Каждый из нас наверняка мечтал хотя бы раз в жизни бросить всё это – надоевшую работу, до тошноты примелькавшуюся физиономию начальника, детей, которые живут этажом выше и непрерывно бегают как кони до 2 часов ночи, дворников, которые с 6 утра косят траву своими дурацкими бензокосами, посадить в рюкзак-переноску с прозрачной стенкой своего кота, улететь на космодром, сесть в ракету и отправиться на Марс.
Ну у всех же такое было? Нет? Значит Вы попали сюда случайно😉.
Сложности космических путешествий
На самом деле, конечно же, космические путешествия это Вам не просто так. Это всегда большое приключение. И неважно, идёт ли речь о спутниках, которые находятся на орбитах вокруг других небесных тел, которые посылают на землю фантастические снимки, или о роботах на колёсах, деловито разъезжающих по поверхности Луны и Марса. Или о людях, которые когда-нибудь полетят в эти странные миры.
Однако космическое путешествие – это не просто приключение, а опасное приключение. И, прежде всего, оно никогда не является самоцелью. Как правило – это научная работа.
Мы очень хотим узнать как можно больше обо всех этих мирах, но при этом в процессе познания нам хотелось бы остаться в живых. Не потратив, если это возможно, на обеспечение собственной безопасности большого количества денег.
Здесь, на Земле, с этим всё просто – можно попробовать что-то, и если это не сработает, то можно затянуть потуже гайку или установить другую деталь и повторить попытку. Ладно, может быть на самом деле иногда это не так просто, но в космосе это сделать будет непросто всегда. Поскольку даже попасть туда опасно и дорого. А если там что-то ещё и сломается, то в лучшем случае просто выйдет из строя дорогостоящее оборудование. А в худшем – погибнут люди.
Но как решить эту проблему? Космос опасен именно тем, что это космос, а не Земля. Условия на Луне или на Марсе совсем иные, чем на нашей планете. Как же организовать испытания изделий или какого-то оборудования, предназначенного для использования в космосе или на поверхности другого небесного тела? Правильным ответом на этот вопрос будет «никак». По крайней мере проводить испытания точно в тех же условиях, что и во время использования, не получится.
Но можно, по крайней мере, попытаться поискать здесь, на Земле, примерно те условия, которые встречаются за пределами Земли. Места, где это возможно, называются «космическими аналогами».
И именно о них мы поговорим в сегодняшней статье.
Аналоги других миров и условий
Что именно представляет собой «космический аналог», зависит от того, что конкретно нужно изучить. Вот например для того, чтобы изучить как люди чувствуют себя, проводя длительное время в условиях замкнутого пространства, достаточно просто использовать, например, трёхтонный железнодорожный контейнер, куда поместить испытуемого с запасом хлеба и воды. Чтобы он почувствовал, каково это – находиться в условиях космического корабля или космической станции.
Шутка, конечно. Без еды и воды😁.
На самом деле для проведения испытаний техники или оборудования, которое предполагается использовать в космосе, исследователи ищут на Земле места, где существуют максимально точные соответствия условиям предполагаемой эксплуатации испытываемых изделий.
Реалистичность аналоговых локаций можно условно разделить на следующие категории: морфология, химия, биология и возникающие условия. Контейнер был примером последней категории. В этом случае моделируются условия, в которых люди работают на космической станции. К подобной категории можно отнести некоторые подводные объекты, такие как NASA Extreme Environment Mission Operations или сокращённо NEEMO, где астронавты могут находиться неделями в изоляции от внешнего мира почти на 20 метрах ниже уровня моря. И имеют возможность практиковаться в своей работе. Да, когда они покидают станцию и находятся в воде, они не испытывают настоящую невесомость. Но по крайней мере у них есть условия, похожие на те, что существуют в космосе и внутри скафандра.
Но можно также искать и другие сходства. Например, географические особенности на Земле, которые напоминают условия на других небесных телах. Ровер, предназначенный для перемещения по поверхности Марса, должен уметь, по крайней мере, работать на аналогичном ландшафте на Земле. В противном случае ему нет вообще никакого смысла куда-либо лететь.
Нужно знать, что искать
Первые астронавты программы «Аполлон» тоже не просто так полетели на Луну. Сначала их отправляли в геологические экспедиции на Земле, чтобы они научились, например, идентифицировать породы, образованные в результате ударов астероидов. Такие камни находят и на Земле. И если они получат задание найти метеориты на Луне, астронавтам нужно понимать, как они выглядят в природе на фоне обычных камней.
В окрестностях многих земных вулканов можно найти места, которые похожи на лунные пейзажи. А в некоторых ледниках можно по крайней мере получить представление о том, как должна выглядеть поверхность в полярных районах Марса. И так далее.
Но помимо этих морфологических сходств, т. е. похожести географических признаков, можно также взглянуть на химию и биологию.
Марсоход, который должен находить и анализировать определённые виды горных пород на Марсе или даже искать следы микроорганизмов, должен уметь находить все это и на Земле. И в идеале в аналогичных условиях. И прежде, чем марсоход сможет приступить к работе, нужно сначала понять, как могут вести себя биология и химия на других небесных телах. Если мы хотим узнать, живёт ли что-то, или могло бы жить когда-то на Марсе, то нужно поискать аналогичные места здесь, на Земле, где будет так же холодно и сухо. И посмотреть, что может там жить, и как оно это делает. И так далее. На самом деле существует множество вопросов, ответы на которые можно начать искать здесь, на Земле, прежде чем отправиться в космос. И на нашей планете есть несколько мест, где это можно сделать.
Странные места планеты Земля
Одним из таких мест является Рио-Тинто на юго-западе Испании. Это название означает что-то вроде «красная река», и это понятно: это река, вода которой и на самом деле окрашена в красный цвет. Основными причинами такого явления являются пирит и халькопирит, два соединения железа, которые выветриваются из горных пород. Одна из причин, по которой это происходит, заключается в том, что в них живут микроорганизмы, которые способны «поедать» эти соединения, выделяя другие вещества, которые попадают в реку.
Из-за всех этих веществ вода в реке чрезвычайно кислая, из-за чего в ней практически ничего не может жить. Здесь обитает только несколько очень стойких, очень экстремальных видов микроорганизмов. Именно поэтому астробиологи очень интересуются Рио-Тинто. Поскольку здесь можно узнать, как может выглядеть биологическая деятельность на Марсе.
Другое интересное место – это долина Бикон-Вэлли в Антарктиде. Это место, пожалуй, ближе по своим условиям к Марсу, чем любое другое место на Земле. И это совсем неудивительно. Потому что в Антарктиде очень холодно. А когда там очень и очень холодно, то почти так же холодно, как на Марсе. Но Марс не только холодный, но и чрезвычайно сухой. Согласитесь, что Вы не ожидаете существования засухи в Антарктиде? Ведь там полно замёрзшей воды! Да, это так. Но эта вода вся замёрзшая, а поэтому не жидкая. Можно сказать что воды, необходимой для жизни, здесь нет.
Долина Бикон-Вэлли является частью Трансантарктических гор, которые тянутся через половину самого южного континента. Эти горы могут достигать 4500 метров в высоту и защищают сухие долины ото льда. Ледники из внутренней части континента не могут преодолеть этот хребет, и на прибрежной стороне гор долины остаются свободными ото льда. Даже ветер, который дует из ледяных недр через вершины гор в долины, теряет по пути свою влажность. Снег выпадает на трансантарктические горы, и остаётся только очень сухой ветер, который устремляется с гор в долины к морю, унося с собой последние остатки влаги.
Именно так в одном из регионов Антарктиды формируются чрезвычайно холодные и сухие условия, почти такие же, как и на Марсе. Антарктические Сухие долины уникальны. И, следовательно, являются единственным подобным местом, где можно проводить исследования в условиях, близких к марсианским.
На поверхности Марса, похоже, нет жизни. И в сухих долинах Антарктиды её практически тоже нет. Однако там есть подземные озера. И в некоторых из них уже обнаружены микроорганизмы. Мы еще не нашли таких мест обитания на Марсе. Но если мы их найдём, то, вероятно только потому, что заранее отработали технологии их поиска на Земле.
Пустыни как Марс
Но если Вам понадобится вдруг чрезвычайно сухая местность с очень разреженным воздухом (ведь на Марсе почти нет атмосферы), то Вы найдёте её в пустыне Атакама. Здесь тоже холодно (по сравнению со многими другими пустынями), ведь эта территория находится на высоте 3000 метров над уровнем моря. Высота подвергает здесь всё воздействию большого количества ультрафиолетового излучения, как если бы Вы находились в разреженной атмосфере Марса, а вокруг Вас были бы соляные бассейны с перхлоратами. Такие соединения хлора и кислорода также обнаружены и в марсианской пыли. И некоторые из них могут быть использованы земными микроорганизмами.
Поэтому неудивительно, что в пустыне Атакама проводилось множество космических исследований.
На Земле есть еще много мест, где можно получить хотя бы примерное представление о том, какими могут быть условия в космосе и на поверхности других небесных тел. Это очень практично для науки. Но для нас, людей, этого недостаточно. Потому что мы в реальности, а не в теории, хотим побывать во всех этих мирах.
И в конце концов мы сделаем это.
