учёные были поклонниками научной фантастики и черпали из неё творческие идеи и вдохновение.
Карл Саган не был исключением. В 1961 году он опубликовал в журнале Science статью под названием «Планета Венера», в которой предложил сделать эту планету более похожей на Землю, чтобы она стала пригодной для жизни человека, и изложил свой радикальный план её преобразования.
Венера – вторая планета от Солнца. Её средняя температура составляет около 477 °C. Казалось бы, как можно жить в подобных условиях? Однако Карл Саган предположил, что если бы удалось убрать из атмосферы Венеры углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, то температура на её поверхности могла бы снизиться до более комфортных значений. Ученый предложил использовать одноклеточные водоросли, способные осуществлять фотосинтез, для преобразования диоксида углерода в органические соединения, с последующим выделением углерода в форме графита.
Но вскоре выяснилось, что есть проблемы, которые Саган не мог предвидеть. Оказалось, что атмосфера Венеры содержит высокую концентрацию серной кислоты, а атмосферное давление достигает невероятных 90 атмосфер. В таких экстремальных условиях водоросли не могут существовать. Даже если бы удалось каким-то образом вывести водоросли, то углерод, который они поглотили, снова бы сгорал, возвращая углекислый газ в атмосферу.
Но Саган был не из тех, кто легко сдаётся. В 1973 году он предложил новый проект терраформирования – на этот раз для Марса. Влияние этого учёного на NASA[6] (Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства) было настолько сильным, что всего через три года, в 1976 году, космическое агентство пришло к выводу, что терраформирование Марса возможно. NASA провела первую научную конференцию, посвященную возможности терраформирования Марса.
Основным обсуждаемым вопросом было увеличение концентрации диоксида углерода в марсианской атмосфере. Участники конференции пришли к предварительному выводу, что это технически возможно, но крайне сложно.
Характерной особенностью земных ученых и инженеров является стремление создавать подробные методические руководства. В 1982 году доктор Кристофер Маккей, научный сотрудник NASA, опубликовал книгу «Терраформирование Марса», в которой пошагово описал возможные методы изменения условий жизни на этой планете. Эта книга оставалась основным практическим руководством вплоть до того времени, пока я не прилетел на Марс.
Исследовательские роботы: как земляне изучали Марс
Земляне начали предпринимать активные попытки исследовать Марс ещё с 1960-х годов, задолго до публикации работ Карла Сагана. 14 июля 1965 года американский беспилотный космический аппарат «Маринер-4» впервые смог приблизиться к Красной планете и сделать её снимки. За ним последовали «Маринер-6» и «Маринер-7», а затем в 1971 году «Маринер-9» вышел на орбиту Марса и завершил составление подробной карты планеты. Однако добраться до самого Марса и приземлиться на его поверхности пока не удавалось.
В декабре 1971 года советский аппарат «Марс-3» первым попытался совершить посадку, но потерпел неудачу. Спустя 7 лет после высадки человека на Луну, 20 июля 1976 года, американский аппарат «Викинг-1» благополучно приземлился на поверхность Марса. Этот аппарат, как и его «собрат» «Викинг-2», в течение нескольких лет искал признаки жизни, однако ничего не обнаружил.
Шло время. Технологии развивались, и люди начали отправлять на Марс не просто аппараты, а целые передвижные лаборатории – марсоходы. В 1997 году американский зонд «Марс Пасфайндер» доставил на Красную планету марсоход «Соджорнер», который начал собирать данные. В 2004 году аппараты-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити» исследовали поверхность планеты в поисках следов воды. «Спирит» проработал до 2011 года, а «Оппортьюнити» – до 2019 года. В 2011 году их сменил «Кьюриосити», который осуществлял детальные исследования геологии, климата и возможных признаков жизни на Марсе.
Со временем исследование Марса перестало быть исключительно делом США. Марсианские исследования постепенно стали международным проектом. В 2014 году индийский аппарат «Мангальян», а в 2016 году Европейское космическое агентство ESA и российский аппарат «ЭкзоМарс» изучали марсианскую атмосферу, а в 2020 году Объединенные Арабские Эмираты отправили зонд «Аль-Амаль» с амбициозной целью подготовки к колонизации Марса к 2117 году. В том же году китайский зонд «Тяньвэнь-1» доставил на Марс марсоход «Чжуронг», а американский «Персеверанс» впервые совершил полёт в атмосфере планеты с помощью беспилотного летательного аппарата.
С 2050 года земляне начали массово отправлять роботов на Марс. Несмотря на конкуренцию между компаниями, они сумели выстроить эффективную систему сотрудничества и распределения задач.
Но почему сначала на Марс отправляли роботов, а не человека? Причина проста: Марс, хотя и является ближайшей к Земле планетой, находится слишком далеко. Для сравнения: свет идёт до Луны чуть больше секунды, тогда как до Марса доходит за 3 минуты 2 секунды. Несмотря на близость к Земле, к концу XX века только 21 человек побывал вблизи Луны, а 12 ступили на её поверхность.
Марсоход «Соджорнер» за работой. Это был первый марсоход, который работал на поверхности планеты, получая энергию от солнечных батарей
А с полётом на Марс всё ещё сложнее. Чтобы отправить туда беспилотный космический корабль, потребуется более пяти месяцев, а на то, чтобы совершить простой полет туда и обратно, уйдёт более 520 дней. Ещё больше времени уйдёт на то, чтобы доставить туда людей. Хуже того, у людей не будет возможности вернуться на Землю, когда они попадут на Марс.
20 июля 1969 года люди впервые высадились на Луну. На борту космического корабля «Аполлон-11» находились астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин. Чтобы исследовать Луну, они пересели из командного модуля «Колумбия» в лунный модуль «Игл». Модуль приземлился на видимой стороне Луны в районе, который назвали Море Спокойствия.
На поверхности Луны астронавты провели примерно 21 час. Затем «Игл» снова взлетел и состыковался с «Колумбией», которая ждала их на лунной орбите. Вернувшись на командный модуль, экипаж отправился домой, оставив «Игл» вращаться вокруг Луны, где тот находится до сих пор. Весь полёт был скрупулёзно спланирован таким образом, чтобы минимизировать расход горючего, что позволило успешно завершить миссию.
Однако на этапе терраформирования возвращение на Землю было невозможно. Доставить на Марс достаточное количество топлива для возвращения на Землю оказалось невыполнимой задачей. Проблему усугубляло и обеспечение запасов продовольствия. На первых этапах разработки компания SpaceX могла отправить на Марс только 16 тонн груза. Даже после технологического прорыва, позволившего построить базу на Луне, предел грузоподъемности не превышал 200 тонн.
Поэтому сначала люди отправили роботов-исследователей. Они собрали информацию, провели первые исследования и подготовили почву для будущих экспедиций. Лишь спустя десятилетия, когда технологии шагнули далеко вперёд, на Марс смогли отправиться первые колонисты.
Терраформирование Марса
Этап 1. Строительство электростанций
Первоочередной задачей при терраформировании Красной планеты стало создание энергетической инфраструктуры. Роботы
