Первый космический корабль с человеком на борту был запущен ещё в 1961 году. Вскоре появилось множество оптимистических прогнозов на тему освоения космоса — не только фантасты, но и учёные были уверены в том, что постоянные базы на других планетах появятся в ближайшие 20-30 лет. Однако ничего подобного мы не видим. Солнечную систему изучают лишь немногочисленные автоматические станции. Можно ли ожидать, что в ближайшем будущем ситуация всё же изменится и каковы на самом деле перспективы колонизации других планет?
Что же мешает человечеству прямо сейчас колонизировать другие планеты?
Во-первых, это особенности технологии. Со времени запуска корабля «Восток» принципиально технологии космических полётов не изменились. В основе современных ракет, как и на заре космической эры, лежат химические реакции сгорания топлива (например, керосина в кислороде). Они дают довольно слабый реактивный импульс в расчёте на единицу массы, поэтому, чтобы преодолеть земное тяготение, нужно очень много топлива. Самые современные ракеты способны вывести в космос груз всего в несколько процентов от массы самой ракеты. Например, во время полёта к Луне использовалась ракета «Сатурн-5». Полная масса ракеты составляла 2965 тонн, а космический корабль с посадочным модулем, который летел к Луне, весил всего 65 тонн, т. е. около 2% от стартовой массы ракеты. А каждый запуск этой огромной ракеты, способной обеспечить лишь кратковременную высадку 2 человек на Луну, обходился более, чем в 1 млрд. долларов!
Космический корабль и лунный модуль занимали лишь малую часть места в самом носу ракеты
Не удивительно, что уже через три года США закрыли программу лунных полётов, ограничившись шестью экспедициями.
Итак, космические запуски до сих пор — крайне дорогое и трудозатратное мероприятие, требующее постройки больших ракет. И если запуск небольшой автоматической станции или марсохода обходится не так уж и дорого, то запуск большого корабля, куда войдут системы жизнеобеспечения, запасы воды, питания и кислорода, топливо на обратный путь до Земли и т. д. потребует просто фантастических затрат. Принципиально изменить ситуацию может только разработка новых типов двигателей для космических кораблей (например, ядерных), но они существуют на данный момент лишь в виде проектов.
Вторая причина — довольно большие риски и опасности для людей. Космические корабли и ракеты всё ещё не отличаются очень высокой надёжностью, и риск аварии довольно велик. Оказать же помощь экипажу, если корабль будет находиться в миллионах километров от Земли, будет невозможно. Во время экспедиции «Аполлона-13» вышла из строя система жизнеобеспечения корабля. Экипаж чудом выжил, пересидев 4х-дневный полёт в маленьком лунном модуле в тяжелейших условиях. А учитывая, что нештатные ситуации и аварии — не редкость и для межпланетных автоматических станций, стоит ли рисковать, отправляя людей в длительный далёкий полёт?
Но и в том случае, если аварии получится избежать, экипаж корабля во время космического полёта подвергнется довольно сильному воздействию радиации. На поверхности Земли мы защищены от солнечной и космической радиации атмосферой и магнитным полем нашей планеты, но в космосе подобной защиты нет, так что при длительном полёте космонавты получат огромную дозу облучения, что совсем не полезно для здоровья.
Наконец, третья причина — условия на других планетах неблагоприятны, и там на данный момент нет ничего особенно интересного или ценного. Даже если рассматривать самый перспективный вариант для колонизации — Марс, человеку там будет совсем не комфортно. На поверхности Марса человек сможет находиться только в скафандре, да и то небольшое время, из-за того же губительного воздействия радиации. А базу для защиты от радиации, вероятно, придётся сделать подземной. А что интересного в том, чтобы, прилетев на другую планету, сидеть большую часть времени в бункере? В общем, на других планетах не найдено ни жизни, ни каких-то полезных ископаемых, которые нельзя было бы быстрее и дешевле добыть на Земле, а с задачей исследования унылых безжизненных пространств вполне может справиться и автоматика.
Отдалённые перспективы
Но что, если попробовать заглянуть в будущее на несколько сотен или даже тысяч лет? За это время технологии, вероятно, разовьются настолько, что полёты в пределах Солнечной системы станут вполне обычными. Человечество сможет себе позволить перевозить большие грузы и людей к Марсу или ещё более далёким планетам, корректировать движение астероидов и комет и даже заняться терраформингом. Где в этом случае могут появиться колонии?
1) Луна.
Вне всяких сомнений именно Луна станет первым объектом для освоения. Луна безжизненна, не имеет атмосферы и обладает довольно слабой гравитацией. Но она близко, и это самое главное. На Луне в небольшом количестве можно найти воду, а также другие полезные ископаемые, которые пригодятся для строительства базы и какого-то производства.
Правда с терраформированием Луны возникнут проблемы — её гравитация слишком слаба, чтобы удерживать атмосферу типа земной дольше нескольких десятков тысяч лет. Однако можно будет построить на Луне города под прочными прозрачными куполами.
2) Марс
Марс — наиболее близкая по климатическим условиям к Земле планета, кроме того, лететь к Марсу тоже не очень долго. На Марсе много воды и полезных ископаемых. Хотя эта планета дальше от Солнца, солнечного света и тепла там ещё достаточно много. Поэтому Марс можно считать подходящим для колонизации, а в перспективе и для терраформирования.
Полноразмерный симулятор марсианской базы (Китай)
Главное, что нужно, чтобы Марс стал более пригодным для обитания — сделать атмосферу более плотной. Как это сделать? Есть разные варианты, например, построить специальные заводы по производству газа на Марсе или растопить полярные шапки (частично состоящие из углекислого газа) при помощи ядерных взрывов, направленного падения астероидов или гигантских зеркал, размещённых в космосе. Правда углекислого газа в марсианских ледниках слишком мало, чтобы увеличить объём атмосферы, но в будущем человечество сможет доставить недостающий газ на Марс откуда-то ещё, например, из комет и астероидов, которых много на окраинах Солнечной системы. Плотная атмосфера создаст парниковый эффект, в результате на планете установится вполне комфортный тёплый климат. Также атмосфера защитит поверхность от радиации.
3) Венера
Хотя Венера по своим размерам и массе, а также по расстоянию от Солнца больше всего похожа на Землю, жить на её поверхности совершенно невозможно. Давление там в 100 раз больше земного, а температура выше на 400 градусов! Советские станции, севшие на Венеру, смогли проработать немногим больше часа — электроника нагрелась и вышла из строя. Но для колонизации Венеры всё же есть варианты. База может находиться не на поверхности, а парить в атмосфере. На высоте около 50 км. плотность венерианской атмосферы сравнима с земной, а температура около 75 °C. База в таких условиях вполне может функционировать.
Проект обитаемого дирижабля для Венеры (НАСА)
Но вот с терраформированием Венеры будут большие проблемы. Мало того, что надо куда-то деть очень плотную атмосферу, что само по себе является очень сложной задачей, Венера очень медленно вращается вокруг своей оси. Сутки на Венере продолжаются 243 земных дня, что при замене атмосферы на земную сделает крайне проблематичным поддержание стабильных температурных и климатических условий на поверхности.
4) Большие спутники планет-гигантов
У Юпитера есть 4 больших спутника, размеры которых сравнимы с Луной, и по одному — у Сатурна и Нептуна. Конечно, спутники Юпитера (не говоря о прочих) получают уже существенно меньше солнечного света, чем Земля, и там довольно холодно. Тем не менее, при достаточных усилиях там можно создать крупные колонии, а некоторые спутники даже попробовать терраформировать. Наиболее подходящими для этого являются, вероятно, спутники Юпитера Ганнимед и Каллисто (на Ио и Европе очень высок уровень радиации). При этом поверхностные слои этих спутников состоят в основном из водного льда, а вот тяжёлые элементы (такие, как железо) спрятаны глубоко в недрах. По этой причине превратить их в похожие на Землю планеты не получится. Можно попробовать создать на этих спутниках плотную атмосферу и парниковый эффект, но в этом случае лёд растает, а вся поверхность окажется покрыта очень глубоким океаном. Люди же смогут жить в плавучих базах на поверхности этого океана.
5) Прочие варианты
Прочие объекты Солнечной системы плохо подходят для колонизации. На Меркурии слишком жарко, он очень медленно вращается вокруг своей оси, а атмосфера практически отсутствует. Более-менее реальным выглядит лишь создание базы в небольшой зоне вблизи полюсов. Другие же варианты- планеты-гиганты или астероиды ещё хуже. Слишком маленькая сила тяжести на астероидах будет создавать массу проблем, а также вредить здоровью, а слишком большую на планетах-гигантах (особенно Юпитере) перенести будет ещё тяжелее. Кроме того, отсутствие твёрдой поверхности на планетах-гигантах будет означать необходимость создания баз, плавающих в атмосфере, но технически это куда сложнее, чем на Венере (т. к. дирижабль на Венере можно наполнить более лёгким водородом или гелием, а атмосфера планет-гигантов и так состоит в основном из водорода и гелия).
