Вижити на Марсі: якими будуть будинки, міста і транспорт колонізаторів

Марс вважається найбільш прийнятною планетою для колонізації, і вчені всього світу всерйоз розглядають його як можливе місце проживання майбутніх поколінь. А архітектори, тим часом, розробляють концепти житлових будинків для перших поселенців. Фокус зробив невеликий огляд марсіанської архітектури й організації побуту Марсу — для людей та інших живих організмів.

Де ми будемо жити: на Марсі або під ним?

Швидше за все і там, і там. Судіть самі: температура на планеті дуже низька (влітку на екваторі +30°C, взимку — до -150°C), атмосферний тиск — менше 1% земного та й радіаційний фон досить високий, а магнітне поле не в змозі захистити живі організми від космічної радіації. І навіть якщо спробувати відновити атмосферу штучно, (як пропонує Ілон Маск, розбомбивши полюси Марса термоядерними бомбами, щоб вуглекислий газ випарувався, а СО2 створив парниковий ефект), вона все одно буде розсіюватися сонячним вітром. Тому без скафандрів не обійтися.

Що стосується житлових будівель, то дослідники з Ратгерського університету (США) дійшли висновку, що найкраще розгортати інфраструктуру на глибині до декількох кілометрів. Вчені вважають, що на Марсі в далекому минулому виділялося багато геотермального тепла. Провівши низку досліджень, вони зʼясували, що раніше на планеті були зони, де геотермальне тепло вироблялося у великих кількостях. Але тоді умови були іншими — Сонце не було настільки гарячим. Коли температура Сонця почала підвищуватися, магнітне поле Марса послабшало, зменшився атмосферний шар і настало глобальне похолодання. Однак глибоко під землею, вважають дослідники, існують резервуари з рідкою водою, яка підігрівається за рахунок радіоактивних джерел тепла. Якщо це дійсно так, то життя на Марсі варто організовувати там, де є підводні води.

Чим ми будемо дихати?

Але все ж виходити на поверхню теж доведеться. Для цього, можливо, спорудять спеціальні куполи з аерогелю і наповнять їх киснем. До речі, їхні прототипи вже протестували два роки тому в лабораторних умовах. Американські вчені помістили ґрунт, що має такі ж характеристики, як і марсіанський, в спеціальну камеру, що імітує умови на поверхні планети — низька температура, розряджена атмосфера. А потім накрили ґрунт прозорим гелевим куполом, товщина якого 2 см, і спрямували на нього лампи, що дають 150 ват енергії на 1 кв. м, як і на Марсі. Ґрунт прогрівся до 0°С, при цьому купол практично не пропускав ультрафіолет, й інфрачервоне випромінювання. Вчені говорять, що якщо таким куполом накрити будинок на Землі, людям не потрібна була б система опалення.

Однак і в реальних умовах, на Марсі, аерогель чудово себе показав. Справа в тому, що ним покривають прилади марсоходів, щоб уберегти від переохолодження, адже там температура може знижуватися вночі до -90°С.

А німецьким вченим вдалося виростити в марсіанських умовах арктичний лишайник під романтичною назвою "ксанторія елегантна". Він витримав супернизькі температури і відсутність кисню. Але найважливіше, що процес фотосинтезу ні на мить не припинявся. Якщо висадити ксанторію на Марсі, вона зможе виробляти кисень.

Що ми будемо їсти?

У фільмі "Марсіанин" герой Метта Деймона вирощував картоплю. Ми ж, крім вищезгаданого лишайника, зможемо організувати сільгоспугіддя під аерогелевими куполами. Дослідникам вдалося виростити томати на аналозі марсіанського ґрунту, накритого таким куполом. Головне, щоб була прийнятна температура. Ну а про полив теж не варто турбуватися, адже під куполом сам собою виникне парниковий ефект — рослини будуть розвиватися так само, як і флораріум у банці.

Якими будуть наші марсіанські будинки?

Будинок із фольги від Hugh Broughton Architects

Архітектурні бюро Hugh Broughton Architects і Pearce+ (Великобританія) запропонували концепт двоповерхового будинку. Перший поверх — це надувна конструкція з фольги, що являє собою купол. Його пропонують встановити першим, а вже під ним вирити котлован для будівництва нижнього поверху, де будуть розташовуватися спальні, їдальня і кухня, ванна і туалетна кімнати, вітальня і відсік для фільтрації повітря.

Верхній поверх буде згодом виконувати функцію передпокою. А можна його переобладнати і під бібліотеку. У будинку передбачені системи вироблення і розподілу електроенергії, циркуляції та очищення повітря і стічних вод. До речі, концепт будинку буде побудований на Землі — в Брістолі. Проект планується завершити до березня 2022 року.

Будинок із базальту і біопластику від AI SpaceFactory

Дизайн-бюро AI SpaceFactory (США) запропонувало проект яйцеподібних будинків, надрукованих на 3D-принтері. Проект взяв участь у конкурсі від NASA і вийшов у фінал, посівши перше місце.

Тепер, отримавши від агентства грант у розмірі $500 тис., архітектори зводять свої творіння на Землі за допомогою суміші базальтового волокна і біопластику, створеного на основі рослинного крохмалю. Такий матеріал стійкий до радіації, що дуже важливо в умовах Червоної планети.

Mars Science City — місто з піску

Mars Science City — один із найгучніших "марсіанських" проектів на Землі. Це не просто будинок, а ціле місто площею 17,5 га, який обіцяють побудувати до кінця 2021 року в ОАЕ. Як основний будівельний матеріал використовуватимуть звичайний пісок, якого і на Марсі — достатньо.

До речі, з піску робитимуть й аерогель — прямо на Червоній планеті. А ось роль будівельного крана виконає 3D-принтер. Будівлі матимуть форму півсфер і вміщатимуть дослідні лабораторії, житлові приміщення і теплиці з плодоносними рослинами.

Nüwa — місто в ущелині

Архітектурне бюро Abiboo розробило концепт марсіанського міста, який отримав назву Nüwa. Щоб не обтяжувати будівельників риттям котлованів, архітектори запропонували спуститися в глибоку ущелину й освоюватися там. Це допоможе мінімізувати вплив радіації. Проектувальники бачать місто, як цілу екосистему, що складається з вбудованих у скелі модулів, зʼєднаних між собою мережею тунелів.

Модулі можуть використовуватися як житло, робочі зони, вольєри для тварин і теплиці для рослин. Передбачається, що теплиці будуть знаходитися ближче до поверхні, а ось люди житимуть на нижніх рівнях. Також передбачені й великі павільйони, де містяни зможуть проводити дозвілля. Відомо, що будівельним матеріалом можуть бути марсіанські гірські породи.

Як і на чому ми будемо пересуватися?

На Tesla Roadster! Жарт, звичайно. Пересуватися поселенці будуть декількома способами. І найпростіший і найдоступніший — пішки. Дизайнер з Австралії, Адам Нортон, створив тренажер Mars Gravity Simulator, що дозволяє потренувати марсіанську ходу. Провівши низку тестів, він дійшов висновку, що найоптимальніший спосіб — стрибати. Просто йти не вийде, тому що зчеплення взуття з поверхнею буде в рази слабкішим, ніж на Землі, так і притягувати вас до себе Червона планета буде не так сильно, як наша.

Другий спосіб — марсоходи-всюдиходи. Прототипом для них може слугувати будь-який з планетоходів, які добре зарекомендували себе. Perseverance, наприклад.

Третій — вертоліт, але це під питанням, тому що розріджена атмосфера дуже ускладнює створення підйомної сили. На поверхні Марса щільність атмосфери така ж, як на висоті 35-40 км на Землі. Тобто, щоб піднятися навіть на незначну висоту і полетіти, вертоліт повинен долати надзвукову швидкість.