Чуждый мир Красной планеты: как человечество будет приспосабливаться к жизни на Марсе?

По космическим меркам человечество возникло всего несколько мгновений назад. Вряд ли стоит лишний раз напоминать, каким хрупким является сложившееся на Земле равновесие и насколько легко оно может быть нарушено – как безрассудными действиями самих людей, так и не зависящими от нас внешними факторами. Огонь нашей цивилизации способен угаснуть в любой момент, и вряд ли Вселенная обратит на это внимание.

По мнению некоторых ученых и предпринимателей, людям требуется своеобразная страховка на случай глобальной катастрофы, способной стереть нас с лица Земли. Миллиардер Илон Маск (Elon Musk) считает, что человечеству нужно стать мультипланетным видом, то есть создать самодостаточные колонии на других телах Солнечной системы

В первую очередь, конечно, главной целью для колонизации провозглашается Марс. И это вполне логично – из всех соседних планет именно он больше всего похож на нашу. Впрочем, даже при всем желании его сложно назвать близнецом Земли: на самом деле он является крайне суровым миром, где неоткуда ждать помощи и который не склонен прощать людям ошибки. К тому же, чтобы достичь Марса, нам необходимо решить множество сложнейших инженерных задач, что потребует очень значительных финансовых и интеллектуальных вложений.

Но, предположим, человечеству удастся преодолеть транспортные проблемы, после чего доставить на Марс достаточное количество людей и припасов, чтобы создать там полноценное поселение. Действительно ли оно сможет стать для землян вторым домом, или же вся эта идея лишь на первый взгляд кажется перспективной?

Конечно, сейчас подобные размышления могут показаться несколько преждевременными Но не стоит забывать, что земная история демонстрирует множество примеров того, как непродуманные попытки покорения новых земель приводили к достаточно печальным и зачастую необратимым последствиям. Поэтому человечеству все же лучше заранее разобраться в том, какие потенциальные «подводные камни» ожидают его на пути к Марсу

Вопросы этики

Насколько этична колонизация Марса? Для подавляющего большинства людей этот вопрос звучит странно. Что плохого в попытке превратить безжизненную планету в «запасной дом» для человечества? Но если копнуть чуть глубже, становится понятно, что все не так просто, как может показаться.

Начнем с глобального вопроса. Действительно ли Марс является мертвым миром? Да, все разговоры о марсианской жизни пока остаются спекулятивными. Но, с другой стороны, ученые не имеют железобетонных доказательств ее отсутствия. Следовательно, нам необходимо учитывать подобную вероятность. Любая попытка колонизации Красной планеты неизбежно будет означать «заражение» ее поверхности земными биологическими видами (в первую очередь микроорганизмами). Если на Марсе действительно существует местная жизнь — к каким последствиям может привести ее столкновение с землянами? Исторический опыт говорит о том, что они редко бывают благоприятными для «коренных» видов. Но нельзя исключать и обратного сценария, которым нас любят пугать в фантастических триллерах и фильмах ужасов.

Повторимся: на данный момент любые подобные сценарии остаются умозрительными. Однако это не отменяет вопроса об этичности колонизации мира, где может существовать собственная жизнь. Или, по крайней мере, для которого не доказано ее отсутствие. Имеем ли мы право идти на риск, не располагая полной картиной? И кто вправе принимать такое решение?

Ирония сложившейся ситуации заключается в том, что, скорее всего, окончательный ответ на вопрос, есть ли жизнь на Марсе, смогут дать лишь земные исследователи, которые непосредственно высадятся на планету. Ведь ни один, даже самый совершенный, марсоход никогда не сравнится по эффективности и скорости работы с обычным геологом, имеющим под рукой все необходимые инструменты и средства для изучения собранных образцов.

Второй важный этический вопрос, связанный с освоением Красной планеты, можно сформулировать так: кто они – первые обитатели марсианской колонии? Илон Маск любит рисовать красивые картины тысяч поселенцев, живущих и работающих на Марсе. Но кем они будут? Понятно, что первыми туда вместе с роботами прибудут ученые, инженеры и техники, чтобы подготовить места обитания людей, наладить базовые технологические и экологические циклы. А кто придет вслед за ними? Представители тщательно отобранного миниатюрного среза земного общества — или же группа заскучавших миллионеров, способных заплатить круглую сумму за билет? Если рассматривать идею такой колонии с позиции коммерческого предприятия, то очевидно, что приоритетный доступ к ней получит очень узкая прослойка самых богатых землян. И если нашей планете действительно будет угрожать какая-то опасность, именно они с большей вероятностью окажутся в числе обитателей «марсианского убежища».

Наконец, необходимо учесть следующее. Идея создания постоянного поселения на Марсе подразумевает, что колонисты продолжат свой род, то есть у них будут рождаться дети. С большой долей вероятности можно утверждать, что они проведут всю свою жизнь на Красной планете. Во-первых, в силу экономических соображений «обратный билет» на Землю, скорее всего, будет стоить еще дороже, чем билет до Марса. Во-вторых, не стоит забывать про факторы внешней среды (более подробно речь о них пойдет во второй половине статьи), Простейший из них – сила тяжести. Не исключено, что человек, родившийся в условиях марсианской гравитации, никогда не сумеет адаптироваться к троекратно большей силе тяжести на планете его предков. А это значит, что он никогда не сможет на нее высадиться, посетить ее города, увидеть своими глазами голубое небо, искупаться в море и совершить массу вещей, которые мы воспринимаем как неотъемлемую часть человеческой культуры.

Отсюда возникает резонный вопрос: имеем ли мы моральное право лишать детей колонистов подобного опыта? Конечно, жизнь переселенцев никогда не была простой. Но одно дело – покинуть Старый свет и отправиться искать новый дом по ту сторону океана. И совсем другое – покинуть даровавшую нам жизнь планету и переселиться во враждебный мир, зная, что твои дети проведут почти всю свою жизнь в герметичных помещениях и будут лишены большинства радостей, которые может позволить себе любой человек на Земле.

В мире сплошных ограничений

На заре космической эры психологические аспекты пилотируемых полетов считались несущественными. Однако уже опыт первых длительных экспедиций на орбитальные станции показал ошибочность подобных взглядов. В истории космонавтики есть как примеры экипажей, участники которых к концу «совместного существования» начинали в буквальном смысле ненавидеть друг друга, так и случай настоящей забастовки на орбите.

С тех пор ситуация изменилась в лучшую сторону. Специалисты начали уделять большое внимание психологической совместимости космонавтов. Также были проведены многочисленные симуляции полета на Марс, в ходе которых добровольцы в течение длительных сроков находились в замкнутом пространстве, имитирующем жилые отсеки космического корабля.

Несложно понять, что в идеале марсианские поселения должны функционировать по принципу максимально замкнутой экосистемы. На Земле уже производились подобные эксперименты, но все они, к сожалению, закончились неудачей. Наиболее известный из них — «Биосфера-2», о которой уже рассказывал наш журнал. Первый его этап длился с 26 сентября 1991 г. по 26 сентября 1993 г., второй – с 6 марта по 6 сентября 1994 г. Под герметичным куполом имелись все условия для нормального круговорота веществ: там были максимально близко к «оригиналам» воспроизведены все важнейшие земные экосистемы, солнечного света должно было хватить для производства кислорода растениями в результате фотосинтеза, черви и микроорганизмы обеспечивали переработку отходов, очистка воды производилась благодаря конденсации над «тропическим лесом», откуда она просачивалась в «болота» и снова попадала в «океан» через почвенные фильтры… Полностью исключалось применение токсичных химических веществ (инсектицидов и пестицидов). Не допускалось также использование загрязняющих среду источников энергии типа открытого огня – энергообеспечение комплекса осуществлялось за счет солнечных батарей. Во «внешнем мире» работала целая команда специалистов, отслеживавшая ход эксперимента и имевшая возможность вмешаться в него (как и восемь непосредственных участников, живших под куполом).

Тем не менее, проблемы начались почти сразу. «Биосфера-2» оказалась перенаселенной. Людям не хватало калорийной пищи – пришлось высадить в «джунглях» немного бананов и папайи, уплотнить посадки зерновых без увеличения площади, ввести распределение еды. Через несколько месяцев начали ломаться под собственной тяжестью кроны многих деревьев: выяснилось, что для нормального формирования древесины крайне необходим такой на первый взгляд незначительный фактор, как ветер. Вскоре началось бурное неконтролируемое размножение насекомых и микроорганизмов, активно поглощавших кислород. Его содержание в воздухе упало до 14% (при норме 21%) – это соответствует парциальному давлению на высоте 4080 м над уровнем моря. Самочувствие обитателей «Биосферы-2» ухудшилось, заметно упала трудоспособность. Одна из женщин при работе на сельскохозяйственном оборудовании отрезала себе палец, и ее пришлось эвакуировать «в большой мир». Руководитель эксперимента принял решение начать закачку кислорода под купол извне (всего его пришлось закачать более 20 тонн).

Столкнувшись с нарастающими трудностями, команда «подопытных» разбилась на две противоборствующие группы, одна из которых требовала немедленного прекращения эксперимента, а вторая настаивала на том, что нужно «держаться до конца». Поскольку последних поддерживало руководство проекта, обе группировки вынуждены были сосуществовать под одной крышей до 26 сентября 1993 г., когда семеро исхудавших и измученных жителей «земного рая» наконец-то покинули его. Но даже 20 лет спустя представители разных групп старательно избегают любого общения.

С тех пор технологии ушли далеко вперед но экологи, тем не менее, не решаются повторять эксперимент, справедливо предвидя очередную неудачу. И ведь в данном случае речь идет о сравнительно благоприятных земных условиях, где в критической ситуации всегда может прийти помощь «извне». На Марсе такая роскошь пока недоступна. Более того: там любое крохотное отверстие в жилом куполе, пробитое, например, микрометеоритом, приведет к потере ценного кислорода из внутреннего пространства, чреватой гибелью людей. К тому же, как уже говорилось, мы почти ничего не знаем о поведении растений, насекомых и микроорганизмов в условиях марсианской силы тяжести и повышенного уровня радиации. Да и наши знания о земных экосистемах все еще нельзя назвать удовлетворительными…

Безусловно, опыт реальных долговременных экспедиций и наземные эксперименты существенно обогатили наши представления о психологии космических полетов. Однако вопрос, как поведет себя группа людей, решившая провести всю или, по крайней мере, большую часть своей жизни на другой планете, остается открытым. Конечно, мы также можем обратиться к опыту жителей крайнего Севера или участников длительных зимовок в Арктике и Антарктиде. Но это не совсем точная аналогия. Полярники всегда имеют возможность вернуться на Большую землю. Марсианские же колонисты будут находиться в десятках и сотнях миллионов километров от родных мест. В силу задержки сигнала из-за конечности скорости света даже привычный разговор с оставшимися на Земле близкими станет для них недосягаемой роскошью.

Поэтому нам пока сложно прогнозировать, какими могут быть долгосрочные психологические эффекты «марсианской изоляции». Но мало кто сомневается в том, что она неизбежно приведет к постепенному возникновению у колонистов специфического мироощущения.

Одним из основополагающих компонентов марсианской культуры, вероятно, станет жизнь в условиях ограниченных ресурсов. Ведь все, что невозможно добыть и построить на Марсе, нужно будет завозить с Земли. А с учетом огромной стоимости межпланетных перелетов в списке «импортных товаров», очевидно, окажутся лишь критические важные позиции, необходимые для выживания колонии. Это значит, что поселенцам придется навсегда позабыть о многих привычных для нас предметах.

Подобные спартанские условия, в свою очередь, неизбежно приведут к формированию у марсианских колонистов собственной системы моральных ценностей. Например, сейчас на Земле люди, как правило, стараются поддерживать жизнь смертельно больных и детей с врожденными дефектами развития. Однако в условиях ограниченности ресурсов поселенцы (во всяком случае, на первых порах) вряд ли смогут позволить себе проявления подобного гуманизма. Их приоритетом станет не жизнь отдельного человека, а выживание всего поселения.

И это лишь один из примеров потенциальных отличий психологических установок землян и будущих жителей Марса. Чем дольше будет существовать колония, тем более оторванными от Земли будут становиться ее обитатели.

Биологический фактор

Этические и психологические аспекты марсианской колонизации очень важны. Но все же ключевым остается вопрос биологии. Пребывание на Марсе станет тяжелейшим испытанием для человеческого организма. Смогут ли поселенцы приспособиться к условиям Красной планеты, или же в долгосрочной перспективе им и их потомкам грозит вырождение?

Традиционно главным препятствием на пути к Марсу называют радиацию. В ходе путешествия к нему колонисты будут подвергаться заметно более интенсивному облучению, чем члены экипажей МКС. По подсчетам ученых, за время шестимесячного межпланетного перелета человек получит примерно треть дозы, считающейся максимально допустимой за все время карьеры космонавта.

Самый очевидный способ обойти эту проблему — уменьшить время полета за счет использования более эффективных двигательных установок. Но, к сожалению, это никак не поможет решить вопрос с радиационной обстановкой на самом Марсе.

Красная планета не обладает глобальным магнитным полем, а ее атмосфера примерно в сотню раз менее плотная, чем земная. Из-за этого уровень облучения у марсианской поверхности намного выше, чем на Земле. К тому же он существенно возрастает во время солнечных вспышек. Меры вроде создания противорадиационных убежищ и размещения колонии под поверхностью могут снизить накапливаемую человеком дозу. Но они не в состоянии полностью защитить от радиации. Повышенный уровень облучения останется неизбежным спутником колонистов.

В настоящее время ученые не могут однозначно ответить на вопрос, какими окажутся долгосрочные последствия жизни в условиях постоянно повышенного радиационного фона. Очевидно, что ионизирующее излучение будет повреждать человеческую ДНК, провоцируя канцерогенные заболевания и мутации. Особую группу риска составят беременные женщины и маленькие дети: в их случае радиация может как способствовать появлению дефектов развития у новорожденных, так и увеличить вероятность развития рака и инфекционных заболеваний у матерей.

В попытке справиться с повышенной радиационной нагрузкой естественный отбор может внести «коррективы» в физиологию марсианских поселенцев. Вполне вероятно, что их кожа станет темнее из-за усиленной выработки меланина, как это происходит на Земле в местностях с более интенсивным солнечным излучением (в том числе ультрафиолетовым). Но свою роль могут сыграть и другие пигменты, в том числе каротиноиды – молекулы, которые придают моркови ее характерный цвет.

Теоретически это может закончиться тем, что потомки колонистов и вовсе приобретут оранжевый оттенок. Потенциальным решением радиационной проблемы является внесение изменений в человеческий геном с целью повышения его сопротивляемости излучению. Однако это явно перспектива более отдаленного будущего. На данный момент любые разговоры о «редактировании» человеческой ДНК крайне негативно воспринимаются значительной частью общества.

Следующий фактор, который окажет огромное влияние на жизнь колонистов — марсианская гравитация, составляющая 38% от земной. К настоящему времени ученые собрали достаточное количество данных, чтобы получить неплохое представление о том, как на человеческом организме сказывается длительное пребывание в невесомости. Но когда речь заходит о последствиях постоянного пребывания на Марсе, от фактов мы снова переходим в область догадок. К сожалению, мы не можем воссоздать марсианскую силу тяжести в земных условиях. Так что ученым неизвестно, достаточно ли велика она для того, чтобы избежать долговременных проблем, возникающих при длительном воздействии микрогравитации. Фактически мы сможем получить точный ответ на этот вопрос лишь после того, как люди начнут заселять Марс.

Но некоторые обоснованные предположения о том, как Красная планета повлияет на органы человека, можно сделать уже сейчас. В условиях невесомости кости космонавтов быстро теряют кальций и становятся более хрупкими. По всей видимости, жизнь в условиях пониженной марсианской гравитации также будет способствовать постепенной потере костной массы. В этой ситуации естественный отбор обеспечит преимущественное выживание людей, обладающих более плотными костями. Следовательно, потомки первых колонистов, по идее, должны быть более «крепко сбитыми» на вид, нежели среднестатистический человек.

Еще один интересный аспект проблемы колонизации связан с человеческим иммунитетом. С одной стороны, поселенцы на Марсе окажутся в условиях практически полной изоляции, не подвергаясь воздействию большинства бактерий и вирусов нашей планеты. В случае возникновения на Земле пандемии марсианская колония будет по умолчанию защищена от нее бескрайними космическими просторами. С другой стороны, жизнь в относительно стерильной среде способна привести к быстрой атрофии иммунной системы у потомков колонистов. В этой ситуации даже самая безобидная по нашим меркам инфекция сможет вызвать среди них эпидемию с весьма печальными последствиями.

Нельзя исключать, что в какой-то момент марсианские колонисты примут решение вовсе прервать все личные контакты с землянами во избежание подобной ситуации. Это может стать поворотной точкой, означающей появление нового вида.

Homo Sapiens или Homo Martian?

Все вышеперечисленное приводит нас к финальному выводу. Безусловно, попытка колонизации Марса является куда более сложной задачей, чем считает большинство астроэнтузиастов. Но, несмотря на множество очевидных проблем, она не выглядит совершенной нереальной. Развитие технологий и масштабное вложение ресурсов дадут людям возможность «зацепиться» за Красную планету.

Но необходимо понимать, что марсианская колония вряд ли станет «убежищем» для человека – местом, где Homo Sapiens смогут переждать глобальную катастрофу, а затем, как ни в чем не бывало, вернуться на Землю. Между землянами и «марсианами» быстро появятся заметные культурные отличия, к которым вскоре добавится биологический фактор.

Дальнейший сценарий зависит от того, насколько тесно поселенцы будут поддерживать контакт с родной планетой. Постоянный приток новых колонистов может во многом нивелировать последствия возникающего расхождения. Но прекращение обмена генами между людьми на Марсе и на Земле (например, в случае угрозы эпидемии) быстро запустит процесс видообразования.

На самом деле в подобном допущении нет ничего необычного. На Земле существует множество примеров того, как оказавшиеся «запертыми» на островах популяции животных и растений быстро становились родоначальниками новых видов. Общеизвестно, что чем меньше начальная группа – тем более выраженный и специфический характер будут приобретать накапливаемые генетические изменения. А в космосе их появление неизбежно: другая сила тяжести (или ее отсутствие), повышенный уровень радиации и вызванные ею мутации должны способствовать ускоренному «генетическому расколу». Может потребоваться всего несколько десятков поколений, чтобы марсианские поселенцы превратились в самостоятельный вид Homo Martian.

Так или иначе, пока приходится констатировать, что на современном уровне развития технологий даже кратковременная экспедиция на Марс выглядит слишком сложным предприятием, не говоря уже о создании постоянной марсианской колонии. Безусловно, она может при определенных условиях поспособствовать сохранению жизни в Солнечной системе. Однако более весомыми выглядят аргументы тех, кто напоминает, что нам все же следовало бы прилагать больше сил к обустройству нашей родной планеты. Потому что лишь на Земле человек в прямом смысле слова всегда будет оставаться человеком.