Як буде виглядати життя на Марсі

Життя на «червоній планеті» сильно відрізнятиметься від земного: там недостатньо кисню, є радіація і немає рослин. Розбираємось, як вчені мають намір одомашнювати космос та створювати позаземний комфорт на Марсі.

Засновник космічної компанії SpaceX Ілон Маск вважає, що перша людина зможе приземлитися на Марс вже за чотири роки. А до 2050 року підприємець планує перевести на планету 1 млн осіб та організувати колонію. З прогнозами Маска погоджуються і деякі футурологи, але що чекає на людей після того, як вони приземляться на Марс? Як виглядатимуть позаземні будинки і чим харчуватимуться космонавти? Розбираємось по порядку.

Де ми житимемо на Марсі?

Розробники із NASA схвалили проєкт архітектурної компанії AI SpaceFactory. Архітектори пропонують будувати будинки із марсіанської землі. Такий підхід допоможе знизити час та вартість будівництва, оскільки не доведеться завозити матеріали із Землі. Будинки при цьому нагадуватимуть величезні вази чи бджолиний вулик. Така форма необхідна для пом'якшення атмосферного тиску Марса.

Інженери збираються будувати будинки за допомогою 3D-друку. Окрім матеріалів з Марса вони планують використовувати базальт та відновлюваний біопластик. Будинки будуть складатися із зовнішньої оболонки, яка здатна захистити будівлю від сильних вітрів, та внутрішньої обробки, що створює інтер'єр.

Передбачається, що кожен будинок підходить для комфортного проживання для чотирьох осіб, але в той же час в них достатньо простору для марсіанських вечірок. Будинок складається з чотирьох поверхів: перший для вологої обробки скафандра, другий поверх з кухнею та два верхні зі спальнями та зоною відпочинку. Самі спальні нагадують капсули напівзакритої форми без дверей.

Ще один проєкт будинків розроблений архітектурною компанією Zopherus із Арканзасу. Вона також пропонує використовувати 3D-друк та матеріали з Марсу. Інженери мають намір випускати на поверхню робота, схожого на павука. Спочатку він автономно переміщається поверхнею і шукає відповідне місце для будівництва будинку, а потім щільно прилягає до землі і починає будувати будинок з навколишніх матеріалів.

Робот із проєкту Zopherus (Фото: NASA)

Щоправда, проєкт розроблений не для постійного проживання, а для космонавтів, які прилетіли на Марс з першою місією. Передбачається, що вони проведуть у такій будівлі близько року. Дизайн будівлі отримав перше місце на конкурсі NASA із проєктування житла на Марсі. Теоретично такі будівлі можна звести ще до прибуття людини, і вони чекатимуть на своїх мешканців стільки, скільки потрібно.

Як ми дихатимемо на Марсі?

Привабливість Марса ускладнюється тим, що повітря там на 96% складається із вуглекислого газу. Якщо не вирішити питання з виробленням придатного для життя кисню, будь-які ідеї про колонізацію зайдуть у глухий кут. Один із можливих виходів — ціанобактерії. Вони поглинають вуглекислий газ і перетворюють його на кисень. Ціанобактерії діють за принципом фотосинтезу, але на відміну від рослин їм не потрібне сонячне світло. Вчені виявили, що бактерії справляються зі своїм завданням навіть у найглибших западинах океану.

Якщо перевести ціанобактерії на Марс, є ймовірність, що вони зможуть там прижитися і космонавтам буде чим дихати. Космічні агенції та приватні компанії вже думають про можливу реалізацію такого проєкту.

Якщо відійти від цієї ідеї, можна використати вже випробуваний технічний спосіб видобутку кисню. На МКС давно використовують електроліз води. За такого підходу вода розщеплюється на кисень і водень. Кисень залишають для створення придатної для життя атмосфери, а водень викидають у космос. Але за колонізації Марса виникне проблема з водою: її буде недостатньо для постійного забезпечення планети повітрям.

Вчені знайшли можливий вихід із ситуації. Вони виявили, що при зіткненні вуглекислого газу із золотою фольгою на високій швидкості атоми кисню відокремлюються від вуглекислого газу. NASA планує відправити на планету марсохід MOXIE 2020, який перевірить, чи працює там подібна система і чи можливий подібний підхід для успішної колонізації цієї планети.

У що ми будемо одягатися?

Система виробництва кисню не позбавить людей необхідності періодично носити скафандри. Навіть якщо система видобутку кисню виявиться вдалою, на планеті залишаться території, непридатні для дихання. Плюс до цього на Марсі відбуваються різкі перепади температур: від -157 до +121°С. Без спеціального одягу людина не зможе вижити за подібних умов.

Для прогулянок Марсом NASA розробила два скафандра нового покоління, здатних працювати в автономному режимі до восьми годин. Вони допоможуть захистити космонавтів від непридатних для життя температур та радіації. Дизайнери проєкту обіцяють, що нові скафандри не сковуватимуть руху: у них зручно буде ходити і навіть стрибати. Спочатку костюми створювалися для посадки людини на Місяць, при додаванні невеликої кількості модифікацій вони підійдуть і для майбутніх жителів Марса.

Що ми питимемо на Марсі?

Води на Марсі було багато. Про це свідчать отримані космічними апаратами фотографії планети з розгалуженою річковою мережею та грандіозними річковими долинами, схожими на знаменитий каньйон Колорадо у США. А 26 березня 2003 року під поверхнею Марса виявлено велике замерзле море. На думку вчених, близько 5 млн. років тому цей регіон площею 800 на 900 км був затоплений, після чого вода замерзла, а крига покрила відкладення.

У майбутньому воду на Марсі можна видобувати із ґрунту. Марсоходи ще до прибуття людини вивчатимуть ґрунт та вибиратимуть місця, сприятливі для поселення. Спеціальна апаратура нагріватиме землю до високих температур. Вода почне випаровуватися, її відокремлять від ґрунту та помістять у спеціальне сховище.

Вже видобута вода йтиме в переробку, яка займає набагато менше часу, ніж видобуток води наново. Тільки вода, непридатна для фільтрації, відновлюватиметься через випаровування із ґрунту. Якщо вірити прогнозам, кожен житель Марса зможе використати до 50 л води на день, що цілком достатньо для комфортного життя.

Чим ми харчуватимемося?

Поверхня Марса не підходить для вирощування рослин, тому майбутнім колонізаторам доведеться вдатися до інноваційних способів видобутку продуктів. Планується, що перші люди привезуть із Землі запас продовольства на кілька років уперед. Серед можливих продуктів — водорості та комахи, оскільки вони швидко розмножуються і для їх відновлення не потрібний ґрунт.

Надалі виробництво продуктів харчування переміститься до спеціально обладнаних приміщень зі штучним світлом. Поживні речовини для рослин будуть отримувати з відходів, або привозити із Землі. Людей, що прилітають на Марс, навчать роботі з тепличним обладнанням Марса, і кожен бажаючий зможе побудувати свій персональний город.

Серед інших можливих варіантів – 3D-друк харчових продуктів. На Марс буде складно завести тварин і колонізатори ризикують залишитися без м'ясних продуктів. Потенційне створення штучного м'яса допоможе вирішити цю проблему і одночасно забезпечити гуманніший спосіб виробництва продукту.