Арктика как технологический полигон для колонизации космических тел

Современная Арктика – не только ведущий макрорегион по запасам минеральных ресурсов и разнообразию видов флоры и фауны, но и одна из последних наименее исследованных частей планеты. Низкие температуры, практическое отсутствие людей и человеческой деятельности, геофизические и геомагнитные особенности и множество иных факторов присущи именно территориям, близким к Северному Полюсу. Недаром говорят, что жизнь в Арктике это всё равно, что жизнь на Луне или на Марсе. И именно эти два небесных тела – спутник Земли и четвертная планета Солнечной системы наиболее часто упоминаются в сравнении с суровыми условиями Заполярья. На Земле есть места, в которых природные условия похожи на марсианские. Низкие температуры Арктики сравнимы с низкими температурами на Марсе, а на экваторе Марса в летние месяцы бывает до +20 °C, также как и в арктической тундре (1).

Даже полярные шапки на Марсе сравнивают с земными в Арктике и Антарктике.

В последнее десятилетие всё чаще учёные и активисты-общественники рассматривают Арктику как полигон для отработки и тестирования технических устройств, а также для изучения психофизиологических особенностей человека в условиях долговременной изоляции.

По мнению специалистов NASA первые поселенцы появятся на Луне или на Марсе уже в 2030 г., хотя противники такого рода колонизации считают, что исследования Марса с этической и экономической точки зрения лучше проводить с использованием роботов. Тем не менее, существует ряд программ и проектов по освоению тел Солнечной системы, имитирующих инопланетные условия в Арктике.

Направление освоения ближнего космоса актуальны не только для учёных, но и для российских властей. Вице-премьер Правительства РФ Дмитрий Рогозин накануне Дня космонавтики сообщил, что Россия должна решить три стратегические задачи: расширение присутствия на низких околоземных орбитах; освоение и последующая колонизация Луны; подготовка и начало освоения Марса и других объектов Солнечной системы (2).

В мае 2013 г. международная общественная организация Mars Society выступила с предложением о реализации арктической миссии для подготовки реализации пилотируемого человеком полёта к Марсу. Цель программы: адаптация команды «астронавтов» для условий жизни в низких температурах, изоляции и риска. Проект «Mars Arctic 365» (MA365) на канадском острове Devon будет базироваться на станции Flashline Mars Arctic Research Station, на которой с 2001 г. проводились эксперименты с долговременным проживанием людей. Президент Mars Society Роберт Зубрин сравнил свой проект с российским аналогом «Марс-500», когда группа людей была помещена в смоделированный на Земле космический корабль в Москве. По его мнению, Mars Society пошла «гораздо дальше», поскольку работа будет включать полевые исследования, похожие на те, что будут делать марсианские астронавты – исследования в области геологии, климатологии и микробиологии (3).

Рис. 1. Станция Flashline Mars Arctic Research Station
Источник: http://www.marssociety.org/

В Арктике экипаж будет выполнять научные исследования с громоздким оборудованием, в условиях холода, опасности и дискомфорта, а также изоляции, которые могут встретиться и быть реальным стрессом в работе миссии на Марсе. В 2013 г. начат сбор средств. Сама миссия состоится в 2014 г., общая стоимость проекта оценивается в 1,13 млн. долларов. Группе добровольцев предлагается провести год в суровых арктических условиях, которые, по мнению авторов идеи, являются самым близким земным аналогом марсианского климата (4).

В России есть свои разработки для полета на Марс, но чтобы они стали реальностью, необходимо решить ряд проблем, в том числе защититься от радиации и пыли. Это станет возможным за счёт создания космических кораблей и стационарных модулей нового типа. При самом оптимистичном сценарии полёт на Марс российского экипажа будет возможен через 30–50 лет, до этого момента необходима отработка ряда систем жизнеобеспечения, и арктические условия подходят для этого как никакие иные естественные на всей планете.

В сентябре 2013 г. на станции «Остров Самойловский» 25 специалистов из СО РАН, Арктического и Антарктического института и Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера (Германия) развернули масштабные исследования вечной мерзлоты, экологии и климата тундры. Станция оборудована системой автономного жизнеобеспечения, набором транспортных средств, современными средствами связи и прочим. На станции можно проводить эксперименты по моделированию жизни на Марсе в замкнутых биологических системах. Специалисты смогут использовать «Остров Самойловский» в качестве модели инопланетной станции. Большой интерес в этом направлении проявляют специалисты китайского космического агентства (5).

В России и ранее проводились эксперименты по имитации пилотируемого полёта на Марс, однако, в более мягких условиях, чем арктические. Одной из первых стала программа Ульяновского конструкторского бюро приборостроения НЭК (наземный экспериментальный комплекс) в институте медицинских проблем в 1969 году. 365 дней трое исследователей провели в полной изоляции от внешнего мира. В ноябре 2011 г. завершилась «экспедиция к Марсу» – эксперимент «Марс-500» по 520-суточной изоляции, имитирующей межпланетный пилотируемый полёт в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Основная цель «Марс-500» – изучение психофизиологических реакций человеческого организма на длительную изоляцию. Подобные опыты проводились в Москве, Красноярске и других городах.

В целом речь может идти не только об освоении Марса, Луны или крупных ближайших астероидов, но и о дальнейших перспективах на ближайшее столетие – о колонизации объектов дальнего космоса, в том числе экзопланет. Не исключено, что земляне найдут способ передвижения по необъятным космическим просторам. А сейчас как раз время, когда учёные могут «оживить» Арктику и проведением уникальных научных экспериментов. Для этого необходимо создание Арктического центра изучения космоса, который может претендовать на роль ведущего мирового института моделирования условий космических перелетов. В частности, центр мог бы консолидировать усилия в различных областях человеческой деятельности, связанной с освоением космических тел, в том числе с точки зрения развития комплексных технологий:

1. Конструирование автономных инновационных систем поселения, пригодных к использованию в космосе.
2. Постройка и тестирование жилых и инфраструктурных (бытовых, медицинских, производственных) модулей для возведения их на других космических телах.
3. Испытание существующих и разработка новых наноматериалов и иных конструкций для защиты от радиации и пыли, присущей иным планетам
4. Моделирование пребывания человека в замкнутом пространстве, проведение циклов психофизиологических и биологических опытов.
5. Возможности использования роботов и искусственного интеллекта в долгосрочном космическом полете и адаптация человека и роботов на космическом корабле.
6. Тестирование технических средств передвижения как автоматов, так и с экипажами, пригодных для использования на иных планетах, а также радиотехнических, метеорологических, добывающих и прочих устройств в условиях сверхнизких температур.
7. Отработка технологий длительного сна, анабиоза и иных форм состояний человеческого организма в условиях долговременных межпланетных перелетов.
8. Организация и проведение «Полярных космических Одиссей», в том числе на коммерческой основе в рамках экстремального арктического туризма и многие другие научные направления.

Таким образом, в будущем труднодоступные природные ресурсы Луны, Марса, астероидов, а позже и экзопланет могут стать достоянием всего человечества, а их освоение, добыча и распределение будут регулироваться глобальными соглашениями. Однако задел для такого технологического рывка необходимо создавать уже сегодня и это стратегическое направление научно-производственного развития страны. Только тогда мы сможем воплотить в реальность мечты К.Э. Циолковского о полётах по всей Вселенной с Земли как колыбели человечества.

Автор: Федотовских А.В. - канд. экон. наук, проф. РАЕ, член Арктической академии наук, председатель Комитета по науке и инновациям ТОР «Северные промышленники и предприниматели» РСПП, член Нанотехнологического общества России, эксперт Клуба авиастроителей России

Список литературы:

1. Колонизация Марса – создание поселений людей на планете Марс // Материал из Википедии – свободной энциклопедии.
2. Рогозин Д. Русский космос. Мы переходим от космического романтизма к земному прагматизму // Российская газета. – М., 2014. – 11 апреля.
3. Ховелл Э. Mars Society предлагает годовую арктическую миссию, чтобы лучше подготовиться к Красной Планете // Universe Today – Вселенная Сегодня.
4. Энтузиасты в Арктике надеются подготовиться к высадке на Марс // Арктик-инфо. – 25.02. 2014.
5. Веденеева Н. Первая комфортабельная научная станция в Арктике поможет в освоении Луны и Марса // Московский комсомолец. – М., 2013. – 30 сентября.