марс
Космический телескоп Hubble сделал снимок Марса с максимально близкого расстояния, на которое аппарат смог приблизиться к планете. Об этом сообщает НАСА.
Изображение было получено 12 мая, когда Марс находился на расстоянии 80 миллионов километров от Земли. Разрешение снимка достигает 50 километров на пиксель. На нем можно увидеть полярные шапки и облака Красной планеты.
В крайнем правом углу можно рассмотреть плато Большой Сирт, представляющее собой щитовой вулкан. К югу от него расположена овальная равнина Эллада. В диаметре она достигает 1770 километров. Вероятнее всего, она образовалась 3,5 миллиарда лет назад в результате падения крупного астероида.
Оранжевая область в центре изображения представляет собой Арабскую землю (возвышенность в северной части Марса, в диаметре достигающая 4,5 тысячи километров). Эта местность является одной из самых старых на планете и покрыта множеством каналов и кратеров.
На показанном НАСА полушарии работали несколько миссий, включая Viking 1 (в 1976 году), Mars Pathfinder (в 1997 году), а также продолжает функционировать ровер Opportunity. Места посадки марсоходов Spirit и Curiosity находятся на противоположном полушарии. На минимальном за последние десять лет расстоянии от Земли Марс окажется 22 мая. В этот день Земля будет располагаться точно на прямой между Красной планетой и Солнцем.
источник
Четыре сестры-робота, созданные NASA, могут стать авангардом в предстоящей колонизации Марса. «Валькирии» подготовят Красную планету к прилету людей.
Как пишет Associated Press, сейчас Американское космическое агентство оттачивает способности «Валькирий» на Земле. Один гуманоидный робот находится в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне, три других – в университетах Массачусетса и Эдинбурга. Напомним, впервые о «Валькирии» стало известно в 2013 году, NASA объявило о роботе на выставке DARPA Robotics Challenge. По уточненным данным, рост робота составляет 1,8 м, вес – около 136 кг. Первоначально «Валькирии» создавались для помощи в ликвидации последствий стихийных бедствий. Задача университетских работников – сделать «Валькирий» «более автономными». «Робот по имени Вэл еще не может синхронизировать движения своих 28 суставов-соединений с 200-ми датчиками», – описывает информагентство «Валькирию», находящуюся на попечении Университета Массачусетса.
По словам представителей NASA, будет создан программный код, который позволит роботу – или его модификации-потомку – работать в агрессивной среде. Кроме того, робот должен уметь «четко и лаконично сообщать о происходящем на Землю», поскольку предполагается, что люди не смогут управлять марсианским роботом – на Красной планете ему придется справляться самому. Планируется, что на Марсе «Валькирии» будут строить жилье для прибывающих колонистов и проводить аварийно-ремонтные работы. Напомним, по расчетам NASA, люди должны высадиться на Марсе в середине 2030-х.
Источник:
Впервые за последние 40 лет наблюдений за Марсом оборудование Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA) зафиксировало присутствие атомарного кислорода в атмосфере Красной планеты. Атомы кислорода обнаружены в верхних слоях атмосферы марса, известной как мезосфера.
Атомарный кислород воздействует на поведение других газов, тем самым оказывая значительное влияние на атмосферу планеты. Ученые обнаружили только половину от предполагаемого объема кислорода, что может быть связано с изменениями, происходящими в марсианской атмосфере. Ученые намерены продолжить исследования с помощью SOFIA, чтобы понять природу этих изменений.
«Атомарный кислород в атмосфере Марса очень сложно измерить, — рассказывает участница проекта SOFIA Памела Маркум. — Для того чтобы исследовать дальнюю инфракрасную волну, необходимую для обнаружения атомарного кислорода, ученым приходится подниматься над земной атмосферой, использовать высокочувствительные приборы. В данном случае использовался спектрометр. У SOFIA есть такие возможности.
В последний раз такие замеры атомарного кислорода в атмосфере Марса были сделаны миссиями Viking и Mariner в 1970-х благодаря месту размещения SOFIA, которая летает в 11–13 километрах, выше атмосферной влаги, блокирующей инфракрасное излучение. Усовершенствованные детекторы, установленные на обсерватории (Немецкий ресивер астрономии в терагерцовых частотах (GREAT), в частности) позволили астрономам различить кислород в атмосфере Красной планеты от кислорода из атмосферы Земли.
SOFIA — это реактивный лайнер «Боинг-747», на котором установлен телескоп диаметром 254 см. Это совместный проект НАСА и Немецкого аэрокосмического центра.
Источник
Олимп — вторая по высоте гора Солнечной системы после пика Реясильвия на Весте, его высота 21,2 км от основания. На фото рассвет на горе Олимп в утреннем тумане на плато Фарсида. Вулкан Олимп виден из области Lycus Sulci.
Рассвет на горе Элизий. Слева — вулкан Купол Гекаты, справа — Купол Альбор.
Кратер Гейла его диаметр — около 154 км.Закат над областью Киммерия. Вид на кратер Гейла с Эолова плоскогорья.
Горы Фарсиды. Горы Арсия, Павлина и Аскрийская. Вид с юго-запада на северо-восток. Влево — кратер Библис (слева) и кратер Улисс.
Разлом Ius Chasma (долина Маринер). Ius Chasma (западная часть долины Маринер) с пылью и туманом.
Северный полюс и Северный разлом и кратер Королева.
Кратер Патера Орк (Orcus Patera) на закате. Кратер непривычной овальной формы вероятно образован объектом, который слегка задел Марс. Размер кратера примерно 380 км в длину и 140 км в ширину.
Кратер Маральди на обледенелом Марсе.
470-километровый марсианский ударный кратер Скиапарелли, расположенный вблизи экватора планеты. Свет низко стоящего солнца не достигает западного края.
Купол Фарсиды. Купол Фарсиды во время песчаной бури. Вулканы Фарсиды возвышаются над зоной песчаной бури.
Источник
Надеюсь, все уже посмотрели фильм, поэтому обойдемся без спойлеров. Если еще не смотрели — лучше не читайте, а то впечатления от просмотра могут измениться. Сегодня разберем фильм на детали и посмотрим, что в нем выдумка, а что похоже на реальность.
Материал подготовлен блогером и популяризатором науки Виталием Егоровым.
Марс
Первое художественное допущение и первое противоречие с реальным Марсом — это песчаная буря, из-за которой и начинается одиночное приключение Марка Уотни. Да, это сознательная выдумка автора книги Энди Вейера — таких бурь на Марсе не может быть физически — атмосфера слишком разреженная, поэтому ветер может лишь поднять тонкую сухую пыль. Песок от ветра может передвигаться только на несколько сантиметров в месяц. Точно так же ветер на Марсе неспособен угрожать установленной ракете, по крайней мере, такой коренастой, как в фильме.
Хорошо поработали художники над цветом неба. Днем оно именно такое — бежевое, переходящее в белое ближе к солнечному диску и черное — к зениту. Хотя в спокойную погоду там светлее.
На Марсе цвет неба зависит прежде всего от концентрации пыли в атмосфере. Если ветреное межсезонье, то почти все небо становится бежевым. Если безветренная зима, то чернота неба спускается близко к горизонту.
В целом, марсианское небо можно представить и на Земле во время одной из песчаных бурь, прилетающих из Сахары.
А вот в марсианские пылевые бури цвет неба становится коричневым, как показано в некоторых моментах фильма.
С закатом операторы повторили ошибку, которую допустило NASA еще в 80-е. Земной опыт говорит нам, что закат красный, и если к нему мы добавим рыжую пыль, то получим более рыжее небо.
Но это ошибка. Атмосферы Марса не хватает, чтобы рассеять солнечный свет до красной волны, поэтому закаты получаются голубыми — примерно настолько, насколько земная атмосфера рассеивает свет днем.
Местность для съемок «Марсианина» подобрали убедительную — на Марс похоже. Местами на соседней планете вполне можно найти что-то подобное. Ошибочность, а точнее, введение в заблуждение фильма в том, что он поддерживает стереотип однообразности марсианского пейзажа.
За свою поездку герой преодолел лавовую равнину, русло катастрофического наводнения, спустился в гигантский кратер. А по картинке кажется, что он постоянно катается по песочку меж трех выветренных гор (хотя по сути так и есть).
Перед выходом фильма NASA опубликовало спутниковый снимок местности, где по сюжету высадилась экспедиция Ares-3.
Можно увидеть, что ландшафт даже рядом не походит на тот, что мы видим в фильме. Перед нами как раз относительно молодая лавовая равнина, песка очень мало, старых гор со следами сильной эрозии тоже нет. Интересно было бы посмотреть на пупырышки небольших грязевых вулканов, которые там появлялись, когда лава накрывала слои влажного грунта или льда. Но в целом, местность довольно скучная для науки, поэтому зачем лететь конкретно в это место — непонятно. Но об этом ниже.
Второе существенное художественное допущение, а скорее незнание автором вопроса, — это добыча воды. Автор книги так увлекся инженерными подробностями, что забыл про марсианские условия.
Если посмотреть на карту распределения воды в приповерхностном грунте Марса, то мы увидим, что в месте происходящих событий вода составляет примерно 3% грунта. Это совсем немного, но уже больше ноля, т. е. для добычи воды на Марсе нужны не эксперименты с взрывоопасными токсичными компонентами топлива, а лопата и простенький самогонный аппарат — дистиллятор. Более того, по спутниковым данным у марсохода Curiosity должно быть 5%, а он местами натыкался на слои в 6% и 10% воды, так что и Марку могло повезти.
Последнее, чего в марсианской теме хотелось бы коснуться, — это грунта. Фильм и книга тут нам насаждают тот же стереотип, что и с ландшафтами — будто Марс одинаковый. Астронавту понадобился грунт под картошку, он вышел за дверь и накопал.
Реально различные слои грунта на Марсе формировались в разных физических условиях, в разные климатические периоды и содержат разные химические соединения. Поверхностный слой является свидетелем последнего геологического периода, когда вулканические газы насытили грунт серными и хлорными соединениями, испарения которых неумолимо убьют и картошку, и героического колонизатора, едва на них прольется вода.
Есть на Марсе и более плодородные породы (как минимум менее губительные), вроде слоя глины, которую обнаружил марсоход Curiosity. Там есть и органические соединения, и двуокись азота, т. е. компоненты, практически необходимые для успешного земледелия.
Причем содержание азота, кажется, в сотню раз превышает норму внесения азотных удобрений для земных полей. Так что перед посадкой картошки пришлось бы провести немало анализов и экспериментов, чтобы определить местные залежи потенциально плодородных грунтов, необходимое соотношение компонентов, возможно, составить их смесь и только после этого приступать к посевной.
Еще момент подсказывают микробиологи: чтобы грунт стал почвой, пригодной для земледелия, в его составе должна быть не только органика, но и нужные бактериальные культуры. Необходимый набор культур содержит навоз травоядных животных, а вот «продукты» человеческого происхождения для этого не очень подходят.
Наука
Один ляп появляется в фильме еще до песчаной бури, когда астронавты бродят по окрестностям базы и коллекционируют камешки. Вроде бы все нормально, точно так же поступали в реальной высадке на Луне. Но на Луне исследование было на раннем этапе, когда любой подобранный камень оказывался бесценным подарком для всей земной науки, да и летали туда не ученые.
В отличие от Луны 70-х, Марс даже сейчас изучен очень неплохо при помощи спутников и марсоходов. Научные задачи людей на Марсе будут на порядок сложнее функций марсоходов, которые уже сейчас способны изучать встречные камешки, а к 2020 году и собирать коллекцию планируют.
Все помнят, что Марс в кратерах? Так вот, камни может принести взрывами за десятки километров, и подбирать обломки без привязки к залегающей породе — занятие бессмысленное. Даже марсоход Curiosity сейчас уделяет мало внимания встречным камням — он изучает залегание геологических слоев, их последовательность, мощность и состав.
Люди должны заниматься тем же, причем там, где это намного нужнее: на стенах каньонов, пещерах или в речных долинах. Только люди могут провести глубинное бурение, собрать керны, подготовить их к доставке на Землю.
После этих исследований Марку Уотни было бы гораздо проще найти слои с повышенным содержанием воды в грунте и пониженным содержанием ядохимикатов, но в книге и фильме об этом ни слова.
Пару слов скажу и о местах посадок. Точки выбраны автором, прямо скажем, «от балды». Сейчас при желании можно найти участки марсианской местности, которые в первую очередь интересуют ученых: опубликованы предполагаемые места посадок марсоходов Curiosity и «Экзомарс». Ни в одном из списков нет ни Ацидалийской равнины, ни кратера Скиапарелли. Зато во всех проектах рассматривается вариант посадки в долину Март (Mawrth Vallis).
По карте она располагается между книжными Ares-3 и Ares-4. Там очень интересные осадочные отложения, оставшиеся в результате активной деятельности воды. Вполне вероятно, именно туда отправится «Экзомарс» или следующий марсоход NASA в 2020 году.
Фраза книжного и киношного главы NASA «Мы публичная организация, если сняли кадр, то должны его опубликовать в течение 24 часов» — это тоже фантастика. Реально открытость и пиар NASA — это добрая воля агентства и осознание того, что чем лучше они покажут свою работу налогоплательщикам, тем больше они получат финансирования. Крупные миссии, к которым привлечено много внимания, они освещают активно, например, с марсохода Curiosity или зонда Cassini все фотоснимки автоматически загружаются на открытый сервер в момент прибытия из космоса.
Другие миссии, вроде Messenger или New Horizons, более сдержаны на публикацию «сырья». Чтобы найти исходники Messenger, надо изрядно потрудиться, а исходники New Horizons выкладывают с задержкой в недели и месяцы, как правило, уже после публикации официальных пресс-релизов где выложены снимки, подготовленные к публикации.
Все данные, в конечном счете, выгружается на PDS-archive, но с полугодовой задержкой. Это делается для того, чтобы ученые, которые работают в миссиях, успели их проанализировать и сделать открытия. Для сравнения: европейские ученые так же ревностно относятся и к снимкам, например, с исследователя кометы Rosetta — некоторые кадры публикуются только через год после их получения.
Политика
Немец в составе экипажа NASA — это нормально. У США с Евросоюзом практически одна пилотируемая программа на двоих. Прямо сейчас они вместе строят пилотируемый межпланетный корабль Orion, наверно, и летать будут вместе.
Самый больной для отечественного зрителя вопрос: «Где русские?».
Кто-то усмотрел в этом глубокий антироссийский пропагандистский замысел. Но, как мне кажется, нелюбовь к русским — это у Энди Вейера что-то личное. За всю книгу у него упоминается советская и российская космическая программа пару раз, и с довольно необоснованными «наездами».
В извинение автора и создателей фильма можно сказать, что будь русские в их повествовании, то не было бы такой глубокой драмы с выкраиванием запасной ракеты для спасения астронавта. Найти «Союз» с «Фрегатом», чтобы закинуть тонну тушенки на Марс, Россия всегда бы смогла. Индийские и европейские ракеты, к слову, в книге тоже проигнорированы, как и существование компании SpaceX.
Может, в качестве извинения, а может, просто от некомпетентности дизайнера российский «Союз» попал на все постеры «Марсианина».
Совсем нереалистично прозвучала в фильме фраза китайского чиновника «Пусть решают ученые». В книге это еще как-то объясняется: мол, пусть думают, готовы ли они променять запуск солнечной обсерватории на полет тайконавта к Марсу. В фильме же эта фраза подана как жест чиновничьего благородства и уважения перед научным сообществом.
На самом деле дай научному сообществу волю, и оно вообще закроет пилотируемую программу, ибо в полетах людей 90% пропаганды и 10% науки. За стоимость одного полета человека к Марсу всю Солнечную систему можно завалить обсерваториями, зондами и планетоходами, которые будут делать науку. Поэтому вопросы пилотируемых программ всегда решали и будут решать политики.
источник
Космическое ведомство США создаст специальный жилой модуль, где смогут разместиться астронавты, летящие на Марс. Это может ощутимо скрасить их пребывание на борту космического аппарата.
Полет на Красную планету – самый амбициозный проект американского космического ведомства. Между тем он связан с рядом проблем. Среди них – длительное пребывание на борту корабля во время полета к Марсу, которое займет не меньше шести месяцев. Отметим, что диаметр корабля Орион, на котором астронавты NASA полетят на Марс, сравним с длиной минивэна.
Одно из решений проблемы – предоставление астронавтам США большего объема на борту. Личные комнаты, места для физических управлений – это и многое другое в идеале должно быть на борту «марсианского» корабля. Решить эти вопросы поможет обитаемый модуль, подсоединенный к аппарату Орион. Предполагается, что стыковка будет произведена уже в космосе. Правда, о внешнем виде и возможностях модуля доподлинно ничего не известно.
Зато выяснилось, что NASA собирается потратить на его разработку 55 млн долл. (часть этих средств уже выделены разработчикам). При этом действующий прототип может быть готов уже в 2018 году. Затем, в 2020-е годы, модуль будет испытан возле Луны. И лишь в 2030-х годах нечто подобное будет опробовано в реальных условиях во время полета на Красную планету. Отметим, что и сам полет состоится (если состоится) не раньше этого времени.
Среди трудностей, с которыми могут столкнуться создатели жилого модуля, – требование сохранить малый вес при необходимости хорошей защиты находящихся на борту людей от космического излучения. При этом, как уже отмечалось, нужно будет обеспечить астронавтам NASA еще и высокий комфорт.
Но какая из компаний может быть полезной американскому космическому ведомству? Эксперты, прежде всего, говорят о Bigelow Aerospace – частной компании, занимающейся космическим туризмом. Она разрабатывает надувные космические модули, а кроме того, работает над проектом частной орбитальной станции, состоящей из них. В основе последней, как предполагается, будут находиться надувные элементы Sundancer и BA 330. Сообщается, что в рамках концепции жилого модуля NASA выделило финансирование таким компаниям, как Boeing, Lockheed Martin и Orbital ATK. Сейчас они должны разработать дизайн.
Сам аппарат «Орион» является многоцелевым частично многоразовым космическим кораблем. Его масса составляет 25 тонн. В экипаж (при полете к Луне) могут входить четверо астронавтов. Первый испытательный запуск был осуществлен в 2014 году, а первый пилотируемый будет произведен не раньше 2021 года.
Напомним, одним из самых громких научных событий последних месяцев стал фактический отказ России от высадки на Луну в обозримом будущем. Данное обстоятельство может поставить крест на всей пилотируемой космонавтике РФ (по причине отсутствия целей для полета космических аппаратов). Российские чиновники, впрочем, заявили, что «слухи об отмене лунной программы преувеличены».
Источник:
Ученые NASA признали Красную планету пригодной для жизни. Сенсационный вывод помог сделать аппарат Curiosity, который занимается исследованием ландшафтов Марса. С его помощью специалистам космического агентства удалось обнаружить азот в приемлемой для живых организмов форме, пишет RT.
На уникальную среду, подходящую для жизнедеятельности организмов марсоход наткнулся в районе кратера Гейл. Curiosity собрал осадочные материалы, нагрев которые, специалисты NASA выделили диоксид азота.
Как заявила сотрудник Центра космических полетов Годдара Дженифер Штерн, это служит подтверждением теории о наличии на Красной планете жизни, сообщает портал Planet Today.
Вместе с тем, некоторые специалисты уверены, что некоторые вещества, изъятые с Марса земными исследовательскими зондами, могли попасть туда с космическим мусором.
Источник
Зонд MAVEN на фоне планеты Марс в представлении художника
Изображение: GSFC / NASA
Ученые НАСА представили данные четырех новых исследований атмосферы Марса, написанных на основе данных зонда MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution — эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе). О новых открытиях о «судьбе атмосферы» Красной планеты, анонсированныхНАСА 4 ноября 2015 года, сообщается в журнале Science.
Измерения, сделанные в верхних слоях атмосферы Марса, показали, что скорость убегания ионов увеличивается во время солнечных вспышек. 8 марта 2015 года, во время мощного выброса коронального вещества на Солнце, инструменты MAVEN зафиксировали явления Фарадея (магнитное вращение плоскости поляризации), вытягивавшиеся в космос в виде завитков высотой пяти тысяч километров. Когда последствия выброса достигли Марса, по эти завиткам в больших количествах побежали планетарные ионы, прежде всего O2+ и CO2+. Поскольку в ранней истории Солнечной системы корональные выбросы массы случались значительно чаще, тем теперь, данное явление указывает на вероятную причину утраты планетой своей атмосферы.
Авторы второго исследования рассказали о погружении MAVEN в термосферу и ионосферу планеты. Там зонд обнаружил смешивание двуокиси углерода, аргона и диоксида азота, а также неожиданно большое количество кислорода. Плотность этих элементов на высоту 200 километров во время каждого из погружений оказывалось различной, что может быть вызвано взаимодействием гравитационных волн и ветра.
Кроме того, ученые рассказали о недавно замеченном на Марсе на высоте 60 километров сиянии. По их мнению, оно по своей природе не отличается от полярного сияния на Земле — только на Марсе это явление вызывается не магнитными полюсами, а остаточным магнитным полем коры планеты. В результате «марсианское сияние» является более рассеянным и равномерно распределенным в атмосфере.
Также астрофизики проанализировали распределение частиц пыли на различных высотах (от 150 до 1000 километров). Ни один природный процесс, происходящий на поверхности планеты, не способен поднять пыль на такую высоту. По мнению ученых, MAVEN засек пыль межпланетного происхождения.
Кроме того, в журнале Geophysical Review Letter вышло целых 44 статьи, поднимающих более мелкие, но важные для науки вопросы, на которые удалось ответить благодаря данным с MAVEN.
источник
Последнее время в том или ином виде часто появляются новости о Марсе. Аэрокосмическое агентство NASA нашло текучую воду на Красной планете. В кинопрокат вышел фильм «Марсианин», создававшийся при консультации с учеными и позволяющий посмотреть на марсианские просторы глазами актера Мэтта Дэймона. На этой волне у нас накопилось множество вопросов о загадках этого холодного мира. Например, означает ли наличие жидкой воды на Марсе возможность существования там жизни? Будут ли там расти растения? Можно ли переработать тамошнюю воду в кислород для дыхания и сделать когда-нибудь Марс новым туристическим пунктом назначения?
Материал подготовлен редакцией портала hi-news.ru, автор текста — Николай Хижняк.
Если однажды человек действительно соберется жить на этой планете, то придется решить по крайней мере несколько критических задач. Во-первых, климат там очень нестабильный. Температура варьируется от -140 до +20 градусов Цельсия. Поэтому нам придется либо свыкнуться с этим, либо попытаться изменить этот климат. Именно об этом наверняка думал Элон Маск, когда высказывал свои предположения о проведении ядерных взрывов на полюсах планеты. После этого нам понадобятся жилища, еда и кислород. И хотя пока никто точно не знает, когда именно стартуют первые пилотируемые экспедиции на Марс, инженеры и ученые уже работают над технологиями, призванными решить все эти вопросы.
3D-печатные дома
NASA очень любит проводить разного рода соревнования, воодушевляя дизайнеров и инженеров на разработку новых подходов покорения космического пространства. Совсем недавно агентство провело конкурс на разработку 3D-напечатанного жилища на Марсе. Победителем конкурса стал концепт 3D-напечатанного космического иглу ICE HOUSE, разработали который нью-йоркские студии SEArch (Space Exploration Architecture) и Clouds AO (Clouds Architecture Office). Задачей конкурса была разработка концепта марсианского жилища на четырех человек с использованием 3D-печатных технологий и материала, имеющегося на Марсе. Победители забрали приз в размере 25 000 долларов.
Космические овощи
Эксперимент на МКС доказал, что в космосе можно выращивать свежий салат и микрозелень и без каких-либо опасений употреблять их в пищу. В прошлом году ракета SpaceX Falcon 9 доставила на МКС первый портативный парник, в котором каждый вид растения выращивается в своей индивидуальной камере. Совсем недавно команда МКС собрала выросший урожай салата Ромэн и с большим удовольствием его употребила по назначению.
Безусловно, если люди собираются жить на Марсе, даже при временных условиях, то им потребуется доступ к свежим продукта и в частности овощам. К счастью, для их же здоровья, даже находясь в 55 миллионах километрах от Земли, отказаться от свежей зелени на своей тарелке теперь не получится.
Искусственная зелень, производящая кислород
Одной из самых больших и очевидных препятствий, стоящих между человеком и его путешествиями на Марс, является отсутствие на планете кислорода для дыхания. Кислород, конечно, можно доставить туда в специальных емкостях с Земли. Однако в случае долговременного пребывания на планете куда разумнее и практичнее будет создание кислорода непосредственно на месте, вместо того чтобы тащить его через Солнечную систему. Для этого отлично подходят растения, которые, например, на Земле являются его основным источником. Но на Марсе, ввиду очень суровых условий, выжить они не смогут. Логичным решением проблемы является создание «искусственной зелени», которая, используя те же принципы и состоящая из тех же компонентов, что и натуральная зелень, сможет вырабатывать чистый кислород для дыхания, используя только воду и свет в качестве источника роста.
Инструменты для работы
Тут на помощь опять придет технология 3D-печати, которая позволит производить любые инструменты, необходимые для работы и обустройства жилища марсианских колонистов. Возможность, используя обычные материалы и 3D-принтер, создать любой инструмент, который может потребоваться, будет по-настоящему бесценной. Ведь дожидаться очередной посылки с Земли будет крайне непрактично — потребуются месяцы для того. В самом лучшем случае — минимум 280 дней.
На чем полетим?
На летающей тарелке, конечно! Без шуток. В NASA разрабатывают и испытывают новый посадочный модуль, напоминающий летающую тарелку из многих фантастических фильмов. Аппарат обладает новой надувной системой мягкой посадки Low Density Supersonic Decelerator (LDSD). Что интересно, дизайн нового спускаемого модуля был вдохновлен технологиями, которые использовались для посадки на Марсе в 1976 году. Кроме того, аналогичный аппарат использовался для доставки марсохода «Кьюриосити» на поверхность Красной планеты в 2012 году.
Еда из 3D-принтера
Итак, проблемы жилища, кислорода, натуральных овощей и даже гаечных ключей нужного размера мы уже рассмотрели, и теперь дело за самым важным аспектом, который необходимо решить, а затем дважды перепроверить перед тем, как мы отправимся на Марс. К сожалению, на Красной планете пока отсутствуют супермаркеты, где мы могли бы закупаться необходимыми продуктами питания. Однако есть и другой способ обеспечить себя нужным количеством ежедневных калорий. Еду мы будем печать на 3D-принтере.
Несмотря на то, что некоторые овощи мы уже научились выращивать в условиях микрогравитации, большая часть рациона астронавтов по-прежнему состоит из расфасованных продуктов питания, созданных в первую очередь для удобства и долгого хранения, нежели для поддержания пищевого баланса. Говорить о каких-то кулинарных изысках здесь не приходится. 3D-напечатанная еда могла бы разнообразить рацион, обеспечив людей дополнительными жизненно важными питательными веществами и аминокислотами.
Источник
В космическом блокбастере Ридли Скотта «Марсианин» рассказывается, как выживает брошенный на Красной планете астронавт. Главную роль сыграл Мэтт Дэймон.
Послуживший основой для «Марсианина» одноименный роман Энди Уира изобилует множеством технических подробностей. Большинство из них в фильме были опущены, а в качестве экспертов Ридли Скотт привлек специалистов из НАСА, среди которых — директор агентства по планетарным наукам Джеймс Грин и Дэйв Лавери из отдела по изучению Марса.
Для съемочной группы проводились экскурсии по объектам НАСА. В частности, по Космическому центру имени Джонсона в Хьюстоне и Лаборатории реактивного движения в Пасадене. Кроме того, создатели фильма присутствовали на первом пуске марсианского корабля Orion.
Съемки «Марсианина» проходили в павильонах в Будапеште, где были построены декорации миссии Ares III. Там же герой Мэтта Дэймона, астронавт Марк Уотни, выращивал свой огород. В качестве администрации НАСА использовались интерьеры футуристического здания торгово-развлекательного центра Balna.
Роль Марса в фильме исполнила расположенная в Иордании пустыня Вади Рум, известная также как Лунная долина.
Буря
По сценарию герой Мэтта Дэймона остается один на Марсе из-за мощнейшей бури: он получает ранение и теряет сознание, а остальные пять членов экипажа миссии Ares III в спешке покидают Красную планету.
В НАСА не отрицают, что пылевые бури — одна из неприятных особенностей Красной планеты. Исследователи ежегодно наблюдают на Марсе пылевые бури, охватывающие районы размером с Евразию и длящиеся неделями. Бывают бури и посильнее. Глобальные пылевые бури формируются из умеренных в среднем раз в три марсианских года, то есть примерно раз в 5,5 земных лет.
Но умеренная пылевая буря не сможет даже растрепать волосы астронавта, если он решится снять скафандр. И даже глобальная буря, скорее всего, не в состоянии опрокинуть или разрушить какое-либо оборудование.
Дело в том, что скорость самых сильных ветров на Марсе не превышает 27 метров в секунду. Земные ураганные ветры как минимум в два раза быстрее. Кроме того, плотность марсианской атмосферы в сто раз меньше земной. То есть частицы пыли в атмосфере Марса переносятся ветром, но разрушительной силой не обладают. И все же пылевые бури могут создать определенные проблемы.
Некоторые частицы пыли несут электростатический заряд и могут прилипать, например, к иллюминаторам и механическим деталям научного оборудования. Нейтрализация электростатических зарядов и устранение пылевых загрязнений — одна из основных задач, которую решают инженеры, проектирующие оборудование для исследования Марса.
Кроме того, даже слабые пылевые бури способны загрязнить солнечные батареи и значительно снизить их эффективность. В «Марсианине» это учли: астронавт ежедневно чистит солнечные панели от пыли.
Чаще всего глобальные пылевые бури на Марсе происходят в летнее время в южном полушарии. Орбита Марса более вытянута по сравнению с Землей: это означает, что в северном полушарии лето долгое, но прохладное, а зима короткая и мягкая, тогда как в южном полушарии лето короткое, но теплое, а зима долгая и суровая. Первая глобальная буря наблюдалась учеными в 1909 году, последняя — в 2007 году. Высадившиеся на Красной планете в 2004 году роверы Spirit и Opportunity испытали на себе этот разгул стихии. В результате они на несколько недель прекратили свою работу, перейдя в режим выживания.
Картофель
Герой Мэтта Дэймона на Марсе вынужден был в буквальном смысле добывать себе пропитание. Для этого он построил теплицу, где собрал первый на Красной планете урожай картофеля. В качестве удобрения использовал собственные экскременты, воду получал из водорода неиспользованного ракетного топлива, кислород — из углекислого газа.
Астробиолог Майкл Мамма из НАСА полагает, что ничего фантастического в этом сюжетном повороте нет. Проблемы могут возникнуть из-за ограниченного объема удобрений и отсутствия эффективного способа извлечения углекислого газа из марсианской атмосферы.
На Международной космической станции (МКС) уже проводятся успешные опыты сельскохозяйственного характера. Так, в эксперименте Veggie на МКС при помощи светодиодов (красного, синего и зеленого) астронавты НАСА вырастили салат. А установленная на МКС Oxygen Generation System производит кислород из выдыхаемого человеком углекислого газа электролизом.
Не вызывает сомнений, что подобное можно повторить и на Марсе. Вопрос лишь в масштабах такого сельскохозяйственного производства и его эффективности.
Радиация
От космических лучей Землю защищает магнитосфера с ее радиационным поясом, которой у Марса нет. Герой Мэтта Дэймона провел на Красной планете 500 сол — так называются марсианские сутки, равные 24 часам и 40 минутам. И ничуть не пострадал от космической радиации. Возможно ли это?
Магнитосфера вокруг Земли характеризуется особой геометрией: заряженные частицы (например, протоны и электроны) взаимодействуют с солнечным ветром и магнитным полем Земли. Радиационный пояс спасает планету от губительной солнечной радиации. Радиационные пояса есть и у наших соседей по Солнечной системе, например, у планет-гигантов — у Сатурна, Юпитера, Нептуна и Урана.
Когда три астронавта миссии Apollo 11 направлялись к Луне, излучение не почувствовалось, поскольку космический корабль достаточно быстро пролетел через пояс и продолжил путь в пространстве с относительно невысоким уровнем радиации. За время путешествия на Луну американцы получили дозу радиации от 1,6 до 11,4 миллигрея, что намного меньше максимально допустимого уровня (50 миллигрей), установленного в США для тех, кто работает с радиоактивностью.
США исследуют космическую радиацию для путешествий к Марсу
Российский эксперимент «Матрешка-Р», проведенный на борту МКС, показал, что дозы радиации, получаемые внутренними органами космонавтов на орбите, в разы меньше, чем думали ранее: при выходе в открытый космос — на 15 процентов, а внутри станции — в два раза меньше того, что показывает индивидуальный дозиметр в нагрудном кармане космонавта.
Опыты на борту МКС были начаты в 2004 году и проводились на манекенах с установленными у них внутри датчиками ионизирующего излучения. Модели изготавливались из полиуретана — материала, поглощающего радиацию примерно так же, как тело человека.
Даже с учетом этих данных возможная доза излучения для путешественников на Марс все еще слишком высока, и специалистам придется искать пути снижения радиации или сокращения срока перелета. Кроме того, свое исследование ученые проводили на борту МКС, лишь задевающей края радиационного пояса Земли и в целом защищенной от космической радиации.
Кроме естественной радиации, астронавт Уотни подвергается воздействию излучения от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), с помощью которого согревается при путешествиях на ровере. РИТЭГ преобразуют тепло естественного радиоактивного распада плутония-238 в электрическую энергию. На Curiosity РИТЭГ генерирует около 110 ватт электроэнергии — примерно столько же, сколько потребляет обычная лампочка накаливания.
Расчеты показывают, что это безопасно. В НАСА уверены: естественный радиационный фон (космическое излучение) на поверхности Марса сильнее, чем у РИТЭГ, поэтому генератор почти не влияет на общую радиационную безопасность.
Агентство применяет РИТЭГ уже более 40 лет в рамках многих проектов, начиная от лунных миссий Apollo и заканчивая ровером Curiosity. Специалисты намерены задействовать их и в предстоящей миссии Mars 2020.
В фильме аппарат Hermes, доставивший астронавтов на Марс и обратно на Землю, напоминает межпланетный корабль Discovery One из фильма Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года». Тут тоже есть гравитационное колесо, вращающееся с необходимой для создания искусственного притяжения скоростью и позволяющее астронавтам сохранять свою физическую форму.
Руди Шмидт из Европейского космического агентства, выступивший одним из технических консультантов фильма, не исключил возможность использования подобных устройств в будущем. По его словам, гравитационное колесо было испытано в 1970-х годах на первой национальной американской орбитальной станции Skylab.
Чтобы сохранять костную массу и мышечный тонус, астронавтам просто необходимо подвергаться воздействию силы тяжести. Теоретически гравитационное колесо может выработать силу, вдвое меньше земного притяжения, что вполне достаточно для поддержания здоровья.
Взлет и падение «Скайлэб» — единственной американской орбитальной станции
На корабле Hermes установлены ионные двигатели. В настоящее время эти перспективные агрегаты находятся в центре внимания исследователей из НАСА.
Ионные двигатели, предназначенные для исследования дальнего космоса, создают реактивную тягу при помощи ионизированного и разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле газа. Такие агрегаты уже действуют, например, на станциях Dawn и New Horizons. Они отличаются малым расходом топлива и долговечностью, но у них сравнительно низкая тяга.
НАСА в рамках проекта NEXT (NASA’s Evolutionary Xenon Thruster) разрабатывает семикиловаттный ионный двигатель, который, возможно, найдет применение в пилотируемых миссиях.
Скафандр
Масса скафандра героя Дэймона более 20 килограммов, толщина — несколько миллиметров. Сейчас таких скафандров нет, однако авторы фильма не скрывают, что в этом вопросе руководствовались исключительно эстетическими соображениями.
В США состоялся испытательный пуск многоразового космического корабля Orion
Тем не менее создание скафандра для путешествий в далекий космос возможно уже сейчас. Для этого необходимо доработать систему внутреннего давления и решить технические проблемы, связанные с подвижностью и тепловым обменом.
Внутри обычных скафандров создается внутреннее давление воздуха, благодаря чему человек защищен во время выхода в открытый космос.
Другой тип скафандров — облегающий костюм. Такие образцы разрабатываются, например, в Массачусетском технологическом институте, однако об их использовании пока говорить рано.
Топографическая точность
Марсианские пейзажи, показанные в фильме, напрямую взяты из данных, полученных станциями и роверами НАСА, исследующими Красную планету. В преддверии выхода «Марсианина» на экраны агентство даже обновило интерактивную карту Марса, добавив детализацию ландшафтов, показанных в фильме.
Так, например, теперь можно рассмотреть локации, связанные с Ацидалийской равниной и кратером Скиапарелли.
Путешествие на Марс в голливудском фильме сопряжено с технологическими трудностями, которые вполне можно преодолеть.
В этом, по всей видимости, и заключается главное отличие нового фильма от «Соляриса» Андрея Тарковского и «Космической одиссеи 2001 года» Кубрика, где основное внимание занимали экзистенциальные вопросы космических путешествий и существования инопланетного разума.
источник