Зонды Ван Аллена и Марс обетованный
Главное отличие Земли от Марса — это магнитное поле, которое защищает нашу планету от космического излучения. Ученые теперь выяснили, как просто сделать защитный экран.
Главной и до сих пор неразрешимой проблемой было космическое излучение. Теперь НАСА обнаружило, что защитный экран от заряженных частиц мы можем создать.
«Множество экспериментов и наблюдений показали, что при правильных обстоятельствах сигналы радиосвязи на очень низких частотах могут фактически влиять на характеристики высокоэнергетической радиационной среды вокруг Земли», — объясняет Фил Эриксон, помощник директора обсерватории MIT Haystack в городе Уэстфорд, штат Массачусетс.
Речь идет именно о ОНЧ-радиоволнах, которые, в основном, используются при связи с подводными лодками, поскольку они проникают под воду. В то же время, они попадают в космос, где создают вокруг нашей планеты ОНЧ-пузырь.
Существование этого пузыря и его взаимодействие с высокоэнергетическими частицами показали нам зонды Ван Аллена. Им удалось обнаружить интересную связь. Внешний край ОНЧ–пузыря соответствует внутреннему краю внутреннего пояса Ван Аллена — невидимого слоя заряженных частиц, который на месте поддерживается магнитным полем Земли.
Зонды Ван Аллена (ранее известные как штормовые зонды радиационного пояса (RBSP)) будут изучать две экстремальные и динамические области космоса, известные как радиационные пояса Ван Аллена, которые окружают Землю. Названные в честь их первооткрывателя Джеймса Ван Аллена, эти два концентрических кольца в форме пончика заполнены высокоэнергетическими частицами, которые вращаются, подпрыгивают и дрейфуют через регион, иногда падая в атмосферу Земли, иногда вырываясь в космос. Радиационные пояса набухают и сжимаются с течением времени как часть гораздо большей системы космической погоды, управляемой энергией и материей, которые извергаются с поверхности Солнца и заполняют всю солнечную систему.
Космическая погода является источником полярных сияний, которые мерцают в ночном небе, но она также может нарушать работу спутников, вызывать сбои в электросети и нарушать связь GPS. Зонды Ван Аллена помогут ученым понять этот регион и лучше спроектировать космические корабли, которые могут выжить в суровых условиях космоса. В качестве второй миссии в программе НАСА «Жизнь со звездой» зонды Ван Аллена займут свое место в составе флота космических аппаратов, которые когда-нибудь могут помочь предсказать космическую погоду еще до того, как она повлияет на окрестности Земли.
В то время как более ранние миссии отправили некоторую информацию о радиационных поясах, зонды Ван Аллена первыми используют два космических корабля в тандеме. Поскольку они ускоряются через пояса со скоростью около 2000 миль в час, космический корабль, естественно, пройдет через изменяющиеся условия. Но один движущийся космический корабль не может определить, вызваны ли какие-либо изменения, которые он наблюдает, движущимися возмущениями, или космический корабль просто пролетел через две статические, но разные области. Однако два космических корабля с одинаковыми инструментами могут различать эти возможности.
Запущенные 30 августа 2012 года, два космических корабля Van Allen Probes работают в суровых условиях, которые они изучают. В то время, как другие спутники могут позволить себе роскошь отключить или защитить себя в разгар интенсивной космической погоды, зонды Ван Аллена должны продолжать собирать данные и, следовательно, быть построены так, чтобы выдерживать постоянную бомбардировку частиц и радиации, которые они будут испытывать в этой интенсивной области космоса.
Сейчас ученые готовят конкретные эксперименты. Они хотят запустить ОНЧ-передатчики в верхние слои атмосферы и проверить их взаимодействие с частицами, прошедшими через магнитный экран. Если они добьются успеха, исследования будут иметь практическое применение здесь, на Земле, и, возможно, когда-нибудь на Марсе.
Земля — это наша колыбель, но человек однажды должен покинуть свою колыбель. Сможем ли мы когда-нибудь превратить Марс в пригодную для жизни планету? Как нам это сделать?
Экспансия человечества в космос
Экспансия человечества в космос — это необходимость. Если мы не сделаем этот шаг в неизвестность, мы вымрем как вид. В более краткосрочной перспективе это истощение невозобновляемых ресурсов, с которым можно бороться, по крайней мере, теоретически. Однако через несколько миллиардов лет проблемы возникнут из-за нашего Солнца, и наша нынешняя планета окажется в его огненных объятиях. От Солнца останется лишь маленький и медленно остывающий белый карлик.
Экспансия человечества теперь совершенно очевидна. Первой остановкой должна стать красная планета Марс, второй — луна Юпитера Европа, под ледяной корой которой может находиться океан жидкой воды.
Все это, конечно, при условии, что мы не уничтожим себя первыми, к чему мы уже более чем близки.
На Марсе
В начале августа 2012 года на поверхность Марса приземлилась мобильная лаборатория Curiosity. Если вы посмотрите на захватывающие дух снимки с места посадки, то увидите горы на заднем плане, но в остальном просто красный и сухой пейзаж, изредка перемежающийся более или менее валунами. Именно так он выглядит и в других местах четвертой планеты Солнечной системы.
Что произойдет, если вы захотите пройтись по Марсу без скафандра? Вы поджаритесь в собственных телесных жидкостях за считанные секунды, хотя на поверхности довольно холодно. Марс — негостеприимный мир для людей по многим причинам:
Слабое магнитное поле, тонкая атмосфера — слабая защита от космических лучей.
Низкое давление — вода испаряется почти мгновенно
Нет кислорода — атмосфера Марса почти полностью состоит из углекислого газа, кислород является незначительным микроэлементом.
Отсутствие воды в жидком виде на поверхности
Холодно — средняя температура около -60, но опускается до -80°C.
Кстати, если интересно, какая сейчас погода на четвёртой по удалённости от Солнца и седьмой по размеру планеты Солнечной системы, вы можете узнать здесь http://cab.inta-csic.es/rems/marsweather.html.
Из положительных сторон, по крайней мере, то, что день на Марсе длится почти столько же, сколько на Земле, и на красной планете также меняются времена года.
Если бы мы хотели начать процесс терраформирования на Марсе (превращения Марса в Землю), это было бы очень долго. На первом этапе нам потребуется увеличить давление атмосферы, которое сейчас составляет около одного процента от земного. Существует несколько способов сделать это. Мы могли бы установить на орбите гигантские зеркала, чтобы согреть полярные шапки, содержащие замерзший углекислый газ и лед. Другая возможность — транспортировка углекислого газа с Венеры (медленная и дорогая по сегодняшним технологиям) или контролируемые столкновения с астероидами и кометами. Другой возможностью является создание на поверхности фабрик по производству парниковых газов, особенно углекислого газа.
Когда давление станет выше, нам нужно немного изменить состав атмосферы. Сначала нам нужно доставить азот на Марс. Опять же, этого можно достичь, например, путем контролируемых ударов астероидов или комет или сбивания марсианского спутника Фобоса, который находится на такой орбите, что через несколько миллионов лет все равно будет разорван на части приливными силами планеты.
Потом, когда получим атмосферу, состоящую из азота и углекислого газа, температура поверхности уже будет выше из-за парниковых газов. Мы сможем посадить на Марсе примитивные организмы, вырабатывающие кислород (например, лишайники).
Вода не должна быть проблемой. Во-первых, мы можем импортировать её в качестве вторичного материала от вышеупомянутых ударов астероидов и комет, но также она должна находиться под поверхностью и в больших количествах.
Проблемой будет низкое магнитное поле. Это может привести к тому, что весь процесс терраформирования постепенно снова рассыплется, как карточный домик. К сожалению, мы ничего не можем поделать с магнитным полем. Один из немногих вариантов — построить искусственную или «импортировать» естественную Луну. Возможно, сегодня у Марса даже есть две луны (Фобос и Деймос), но это всего лишь небольшие валуны, которых недостаточно, чтобы «встряхнуть» внутренности Марса и создать магнитное поле.
НАСА: пилотируемая миссия на Марс
Первоначально план состоял в том, чтобы отправить первых колонистов на Марс в 2023 году после ряда роботизированных миссий по доставке оборудования и среды обитания на поверхность. Однако тут же начали возникать вопросы. Кто будет строить это оборудование и откуда будет поступать финансирование для этой миссии, учитывая, что такое предприятие будет стоить миллиарды долларов?
В 2015 году НАСА выпустило планы по осуществлению двух невероятных знаковых миссий в ближайшем будущем: высадка людей на астероид к 2025 году и на Марс в 2030-х годах.
«Первые астронавты поднимутся на борт Orion в 2021 году для своего первого в истории полета с экипажем. Этот полет станет одним из многих рассчитанных шагов к цели исследования астероидов в 2025 году и, конечно же, к миссии на Марс в 2030 году».
И кажется, уважаемая НАСА немного поторопилась…
