Mokslo ir technologijų pasaulis

„Mirtingumo rizika bus didelė“, - apibūdindamas ambicingą „SpaceX“ planą įkurti žmonių koloniją Marse, pripažino Muskas. – „Jokiu būdu negalima to išvengti“.

Panašiai kaip ankstyvosios kelionės į Pietų ašigalį ar skrydžiai į Mėnulį buvo nepaprastai pavojingi, pirmieji būsimi Marso tyrinėtojai susidurs su didžiule rizika.

Tai nereiškia, kad neturėtume bandyti. Yra tiek daug svarių priežasčių išsiųsti žmones į Marsą. Tačiau naujų pasaulių užkariavimas ir atšiaurios aplinkos tyrimas turi savo kainą.

Taigi, dėl ko kelionė į Marsą tokia pavojinga? Chrisas McKay, NASA Ameso tyrimų centro vyresnysis mokslininkas, dalyvaujantis planuojant būsimas Marso misijas, apžvelgė kai kuriuos pavojus. Kai kurie, kaip sprogstančios raketos, kelia šiurpą; kiti, pavyzdžiui, radiacijos poveikis, gali pasirodyti labiau toleruotini.

Bet visada yra didelė tikimybė, kad sudėtingoje misijoje gali įvykti kažkas baisaus ir nenumatyto. „Vykimas į Marsą yra didelis iššūkis. Tai taip pat yra didelė rizika", - sako McKay. „Mes visada stengsimės užtikrinti tobulą saugumą. Tačiau visi suprantame, kad kad gali būti žuvusiųjų".

1. Raketa gali sprogti prieš palikdama Žemę

Musko planas nuvykti į Marsą yra susijęs su milžiniško kosminio laivo gabenimu ant didžiausios raketos, kurią žmonija kada nors pastatė.

Kadangi bet koks raketos paleidimas iš esmės apima ilgą, kontroliuojamą sprogimą, jis savaime yra pavojingas – nesvarbu, kiek saugos bandymų atlikta iš anksto.

Jei įvyks kas nors negerai, raketa taps nebekontroliuojama, žmonės, pririšti prie to didelio degalų konteinerio, neturi šansų išgyventi.

Kalbant apie kontekstą, NASA „Shuttle“ programa nuo 1981 m. iki 2011 m. skraidino 833 žmones. Iš jų 14 žuvo per sprogimus dėl dviejų didelio atgarsio sulaukusių avarijų („Challenger“ (1986 m.) ir „Columbia“ (2003 m.), todėl mirčių rodiklis siekė 1,6 proc.

Tai daug pavojingiau nei vairuoti ir šiek tiek rizikingiau nei kopti į Everesto kalną. („Apollo“ programos, skirtos pasiekti Mėnulį, mirtingumas buvo dar didesnis - 9 proc.).

Bet, žinoma, „SpaceX“ norėdama pasiekti Marsą naudotų naujesnes, sudėtingesnes ir dar neišbandytas raketas. Taigi sunku pasakyti, kokia būtų tikra mirties tikimybė. Galbūt daug didesnė!

Atkreipkite dėmesį, kad pora „SpaceX“ mažesnių raketų „Falcon 9“ sprogo ant paleidimo platformos arba sprogo skrydžio metu. Inžinieriai ir raketų mokslininkai gali raketas patobulinti, tačiau mažai tikėtina, kad mirties rizika bus lygi nuliui.

2. Didžiulis kosminės radiacijos poveikis

Visos kelionės į Marsą metu ir atgal astronautai greičiausiai patirs daug didesnę radiacijos apšvitą nei Žemėje.

Kosminė erdvė nėra tuščia; joje pilna Saulės ir kitų žvaigždžių išspinduliuotos didelės energijos dalelių. Čia, Žemėje, mus saugo mūsų planetos magnetinis laukas, kuris jas sulaiko. Bet kai mūsų Marso keliautojai paliks Žemę, jų nesaugos magnetinis laukas.

Daugeliu atvejų tai yra vidutinio dydžio problema. Kai NASA nusiuntė į Marsą „Curiosity Rover“, ji nustatė, kad vien kelionė į vieną pusę neapsaugotiems astronautams gali sukelti papildomą 0,3 siverto spinduliuotę, prilygstančią 24 kompiuterinės tomografijos (CAT) nuskaitymams. Tai 15 kartų viršija metinę atominių elektrinių darbuotojų radiacijos ribą, tačiau nėra mirtina. (Kalbant apie kontekstą, vienas sivertas susijęs su 5,5 proc. padidėjusia vėžio rizika. Aštuoni sivertai gali nužudyti.)

Labiau nerimą kelia tai, kas nutinka, jei Saulės audros metu į kosminį laivą išspinduliuojamas didelis Saulės dalelių srautas. Tokiu atveju astronautai gali būti paveikti daug didesnių, galimai mirtinų dozių. Šios audros yra nenuspėjamos, nors turėdami tinkamą stebėjimo sistemą teoriškai galėtume iš anksto perspėti astronautus.

Taigi, bet kurioje kelionėje teks galvoti, kaip apsaugoti astronautus. Pavyzdžiui, astronautus gabenantis kosminis laivas gali laikyti vandenį ir kurą taip, kad jis galėtų būti naudojamas kaip barjeras dalelių srautui. „Vanduo yra puikus skydas“, - sako McKay.

Tuo tarpu radiacijos problema išlieka, kai astronautai patenka į Marsą. Kadangi planeta neturi ozono sluoksnio ir tik silpną magnetinį lauką, visi žmonės, esantys ant paviršiaus, būtų apgaubti ir kosminiais, ir Saulės spinduliais – kur kas didesnėmis dozėmis nei jie gautų Žemėje. („Curiosity“ užfiksavo, kad 500 dienų praleidimas Marse suteikia dar 0,3 siverto.)

Tikėtina, kad Marso tyrinėtojai turėtų praleisti nemažą dalį laiko uždarose patalpose, galbūt net po žeme, apsaugodami savo buveines Marso dirvožemio sluoksniais.

3. Raketa besileisdama gali sudužti ant Marso paviršiaus

Tarkime, raketa sėkmingai pakilo iš Žemės ir po šešių mėnesių priartėjo prie Raudosios planetos. Dabar ateina tikrai baisi dalis.

„Senoji klišė apie skraidymą lėktuvais tinka ir skrydžiams į kosmosą, - sako McKay, - tai ilgos nuobodulio atkarpos, kurias skiria kelios pavojingos akimirkos – tai pakilimas ir nusileidimas“.

Pagal Musko planą kosminis laivas artėtų prie Marso 100 000 km per valandą greičiu. Pasiekęs Marso atmosferą, laivas, norėdamas nusileisti planetos paviršiuje, naudotų „viršgarsinį retro variklį“ - t. y. daugybę vienu metu veikiančių mažų raketų.

Šis nusileidimo manevras gali būti kietas riešutėlis. Kadangi Marso atmosfera yra daug plonesnė nei Žemės, trintis yra mažesnė, kuri pristabdytų laivą (nors to vis tiek pakanka, kad laivas įkaistų iki 1700 laipsnių Celsijaus).

NASA buvo tikras iššūkis ant paviršiaus nuleisti net mažus zondus: sistema, naudojama norint sulėtinti greitį ir paskui parašiutu nuleisti „Curiosity“ ant Marso, buvo itin sudėtinga. O „Curiosity“ svėrė tik 1 toną. Muskas numato 450 tonų naudingąją apkrovą.

4. Maža Marso gravitacija gali pažeisti kaulus ir raumenis

„Tai yra dalykas, kurio niekada nematote jokiuose filmuose apie Marsą, - sako McKay, - tačiau mažesnis Marso traukos laipsnis gali būti vienas iš didžiausių rūpesčių“.

Mes žinome, kad žmogaus kaulai ir raumenys gali siaubingai atrofuotis esant nulinei gravitacijai – tai matyti iš Tarptautinės kosminės stoties eksperimentų.

TKS astronautai turi mankštintis dvi valandas per dieną, kad būtų išvengta raumenų praradimo, tačiau jų kaulai laikui bėgant vis tiek praranda kalcį ir neatsigauna, kol negrįžta į Žemę.

Mes nežinome, kaip seksis žmogaus kūnui Marse, kur gravitacija yra tik apie 0,38 Žemės stiprumo. Daugelis žmonių jau seniai manė, kad žmonės gali puikiai išgyventi Marso traukoje – tai bus kaip ir Žemėje. „Bet mes iš tikrųjų to nežinome“, - sako McKay. Gali pasirodyti, kad maža Marso gravitacija yra lygiai tokia pat žalinga žmogaus sveikatai, kaip ir nulinė gravitacija.

Jei taip yra, tai tikrai bloga žinia astronautams. Net ir mankštinantis, jų kaulai silpnės, todėl traumos negailestingoje aplinkoje bus kur kas labiau tikėtinos.

Maža Marso trauka taip pat gali paveikti kitas funkcijas, kurios yra būtinos kasdieniam darbui. Pavyzdžiui, NASA nustatė, kad rega gali paslaptingai pablogėti esant nulinei gravitacijai: astronauto Johno Phillipso, praleidusio TKS vos 6 mėnesius, tobula rega itin suprastėjo. Astronautams taip pat sunkiau miegoti esant nulinei gravitacijai, be to, daug kas iš jų kenčia nuo nemigos.

Kebliausia yra tai, kad mes tikrai nežinosime, ko tikėtis, kol iš tikrųjų neišsiųsime žmonių į Marsą. „Jei 0,38 gravitacija yra blogai, nelabai ką galime padaryti“, - pažymi McKay. - Tikėkimės, kad tai nėra blogai“.

Tęsinys kitame puslapyje:

5. Skafandro ar mokslinės bazės nesandarumas

Kiekvienas, planuojantis kelionę į Marsą, akivaizdžiai turės pasiruošti tam, kad nėra paruoštų maisto, vandens ir deguonies atsargų. Tai turėtų būti įveikiamos kliūtys. Žmonės galėtų išrasti mašinas, kurios suskaidytų Marso anglies dioksidą ir gautų deguonį. (NASA netrukus planuoja išbandyti šį procesą).

Tikrą pavojų kelia avarijos. Skafandras ar buveinė gali suplyšti ir prarasti orą. Marsas yra pripildytas dulkių ir purvo, kuris greičiausiai pateks visur – jei kuri nors iš jų užkimš svarbų įrenginį, gali kilti deguonies nuotėkis, dėl kurio žmonės gali mirti.

Savo ruožtu Muskas daug nesvarstė šių kasdienių gyvenimo palaikymo klausimų. Vis dėlto jis pasiūlė, kad mes vieną dieną galėtume aprūpinti energija Marso civilizaciją Saulės baterijomis ar geoterminiu būdu: „Jei Marse yra energijos, turėsite vandens, nes ten yra didžiulis ledo kiekis“.

Muskas taip pat užsiminė apie Marso teraformavimo galimybę, kad jis būtų tinkamas gyventi žmonėms – išleidžiant į atmosferą didžiulį kiekį anglies dioksido, kuris sušildytų planetą ir ištirpdytų vandens ledą.

Tačiau, kol kas tai yra tik tolima svajonė.

6. Toksinai Marso dirvožemyje

Filme „Marsietis“ galinga smėlio audra astronautą Marką Watney palieka įstrigusį Marse po to, kai stiprus vėjas išplėšė anteną ir sunaikino didžiąją dalį bazės. Ta scena buvo šiek tiek perdėta. Kadangi Marso atmosfera yra tokia plona, ​​100 km per valandą vėjai neturi tiek jėgos, kiek Žemėje.

Tačiau smėlis ir purvas Marse tikrai yra problema. Marsas periodiškai patiria didžiules smėlio audras, kurios pasklinda po visą planetą ir gali trukti kelias dienas ar savaites. Visos tos mažos dalelės, skraidančios aplinkui, gali padaryti skylutę jūsų skafandre. Arba, jos galėtų užkimšti durų sandariklius, sugadinti mašinas ar net uždengti Saulės baterijas.

Susirūpinimą kelia tai, kad Marso dirvožemis yra toksiškas. Jame yra labai didelė perchloratų koncentracija – tai druskos, galinčios rimtai pakenkti žmogaus skydliaukei. Auginti augalus tokiame dirvožemyje gali būti pavojinga. (Be to, neaišku, ar jame iš vis augtų žemiški augalai).

McKay taip pat iškėlė dar vieną susijusią riziką: dabar esame visiškai tikri, kad Marse nėra gyvybės (bent jau kol kas ji nėra aptikta), dirvožemyje nėra tykančių keistų mikroorganizmų. Bet mes nesame visiškai tikri.

Ir tas nerimas abipusis: 1967 m. Kosmoso sutartis draudžia „užteršti“ ateivių pasaulius mūsų žemiškais mikrobais.

7. Tarpusavio priešiški santykiai

Vienas iš didžiausių iššūkių, kurį NASA turės išspręsti ruošdamasi Marso misijai, yra stebėtinai žemiškas: įsitikinti, kad įgulos nariai nepradės nekęsti vieni kitų. Juk jie daugelį mėnesių bus kartu toli nuo savo gimtosios planetos, izoliuoti nuo draugų, intensyviai nuobodžiaujantys ir neturintys daug asmeninės erdvės.

Čia yra gerų ir blogų naujienų. Pirma, tyrinėtojai nustatė, kad tikrai yra žmonių, turinčių asmeninių savybių, tinkamų ilgoms kosminėms misijoms. 2007–2011 m. projekto „MARS-500“ metu Maskvoje, įvairaus ilgumo misijoms buvo įdarbintos šešių asmenų įgulos, kurios imitavo Marso misiją. Paskutinė 520 dienų trukmės misija praėjo sklandžiai. Jokių konfliktų. Visi draugiškai sutarė.

Bėda ta, kad mes nežinome, ar psichologai kiekvieną kartą gali patikimai atrinkti tinkamas asmenybes. Ir sėti chaosą nereikia daug. Bene žinomiausias toks pavyzdys yra 1994 m. „Biosferos II“ projektas, kurio metu septynių asmenų įgula galiausiai pasidalijo į kariaujančias grupes, ir misija turėjo būti baigta anksčiau laiko.

Tai ekstremalus pavyzdys, tačiau pabrėžia faktą, kad pirmajai Marso įgulai reikės susitvarkyti ir kontroliuoti savo jausmus. Nes šioje situacijoje drama tikrai gali būti gyvybės ar mirties klausimas.

Vis dėlto mažai tikėtina, kad šie faktai atbaidys kiekvieną savanorį. Žmonės yra smalsūs ir mėgsta tyrinėti naujus pasaulius; tai viena didžiausių mūsų savybių.

Kiekviena mirtis buvo siaubinga ir tragiška. Bet tai nestabdys mokslinių tyrimų.