На орбите Марса находится больше десяти спутников, из которых пять полностью функционирует и опять же передают нам множество информации об этом мире. Так ли нужен там человек, для которого нужно создавать специальные условия жизнеобеспечения, что обойдется очень недешево, если есть роботы, которые, вроде бы, и так справляются неплохо?
Пилотируемый полет на Марс вполне может стать достижением человечества уже в первой половине этого века — о своем желании доставить людей на Красную планету говорят как крупнейшие космические агентства разных стран, так и частные компании. Но возникает вполне логичный вопрос: а стоит ли? За последние два десятилетия к ближайшей к нам планете НАСА отправила четыре ровера, и один из них работает до сих пор, каждый день посылая нам новые данные.
Аполлон-17 vs Curiosity
Проще всего сравнивать уже работающие или прошедшие миссии — стоимость их запусков известны и уж точно не будут меняться в большую сторону, что нельзя сказать о планирующихся полетах. Это же относится и к их достижениям. Так что давайте сравним две миссии: Аполлон-17, в которой Джин Кернан и Харрисон Шмитт провели 75 часов на поверхности Луны, с марсоходом НАСА Curiosity, по трем важным параметрам — пройденное расстояние, стоимость и отобранные образцы. Конечно, эти миссии достаточно сильно различаются — первая была на Луне, а вторая на Марсе — но, тем не менее, это позволит оценить эффективность людей против машин.
Когда дело доходит до пройденного расстояния, то люди безоговорочно побеждают. Два астронавта Аполлона-17 проехали на Луне 35 километров за три дня — это примерно 11.6 километров в день. По состоянию на февраль 2019 года, Curiosity проехал по Марсу 20.16 км — в среднем 9 метров в день с момента начала своего путешествия по планете в августе 2012 года.
Разумеется, я ничуть не преуменьшаю заслуги этого марсохода и его команды. Но выполнить задачу чрезвычайно сложно, когда имеешь дело с ровером, находящимся на расстоянии от 55 до 400 миллионов километров, в зависимости от взаимного расположения Земли и Марса на их орбитах. И если наземная команда Curiosity даст неверные команды марсоходу, это может поставить миссию под угрозу или даже преждевременно ее завершить. Следовательно, они должны двигаться медленно и проверять каждый шаг. Это означает, что то, что человек может сделать за пару часов — например, взять несколько образцов горных пород — может заставить робота «попотеть» несколько недель.
К слову, насчет образцов — во время работы Аполлон-17 астронавты собрали 741 образец породы и почвы, в том числе образец керна глубокого бурения длиной 3 метра. Это составляет 247 образцов каждый день. Найти схожую информацию для Curosity было сложнее, однако известно, что по состоянию на 15 января 2019 года ровер пробурил 19 участков и взял два образца без бурения. Таким образом, едва ли за все время на Марсе он собрал больше 30 образцов. То есть, в среднем, это 0.013 пробы почвы в день: это отлично показывает, насколько сложно управлять машиной дистанционно. Более того, если какое-либо оборудование — например, тот же бур — сломается, то починить его не получится, ибо до ближайшего «роверсервиса» десятки миллионов километров. Поэтому наземная команда будет вынуждена искать обходные пути, чтобы продолжать заниматься наукой.
Стоимость Аполлона против Curiosity
По курсу 2015 года каждая из семи лунных миссий «Аполлон» оценивается в 20 миллиардов долларов США. Стоимость Curiosity на порядок меньше и составляет около 2.5 миллиардов долларов.
Благодаря этому «Лунному роверу» астронавты смогли преодолеть 35 км за три дня — больше, чем Curiosity за 7 лет.
Да, сравнивать лунную и марсианскую миссии, разумеется, некорректно, но так как люди еще не были на Красной планете, то придется брать оценочную стоимость пилотируемой миссии туда. Последняя колеблется от 100 до 500 миллиардов долларов за миссию, и логичнее выглядит последняя цифра, ибо, например, на постройку той же МКС ушло больше 150 миллиардов.
Но даже если мы возьмем цифру в 500 миллиардов — хочется думать, что после нескольких полетов она уменьшится — пилотируемая миссия все еще принесет лучшую отдачу от инвестиций. Исходя из приведенных выше приблизительных оценок можно рассчитать, что команда из четырех человек будет по меньшей мере в 500 раз более продуктивна в выполнении научных задач, чем ровер, а вот конечная стоимость будет лишь в 200 раз выше.
Совместная работа
Конечно, расчеты выше очень приблизительны, и конечная стоимость пилотируемого полета может меняться в разы. Но, в любом случае, очевидно, что люди смогут сделать миссию гораздо более эффективной, поэтому вряд ли кого-то удивит то, что будущее космических полетов за совместной работой людей и машин.
Да, отправлять людей в космос дороже, чем зонды и роверы, но мы не можем игнорировать тот факт, что люди могут быстро адаптироваться к непредвиденным ситуациям и ремонтировать и модифицировать оборудование, что в конечном итоге повышает вероятность успеха. Это было хорошо видно в полетах «Аполлонов» — лишь благодаря быстрой реакции экипажа на возникающие проблемы не было человеческих жертв, хотя аварии были практически в каждой миссии.
Ремонт МКС — роботы на такое пока не способны.
Человеческое восприятие
Мы можем многое узнать о Марсе благодаря своим чувствам — гораздо больше, чем могут показать сенсоры современных роверов. На что похож новый мир? Как выглядит там Солнце? Как ощущается пылевая буря? Мягкая ли там почва? Роботы могут дать лишь ограниченный набор ответов на часть из этих вопросов, полную картину покажут только люди.
Ролики на YouTube, в которых астронавты с МКС рассказывают о своей жизни и работе в космосе, набирают миллионы просмотров. Людям интересно буквально все, начиная от того, как астронавты чистят зубы в условиях невесомости, и вплоть до того, как они проводят различные эксперименты. И именно интерес людей к космосу является достаточно сильным мотиватором для разработки в том числе и пилотируемых полетов на Марс.
В итоге можно сказать лишь одно — конечно, марсоходы творили и продолжают творить чудеса и много рассказывают нам о Красной планете, но только люди смогут изучить ее так же хорошо, как мы изучаем Землю.
Что нужно пить и есть, чтобы выжить на Марсе?
Чаще всего мы этого даже не осознаем, но наше тело постоянно тренируется во время ходьбы и даже бездействия. Среднестатистический человек, как правило, весит 70-85 килограмм, и чтобы удержать эту массу, разные группы мышц постоянно находятся в напряжении и поэтому не могут полностью ослабеть.
К сожалению, космонавты лишены такого пассивного метода тренировки тела — внутри космических кораблей их тела полностью расслаблены, поэтому ослабление их мышц происходит очень быстро. Чтобы не допустить этого, они вынуждены выполнять физические упражнения минимум по два часа, но американские ученые считают, что сохранить здоровье мышц можно даже при помощи особенной диеты.
В предлагаемую учеными диету входит красное вино, черника, арахис и какао. Во всех этих продуктах содержится крайне полезное вещество, под названием ресвератрол. Растения используют его для защиты от паразитов, а в человеческом организме он борется с воспалениями и препятствует возникновению опухолей. В 1997 году, например, это вещество доказало свою способность останавливать развитие рака кожи у мышей.
Польза красного вина
Помимо противовоспалительного эффекта, красное вино и разнообразные орехи с содержанием ресвератрола, могут предотвратить и ослабление мышц в условиях невесомости. Чтобы доказать это, ученые из Гарвардского университета подвесили группу из 24 самцов крыс к потолку клетки и тем самым воссоздали условия невесомости, где животным не нужно прилагать усилий для удержания своего тела. Раз в день подопытным крысам давали смесь с содержанием вышеописанного ресвератрола. Другая группа грызунов не была подвешена, и пила обычную воду.
На протяжении двух недель мышцы подвешенных грызунов должны были заметно ослабеть, но этого не случилось. Ученые проверили, насколько хорошо подопытные крысы удерживают вещи в своих лапах, и оказалось, что они остались такими же сильными, как обычные сородичи. Чудодейственный эффект ресвератрола пока невозможно объяснить, но ученые уверены, что сохранить здоровье мышц удалось благодаря противовоспалительным свойствам вещества.
Выживание на Марсе
У многих наверняка возник вопрос — причем тут выживание на Марсе? Ученые считают, что без особой диеты во время длительных космических путешествий и проживании на другой планете не обойтись. В обоих случаях привыкший к земным условиям человеческий организм окажется в непривычной для него среде, где мышцам не нужно прилагать усилий, чтобы удерживать тело.
Тренажер на Международной космической станции
На данный момент экипаж Международной космической станции поддерживает здоровое состояние своего тела при помощи специальных тренажеров. Однако, у первых людей на Марсе спортивного оборудования не будет, потому что его нужно привезти из далекой Земли, либо соорудить самостоятельно. Все это займет довольно много времени.
Вполне возможно, быстрее освоиться на Марсе и продолжить на нем жизнь позволят именно эти продукты. Также не стоит забывать, что во время полета и даже пребывания на Красной планете, космонавты будут подвержены двукратному риску возникновения рака. Можно предположить, что красное вино и орехи обязательно войдут в их ежедневный рацион питания.
