Новая эра космических полетов, как сообщает портал Planet Today, может начаться с программы NASA Artemis, целью которой является создание базы на Луне и закладка основы для будущих экспедиций на Марс.

Космическое агентство США намерено отправить людей на поверхность Луны в 2025 году, однако его пилотируемые миссии на Красную планету могут состоятся только после 2030-х годов.

Между тем, миллиардер Илон Маск считает, что сможет опередить NASA, отправив пилотируемые миссии на Марс уже во второй половине этого десятилетия. Проблема в том, что условия на Марсе могут серьезно повредить некоторые части тела и ускорить болезнь и смерть даже в скафандре. Эксперты говорят, что проблемы варьируются от возможности развития рака до истончения мышц и слабости костей.

Радиация

Ученые уже знают, что Марс имеет чрезвычайно тонкую атмосферу, составляющую около 0,6% от земной, а это означает, что он постоянно подвергается бомбардировке интенсивными галактическими космическими лучами и солнечными протонами. Любой человек на его поверхности подвергнется такому экстремальному уровню вредного излучения, рискуя заболеть раком, сердечно-сосудистыми заболеваниями, повреждением мозга, «когнитивными нарушениями» и многим другим. По оценкам NASA, астронавты получат 300 миллизивертов радиации во время шестимесячного путешествия на Марс, что эквивалентно 24 компьютерным томографиям, прежде чем они достигнут планеты.

«Поскольку астронавты во время полетов подвергаются этому излучению дольше, чем пассажиры или пилоты трансатлантических рейсов, это значительное облучение», — сказал Роберт Виммер-Швайнгрубер из Кильского университета в Германии.

Согласно исследованию Европейского космического агентства, проведенному в 2019 году, астронавты на Марсе могут быть подвержены бомбардировке в 700 раз сильнее, чем на Земле. Областями тела, наиболее подверженными риску развития рака из-за клеточных мутаций, являются глаза, легкие и кишечник, а также грудь и матка у женщин. Исследование 2020 года показало, что астронавты будут подвергаться воздействию радиации в 2,6 раза больше, чем на борту МКС, что увеличивает риск развития рака и бесплодия.

Между тем, радиация также повреждает мозг, ухудшает способность к обучению и памяти и может привести астронавтов в замешательство и лишить их возможности принимать решения, как показывают другие исследования. Космические лучи, такие как атомы железа и титана, сильно повреждают клетки, через которые они проходят, из-за очень высокой степени ионизации.

«Исследование Марса потребует миссий продолжительностью не менее 900 дней и займет более года в космосе, где воздействие всех энергий тяжелых ионов галактических космических лучей неизбежно», — сказал Фрэнсис Кучинотта, физик из Университета Невада, Лас-Вегас.

Микрогравитация

Микрогравитация является серьезной проблемой для космонавтов во время длительных космических полетов, поскольку снижается плотность костей, увеличивается риск переломов и снижается мышечная активность. В космосе отсутствие гравитации означает, что мышечная работа практически отсутствует, и астронавты должны интенсивно тренироваться, чтобы не потерять много мышечной массы.

Поскольку астронавты работают в состоянии невесомости, им требуется очень небольшое сокращение мышц, чтобы поддерживать свое тело или двигаться. Без регулярного использования и упражнений наши мышцы слабеют и изнашиваются, а кости больше не нуждаются в поддержке тела в борьбе с гравитацией, а также слабеют.

Исследование 2021 года показало, что даже длительной программы упражнений низкой интенсивности в космосе недостаточно, чтобы противодействовать длительному воздействию невесомости на сердце.

Марсианская пыль

На Марсе в средних широтах преобладают сухие и холодные условия со средней температурой -63 °C, из-за чего Красная планета кажется негостеприимной для жизни. Но каменистая поверхность также покрыта потухшими вулканами, каньонами и обломками, а регулярные удары метеоритов представляют постоянную угрозу для будущих колонистов.

Любой посетитель проводит все свое время в закрытом пространстве или в скафандре, дыша переработанным воздухом. Но, несмотря на это, они все равно будут подвергаться угрозе вездесущей марсианской пыли и загрязнения дыхательных путей. Кроме того, известно, что перхлораты, тип химического соединения, превышают токсичный уровень для марсианской пыли и почвы.

«Считается, что перхлораты в высоких дозах оказывают токсическое действие, препятствуя поглощению йода щитовидной железой», — сказал Карл К. Винтер, исследователь токсинов из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Это ингибирование поглощения йода может привести к снижению секреции гормонов щитовидной железы, которые отвечают за контроль роста, развития и метаболизма».

Недоедание

Помимо всех атмосферных и экологических проблем самого Марса, еще одной проблемой является потенциальная нехватка продовольствия и, как следствие, недоедание.

Обилие углекислого газа (CO2) было бы идеальным для роста растений, если бы не недостаток солнечного света, воды и радиации. Ночные температуры около -73 ° C означают, что урожай уничтожается вне обогреваемых камер выращивания, как в фильме 2015 года «Марсианин» с Мэттом Дэймоном в главной роли.

Хотя марсианская диета вряд ли удовлетворит потребности организма, есть обнадеживающие признаки того, что люди, по крайней мере, могут есть достаточно, чтобы выжить.

В прошлом году ученые обнаружили, что люцерна, бобовое растение, хорошо растет в вулканической почве, которая имитирует реголит Марса.

На Марсе потенциально можно выращивать люцерну, а затем превращать ее в удобрение для выращивания репы, редиски, салата и многого другого. В совокупности сочетание опасностей на Марсе может означать, что миссия может подойти только самым увлеченным астронавтам — тем, кто готов отдать жизнь, чтобы запустить человека в космос.

Илон Маск уже сказал, что поездка туда «не для слабонервных» и связана с высокой вероятностью смерти, но «было бы совсем неплохо, если бы все получилось». В конечном итоге Маск хочет сделать человеческую жизнь «многопланетной», для чего может потребоваться около 1000 ракет-носителей «Звездолет».