Если человечество хочет выжить в долгосрочной перспективе, то ему придется колонизировать иные планеты. И независимо от того, станет ли Земля непригодной для жизни, рано или поздно человечеству придется искать новый дом, полагает Маттео Чериотти, преподаватель проектирования космических систем Университета Глазго.
Согласно его мнению, Марс является самым подходящим местом для жизни в Солнечной системе. Вместе с тем он отмечает, что существуют и тысячи иных экзопланет, которые способны стать заменой для Земли. Какие технологии могут понадобиться человеку, чтобы воплотить все это в реальность?
По сути, отмечает эксперт, у нас уже есть одна космическая колония – Международная космическая станция (МКС). Однако она находится только в 350 километрах от нашей планеты и зависит от постоянных поставок ресурсов для ее команды из 6-ти человек. Многие технологии, которые были разработаны для МКС – сбор солнечной энергии, переработка воздуха и воды, радиационная защита, могут использоваться для будущих поселений в космосе. Однако создание постоянной колонии на другой планете порождает множество новых вызовов.
Среда обитания.
Как отмечает Чериотти, первое требование поселения человека – это среда обитания, которая способна поддерживать соответствующее давление и состав воздуха (необходимое количество кислорода), а также температуру и защиту людей от радиации. Это очень тяжелая и масштабная структура.
Запуск в космос тяжелых и больших объектов – очень сложное и при том дорогостоящее «мероприятие». Альтернативный подход - взять с нашей планеты минимальный «набор инструментов» и создать среду обитания на основе заготовленных на месте ресурсов. Так, чтобы превратить минералы из местной почвы на физические структуры, можно использовать 3D принтеры, отмечает эксперт.
Частная компания Planetary Resources смогла продемонстрировать 3D-печать. Она использовала сырье из образца астероида, обогащенного металлом, который был найден на Земле на месте удара. Помимо этого, НАСА установили 3D принтер на МКС, чтобы продемонстрировать, что прибор способен работать при нулевой гравитации. Так, потенциально он может быть использован для производства компонентов космического корабля именно в воздухе.
И как только будет создана соответствующая среда обитания, колонии потребуются непрерывные поставки кислорода, энергии, воды и продовольственных товаров для поддержания жизни человека, ведь новый дом, скорее всего, будет построен на далеко не идеальной планете, в отличие от нашей, где вышеперечисленных ресурсов достаточно. Вода, как известно, - это основа жизни. Помимо этого, ее можно использовать в процессе изготовления ракетного топлива либо защиты от радиоактивного излучения.
Первому поселению нужно будет взять с собой воду, а в дальнейшем перерабатывать все жидкие отходы. Такой подход на МКС уже применяется, отмечает эксперт. Ни одна капля жидкости не тратится впустую. Будущая колония, вероятно, попробует на месте добывать воду. Возможно, из подземных запасов (которые на Марсе могут быть) или льда, который есть под поверхностью некоторых из астероидов.
Помимо этого, вода – это источник кислорода. На МКС кислород генерируют при помощи электролиза. Помимо этого, НАСА работает над разработками методов регенерации кислорода из побочных продуктов атмосферы, как, к примеру, углекислый газ, выдыхаемый при дыхании.
А благодаря фотовольтаическим панелям солнечных батарей, лучше всего мы готовы к такого рода аспекту создания колонии, как производство энергии, подчеркивает эксперт. Вместе с тем эту технологию придется очень сильно усовершенствовать, и все будет зависеть от нахождения колонизируемой планеты. На расстоянии к Солнцу от Земли с каждого квадратного метра солнечных батарей можно получить порядка 470 ватт электроэнергии. Однако на Марсе, например, это значение будет ниже, так как он находится на 50 процентов дальше от Солнца, нежели Земля, и имеет довольно плотную атмосферу, частично заслоняющую свет Солнца. В марсианской атмосфере время от времени бывают песчаные бури, которые являются проблемой, так как песок еще больше уменьшает количество получаемого света и может покрывать поверхность солнечных батарей.
Растения могут быть использованы для преобразования углекислого газа опять в кислород. Выращивание растений на нашей планете является несложной задачей, так как к этой среде они адаптировались на протяжении тысяч лет, однако вырастить овощи и фрукты в космосе либо на какой-либо другой планете очень сложно.
Влажность, температура, уровень углекислого газа, давление, состав почвы - все это влияет на выживание и развитие растений. В ходе проводящихся в настоящее время исследований и экспериментов ученые пытаются вырастить растения в камерах, имитирующих космическую среду. Возможным решением этого вопроса, успешно использовавшееся на Земле для выращивания зеленого лука, редьки и салата является гидропоника, которая предполагает выращивание растений в обогащенной минералами жидкости без почвы.
И последнее требование для создания колонии к космосе - поддержание пригодного для жизни людей климата, ведь климат и состав атмосферы на иных небесных телах очень отличаются от земных.
