Колонизация Марса

Цели проекта
Получить наглядное представление о колонизации Марса
Вопросы: «Колонизация- это наше будущее или настоящие наших детей?»
Гипотеза
Если по оценкам экспертов через восемь лет мы освоим Марс то после 2030-x годов население на земле уменьшиться
Проблемные вопросы
Какие строения нужны для колонизации Марса?
К какому году мы колонизируем Марс?

Характеристики Марса
Марс — четвёртая поудалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли. удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы ЗемОсобенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие лунных, а также вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных.ли. Марс — планета земной группы с разряженной атмосферой. У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос и имеют неправильную форму. На сегодняшний день, после Земли, Марс — самая подробно изученная планета Солнечной системы. Марс имеет период вращения и смену времён года, аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и суше земного.

Пригодность для освоения
Факторы, упрощающие колонизацию
Марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что очень близко к земным
на Марсе, как на Земле, есть смена времён года[4], хотя она и происходит почти в два раза дольше, поскольку марсианский год длится 687 дней
На Марсе имеется вода[9] в виде значительных и непосредственно доступных залежей водяного льда
Параметры марсианского грунта близки к земным, и на марсианской почве можно выращивать растения
Факторы, усложняющие колонизацию
Температура поверхности Марса гораздо ниже земной — в среднем −63 °C.
Атмосферное давление на Марсе составляет менее 1 % земного, что слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма[4]. К тому же состав атмосферы сильно отличается от земной: в ней 95,3 % углекислого газа
Радиационный фон на Марсе в 2,5 раза превышает радиационный фон на Международной космической станции
Марс не обладает магнитным полем, генерируемым по механизму, подобному земному

Перелёт на Марс
Mars One
«Mars One» — частный проект по сбору средств, руководимый Басом Лансдорпом, предполагавший полет на Марс с последующим основанием колонии на его поверхности и трансляцией всего происходящего по телевидению[. В 2022 г. (во время следующего сближения Земли с Марсом, происходящего раз в 15-17 лет) планировалось запустить пробную миссию, в 2024 г. — установить на орбите Красной планеты спутник связи, двумя годами спустя за этим должен был последовать марсоход, который выберет подходящее место для размещения марсианской колонии, а затем и шесть кораблей с грузами для снабжения этой последней. На 2031 г. был запланирован запуск и собственно экспедиции — первого экипажа из четырёх будущих колонистов, лишённых, однако, технической возможности вернуться обратно на Землю. В дальнейшем предполагался запуск аналогичных групп каждые два года, по крайней мере, ещё пять раз подряд. В 2019 году "Mars One" заявил о закрытии проекта.

Межпланетные перелёты
Межпланетная транспортная система - проект аэрокосмической частной компании SpaceX, предполагающий создание многоразового космического транспорта для доставки людей на Марс с целью создания там в будущем самоподдерживающейся колонии. Система предполагает, что мощная первая ступень будет выводить на орбиту Земли вторую — собственно космический аппарат, затем возвращаться за счет реактивного приземления; отдельно будет выполняться в несколько этапов заправка топливом с помощью другого специального многоразового корабля. В момент, когда Земля и Марс будут расположены наиболее выгодным образом, заправленный и загруженный межпланетный корабль по быстрой полуэллиптической траектории будет отправляться к Марсу, после чего последует полёт длительностью в среднем 115 дней. При достижении Марса корабль спустится через атмосферу и приземлится с помощью реактивных двигателей. Спустя некоторое время, когда планеты снова выровняются, после заполнения баков произведённым на Марсе топливом, корабль сможет стартовать к Земле используя только собственные двигатели, без ракеты-носителя, с полезным грузом и экипажем. Такие рейсы будут повторяться многократно по мере строительства колонии.

Терраформирование Марса
Основные задачи
Повышение давления атмосферы до уровня, при котором вода могла бы существовать в жидком виде.
Повышение температуры в экваториальной части планеты до +10° — +20°С.
Создание аналога озонового слоя для защиты от ультрафиолетового излучения.
Создание биосферы.
Создание полноценного магнитного поля планеты.
Концепт герметичной конструкции для культивирования колоний фотосинтезирующих цианобактерий и зелёных водорослей в марсианском грунте

Колония на Марсе — основание и последующее содержание
Первоочередные задачи
Производство энергии — может использоваться ядерная либо солнечная.
Построение укрытий. Жилые и рабочие помещения можно экранировать с помощью марсианского грунта, размещая их под поверхностью планеты, либо дополняя их специальными защитными покрытиями, например, керамическим, созданным из местного грунта с помощью технологии 3D-печати.
Добыча воды изо льда в приповерхностном слое и полярных шапок.
Синтез кислорода для дыхания, например, из углекислого газа в атмосфере и водного льда в грунте с использованием фотосинтезирующих растений или более перспективных технологий.
Производство продуктов питания, для чего необходимы удобрения и герметичные теплицы.
Производство топлива как для наземных транспортировок, так и полётов космических аппаратов на Землю. Это может быть, например, метан, синтезированный из добытых на Марсе углекислого газа и воды.
Организация связи как на Марсе, так и с Землей. Для общения с колониями может использоваться радиосвязь, которая имеет задержку 3—4 мин в каждом направлении во время максимального сближения планет (которое повторяется каждые 780 дней) и около 20 мин при максимальном удалении планет; см. Конфигурация (астрономия). Задержка сигналов от Марса к Земле и обратно обусловлена скоростью света. Возможно, более оптимальным решением является использование оптического канала, например, на базе технологии FSO. Однако использование электромагнитных волн (в том числе световых) не даёт возможности поддерживать связь с Землей напрямую (без спутника ретрансляции), когда планеты находятся в противоположных точках орбит относительно Солнца.

Основные сложности колонизации Марса
С целью исследования возможных проблем при перелёте на Марс и нахождении на планете проводились различные исследования: строились т. н. аналоговые станции, ставились эксперименты, моделирующие условия пилотируемой миссии на Марс. Можно выделить следующие основные проблемы, связанные с условиями пребывания на Марсе:
Высокий уровень космической радиации.
Сильные сезонные и суточные колебания температуры.
Метеоритная опасность.
Низкое атмосферное давление.
Пыль с высоким содержанием перхлоратов и гипса. Её частицы слишком малы, чтобы полностью изолироваться от них, а электростатические свойства (в результате трения) способны вывести из строя технику.
Марсианские песчаные бури, которые до сих пор до конца не изучены и которые пока не представляется возможным предсказывать с помощью метеорологического спутника.
Малый ресурс ключевых элементов, необходимых для жизни (таких как азот, углерод).