Урок 31 AE: Марс — планета-кандидат

Введение

Марс — это единственная планета в Солнечной системе, которая может стать вторым домом для человечества. Она находится в зоне обитаемости — не слишком близко к Солнцу, чтобы вода не испарилась, и не слишком далеко, чтобы температура была абсолютно невыносимой. У неё есть атмосфера, пусть и разреженная, есть вода в виде льда и, возможно, подземные озёра. Её день почти равен земному, а гравитация, хотя и слабее, достаточна, чтобы человек мог жить и работать без серьёзных проблем для здоровья. В этом уроке мы разберём, почему именно Марс считается главным кандидатом для колонизации, сравним его с Землёй, обсудим климат, рельеф и историю планеты, а также поговорим о том, что нам ещё предстоит узнать.

Теория

Почему именно Марс?

В Солнечной системе есть несколько тел, которые теоретически пригодны для жизни: Луна, Марс, Венера и некоторые спутники газовых гигантов. Но Марс уникален. Вот почему.

Близость к земным условиям. Среди всех планет, кроме Земли, Марс имеет самый похожий наклон оси, смену времён года, суточный ритм (сутки на Марсе — 24 часа 37 минут). Это облегчает адаптацию человека.

Наличие воды. Вода — это жизнь. На Марсе она есть. Она находится в виде льда на полюсах и под поверхностью в средних широтах. Недавние исследования показали наличие подземных озёр с жидкой водой.

Атмосфера. Хотя она очень разрежена (в 100 раз тоньше земной), она существует. Это даёт защиту от космической радиации (хотя и слабую) и позволяет использовать аэродинамическое торможение при посадке.

Доступность. Марс находится на расстоянии 55-400 миллионов километров от Земли. Полёт занимает 6-9 месяцев. Это долго, но достижимо с современными технологиями.

Возможность терраформирования. В отдалённой перспективе Марс можно сделать пригодным для жизни, изменив климат и атмосферу. Мы обсудим это в следующих уроках.

Сравнение Марса и Земли

Параметр	Земля	Марс
Диаметр (км)	12 742	6 779 (≈53% земного)
Масса (относительно Земли)	1	0,107
Гравитация (g)	1	0,38
Продолжительность суток	24 ч	24 ч 37 мин
Продолжительность года	365 дней	687 дней
Наклон оси	23,4°	25,2°
Температура (средняя)	+15°C	-65°C
Атмосфера	азот, кислород	углекислый газ (95%)
Давление на уровне моря	1013 мбар	6 мбар
Наличие воды	океаны, реки, лёд	лёд, подземная вода

География и климат Марса

Марс — это мир контрастов. На нём есть огромные вулканы, глубочайшие каньоны и обширные равнины.

Олимп. Самая высокая гора в Солнечной системе. Её высота — 21,9 км (почти в три раза выше Эвереста). Это потухший вулкан, который миллиарды лет назад был активен.

Долина Маринер. Грандиозный каньон длиной 4000 км и глубиной до 7 км. Он прорезает поверхность Марса, как шрам, и является одним из самых больших каньонов в Солнечной системе.

Северные равнины. Северное полушарие Марса относительно ровное и низкое. Именно там, вероятно, миллиарды лет назад находился океан.

Южное полушарие. Южное полушарие покрыто кратерами, как Луна. Оно более старое и возвышенное.

Климат. Марс — холодная планета. Средняя температура — -65°C, но она колеблется от +20°C на экваторе летом до -140°C на полюсах зимой. Это означает, что в некоторых местах летом может быть сносная температура для человека в лёгком скафандре.

Вода на Марсе

Вода — ключевой ресурс. На Марсе она есть в нескольких формах.

Ледяные шапки на полюсах. Северная и южная полярные шапки состоят из водяного льда и замёрзшего углекислого газа. Толщина льда достигает нескольких километров.

Подземный лёд. В средних широтах под поверхностью находится большое количество льда. Он был обнаружен с помощью радаров и спектрометров.

Подземные озёра. В 2018 году учёные объявили об открытии подземного озера с жидкой водой под южной полярной шапкой. Это означает, что вода может существовать в жидком виде и на Марсе.

История Марса

Миллиарды лет назад Марс был совершенно другим. У него была толстая атмосфера, жидкая вода на поверхности и, возможно, даже океан. Учёные считают, что Марс потерял свою атмосферу из-за того, что исчезло магнитное поле. Солнечный ветер сдул большую часть атмосферы, и планета превратилась в холодную пустыню. Понимание того, что произошло с Марсом, может помочь нам предотвратить подобное на Земле.

Лексика

Термин	Определение	Пример
Терраформирование	изменение климата планеты для жизни	Марс — кандидат для терраформирования
Реголит	поверхностный слой грунта	Марсианский реголит содержит лёд
Олимп	самая высокая гора на Марсе	Олимп возвышается на 21,9 км

Текст для чтения и анализа

Марс — планета, которая ждёт нас

Марс был тёплым и влажным миллиарды лет назад. Сегодня он холоден и сух. Но в его недрах всё ещё есть вода. Марс — единственная планета, кроме Земли, где человек может жить и работать без скафандра высокого давления. Он ближе к нам, чем любая другая планета, и его сутки почти такие же, как земные. Марс уже стал домом для наших роботов. Наступит день, когда он станет домом и для нас.

Упражнения

Упражнение 1. Сравнение Марса и Земли

Заполните таблицу, сравнив параметры Земли и Марса:

Параметр	Земля	Марс
Диаметр (км)
Гравитация (g)
Продолжительность суток
Средняя температура (°C)
Основной газ атмосферы

Упражнение 2. Причины выбора Марса

Перечислите пять причин, почему Марс считается главным кандидатом для колонизации.

Упражнение 3. Термины

Соотнесите термины с их определениями:

Термин	Определение
Терраформирование	А) поверхностный слой грунта
Реголит	Б) самая высокая гора на Марсе
Олимп	В) изменение климата планеты для жизни

Упражнение 4. Анализ текста

Прочитайте текст «Марс — планета, которая ждёт нас» и ответьте на вопросы:

Каким был Марс миллиарды лет назад?
Почему Марс изменился?
Почему Марс подходит для жизни человека?

Упражнение 5. Проектирование

Представьте, что вы выбираете место для первой марсианской базы. Опишите три критерия выбора.

Упражнение 6. Прогноз

Как вы думаете, когда человечество высадится на Марс? Какие технологии для этого нужны?

Упражнение 7. Творческое задание

Напишите короткое эссе (10-15 предложений) о первом дне на Марсе.

Ответы к упражнениям

Ответ 1

Параметр	Земля	Марс
Диаметр (км)	12 742	6 779
Гравитация (g)	1	0,38
Продолжительность суток	24 ч	24 ч 37 мин
Средняя температура (°C)	+15	-65
Основной газ атмосферы	азот, кислород	углекислый газ

Ответ 2

Близость к земным условиям.
Наличие воды в виде льда.
Атмосфера (хоть и разреженная).
Возможность терраформирования.
Досягаемость (6-9 месяцев полёта).

Ответ 3

Термин	Определение
Терраформирование	В) изменение климата планеты для жизни
Реголит	А) поверхностный слой грунта
Олимп	Б) самая высокая гора на Марсе

Ответ 4

Он был тёплым и влажным, с водой на поверхности.
Из-за потери магнитного поля, которое защищало атмосферу от солнечного ветра.
У него есть атмосфера, вода, гравитация, близкая к земной, и смена времён года.

Ответ 5

(Примерный ответ)

Наличие воды — доступ к подземному льду или жидкой воде.
Защита от радиации — пещеры или естественные укрытия.
Рельеф — ровная площадка для посадки и строительства.

Ответ 6

(Примерный ответ) Первая высадка человека на Марс может произойти в 2030-2040 годах. Потребуются: многоразовые ракеты (Starship), системы ISRU, замкнутые системы жизнеобеспечения, защита от радиации.

Ответ 7

(Пример выполнения) «Первый день на Марсе. Мы выходим из шлюза и видим красную пустыню. Небо здесь не синее, а оранжево-розовое. Мы ступаем на грунт, который миллиарды лет не знал человека. Далеко на горизонте возвышается гора — это Олимп, самая высокая гора в Солнечной системе. Мы чувствуем слабую гравитацию — каждый шаг пружинит, как на батуте. Мы разворачиваем панели, проверяем системы. Это только начало. Мы здесь, чтобы остаться».

Выводы

На этом уроке вы:

Познакомились с Марсом как планетой-кандидатом для колонизации.
Сравнили Землю и Марс по основным параметрам.
Узнали о географии, климате и истории Марса.
Рассмотрели причины выбора Марса для освоения.

На следующем уроке мы перейдём к разведке Марса — как мы изучаем планету с орбиты и поверхности.

← Урок 30 AE: Луна как аналог Марса	Список уроков	Урок 32 AE: Разведка Марса →