Гід з виживання на Марсі як добути їжу, воду та побудувати притулок
Цього року NASA оприлюднило амбітний план освоєння четвертої від Сонця планети Сонячної системи. Місячна станція Deep Space Gateway служитиме перевалочним пунктом для далеких космічних польотів на Марс і зможе приймати космічний корабель Deep Space Transport, що знаходиться в стадії розробки, - своєрідну версію USS Enterprise зі всесвіту "Зоряного шляху".
До початку 2030-х років астронавт (навряд це буде Метт Деймон) може вперше з 1969 ступити на космічне тіло. Йому чи їй знадобляться витончені гаджети, щоб вижити у холодному, негостинному світі.
Вода, вода всюди
Доказів того, що на Марсі є вода, вистачає. На думку вчених, смуги на поверхні планети залишаються там через потоки води, що йдуть Марсом у теплу пору року. А минулого року NASA оголосило, що дослідникам вдалося виявити величезний резервуар з льодом, що залягає під скелястою поверхнею планети.
Тим не менш, для перших мандрівників на Марс жоден з цих джерел води не буде легко доступний, а може взагалі виявиться закритим через те, що видобувати цю воду буде занадто дорого. Натомість майбутні космонавти можуть використовувати пристрій спеціально розроблений вченими з Каліфорнійського університету в Берклі.
"Якщо рівень відносної вологості на Марсі становить близько 20 відсотків і вище, цей пристрій цілком може там працювати", - говорить Омар Ягі, один із винахідників MOF.
MOF – не лише корисний винахід на Землі, а й незамінний помічник на Марсі, де, незважаючи на пустельні умови, відносна вологість уночі може досягати 80-100 відсотків. Цього достатньо, щобвидобувати воду прямо з атмосфери.
Команда Яги вже працює над дешевшими та ефективнішими версіями MOF для сорбції водяної пари.
«Це лише питання часу, доки наша технологія стане економічно конкурентоспроможною. Це важливий крок для людства, і я називаю воду, яку можна отримати за допомогою нашого апарату «персоналізованою водою».
Тримірна цивілізація
Сьогодні ми можемо надрукувати на 3D принтерах практично все. Можливість відтворювати інструменти та деталі з підручних матеріалів допоможе майбутнім колоністам Марса, які, швидше за все, не зможуть взяти багато багажу.
Нещодавно група з Північно-Західного університету продемонструвала, як 3D-принтери можуть використовувати як матеріал марсіанську пилюку - вірніше, її схвалену NASA копію. Дослідники під проводом Раміля Шаха показали, що таке процес 3D-«фарбування». Вони створили на основі пилу чорнило, завдяки якому надрукували цілі будівельні блоки. Матеріал цих блоків – міцний та гнучкий, майже як гума. Його можна різати, згинати, згортати, створювати з нього цеглинки на зразок деталей Lego.
«У місцях з обмеженими ресурсами людям потрібно буде навчитися використовувати те, що є», – каже Шах. – Наші 3D-чорнила дають можливість друкувати різні функціональні та структурні об'єкти для створення житла за межами Землі».
Будинок далеко від дому
NASA має власне бачення будинків, в яких мешкатимуть люди на Червоній планеті. Це голку. Технічно, "крижаний будинок на Марсі" є надувною конструкцією з оболонкою з водяного льоду. Побудувати її можна буде із матеріалів, витягнутих із надр планети.
Перевага конструкції полягає в тому, що їїлегко транспортувати. Чому крига? Вода – відмінний захисний матеріал від радіації, саме вона – одна з найбільших небезпек, з якими стикаються люди під час космічних польотів. Тривалий вплив радіації може спричинити рак або променеву хворобу.
Є й альтернативний варіант: вчені пропонують помістити житло, лабораторії та інші будинки під поверхнею Марса. Однак у “крижаному будинку” вигляд таки буде кращим.
«Всі матеріали, які ми вибрали для крижаного будинку, є напівпрозорими: вони пропускають світло, і ви відчуваєте, що знаходитесь в будинку, а не в печері», – говорить Кевін Кемптон, голова дослідницької групи проекту.
По яблуку на день
Неясно, чи сприяв науково-фантастичний блокбастер “Марсіанін” підвищенню продажів картоплі по всьому світу, проте дослідники справді працюють над створенням складних конструкцій, щоб забезпечити майбутніх космонавтів свіжими фруктами та овочами.
За співпраці NASA, Університету Арізони та приватних інвесторів було створено замкнуту біорегенеративну систему життєзабезпечення (BLSS) – гідропонну камеру зростання, яка не потребує ґрунту (або, вибачте, людських фекаліїв) для того, щоб там зростала їжа. Цей пристрій містить воду збагачену поживними речовинами, яка підтримує кореневу систему рослин.
BLSS є взаємовигідною для людей і рослин, тому що перші при диханні виробляють вуглекислий газ, який поглинається рослинністю. Рослини, у свою чергу, у процесі фотосинтезу виробляють необхідний кисень.
«Ми почали працювати над проектом у 2004 році, спроектували та побудували камеру для вирощування продуктів на Південному полюсі в Антарктиді. Цей проект все ще функціонує там», – каже Джин Джакомеллі,директор Центру сільського господарства Університету Арізони.
Головні випробування – попереду
Звісно, багато що ще потрібно зробити, перш ніж астронавти зможуть вирощувати соковиті червоні яблука на Червоній планеті. NASA та його комерційні партнери поки що проектують ракети наступного покоління, які виконуватимуть важкі вантажоперевезення та операції під час майбутніх місій, а також працюють над створенням модулів для проживання в космосі – вони перевозитимуть людей на Марс.
Як і раніше, існують серйозні перешкоди – наприклад, випромінювання. Дослідники, які фінансуються Європейським космічним агентством, створили пристрій, який імітує космічне випромінювання: вони планують вивчати його загрози для людського життя та обладнання та способи нейтралізації цих загроз. Також проводяться активні дослідження в галузі аерокосмічної медицини, здатної допомогти людям залишатися здоровими в умовах космосу.
Існує психологічний аспект. Як підготувати людей до такого тривалого перебування далеко від дому? Чи готові вони до багаторічної боротьби за виживання у важких умовах? Вчені планують вивчити поведінку людей, які зимують в Антарктиді, щоб відповісти на ці запитання.
Цього року відзначаються 60-ті роковини початку космічної ери людства: 1957 року Україна запустила перший штучний супутник Землі. Якщо ми зможемо потрапити на Марс менш ніж через століття після цієї історичної події, це означатиме, що нове майбутнє людської раси таки настане. І починається воно із сьогоднішніх інноваційних технологій.