На Марсе классно: красная планета в реальности и в кино

Марс известен как красная планета, и это вполне оправдано. По данным исследований, примерно 1% всей его пыли обладает магнитными свойствами и является, по сути, самой обыкновенной ржавчиной, которая появилась в результате взаимодействия воды, кислоты на поверхности Марса и высокого содержания железа в грунте.

Закат Марса

Начну разговор с атмосферы и закатов.  Закаты – это больная тема, в том числе для ученых, которые очень долго не могли поверить в то, какого цвета закаты на Марсе на самом деле. А режиссеры не могут поверить до сих пор. В действительности закат на Марсе полностью голубой: эффект рассеивания света, который на Земле дает красный цвет, на Марсе дает голубой оттенок. Днем солнечный свет практически не рассеивается марсианской атмосферой, поэтому не дает цвета вовсе. Небо Марса окрашено только витающей в нем пылью – оно рыжее, бежевое или коричневое в зависимости от концентрации пыли в атмосфере. При восходе и закате оттенки на небе получаются фиолетовыми и голубыми, и это единственный шанс для будущих марсианских поселенцев увидеть голубое небо и вспомнить о далекой родине.

Марс – разный

Еще один момент, который упускают практически во всех фильмах, состоит в том, что Марс – разный. Кинопроизводителей можно понять, ведь они снимают в какой-нибудь одной пустыне, как правило. В «Марсианине» главный герой по сюжету проехал 3000 километров, и за это время окружающая среда никак не изменилась – снимали в палестинской пустыне. Большинство кинорежиссеров руководствуются стереотипом, что Марс – красный, пустынный, песчаный.  Однако он всегда разный, даже если из космоса посмотреть: какие-то участки будут светлее, другие темнее. Более того, иногда можно встретить песчаные дюны совершенно не характерных цветов – синие или зеленоватые. То же самое касается и разнообразия рельефа планеты.

Пыльная  планета

По сути, та песчаная буря, которая стала завязкой книги «Марсианин» и одноименного фильма, – это просто выдумка ради сюжета. Таких жутких песчаных бурь там не бывает, а те, что все-таки случаются, правильнее назвать пыльными. И это нечастое явление. Например, марсоход Curiosity, который уже больше трех лет работает, пережил лишь одну сильную бурю, она длилась два дня. Какие-то локальные движения пыли проходят регулярно – чем ближе к полюсам, тем чаще. Отчасти поэтому большинство марсоходов работают, как  правило, в районе экватора.

В фильме есть несколько моментов, когда на фоне движущегося марсохода в пустыне «гуляют» смерчи. Это вполне реальное явление, которое, впрочем, можно наблюдать лишь в конкретных областях планеты. Так, марсоход Curiosity не встретил ни одного смерча, а его коллега Opportunity не раз с ними сталкивался с выгодой для себя. Так получилось, что марсианские смерчи, которые американцы называют dust devil («пыльный дьявол»), работают в интересах земной науки. Они периодически счищают пыль с солнечных батарей марсохода, и тот продолжает свою деятельность. Благодаря этому Opportunity, срок работы которого составлял три месяца, «живет» на Марсе уже двенадцатый год.

Космическая картошка

 

Итак, можно ли вырастить картошку на Марсе? Этот вопрос мы обсуждали с моим знакомым микробиологом, который сказал, что марсианский грунт и отходы жизнедеятельности человека – не лучшее средство для выращивания чего бы то ни было живого. В марсианском поверхностном грунте очень высокое содержание ядовитых солей – перхлоратов. Впрочем, не все так безнадежно. На марсе неоднородный грунт, различные слои формировались в различных условиях. И, если мы возьмем более древний грунт, когда на Марсе еще текли пресноводные реки и озера, он не убьет любое живое существо или растение сразу. В одном из образцов грунта даже нашли органические соединения, что казалось нереальным, поскольку все органические соединения должны уничтожаются космической радиацией. В этом же слое нашли большое содержание воды – от 6% до 10%. Так что в принципе фантазию с картошкой в «Марсианине» можно объяснить тем,  что главный герой, который был ботаником, смог отыскать подходящий грунт для своего огорода. Если говорить про приполярные регионы, то там вода лежит в виде льдин, присыпленных пылью. И там уже не нужно «шаманить» с ракетным топливом, как было в фильме, а можно просто пойти и «накопать воды». Однако вода все-таки не пресная, а с солями хлорной кислоты, поэтому без очистки, без перегонки ее использовать нельзя. Но согласитесь, лучше все же грязную воду перегонять в чистую, чем гидразин – в воду.

Аппарат-кинозвезда

Помните аппарат, который главный герой раскопал в пустыне? Это Mars Pathfinder, который снялся уже не в одном фильме. Так, в киноленте «Красная планета» его тоже разобрали, чтобы использовать в качестве радиопередатчика и послать сигнал SOS. Но, признаться, в этом фильме место посадки Mars Pathfinder  реконструировали гораздо дотошнее, чем это сделали создатели «Марсианина». Так, в фильме 2000 года изображен камень, который был расположен рядом с аппаратом, у него даже есть имя – «Йоги». Вокруг валяются тряпки – это остатки надувного кокона, в котором «приземлился» Pathfinder. В «Марсианине» же все придумано. Во-первых, если помните, главный герой нашел аппарат по стропе парашюта, что в принципе невозможно. Стропа привела бы к защитной капсуле, от которой в итоге аппарат отстегнулся и катился дальше на надувных мешках. Их, кстати, в голливудском фильме тоже нет. Кроме того, в «Марсианине» Mars Pathfinder полностью засыпан песком, а он уже более десятка лет прекрасно виден на снимках.

Главное, чтобы костюмчик сидел

Если вам интересно, наиболее приближенным к правде фильмом о путешествии на красную планету является «Миссия на Марс». Хотя бы с точки зрения скафандров. Несмотря на наличие атмосферы, на Марсе – практически вакуум. И разницы в скафандрах для выхода в открытый космос и высадки на Марс быть не должно. В настоящее время существует лишь одна хорошо работающая модель скафандров – это костюм надувного типа, в котором человек похож на снеговика. Почему так? Дело в том, что наш организм привык жить и функционировать при одной атмосфере, а в космосе ноль атмосфер. Чтобы организм считал себя в нормальной среде, ему нужно обеспечить ощущение земной атмосферы или хотя бы трети земной атмосферы. Поэтому скафандр надувается, причем кислородом, что также позволяет человеку не умереть от удушья. Наряд же героя «Марсианина» больше напоминает гидрокостюм. Признаю, что, возможно, будущее именно за такими костюмами. Они сейчас как раз разрабатываются. Его хитрость в том, чтобы обеспечить давление, привычное для  человеческого организма, не воздухом, которым надут скафандр, а самим скафандром. Пока такую одежду, так называемый компрессионный противоперегрузочный костюм, используют для пилотов высотных истребителей, бомбардировщиков, однако для космонавтов пока это не работает. Сейчас невозможно спроектировать костюм так, чтобы давление для всех участков тела было равным.

Любопытны техники облачения в скафандры: в фильме американские космонавты надевают их самостоятельно. Они соединяются в районе пояса, так что в штаны они влезают сами, а верхнюю часть на них водружает специальный механизм. В реальности американские космонавты одеваются вдвоем, помогая друг другу. Только российские скафандры можно надеть самостоятельно – открыть дверцу, войти в костюм и закрыть за собой. Это так и работает!

Забавно, что в фильме у главного героя скафандр оранжевого цвета. Признаться, это последний цвет, который стоит использовать на Марсе, поскольку шансы потеряться возрастают в разы. Лучший выбор цвета – зеленый или голубой. Это и с точки зрения психологии обосновано: гораздо приятнее смотреть на привычные земные цвета, чем на рыжие камни и рыжих коллег.

Базовые знания

По поводу космических баз. В «Марсианине» стояла надувная база с легким алюминиевым каркасом. Многие считают, что с такой базой на Марсе не выжить из-за радиации. Но я спешу уверить, что два месяца, а именно на столько примерно была рассчитана экспедиция в фильме, в такой надувной базе можно было спокойно жить, не опасаясь лучевой болезни. В целом, уровень радиации, который можно получить на поверхности Марса, незначительно превышает степень облучения космонавтов, живущих на МКС. Поэтому непродолжительное время жить там можно. А если еще дополнительно защищаться от радиации, можно продлить этот срок. Подойдут и подручные средства. Приведу пример. Когда космонавты спят, они видят вспышки в глазах, потому что иногда через их глаза пролетают заряженные частицы, а клетки, ответственные за восприятие света, их улавливают. Алюминиевые стенки от этого не защищают. Проводился эксперимент, когда одному космонавту всю поверхность каюты обложили упаковками с влажными салфетками. Он перестал видеть эти вспышки, поскольку влага в салфетках блокировала те самые заряженные частицы и обеспечивала дополнительную защиту от радиации. Так что летать можно, но только осторожно.

 

Подготовила Ульяна Малышева,
Редакция новостного портала Университета ИТМО