Когда-нибудь человечество отправится к Красной планете и, возможно, останется там навсегда. В этом материале Айзек Артур, популяризатор науки и автор канала «Science & Futurism», анализирует, какими могут быть марсианские города будущего, опираясь на законы физики, экономическую целесообразность и уроки истории земной колонизации.
📚 Марс в воображении: от классики до реализма 0:15
Первые описания марсианских городов появились в литературе задолго до начала космической эры. Айзек Артур вспоминает «Принцессу Марса» Эдгара Райса Берроуза (1912 г.), где описывается нация Гелиума с населением в 10 миллионов человек и городами, разделенными милями, но соединенными монорельсами и воздушными кораблями . В этой классической версии Марс предстает обитаемым миром с древними цивилизациями, что, как мы теперь знаем, не соответствует действительности .
Более современный и научно обоснованный взгляд предлагает «Марсианская трилогия» Кима Стэнли Робинсона, написанная в 1990-х годах . Автор также упоминает влияние Рэя Брэдбери («Марсианские хроники»), Энди Уира («Марсианин»), Герберта Уэллса и даже Фрэнка Герберта, чья пустынная планета Арракис в «Дюне» во многом вдохновлена образом Марса .
Сегодня, когда наши знания о планете стали глубже, обсуждение городов на Марсе переходит из области чистой фантастики в сферу долгосрочного инженерного планирования .
📈 Что такое «город» на Марсе и зачем он нужен? 2:54
Для целей обсуждения Айзек Артур использует определение своего штата Огайо: городом считается поселение с населением более 5000 человек . Переход от изолированной исследовательской базы к такому городу требует веских причин.
Экономические стимулы для заселения Марса на данный момент неочевидны :
- Наука как сектор экономики: По мнению Артура, проведение исследований само по себе является огромной частью современной экономики, и изучение марсианской геологии и гидрологии может занять значительную долю бюджета будущего .
- Ресурсы: Марс обладает огромными запасами металлов, уступая по массе только Земле и Венере среди каменистых планет. Однако добыча на астероидах может быть выгоднее из-за отсутствия глубокой гравитационной воронки .
- Гравитационное преимущество: Гравитация Марса значительно ниже земной, что делает транспортировку грузов с поверхности на орбиту гораздо проще и дешевле, чем на Земле .
Ведущий подчеркивает, что Марс имеет большую массу, чем все астероиды Солнечной системы вместе взятые, и сопоставим по массе со всеми спутниками планет . Это делает его неизбежной целью для долгосрочного заселения.
⏳ Уроки истории: сколько времени занимает колонизация? 5:07
Айзек Артур призывает к реализму в вопросах сроков, предостерегая как от излишнего оптимизма, так и от пессимизма . В качестве исторической аналогии он приводит город Сент-Огастин во Флориде:
- Он был основан испанцами в 1565 году, спустя 73 года после плавания Колумба .
- Несмотря на статус столицы испанской Флориды на протяжении двух веков, население города достигло отметки в 5000 человек только в начале XX века — спустя более чем 300 лет после основания .
- Даже Нью-Йорк к 1790 году насчитывал всего 33 тысячи жителей .
На Марсе процесс может пойти быстрее за счет технологий, но Артур считает, что превращение планеты в «империю, соперничающую с Землей» — это вопрос многих столетий . В отличие от колонистов прошлого, марсианские переселенцы не смогут просто «уйти в глушь» и завести ферму; они будут привязаны к сложной инфраструктуре жизнеобеспечения, что приведет к росту городов вокруг космопортов и промышленных узлов .
🌋 Инженерные решения: Олимп и топливные заводы 8:25
Современные данные показывают, что Марс более геологически активен, чем считалось ранее. В 2023 году друг автора, Паскаль Ли, открыл на Марсе вулкан размером больше штата Огайо . Главной же достопримечательностью остается гора Олимп — самый высокий вулкан в Солнечной системе, размером с Польшу .
Айзек Артур видит в горе Олимп идеальное место для строительства транспортной инфраструктуры:
- Масс-драйверы: Низкая гравитация и разреженная атмосфера позволяют построить на склоне вулкана рельсовый ускоритель (маглев), работающий от ядерного реактора .
- Экономия топлива: Корабль, запущенный с такой рампы, может достичь орбиты, имея лишь четверть своей массы в виде топлива, в то время как на Земле это соотношение составляет примерно 7 к 1 .
Топливо на Марсе можно производить из местных ресурсов. Наличие водяного льда и углекислого газа позволяет синтезировать метан и кислород . По мнению Артура, именно заводы по производству топлива станут ядрами, вокруг которых вырастут первые города .
🧪 Жизнеобеспечение: азот, вода и энергия 11:48
Для полноценного города критически важны вода и азот. Хотя атмосфера Марса на 95% состоит из CO2, в ней содержится около 675 миллиардов тонн азота .
- Этого объема достаточно, чтобы ежегодно производить сотни миллионов тонн аммиачных удобрений, не истощая атмосферу .
- Азот и аргон также могут использоваться как изоляторы в многослойных куполах .
В вопросах энергетики Айзек Артур полагает, что Марс с первого дня будет зависеть от ядерной энергии . Солнечные панели эффективны на экваторе, но для добычи льда на полюсах или работы в условиях пылевых бурь потребуются малые модульные реакторы (SMR) мощностью в десятки мегаватт . В будущем основным источником энергии для марсианских мегаполисов, по мнению ведущего, станет термоядерный синтез .
🏗️ Архитектура будущего: от куполов до скальных мегаполисов 16:59
Как будет выглядеть город на 5000 человек? Артур описывает несколько вариантов:
- «Чашеобразные» места обитания (Bowl habitats): Вращающиеся структуры внутри куполов или подземных полостей для создания искусственной гравитации, если марсианские 0,38g окажутся недостаточными для здоровья .
- Сегментированные купола: Вместо одного гигантского купола (рискованно в случае разгерметизации) города, скорее всего, будут состоять из множества малых модулей, соединенных шлюзами и туннелями .
- Вертикальные города в скалах: Артур упоминает проект «Nüwa» от бюро ABIBOO и организации SpaceArchitect.org . Это концепция города в утесах Темпе Менса, состоящего из модульных макро-зданий, каждое из которых вмещает около 4400 человек .
В таких скальных городах жилые и рабочие модули диаметром 10 метров и длиной 60 метров располагаются внутри скал для защиты от радиации . На плато сверху (меза) размещаются автоматизированные фермы с повышенным содержанием CO2, где выращиваются сельскохозяйственные культуры, водоросли и клеточное мясо .
🛰️ Транспорт и связь: орбитальные хабы 17:25
Транспортная система Марса будет специфичной:
- Полеты: Возможны на самолетах с огромными крыльями и электрическими двигателями или ракетопланах, но разреженная атмосфера требует очень высоких скоростей для создания подъемной силы .
- Наземный транспорт: Герметичные вездеходы и поезда в вакуумных туннелях будут стандартом для связи между поселениями .
- Орбитальные города: Айзек Артур предполагает, что крупнейший «марсианский» город может находиться не на поверхности, а на орбите, в точке терминала космического лифта . Это позволит кораблям стыковаться, не заходя в гравитационный колодец планеты.
🔮 Прогноз: Марс через тысячу лет 24:25
Автор строит консервативный демографический прогноз:
- К 2200 году население Марса достигнет 10 000 человек за счет субсидий с Земли .
- При органическом росте в 1% в год, к 2500 году на планете будет жить 200 000 человек .
- Через тысячу лет, в 3024 году, население может составить 36 миллионов человек .
По мнению Айзека Артура, несмотря на все сложности, Марс остается самым удобным местом для классического заселения в Солнечной системе, если сравнивать его с парящими городами Венеры, зеркальными базами Меркурия или тесными цилиндрами внутри астероидов . В долгосрочной перспективе он называет Красную планету «одной из главных жемчужин цивилизации» .
