Следует признать, что история с марсианскими каналами так и не получила исчерпывающего объяснения. Есть старые рисунки с каналами и современные фотографии — без них (рис. 4.44). Где каналы?

Что это было? Заговор астрономов? Массовое помешательсто? Самовнушение? Трудно упрекнуть в этом ученых, отдавших жизнь науке. Возможно, разгадка этой истории ждет нас впереди.

А сегодня мы изучаем Марс, как правило, не в телескоп, а при помощи межпланетных зондов (хотя и телескопы до сих пор используются для этого и порой приносят важные результаты). Полет зондов к Марсу осуществляется по самой энергетически выгодной полуэллиптической траектории (см. рис. 3.7). С помощью третьего закона Кеплера легко вычислить длительность такого перелета. Из-за большого эксцентриситета марсианской орбиты время перелета зависит от сезона запуска. В среднем полет с Земли на Марс длится 8–9 месяцев.

Можно ли отправить пилотируемую экспедицию на Марс? Это большая и интересная тема. Казалось бы, для этого нужны лишь мощная ракета-носитель и удобный космический корабль. Достаточно мощных носителей пока ни у кого нет, но над ними работают американские, российские и китайские инженеры. Можно не сомневаться, что такая ракета в ближайшие годы будет создана государственными предприятиями (например, наша новая ракета «Ангара» в своем самом мощном варианте) или частными компаниями (Илон Маск — почему бы и нет).

А существует ли корабль, в котором космонавты проведут многие месяцы по пути к Марсу? Пока такого нет. Все существующие («Союз», «Шэньчжоу») и даже проходящие испытания (Dragon V2, CST-100, Orion) — очень тесные и пригодны лишь для полета на Луну, куда всего три дня пути. Правда, есть идея после взлета надувать дополнительные помещения. Осенью 2016 г. надувной модуль был испытан на МКС и неплохо себя показал.

Рис 4.45. Годовые дозы облучения (в бэр), которые получит человек на различном расстоянии от Земли.

Таким образом, техническая возможность перелета на Марс скоро появится. Так в чем же проблема? В человеке! На рис. 4.45 указана годовая доза облучения человека фоновой радиацией в разных местах — на уровне моря, в стратосфере, на околоземной орбите и в открытом космосе. Единица измерения — бэр (биологический эквивалент рентгена). Мы постоянно подвергаемся облучению естественной радиоактивностью земных пород, потоками космических частиц или искусственно созданной радиоактивностью. У поверхности Земли фон слаб: нас защищают, прикрывая нижнюю полусферу, магнитосфера и атмосфера планеты, а также ее тело. На низкой околоземной орбите, где работают космонавты МКС, атмосфера уже не помогает, поэтому радиационный фон возрастает в сотни раз. В открытом космосе он еще в несколько раз выше. Это существенно ограничивает длительность безопасного пребывания человека в космосе. Отметим, что работникам атомной промышленности запрещается в год получать больше 5 бэр — это почти безопасно для здоровья. Космонавтам в год разрешают получать до 10 бэр (приемлемый уровень опасности), что и ограничивает длительность их работы на МКС одним годом. А полет на Марс с возвращением на Землю в лучшем случае (если не произойдет мощных вспышек на Солнце) приведет к дозе в 80 бэр, что обусловит большую вероятность онкологического заболевания. Именно это и есть главное препятствие для полета человека на Марс.

Рис 4.46. Возможно, так будет выглядеть корабль для полета на Марс (проект «Inspiration Mars»).

Можно ли защитить астронавтов от радиации? Теоретически — можно. На Земле нас защищает атмосфера, толщина которой по количеству вещества на 1 см² эквивалентна 10-метровому слою воды. Легкие атомы лучше рассеивают энергию космических частиц, поэтому защитный слой космического корабля может иметь толщину 5 метров. Но даже в тесном корабле масса этой защиты будет измеряться сотнями тонн. Отправить такой корабль к Марсу не под силу современной и даже перспективной ракете.

Ну хорошо, допустим, нашлись добровольцы, готовые рискнуть своим здоровьем и отправиться на Марс в одну сторону без радиационной защиты. Смогут ли они после посадки там работать? Можно ли рассчитывать, что они выполнят задание? Вспомните, как космонавты, проведя полгода на МКС, чувствуют себя сразу после посадки на землю: их выносят на руках, кладут на носилки, и две-три недели они реабилитируются, восстанавливая крепость костей и силу мышц. А на Марсе их никто на руках не вынесет. Там нужно будет самостоятельно выходить и работать в тяжелых пустотных скафандрах, как на Луне: ведь давление атмосферы на Марсе практически нулевое. Скафандр очень тяжелый. На Луне двигаться в нем было относительно легко, поскольку сила тяжести там составляет 1∕6 земной, а за три дня полета к Луне мышцы не успевают ослабнуть. На Марс же космонавты прибудут, проведя многие месяцы в условиях невесомости и радиации, а сила тяжести на Марсе в 2,5 раза больше лунной. К тому же и на самой поверхности Марса радиация почти такая же, как в открытом космосе: магнитного поля у Марса нет, и атмосфера у него слишком разреженная, чтобы служить защитой. Так что кинофильм «Марсианин» — это фантастика, очень красивая, но нереальная.

Как мы себе раньше представляли марсианскую базу? Прилетели, поставили на поверхности лабораторные модули, живем в них и работаем. А теперь вот как: прилетели, окопались, соорудили убежища на глубине минимум 2–3 метра (это достаточно надежная защита от радиации) и стараемся пореже и ненадолго выходить на поверхность. В основном сидим под грунтом и управляем работой марсоходов. Ну так ведь ими и с Земли можно управлять, даже еще эффективнее, дешевле и без риска для здоровья. Что и делается уже несколько десятилетий.

О том, что узнали о Марсе роботы, — в следующей лекции.

5. История открытий на Марсе

Запуски космических аппаратов к Марсу начались с 1962 г. Но лишь в 1965 г. мы увидели первые фотоснимки марсианской поверхности с близкого расстояния, переданные аппаратом «Mariner-4» (NASA), пролетевшим мимо. И тех, кто ожидал, что Марс — благоприятное для жизни место, эти изображения «немного» разочаровали: поверхность на первый взгляд напоминает лунную и не обе­щает никаких перспектив. Метеоритных кратеров на Марсе оказалось много по двум причинам. Одна из них — слабая эрозия, потому что дождей там последний миллиард лет не было, ветер не особенно сильный, так что кратеры сохраняются долго. Да и метеориты падают чаще, потому что Марс находится на внутреннем краю Главного пояса астероидов.

Рис.5.1. «Маринер-9», первый искусственный спутник Марса (NASA).

Прошло еще несколько лет, и у Марса появился первый искусственный спутник — «Mariner-9» (рис. <Номер главы>.1). Он вышел на орбиту, стал летать вокруг планеты, сделал несколько тысяч фотографий, cфотографировал почти всю поверхность — и мы впервые увидели Марс целиком. Он оказался довольно интересен, по меньшей мере для гео­логов. Так что надо было сажать туда аппарат.

Рис.5.2. Одна из первых фотографий марсианской поверхности с близкого расстояния (NASA).

Значит, следующий шаг — посадка на планету. Как известно, отечественная электроника не очень надеж­на: советские аппараты по пути портились и до Марса не долетали. Тогда решили разом запускать по нескольку аппаратов, чтобы долетел хотя бы один из них. И вот в 1971 г. наша страна запустила сразу три таких зонда, по конструкции не очень удачных, но в их составе был посадочный аппарат, капсула для посадки на Марс (рис. 5.3). И один из зондов таки долетел — и даже сел! Так что первая посадка была на Марс была наша, отечественная, инженеры здорово постарались. Конструкция у посадочного аппарата была прочная, на борту у него был первый в истории марсоход; механическая лапка мягко опускала его на грунт, и он должен был ходить по поверхности Марса — не ездить на колесах, а именно ходить, как шагающий экскаватор. Блютусов и вайфаев в ту пору не было, связь с базовой станцией была по проводу — т. е. марсоход должен был ходить, привязанный на проводе, так что далеко бы он в любом случае не ушел. Но насколько далеко он ушел — никто не знает, потому что после выпуска антенн станция проработала всего 10 секунд, потом сигнал по неизвестной причине поступать перестал. Так что никаких научных данных с поверхности мы тогда не получили.