Путешествие на Марс

Путешествие на Марс: что может случиться с космонавтом на пути к планете и на ее поверхности

Путешествие на Марс
Путешествие на Марс

Новый президент США Дональд Трамп, вопреки ожиданиям, не урезал бюджет НАСА. В целом, он оставил все, как есть, подписав бумагу о выделении средств на запланированные специалистами агентства проекты. Один из таких проектов — полет людей к Марсу и высадка первых марсонавтов. Это должно случиться не позже 2033 года.

В то время, как одни ученые разрабатывают надежные пути доставки человека на Марс, другие изучают возможные опасности, которые подстерегают астронавтов и колонистов на пути к цели.

Таких опасностей много как на пути к планете, так и на ее поверхности.

Последние исследования, проведенные специалистами Центра регенеративной медицины университета Уэйк-Форест показывают, что в числе прочих проблем астронавтов подстерегает угроза лейкемии и пониженного иммунитета.

Результаты более ранних исследований указывают на то, что марсонавтам станет угрожать еще и слабоумие с потерей памяти от ионизирующего излучения. С какими проблемами могут столкнуться потенциальные путешественники на Марса?

Например, полет может закончиться, толком не начавшись. Для путешествия на Марс нужна мощная ракета-носитель, аналогов которой нет. Ее разрабатывают практически с нуля. Несмотря на то, что ракету и каждый ее элемент подвергают многократным комплексным проверкам, неприятности все же случаются.

Из катастроф новейшей истории космонавтики стоит упомянуть взрыв ракеты-носителя Falcon 9 из-за непредвиденного повреждения стенки из композитного материала, отделявшего горючее от окислителя.

По словам Илона Маска, главы компании SpaceX, которая и разрабатывала эту ракету, авария была спровоцирована рядом совпадений, серий отказов материалов и оборудования, аналогов которым еще не было. Хорошо, что в этом случае пострадало лишь оборудование, людей на борту не было.

Еще более серьезными были аварии лунной ракеты СССР «Н-1», все четыре испытания которой были неуспешными и сопровождались жертвами.

А что, если бы непредвиденные неполадки возникли на борту ракеты-носителя, отправляющейся в первый в истории человечества полет на Марс? Были бы жертвы, чрезвычайно дорогая ракета была бы уничтожена и, скорее всего, на освоении Марса в ближайшее время был бы поставлен жирный крест.

Полет к Марсу

Радиация

Хорошо, ракета взлетела, никаких проблем нет, люди направляются к Марсу. Путь к планете занимает около 9 месяцев в одну сторону, то есть это самый настоящий долговременный космический полет. А здесь человеку угрожает радиация.

Дело в том, что большая часть ионизирующего излучения не доходит до поверхности Земли из-за магнитного поля нашей планеты и ее атмосферы. Чем выше, тем больше плотность излучения.

Возможно, именно из-за радиации космонавт Валентин Лебедев, который провел на орбите Земли 221 день, потерял зрение.

Специалисты сравнивают защиту, предоставляемую атмосферой от ионизирующего излучения, со сталью толщиной в 1 метр. То есть через такую защиту могут прорваться лишь частицы самой высокой энергии. Что касается МКС или космического корабля, то здесь защита обусловлена лишь толщиной стенок корпуса, а это, в лучшем случае, несколько сантиметров. По мнению специалистов НАСА, космическая радиация может привести и к развитию болезни Альцгеймера.

Некоторые специалисты считают, что женщинам на Марс лучше не лететь. «Поскольку женщины в общем живут дольше мужчин, согласно прогнозу NASA, у них выше шанс получить рак за свою жизнь, будучи подверженным такому же количеству излучения, что и мужчины.

Расчеты показали, что женщинам вообще не стоит лететь на Марс, поскольку кумулятивное воздействие излучения за весь срок полета превысит максимально допустимые 3% риск развития рака» — говорит Дорит Доновьел, замдиректора Национального института космических биомедицинских исследований (NSBRI).

Микрогравитация

На всем пути к Марсу человек будет находиться в условиях почти полного отсутствия гравитации минимум 9 месяцев. А это тоже проблемы для здоровья. У людей на Земле организм приспособлен к обычной гравитации, и разные системы нашего тела борются с ней, стремясь доставить кровь и другие физиологические жидкости наверх. Сразу после попадания на МКС (или ракету) эти системы продолжают действовать, так что даже внешность людей несколько меняется. Например, из-за внутричерепного давления несколько меняется форма глазных яблок. Изменяется вкус и обоняние, ослабляются мышцы организма, включая мышцы сердца. Сильно усложняется работа вестибулярного аппарата. У некоторых людей без силы притяжения полностью исчезает или значительно ослабляется вкус и обоняние. Без физических упражнений человек теряет около 20% мышечной массы всего за пару недель. Специалисты отмечают и проявление такого эффекта, как синдром космической адаптации. У некоторых людей при микрогравитации теряется аппетит, появляется мигрень, головокружение. Собственно, речь идет о морской болезни, которую в этом случае лучше называть «космической». Чем дольше человек пребывает в космосе, тем больше теряется костной ткани. Из-за отсутствия привычных нагрузок кости становятся более легкими и хрупкими. Каждый месяц теряется около 1,5% костной ткани. Пока что неясно, насколько серьезна эта проблема и является ли она обратимой. Конечно, на МКС есть тренажеры, так что космонавты выполняют физические упражнения, стараясь не терять форму. Но поместится ли такое оборудование в космическом корабле, который отправится на Марс? Позвоночник тоже страдает — увеличивается расстояние между позвонками, и человек чувствует боль. Астронавты решали эту проблему, упираясь руками и ногами в стенки станции, таким образом, позвоночник сжимался и нескольких минут хватало, чтобы ослабить боль.

Психологические проблемы

Если несколько человек запереть в ограниченном пространстве на несколько месяцев, то обязательно возникнут проблемы. Нет, необязательно это будет выражаться в конфликтах, но психика человека в такие моменты страдает. Некоторые люди могут чувствовать постоянную усталость, раздражительность, плохо спать. Из-на нарушения привычного суточного ритма, шума агрегатов и прочих факторов люди чувствуют себя не очень комфортно. Некоторым приходится даже принимать снотворное. Еще одна психологическая проблема — оторванность от внешнего мира. Связь с Землей будет, но сигнал с удалением от планеты начнет запаздывать. Кроме того, марсианские путешественники будут четко понимать, что в случае возникновения каких-либо проблем никто не придет к ним на помощь. Люди предоставлены самим себе, что, несомненно, сильно давит на психику.

Гигиена

На МКС люди не могут принимать ванны или мыться в душе. То же самое можно сказать и относительно космического корабля, который полетит на Марс. Специальные салфетки и составы — вот, что ожидает космических путешественников на всем протяжении пути. Приходится реже менять нижнее белье, а о стирке вообще придется забыть — грязную одежду, возможно, удастся постирать уже на Марсе. Но, скорее всего, ее просто утилизируют тем либо иным образом.

Прибытие на Марс

Спуск Итак, марсонавты, которые пробыли в пути 9 месяцев, преодолели все проблемы и прибыли к Марсу. Возникает необходимость высадки на планету. Но здесь тоже не все так просто, как может показаться. Проблема, главным образом, состоит в спуске.

Дело в том, что атмосфера Марса примерно в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли. Соответственно, при спуске понадобится больше сопротивления, чтобы не врезаться в поверхность на всей скорости. Тяжелые объекты набирают очень большую скорость, так что есть ограничения в массе, которую можно единоразово доставить на Марс.

Это, по мнению сотрудника НАСА Брета Дрейка, тонна (именно столько весит Curiosity). «То, как мы будем спускаться через атмосферу, остается важной задачей. С текущими методами посадки мы можем опустить на Марс только метрическую тонну. Этого недостаточно, чтобы основать колонию, для колонии нужно большее», — заявил Дрейк.

Разработчики Low-Density Supersonic Decelerator осматривают нижнюю часть системы

Он же говорит о том, что при условии необходимости основания колонии на Марсе за раз придется опустить от 20 до 30 тонн грузов.

Сейчас НАСА и различные частные компании, прорабатывающие посадку на Марс, пытаются создать надежный способ опустить людей на поверхность планеты. Возможно, это будет дискообразный аппарат Low-Density Supersonic Decelerator.

Холод и голод

Если все получилось со спуском, то стоит помнить, что среднегодовая температура на Марсе составляет минус 62 градуса Цельсия. Температура от экватора понемногу снижается к полюсам. Днем на Марсе может быть жарко, а ночью — жутко холодно. На МКС тоже существует проблема значительных перепадов температур. Так, МКС нагревается до 90 градусов Цельсия, будучи обращенной к Солнцу и охлаждается до -90 на противоположной своей стороне. Ученые и инженеры нашли выход из этой сложной ситуации, добившись создания специализированных систем управления температурой. Но проблема в том, что такие системы рассчитаны на работу в вакууме. Что касается Марса, то ученые еще думают над тем, как обеспечить комфортное существование марсонавтам или колонистам. «Нам нужно решение, которое обеспечит лучшую изоляцию в холодных условиях и другой способ отвода тепла в горячих условиях. Скафандр в вакууме похож на термос, но скафандр на Марсе будет больше похоже на чашку кофе на кухонном столе — кофе в чашке остывает гораздо быстрее по сравнению с кофе в термосе» — заявил Дрейк. Продукты питания для людей на Марсе — тоже проблема. Если речь идет о высадке с возвратом, то обойтись можно обычными для астронавтов продуктами питания сухой заморозки.

Если же мы говорим о колонистах, то здесь придется еще и выращивать еду. Как? Пока до конца не ясно, специалисты еще работают над этим вопросом.

Некоторые ученые считают, что грунт Марса с добавлением некоторых веществ можно сделать пригодным для выращивания сельскохозяйственных культур.

Во втором случае придется следить за концентрацией кислорода, выделяемого растениями, в атмосфере помещения, где живут колонисты. Слишком много кислорода — это вероятность спонтанных взрывов или даже отравления экипажа.

И снова радиация

Специалисты с кафедры радиационной онкологии Калифорнийского университета провели исследования для проверки того, как ионизированное излучение будет действовать на космонавтов на Марсе.

Как оказалось, через 12-24 недель после облучения слабыми дозами ионизирующего излучения (5 или 30 доз 48Ti или 16O) у подопытных животных сохраняются признаки когнитивной дисфункции.

Проблема связана с изменением дендридной структуры, изменением уровня протеина в синапсах и воспалением нервной ткани. Проблема выявлена у животных; возможно, схожая проблема проявится у человека.

Есть риск того, что из-за снижения когнитивных функций у человека под воздействием ионизирующего излучения люди просто могут не справиться с управлением доверенных им систем, не выполнив научные и инженерные задачи или вообще забыв о том, что нужно делать.

Еще одно проявление воздействия радиации — это довольно высокая вероятность появления у людей лейкемии и снижения иммунитета. Причина — все та же радиация. Проблему выявили ученые Центра регенеративной медицины университета Уэйк-Форест.

Они трансплантировали человеческие стволовые клетки в организм мышей и подвергли животных воздействию слабого ионизирующего излучения. Речь идет об особом типе клеток, которые называются гемацитобласты. Эти клетки дают начало всем остальным клеткам крови.

Гемопоэтические стволовые клетки находятся в красном костном мозгу, который, в свою очередь, располагаются внутри полостей большинства костей.

В этом исследовании изучались гемацитобласты здоровых взрослых людей 30-55 лет. Как оказалось, под воздействием радиации способность этих клеток производить любые виды кровяных клеток снизилась на 60-80%. Кроме того, радиация привела к мутациям в генах, которые принимают участие в кроветворном процессе, что привело к снижению способности гемацитобластов производить зрелые клетки крови. Следующим шагом была проверка работы клеток, подвергнувшихся воздействию радиации. Как оказалось, при трансплантации их мышам последние начали заболевать лейкемией. Ученые считают, что это может служить доказательством того, что космическая радиация может стать причиной появления лейкемии у людей. В совокупности с уже упомянутым выше снижением иммунитета при долгосрочном пребывании человека в условиях микрогравитации окажет негативное влияние на успешный исход экспедиции на Марс любого типа — хоть временную высадку космонавтов, хоть прибытие на планету колонистов. И ведь не следует еще забывать, что в первом случае людям придется еще и возвращаться на Землю, что приведет к повторному влиянию радиации, микрогравитации и других проблем, описанных ранее. Плюс ко всему, специалистам нужно найти надежный способ взлета с поверхности Марса для возвращения на Землю. [attention type=yellow]
Как бы там ни было, специалисты не теряют надежды на разработку надежных мер безопасности, которые смогут защитить людей от одних опасностей и снизить негативное влияние других.
[/attention]

В том, что ученые и инженеры верят в успешный исход путешествия может говорить и запланированный НАСА пилотируемый полет на Марс к 2033 году и планы Илона Маска на аналогичный полет и создание на соседней планете колонии.

  • космос
  • путешествие на марс
  • здоровье
  • космонавты

Источник: https://habr.com/post/402621/

Путешествие на Марс

Путешествие на Марс

Звучит фантастически. Однако когда-то, на Красной планете действительно существовали живые организмы и растительность. Марс обладал атмосферой схожей с атмосферой Земли, а главное — на … ПодробнееОсвоение Марса является одной из ключевых целей обозримого будущего, как для мировой, так и для российской космонавтики. Однако для организации столь сложной миссии, как … Подробнее
Спутник Марса Фобос давно притягивает к себе внимание ученых по причине ряда необъяснимых вопросов. Однако главная тайна Фобоса заключается в его «нежелании» поддаваться исследованию. … ПодробнееПосле длительного процесса разработки, в NASA теперь определились с дизайном нового аппарата, который отправится на Марс. В перспективе планируется, что он будет отправлен в … Подробнее
Марс является тайной, которая привлекает к себе все большее внимание исследователей. Новая волна интереса связана с обнаруженным в 1976 году на Красной планете таинственным … ПодробнееВот так: готовилось человечество оставить свои следы на пыльных марсианских дорожках, экспедицию собирало, но не тут-то было. На Марсе, выясняется, свирепствует радиация, и еще … Подробнее
Пока ведущие космические державы готовятся к космическим программам далекого будущего, появились инициативные люди, готовые отправить пилотируемую экспедицию на Марс уже в 2023 году. Идея … ПодробнееНесмотря на то, что пилотируемый полет к Марсу видится лишь в отдаленной перспективе, ученые НАСА уже сейчас проводят эксперимент, целью которого является исследование межличностных … Подробнее
Российская космическая программа освоения космос включает в себя лунную и марсианскую программы. Пилотируемый полет на Марс является отдаленной перспективой: на первых этапах должно быть … ПодробнееК проблемам освоения космоса люди относятся по разному, однако бесспорно одно – Красная планета не оставляет равнодушным никого. В то время как государственные космические … Подробнее
Крисс Карр и его коллеги являются авторами оборудования SET-G, которое будет установлено на марсоход в проекте ЭкзоМарс. Его главной задачей является поиск жизни на … ПодробнееУспехи российских ядерщиков позволяет с большой долей уверенности о приближении качественно нового этапа развития космонавтики. Этот этап подразумевает прежде всего пилотируемые полеты в дальний … Подробнее
Джон Бранденбург, старший специалист по реактивному движению орбитальной технологической корпорации, утверждает, что приблизительно 180 миллионов лет назад марсианская планета содрогнулась от ядерного взрыва. Ядерная … ПодробнееВ красной пыли при температуре 80 градусов Цельсия около марсианского экватора навсегда застыли обломки гигантского звездного корабля, который разбился на Красной планете между 1965 … Подробнее
Выведенные из строя спутники, запущенные к Марсу в разные годы наводили на невеселые размышления. 1973 год, например, принес потерю сразу четырёх космических аппаратов серии … ПодробнееФотографии НЛО постоянно поступают астрологам NASA с Марса. Это разные объекты. Учёные решили их прокомментировать, но конкретного ничего не увидели и не сказали. Они … Подробнее
В статье «Билет на Марс в один конец» была описан проект американских физиков Пола Дэвиса и Дирка Шульце-Макуча, предлагающий осуществить марсианкий полет без возврата. … ПодробнееАмериканские физики Пол Дэвис из Государственного университета Аризоны и его коллега Дирк Шульце-Макуч из университета Вашингтона опубликовали в “Journal of Cosmology” обширную статью, в … Подробнее
На реализуемость марсианской экспедиции в значительной мере влияет время полета на Марс. А оно напрямую связано с используемыми ракетными двигателями.Чтобы пояснить различие между существующими … ПодробнееВ 60-х годах прошлого века казалось вполне логичным и понятным, что человечество нуждается в расширении познаний об окружающем мире, ему необходимо расширение сферы обитания, … Подробнее
Экспедиция на Марс, хотя и откладывается на перспективу, тем не менее находится в стадии активной подготовки. Вопрос лишь в сроках и формате миссии на … ПодробнееПосле завершения 500-дневной миссии на Марсе астронавты переведут все оборудование базы в режим ожидания и выполнят проверку полностью укомплектованного к тому времени взлетного модуля. … Подробнее
Как только корабль приблизится к Марсу, предполагается применить аэроторможение. Этот метод подходит и для грузовых, и для пилотируемых космических аппаратов. Маневр будет выполнен с … ПодробнееПроект полета на Марс, разработанный NASA, отличается от Российской концепции принципиально иным подходом. Российский проект предусматривает  полет космонавтов на тяжелом межпланетном корабле вместе со … Подробнее
Для исследования топографии Марса применялись разнообразные методики: наземные радиолокационные измерения, радиорефракционные, инфракрасные и ультрафиолетовые измерения с АМС Марс и Mariner. Весьма отчетливую качественную картину … ПодробнееЗачем необходимо компьютерное моделирование при изучении Марса? Компьютерная модель атмосферы помогает ученым понять атмосферу Красной планеты и защитить аппаратные средства, работающие как на орбите, так … Подробнее
В то время, как государственные космические агентства с большими опасениями называют все более дальние сроки первого пилотируемого полета на Марс, частная инициатива активно ищет … ПодробнееКолонизация Марса является многовековой программой, направленной на преобразование планеты Марс в близкую по характеристикам к Земле, то есть в пригодную для жизни планету, с … Подробнее
В красной пыли при температуре 80 градусов Цельсия около марсианского экватора навсегда застыли обломки гигантского звездного корабля, который разбился на Красной планете между 1965 … ПодробнееЗагадочный Марс является четвертой от Солнца планетой, которая размещена после Меркурия, Венеры и Земли. Его часто называют Красной планетой за его красноватый цвет. За … Подробнее

Дубай мекка для любителей шикарного отдыха, незабываемых впечатлений и глобального шоппинга. Современные здания изящно вплетаются в морские пейзажи, белоснежные …

Мишари Рашид — чтец Корана

Полное имя Мишари Рашид Мухаммед Гариб Рашид аль-Афаси или же Мишари бин Рашид аль-Афаси. Родиной Мишари Рашида является Кувейт. Родился этот …

Окружение Гитлера

Сегодня существует масса информации об увлечении Адольфа Гитлера оккультными науками. Практически вся история существования Третьего Рейха тесно связана с …

Музей Пикассо в Барселоне

Столица Каталонии Барселона полна интересными достопримечательностями и удивительными архитектурными памятниками, а также парками, памятниками и музеями. Одно из наиболее посещаемых …

Огни на поверхности Луны

Наука заинтересовалась тайнами Луны в начале двадцатых годов 20-го, когда отдельные ученые попытались передать на Луну радиосигналы и получили, согласно их …

Чудовища мира

Несси не одинока в этом мире. Сообщения об озерных чудовищах поступали с берегов более чем трехсот озер мира – от …

Сокровища Мадагаскара

Клады, которые разыскиваются по всему миру, условно классифицируются не только по их стоимости, но и по вероятности их обнаружения. …

Астероид Фаэтон

Стало уже привычным, что ежегодно, в середине декабря, в небе начинается звёздное шоу. Это орбита Земли пересекается с орбитой мощного метеорного …

Формы НЛО

Из всех четырех типов НЛО следует выделить ряд наиболее характерных форм. Среди них выделяют основные  и более редкие разновидности. …

Источник: http://www.objectiv-x.ru/missiya-na-mars/

Экспедиции на Марс. Первая экспедиция на Марс

Путешествие на Марс

Космос всегда манил человечество, люди стремились покорить звездные вершины и узнать, что таит небесная бездна. Были первые шаги на Луне, которые провозгласили о великом прогрессе всего мира. Каждая страна стремится совершить особенно значимое открытие, которое обязательно запечалится в истории.

Однако уровень научных достижений и современное техническое оснащение не позволяют покорить далекие и загадочные небесные тела. Сколько раз в теории проводились экспедиции на Марс, осуществление которых на практике в настоящее время является делом весьма затруднительным. Но ученые считают, что в ближайшее десятилетие нога человека ступит на красную планету.

И кто знает, какие сюрпризы ожидают нас там. Надежда на наличие внеземной жизни будоражит многие умы.

Пилотируемая экспедиция на Марс когда-нибудь обязательно состоится. И сегодня даже известны примерные сроки, установленные учеными.

Перспектива полета

Сегодня экспедиция на Марс планируется на 2017 год, но неизвестно, осуществится это или нет. Эта дата обуславливается тем, что именно в это время орбита Земли будет максимально приближена к орбите Марса. Полет займет два или даже два с половиной года. Корабль будет иметь массу около 500 тонн, именно такой объем требуется, чтобы космонавты чувствовали себя по минимуму комфортно.

Основными создателями программы «Миссия на Марс» являются США и Россия. Именно эти державы совершили значительные открытия в области покорения космического пространства. Концепция развития охватывает деятельность до 2040 года.

Всем заинтересованным лицам хотелось бы отправить первых астронавтов на дальнюю планету в 2017, но в действительности эти планы трудно осуществить. Очень сложно создать единый огромный летательный аппарат, поэтому решено работать комплексами.

Они будут доставляться ракетами-носителями частями к орбите планеты. При этом рассчитывается создать полностью автоматизированный процесс, чтобы минимизировать затраты энергии космонавтов.

Так постепенно создастся необходимая инфраструктура в космосе.

Уже около полувека планируется пилотируемая экспедиция. «Марс» — потерянная станция СССР еще в 1988 году, которая впервые передала на землю фотографии поверхности красного грунта и одного из спутников планеты. С тех пор разные страны запускали межпланетарные станции для изучения Марса.

Проблемы с марсианской экспедицией

Экспедиция на Марс займет продолжительное время. На сегодняшний день у человечества есть опыт длительного пребывания в космосе. Валерий Поляков – врач, который провел на орбите Земли год и шесть месяцев.

При правильных расчетах этого времени может быть достаточно для достижения Марса. Весьма вероятно, что оно может увеличиться еще примерно на полгода.

Большая проблема и в том, что немедленно после приземления на стороннюю планету астронавтам необходимо будет приступать к разведывательным работам. У них не будет возможности для адаптации и привыкания.

Для полета на Марс требуются совершенно новые технологии. Необходимо соблюдение ряда немаловажных условий. Только в этом случае максимально увеличивается вероятность того, что первая экспедиция на Марс все-таки будет успешно проведена. Необходимо учитывать ряд факторов при разработке проекта по покорению марсианского пространства.

Один из самых основных — это жизнеобеспечение экипажа. Оно будет осуществлено в том случае, если создать замкнутый цикл. На орбиту необходимые резервы воды и еды подаются с поддержкой особых кораблей. В случае с Марсом пассажирам космического корабля нужно будет надеяться только на личные силы.

Ученые создают методы регенерации воды и получения кислорода с помощью метода электролиза.

Другим немаловажным фактором является излучение. Это серьезная проблема для человека. Различные исследования способны дать ответы на вопросы, связанные с влиянием электромагнитной энергии на организм в целом.

Такое воздействие, вероятно, приведет к катаракте, изменению генетического состава клеток и быстрому росту раковых клеток. Разработанные медицинские препараты не могут полностью оградить людей от вредных последствий радиационного излучения.

Следовательно, нужно продумать создание некого убежища.

Невесомость

Невесомость — тоже важная проблема. Отсутствие гравитации приводит к изменениям в организме. Особенно проблематично бороться с возникающей иллюзией, которая приводит к появлению неправильного восприятия расстояния. Происходит и серьезная гормональная перестройка, чреватая неприятными последствиями.

Проблема еще в том, что идет сильная потеря кальция. Разрушается костная ткань и провоцируется мышечная атрофия. Врачи очень озабочены всеми этими неблагоприятными влияниями невесомости.

Обычно после возврата на Землю команда космического экипажа занимается активным восстановлением истощенных запасов минеральных веществ в организме. Уходит на это около года и даже больше. Для снижения неблагоприятного воздействия отсутствия гравитации разработаны специальные короткорадиусные центрифуги.

Опытные работы с ними ведутся и сегодня, поскольку ученым трудно определиться, сколько такая центрифуга должна работать для создания благоприятных условий для космонавтов.

Все это сложно не только с научной и технической точки зрения, но и стоит невероятно дорого.

Медицинские проблемы

Медицина требует особого внимания. Нужно создать такие условия, чтобы при необходимости во время осуществления экспедиции на Марс можно было провести несложную хирургическую операцию.

Существует высокая вероятность того, что на красной планете живет неизвестный вирус или микроб, который может уничтожить весь экипаж за считаные часы. На борту обязательно должны присутствовать медики нескольких специализаций. Очень хорошие терапевты, психологи и хирурги.

Необходимо будет периодически брать анализы у членов экипажа, контролировать состояние всего организма. Этот момент требует наличия на борту необходимого медицинского оборудования.

Сбои ощущения суток приведут к неправильному обмену веществ и появлению бессонницы. Это необходимо будет максимально контролировать и устранять приемом специальных препаратов. Работа ежедневно будет вестись в очень сложных и экстремальных технологических условиях. Мимолетная слабость неминуемо приведет к серьезным ошибкам.

Психологические нагрузки

Психологическая нагрузка на весь экипаж корабля будет колоссальной. Вероятность того, что для астронавтов полет на Марс может стать последней экспедицией, неминуемо приведет к возникновению страхов, подавленности, чувства безнадежности и депрессивных состояний.

И это еще не все. Под негативным психологическим прессом во время экспедиции на Марс люди неизбежно начнут вступать в конфликтные ситуации, которые могут спровоцировать непоправимые последствия. Поэтому отбор на шаттлы всегда ведется очень и очень тщательно.

Будущие космонавты проходят очень много психологических тестов, выявляющих их слабые и сильные стороны. Важно создать на корабле иллюзию привычного мира. Например, продумать смену года, наличие растительности и даже имитацию птиц.

Это облегчит пребывание на чужой планете и смягчит стрессовые ситуации.

Вопрос номер один: «Кто полетит на далекую планету?» Космическое сообщество здраво понимает, что такой рывок должен производить экипаж международного назначения. Нельзя всю ответственность возложить на одну страну.

Чтобы не случился провал экспедиции на Марс, необходимо продумать каждый технический и психологический момент.

В состав экипажа должны входить настоящие специалисты во многих областях, которые окажут необходимую помощь в экстренных ситуациях и смогут легко адаптироваться в новой обстановке.

Марс – это далекая мечта многих космонавтов. Но не каждый стремится выдвинуть свою кандидатуру на этот полет. Потому что такое путешествие очень опасно, таит множество загадок и может стать последним.

Хотя есть и отчаянные смельчаки, которые жаждут, чтобы их имена попали в заветные списки участников программы «Экспедиция на Марс». Добровольцы уже подают заявки. Их не останавливают даже мрачные прогнозы. Ученые открыто предупреждают, что для астронавтов это — вполне возможно — последняя экспедиция.

На Марс современные технологии смогут доставить космический корабль, но вот удастся ли стартовать с планеты — неизвестно.

Мужской шовинизм

Все ученые единодушны в том мнении, что женщин необходимо отстранить от первой экспедиции. В пользу этого приводятся такие доводы:

  • женский организм недостаточно хорошо изучен в зоне космоса, неизвестно, как в условиях длительной невесомости поведет себя его сложная гормональная система,
  • физически дама менее вынослива, чем мужчина,
  • многочисленные тесты и научные исследования подтверждают, что психология женщины от природы менее приспособлена к экстремальным ситуациям, они больше подвержены депрессии в состоянии безнадежности.

Зачем вообще лететь на эту планету?

Все ученые в один голос заявляют, что эта планета очень похожа на нашу Землю. Считается, что когда-то по ее поверхности протекали такие же реки и росли растения с деревьями.

Чтобы установить причины, по которым жизнь на Марсе оборвалась, необходимо проводить исследовательские мероприятия. Это сложные изучения почвы и воздуха. Марсоходы уже много раз брали образцы, и эти данные подробным образом изучались.

Однако материала очень мало, потому общую картину составить не удалось. Было лишь установлено, что на Красной планете при некоторых условиях можно жить.

Считается, если существует возможность организации колонии на Марсе, то этим необходимо воспользоваться. Жить на нашей плане потенциально рискованно. Например, при вхождении в атмосферу Земли огромного метеорита произойдет полное уничтожение всей жизни. Но при освоении марсианского пространства можно надеяться на спасение части человеческой расы.

В современных условиях перенаселения нашей планеты освоение Марса поможет преодолеть демографический кризис.

Многим политическим лидерам интересно, что таят недра Красной планеты. Ведь природные ископаемые заканчиваются, а значит, новые источники были бы весьма кстати.

Изучение звезд, которые дальше от Земли, но ближе к Марсу, желание заглянуть дальше в таинственные глубины космоса — еще одна из причин стремления покорить Красную планету.

В перспективе Марс можно будет использовать как полигон для экспериментов (например, атомных взрывов), которые очень опасны для Земли.

Схожесть и отличия голубой и красной планет

Марс во многом похож на Землю. Например, его сутки всего на 40 минут длиннее, чем земные.

На Марсе тоже меняются времена года, здесь есть похожая на нашу атмосфера, которая защищает планету от космической и солнечной радиации. Исследования НАСА подтвердили, что на Марсе есть вода.

Марсианский грунт по своим параметрам схож с земным. На Марсе есть места, ландшафт и природные условия которых схожи с земными.

Естественно, что отличий между планетами намного больше, и они несравнимо более существенны. Краткий перчень отличий — в 2 раза меньше сила тяжести, низкая температура воздуха, недостаточность солнечной энергии, низкое атмосферное давление и слабое магнитное поле, высокий уровень радиации — свидетельствует о том, что привычная для землян жизнь на Марсе пока невозможна.

Источник: http://fb.ru/article/166568/ekspeditsii-na-mars-pervaya-ekspeditsiya-na-mars

Путешествие на Марс: что может случиться с космонавтом на пути к планете и на ее поверхности

Путешествие на Марс
Путешествие на Марс

Новый президент США Дональд Трамп, вопреки ожиданиям, не урезал бюджет НАСА. В целом, он оставил все, как есть, подписав бумагу о выделении средств на запланированные специалистами агентства проекты. Один из таких проектов — полет людей к Марсу и высадка первых марсонавтов. Это должно случиться не позже 2033 года.

В то время, как одни ученые разрабатывают надежные пути доставки человека на Марс, другие изучают возможные опасности, которые подстерегают астронавтов и колонистов на пути к цели. Таких опасностей много как на пути к планете, так и на ее поверхности.

Последние исследования, проведенные специалистами Центра регенеративной медицины университета Уэйк-Форест показывают, что в числе прочих проблем астронавтов подстерегает угроза лейкемии и пониженного иммунитета.

Результаты более ранних исследований указывают на то, что марсонавтам станет угрожать еще и слабоумие с потерей памяти от ионизирующего излучения. С какими проблемами могут столкнуться потенциальные путешественники на Марса?

Например, полет может закончиться, толком не начавшись. Для путешествия на Марс нужна мощная ракета-носитель, аналогов которой нет. Ее разрабатывают практически с нуля. Несмотря на то, что ракету и каждый ее элемент подвергают многократным комплексным проверкам, неприятности все же случаются.

Из катастроф новейшей истории космонавтики стоит упомянуть взрыв ракеты-носителя Falcon 9 из-за непредвиденного повреждения стенки из композитного материала, отделявшего горючее от окислителя.

По словам Илона Маска, главы компании SpaceX, которая и разрабатывала эту ракету, авария была спровоцирована рядом совпадений, серий отказов материалов и оборудования, аналогов которым еще не было. Хорошо, что в этом случае пострадало лишь оборудование, людей на борту не было.

Еще более серьезными были аварии лунной ракеты СССР “Н-1“, все четыре испытания которой были неуспешными и сопровождались жертвами.

А что, если бы непредвиденные неполадки возникли на борту ракеты-носителя, отправляющейся в первый в истории человечества полет на Марс? Были бы жертвы, чрезвычайно дорогая ракета была бы уничтожена и, скорее всего, на освоении Марса в ближайшее время был бы поставлен жирный крест.

Полет к Марсу

Радиация

Хорошо, ракета взлетела, никаких проблем нет, люди направляются к Марсу. Путь к планете занимает около 9 месяцев в одну сторону, то есть это самый настоящий долговременный космический полет. А здесь человеку угрожает радиация.

Дело в том, что большая часть ионизирующего излучения не доходит до поверхности Земли из-за магнитного поля нашей планеты и ее атмосферы. Чем выше, тем больше плотность излучения.

Возможно, именно из-за радиации космонавт Валентин Лебедев, который провел на орбите Земли 221 день, потерял зрение.

https://www.youtube.com/watch?v=FG4VFEdh7R0

Специалисты сравнивают защиту, предоставляемую атмосферой от ионизирующего излучения, со сталью толщиной в 1 метр. То есть через такую защиту могут прорваться лишь частицы самой высокой энергии.

Что касается МКС или космического корабля, то здесь защита обусловлена лишь толщиной стенок корпуса, а это, в лучшем случае, несколько сантиметров.

По мнению специалистов НАСА, космическая радиация может привести и к развитию болезни Альцгеймера.

Некоторые специалисты считают, что женщинам на Марс лучше не лететь. «Поскольку женщины в общем живут дольше мужчин, согласно прогнозу NASA, у них выше шанс получить рак за свою жизнь, будучи подверженным такому же количеству излучения, что и мужчины.

Расчеты показали, что женщинам вообще не стоит лететь на Марс, поскольку кумулятивное воздействие излучения за весь срок полета превысит максимально допустимые 3% риск развития рака» — говорит Дорит Доновьел, замдиректора Национального института космических биомедицинских исследований (NSBRI).

Микрогравитация

На всем пути к Марсу человек будет находиться в условиях почти полного отсутствия гравитации минимум 9 месяцев. А это тоже проблемы для здоровья.

У людей на Земле организм приспособлен к обычной гравитации, и разные системы нашего тела борются с ней, стремясь доставить кровь и другие физиологические жидкости наверх.

Сразу после попадания на МКС (или ракету) эти системы продолжают действовать, так что даже внешность людей несколько меняется. Например, из-за внутричерепного давления несколько меняется форма глазных яблок.

Изменяется вкус и обоняние, ослабляются мышцы организма, включая мышцы сердца. Сильно усложняется работа вестибулярного аппарата. У некоторых людей без силы притяжения полностью исчезает или значительно ослабляется вкус и обоняние. Без физических упражнений человек теряет около 20% мышечной массы всего за пару недель.

Специалисты отмечают и проявление такого эффекта, как синдром космической адаптации. У некоторых людей при микрогравитации теряется аппетит, появляется мигрень, головокружение. Собственно, речь идет о морской болезни, которую в этом случае лучше называть «космической».

Чем дольше человек пребывает в космосе, тем больше теряется костной ткани. Из-за отсутствия привычных нагрузок кости становятся более легкими и хрупкими. Каждый месяц теряется около 1,5% костной ткани.

Пока что неясно, насколько серьезна эта проблема и является ли она обратимой. Конечно, на МКС есть тренажеры, так что космонавты выполняют физические упражнения, стараясь не терять форму.

Но поместится ли такое оборудование в космическом корабле, который отправится на Марс?

Позвоночник тоже страдает — увеличивается расстояние между позвонками, и человек чувствует боль. Астронавты решали эту проблему, упираясь руками и ногами в стенки станции, таким образом, позвоночник сжимался и нескольких минут хватало, чтобы ослабить боль.

Психологические проблемы

Если несколько человек запереть в ограниченном пространстве на несколько месяцев, то обязательно возникнут проблемы. Нет, необязательно это будет выражаться в конфликтах, но психика человека в такие моменты страдает.

Некоторые люди могут чувствовать постоянную усталость, раздражительность, плохо спать. Из-на нарушения привычного суточного ритма, шума агрегатов и прочих факторов люди чувствуют себя не очень комфортно.

Некоторым приходится даже принимать снотворное.

Еще одна психологическая проблема — оторванность от внешнего мира. Связь с Землей будет, но сигнал с удалением от планеты начнет запаздывать. Кроме того, марсианские путешественники будут четко понимать, что в случае возникновения каких-либо проблем никто не придет к ним на помощь. Люди предоставлены самим себе, что, несомненно, сильно давит на психику.

Гигиена

На МКС люди не могут принимать ванны или мыться в душе. То же самое можно сказать и относительно космического корабля, который полетит на Марс.

Специальные салфетки и составы — вот, что ожидает космических путешественников на всем протяжении пути.

Приходится реже менять нижнее белье, а о стирке вообще придется забыть — грязную одежду, возможно, удастся постирать уже на Марсе. Но, скорее всего, ее просто утилизируют тем либо иным образом.

Прибытие на Марс

Спуск

Итак, марсонавты, которые пробыли в пути 9 месяцев, преодолели все проблемы и прибыли к Марсу. Возникает необходимость высадки на планету. Но здесь тоже не все так просто, как может показаться. Проблема, главным образом, состоит в спуске.

Дело в том, что атмосфера Марса примерно в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли. Соответственно, при спуске понадобится больше сопротивления, чтобы не врезаться в поверхность на всей скорости.

Тяжелые объекты набирают очень большую скорость, так что есть ограничения в массе, которую можно единоразово доставить на Марс.

Это, по мнению сотрудника НАСА Брета Дрейка, тонна (именно столько весит Curiosity). «То, как мы будем спускаться через атмосферу, остается важной задачей. С текущими методами посадки мы можем опустить на Марс только метрическую тонну. Этого недостаточно, чтобы основать колонию, для колонии нужно большее», — заявил Дрейк.

Разработчики Low-Density Supersonic Decelerator осматривают нижнюю часть системы

Он же говорит о том, что при условии необходимости основания колонии на Марсе за раз придется опустить от 20 до 30 тонн грузов. Сейчас НАСА и различные частные компании, прорабатывающие посадку на Марс, пытаются создать надежный способ опустить людей на поверхность планеты. Возможно, это будет дискообразный аппарат Low-Density Supersonic Decelerator.

Холод и голод

Если все получилось со спуском, то стоит помнить, что среднегодовая температура на Марсе составляет минус 62 градуса Цельсия. Температура от экватора понемногу снижается к полюсам. Днем на Марсе может быть жарко, а ночью — жутко холодно.

На МКС тоже существует проблема значительных перепадов температур. Так, МКС нагревается до 90 градусов Цельсия, будучи обращенной к Солнцу и охлаждается до -90 на противоположной своей стороне.

Ученые и инженеры нашли выход из этой сложной ситуации, добившись создания специализированных систем управления температурой.

Но проблема в том, что такие системы рассчитаны на работу в вакууме. Что касается Марса, то ученые еще думают над тем, как обеспечить комфортное существование марсонавтам или колонистам.

«Нам нужно решение, которое обеспечит лучшую изоляцию в холодных условиях и другой способ отвода тепла в горячих условиях. Скафандр в вакууме похож на термос, но скафандр на Марсе будет больше похоже на чашку кофе на кухонном столе — кофе в чашке остывает гораздо быстрее по сравнению с кофе в термосе» — заявил Дрейк.

Продукты питания для людей на Марсе — тоже проблема. Если речь идет о высадке с возвратом, то обойтись можно обычными для астронавтов продуктами питания сухой заморозки.

Если же мы говорим о колонистах, то здесь придется еще и выращивать еду. Как? Пока до конца не ясно, специалисты еще работают над этим вопросом.

Некоторые ученые считают, что грунт Марса с добавлением некоторых веществ можно сделать пригодным для выращивания сельскохозяйственных культур.

Во втором случае придется следить за концентрацией кислорода, выделяемого растениями, в атмосфере помещения, где живут колонисты. Слишком много кислорода — это вероятность спонтанных взрывов или даже отправления экипажа.

И снова радиация

Специалисты с кафедры радиационной онкологии Калифорнийского университета провели исследования для проверки того, как ионизированное излучение будет действовать на космонавтов на Марсе.

Как оказалось, через 12-24 недель после облучения слабыми дозами ионизирующего излучения (5 или 30 доз 48Ti или 16O) у подопытных животных сохраняются признаки когнитивной дисфункции.

Проблема связана с изменением дендридной структуры, изменением уровня протеина в синапсах и воспалением нервной ткани. Проблема выявлена у животных; возможно, схожая проблема проявится у человека.

Есть риск того, что из-за снижения когнитивных функций у человека под воздействием ионизирующего излучения люди просто могут не справиться с управлением доверенных им систем, не выполнив научные и инженерные задачи или вообще забыв о том, что нужно делать.

Еще одно проявление воздействия радиации — это довольно высокая вероятность появления у людей лейкемии и снижения иммунитета. Причина — все та же радиация. Проблему выявили ученые Центра регенеративной медицины университета Уэйк-Форест.

Они трансплантировали человеческие стволовые клетки в организм мышей и подвергли животных воздействию слабого ионизирующего излучения. Речь идет об особом типе клеток, которые называются гемацитобласты. Эти клетки дают начало всем остальным клеткам крови.

Гемопоэтические стволовые клетки находятся в красном костном мозгу, который, в свою очередь, располагаются внутри полостей большинства костей.

В этом исследовании изучались гемацитобласты здоровых взрослых людей 30-55 лет. Как оказалось, под воздействием радиации способность этих клеток производить любые виды кровяных клеток снизилась на 60-80%. Кроме того, радиация привела к мутациям в генах, которые принимают участие в кроветворном процессе, что привело к снижению способности гемацитобластов производить зрелые клетки крови.

Следующим шагом была проверка работы клеток, подвергнувшихся воздействию радиации. Как оказалось, при трансплантации их мышам последние начали заболевать лейкемией. Ученые считают, что это может служить доказательством того, что космическая радиация может стать причиной появления лейкемии у людей.

В совокупности с уже упомянутым выше снижением иммунитета при долгосрочном пребывании человека в условиях микрогравитации окажет негативное влияние на успешный исход экспедиции на Марс любого типа — хоть временную высадку космонавтов, хоть прибытие на планету колонистов.

И ведь не следует еще забывать, что в первом случае людям придется еще и возвращаться на Землю, что приведет к повторному влиянию радиации, микрогравитации и других проблем, описанных ранее. Плюс ко всему, специалистам нужно найти надежный способ взлета с поверхности Марса для возвращения на Землю.

[attention type=yellow]
Как бы там ни было, специалисты не теряют надежды на разработку надежных мер безопасности, которые смогут защитить людей от одних опасностей и снизить негативное влияние других.
[/attention]

В том, что ученые и инженеры верят в успешный исход путешествия может говорить и запланированный НАСА пилотируемый полет на Марс к 2033 году и планы Илона Маска на аналогичный полет и создание на соседней планете колонии.

Источник: https://se7en.ws/puteshestvie-na-mars-chto-mozhet-sluchitsya-s-kosmonavtom-na-puti-k-planete-i-na-ee-poverkhnosti/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.