеся с практически полным отсутствием атмосферы и кислорода, а также весьма низкие температуры, по своим показателям превосходящие даже антарктические. Кроме того, мощные пылевые бури, порой охватывающие целые полушария Марса, будут значительно замедлять прогресс колонизации Красной планеты

Так, для того, чтобы выжить и спасти жизненно важное оборудование первых поселенцев, нам придется научиться прогнозировать возникновение бурь, строить укрытия и искать способы защиты электронной аппаратуры, потеря которой может привести к исчезновению всей марсианской колонии

Мощная пылевая буря на Марсе

В том случае, если идея о создании земной колонии на Марсе однажды все-таки осуществится, выйти за пределы аванпоста без скафандра будет невозможно по ряду причин. Из-за того, что тонкая марсианская атмосфера состоит на 95% из углекислого газа, участь человека на Красной планете без какой-либо внешней защиты будет решена буквально за пару минут. Кроме того, низкое давление на поверхности Марса, которое составляет всего 0,6% от земного, заставит жидкость в теле человека буквально вскипеть, чем спровоцирует сильное набухание всех тканей организма и разрыв его кровеносных сосудов.

В теории, жизнь на Марсе вполне возможна при условии соблюдения будущими колонистами некоторых правил, которые могли бы поддерживать жизнеспособность как целого аванпоста, так и отдельного астронавта. Однако огромное количество малоприятных нюансов, с которыми будет напрямую связано существование человека в чуждом ему мире, может поставить под угрозу даже самую хорошо спланированную миссию по покорению Красной планеты.

Хроники исследований планеты

Хроники исследований планеты начались после того, как в 1877 г. итальянский астроном Скиапарелли обнаружил на ее поверхности разветвленную сеть из прямых линий, которые он назвал каналами. Некоторое время спустя астроном Трувело обнаружил, что видимые пятна на планете меняют свой цвет в зависимости от времени года. Это навело его на мысль о существовании на Марсе растительности.

Однако первые научные попытки доказать существование жизни на планете потерпели неудачу. Было установлено, что содержание кислорода в марсианской атмосфере крайне мало, она настолько разрежена, что исключает существование воды в жидком виде.

Следующий этап в изучении Марса связан с появлением космических кораблей и автоматических межпланетных станций. Советские исследования включали в себя программы «Марс» и «Фобос», в рамках которых производились запуски аппаратов нескольких поколений, в т. ч. со спускаемыми модулями. Первая мягкая посадка на поверхность Марса и попытка передачи изображения поверхности была осуществлена 2 декабря 1971 г. в ходе миссии станции «Марс-3».

Практически одновременно американцы продвигали свои программы исследования Марса — «Маринер» и «Викинг». В 1971 г. «Маринер-9» стал первым искусственным спутником, который произвел картографирование планеты. Орбитальные станции «Викинг-1» и «Викинг-2» доставили на поверхность спускаемые аппараты. С их помощью были сделаны первые результативные исследования с передачей фотографий и взятием проб грунта.

Следующий спускаемый аппарат НАСА (Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства) Mars Pathfinder работал в 1996-1997 гг. Несколько лет назад существенный прогресс в изучении Красной планеты был достигнут с помощью марсоходов «Спирит» (2004-2010 гг.) и «Оппортьюнити» (2004-2018 гг.) в рамках программы Mars Exploration Rover.

Сейчас на орбитах искусственных спутников находится сразу несколько автоматических межпланетных станций:

  • индийская Mangalyaan;
  • американские «Марс Одиссей», «Марсианский разведывательный спутник» и MAVEN;
  • «Марс Экспресс» и «Трейс Гас Орбитер», принадлежащие Европейскому космическому агентству.

На поверхности планеты работает «Кьюриосити» — марсоход третьего поколения, в перечень задач которого включено обнаружение следов биологической активности.

В поисках марсианской ДНК

Марсоход NASA, который отправится на планету в 2020 году, следующим летом, будет искать признаки давно умершей жизни. Этим же займется и европейско-российский марсоход ExoMars, миссия которого начнется примерно в то же время.

Но некоторые ученые хотят расширить эту охоту и на жизнь, которая может существовать по сей день. Одним из них стал молекулярный биолог Гари Рувкун, который работает в Массачусетской больнице общего профиля и Гарвардской медицинской школе.

Рувкун — один из трех главных исследователей в проекте «Поиск внеземных геномов» (SETG), который разрабатывает инструмент для обнаружения прошлой или настоящей жизни на основе ДНК или РНК на Марсе и других инопланетных мирах.

Часть этой идеи базируется на панспермии, идее о том, что жизнь широко распространилась по всей Солнечной системе и, возможно, по всей галактике, естественным или искусственным путем. Если жизнь действительно пришла на Землю откуда-то еще, высока вероятность, что она когда-то процветала и на Марсе. Красная планета могла стать источников жизни, либо была «засеяна», как Земля.

Рувкун рассматривает панспермию как очень вероятную теорию. Основным аргументом в ее пользу он считает очень раннее появление АТФ-синтазы, фермента, который обеспечивает появление молекулы аденозинтрифосфата.

АТФ-синтаза, по словам Рувкуна, полностью восходит к основанию древа жизни на Земле, что значит, что эта сложная молекула появилась около 4 миллиардов лет назад.

«Дело не только в том, что жизнь вообще появилась. Дело в том, что она слишком быстро развилась. Вот почему идея панспермии так привлекательна».

Если панспермия верна, любые формы жизни, которые мы найдем на Марсе — или где-либо еще в нашей Солнечной системе — вероятно, будут связаны с нами. То есть, такие организмы будут использовать ДНК или РНК в качестве своей генетической молекулы. Значит, мы должны искать этот материал.

«Было бы глупо не поискать ДНК на Марсе», говорит Рувкун. «Это эксперимент, который стоит провести».

Когда люди высадятся на Марс

Еще одним механизмом, который может послужить на благо колонизации дальних миров Солнечной системы может стать так называемый «эффект основателя» — перенос группой особей (особей-«основателей») большой популяции лишь части генетического разнообразия этой популяции при заселении новой территории, ввиду возможного в связи с эффектом основателя смещения «акцентов» естественного отбора. Исходная и новая популяции могут эволюционировать в существенно различающихся направлениях. Например, отправленные на Марс наиболее физически здоровые и крепкие люди, могут получить потомство, генетически более предрасположенное к физической силе, чем люди уже давно живущие на Марсе.

Все это означает, что Маск и другие люди, которые хотят однажды заселить Марс, должны принять во внимание необходимость генетического разнообразия, чтобы обеспечить идеальный баланс для возможности дальнейшей эволюции популяции. По мнению Соломона, для этого будет достаточным отправить на Марс порядка 100 000 человек в течение нескольких лет

Причем преимущественно это должны быть люди из Африки, поскольку именно здесь наблюдается наиболее обширное генетическое разнообразие.

Хотелось бы верить, что архитекторы новых миров прислушаются к этим словам.

Обсудить статью можно в нашем Telegram-чате.

Строгие требования

Сегодня же, перед тем как выйти в космос, космический аппарат сталкивается с относительно простыми методами стерилизации, включая химическую обработку и ультрафиолетовые лучи. И все равно «Кьюриосити» может перевозить до 300 000 бактериальных автостопщиков. Но чтобы космический аппарат мог попасть в одну из «особых областей» Марса, инженерам придется снизить это число до 30. Говорят, это дорого и затратно по времени. Но другие возражают, что строгие требования необходимы, чтобы не поставить под вопрос само исследование Марса.

Тщательная стерилизация космического аппарата существенно повысит стоимость миссии. Около десяти лет назад NASA и Европейское космическое агентство (ЕКА) пришли к выводу, что модернизация марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити» термостойкими материалами, которые позволили бы им пережить тепловую стерилизацию, обошлась бы в 100 миллионов долларов. Однако Конли отмечает, что этот процесс будет дешевле для проектов, которые изначально предназначались для ультрастерилизации.

Марсоход ЕКА ExoMars приземлится на Марс в 2018 году для поиска биомаркеров, которые могут указывать на жизнь в прошлом или настоящем. Марсоход Mars 2020 будет запущен в течение пяти лет; он должен будет собрать образцы марсианского грунта, которые затем будут подобраны неопределенной миссией по возвращению образцов обратно на Землю, где ученые смогут проверить их на предмет наличия жизни. Тем не менее ни ExoMars, ни Mars 2020 не будут достаточно чистыми, чтобы отправиться в «особый регион», и уже слишком поздно думать об их усовершенствовании.

Таким образом, результаты, которые вернут нам эти аппараты, будут противоречивыми; обнаружение жизни на Марсе может быть ложноположительным, вызванным земными загрязняющими веществами, а отрицательный результат мало что расскажет, поскольку мы не заглядывали в места, где жизнь вполне могла бы быть.

Ренно соглашается. «Если мы ищем жизнь, нам стоило бы отправиться туда, где жизнь будет скорее всего».

Был ли Марс обитаем ранее

Жизнь глубоко под землей

На основании последних данных высказывается предположение, что в прошлом Марс мог быть обитаем. В распоряжении ученых есть подтверждения того, что раньше атмосфера была более плотной и насыщенной кислородом; существовал радиационный пояс, имелась жидкая вода — важнейший фактор возникновения и поддержания жизни.

Однозначных свидетельств, подтверждающих гипотезу о существовании жизни на Марсе, пока не получено, хотя некоторые исследователи полагают, что имеется достаточно косвенных данных. Убедительных аргументов в защиту той или иной точки зрения недостаточно, поэтому приходится констатировать полную неопределенность в этом вопросе.

Если на поверхности планеты жизнь крайне маловероятна, то возможность ее подземного существования обосновать гораздо легче в силу того, что на глубине не так сказывается влияние радиации и гораздо меньше перепады температуры.

Поскольку в далеком прошлом условия на Марсе могли быть благоприятны для обитания живых существ, то есть предположение, что планету населяла высокоразвитая цивилизация, которая после произошедшей глобальной катастрофы и резкого изменения окружающих условий продолжила свое существование глубоко под землей. Эта идея настолько захватила отдельных людей, что можно посмотреть постановочные видео о подземных городах Марса и их обитателях.

Неопровержимые доказательства этой гипотезы могут быть получены только в ходе пилотируемой миссии на Марс, но говорить о сроках ее реализации пока рано.

Объективные доказательства жизни на Красной планете

За все время исследования Марса были получены данные, которые могут претендовать на объективные доказательства жизни на Красной планете:

  1. Достоверно установлено наличие воды на планете. О том, что она существовала в прошлом, свидетельствуют обнаруженные пересохшие русла рек и границы озер, а также минералы, образование которых возможно только в водной среде. Одной из сенсаций стало обнаружение подледного озера в северных широтах.
  2. В почве обнаружены аминокислоты — органические соединения, необходимые для жизнедеятельности.
  3. В атмосфере Марса выявлено содержание метана — газа, образование которого возможно, по большей части, при распаде органических существ.
  4. В прошлом атмосфера содержала достаточно много кислорода, о чем свидетельствует большое количество окислов на поверхности, из-за чего Марс приобрел характерный красноватый оттенок.

Кроме того, в распоряжении исследователей имеются фотографии, на которых, обладая чрезмерным воображением, можно «увидеть» остатки искусственных сооружений и другие признаки разумной деятельности в прошлом. Однако, это уж точно нельзя считать объективными доказательствами, так как, зачастую это, либо фотомонтаж, либо причудливые формы породы, отдаленно напоминающие «марсиан».


Фото, якобы доказывающее жизнь на Марсе. Очевидный фотомонтаж. Credit: solnca-net.com

Гибернация и киборгизация как защита от радиации

Ученые обдумывают и другие, футуристические способы защиты: гибернацию (искусственный сон) и киборгизацию. Во сне биологические процессы замедляются — сейчас пытаются понять, как космическое излучение влияет на человека в состоянии гибернации. При подготовке к космическим полетам или экспедициям в Антарктику раньше удаляли проблемные зубы, аппендикс.

«Тут возникает мысль, что человека можно «доработать» для полета в космос, например, заменить ему хрусталик глаза на искусственный. Американские специалисты заметили, что чем дольше летал астронавт, тем больше у него возникает очагов катаракт», — пояснил Вячеслав Шуршаков.

Также необходимо учитывать индивидуальную радиочувствительность космонавтов. Перед полетом можно облучать кровь предполагаемых членов экипажа в пробирке, смотреть на реакцию и отбирать в команду с учетом индивидуальной сопротивляемости.

Стоимость билета в один конец на Марс будет составлять около полумиллиона долларов. Возможно ли, что данная цена будет падать?

Маск очень конкретно проработал свою политику ценообразования. Он анонсировал, что в период с 2031 по 2032 годы стоимость билета составит 400 000 долларов (сейчас известно, что стоимость билета на Марс была уже снижена до 200 000 долларов). Потенциальный колонист: человек, которому за сорок, которому надоела своя работа и кто хочет кардинально изменить свою жизнь. Например, чтобы достать такие деньги, он может продать свой дом. На Марсе будет чем заняться, а размеры оплаты рабочей силы будут существенно выше, чем на Земле. Множество компаний уже согласились развернуть предприятия, предназначенные для обслуживания колонистов, на красной планете. Мы также предполагаем, что на Земле будет пользоваться большим спросом документальные фильмы о Марсе, а также реалити-шоу. Правда, есть одна опасность, о которой мы уже знаем — это рабство от компаний, которые продадут колонисту билет в обмен на 20 лет бесплатной работы на нее.

Ссылка на основную публикацию