Каковы преимущества строительства человеческой колонии на Марсе перед Луной?

Зачем людям пытаться основать колонию на Марсе, а не на Луне?

Мне кажется, что оба тела одинаково негостеприимны, но добраться до Луны гораздо легче (и мы должны иметь возможность перевозить туда гораздо больше груза).

Это хороший вопрос! "...не потому, что легко, а потому, что трудно" может быть?
@uhoh, по крайней мере, с точки зрения требований к дельта-V, Марс проще: вы можете аэродинамически тормозить и использовать парашюты, где Луна требует чисто реактивного спуска.
Что <1% земного давления действительно имеет значение? (понятия не имею, искренний вопрос)
Да, на самом деле. Таким образом можно избавиться от 99% энергии. Но есть и другие причины, дайте мне несколько минут...
У меня сложилось впечатление, что на Марсе гораздо больше природных ресурсов, что касается колонизации.
@ikrase: Помимо огромных ледяных отложений, обратите внимание на отложения солей железа, в которых находится дух ( mars.nasa.gov/mer/gallery/press/spirit/20060404a/… ). Подобные месторождения полезных ископаемых есть по всему Марсу, а Луна в основном состоит из базальта.
Преимущества для чего? Трудно ответить на вопрос, не понимая, для чего вы пытаетесь найти правильное решение. Например, нынешние пилотируемые исследования космоса в США направлены на полет на Марс именно потому, что это сложнее, чем полет на Луну — нет долгосрочной экономической цели, а просто попытка сделать что-то более сложное (но также и более сложное). самый легкий из возможных способов), чем то, что было сделано раньше (полет на Луну).
Может быть, по той же причине у вас есть пит-стоп на полпути через всю страну, а не вниз по улице?
@mezzanine: много было сказано о сложности достаточного замедления с помощью парашютов, но это было потому, что никто не хотел быть первым, кто попытался запустить тормозные ракеты при сверхзвуковом спуске... аэродинамическое торможение может снизить скорость до <1 км/с довольно легко, это становится дозвуковым, это тяжело. Теперь SpaceX выполняет сверхзвуковые ретроожоги каждый раз, когда восстанавливает ракету-носитель, и планирует использовать этот подход для посадки звездолетов на Марс.
..."таким же негостеприимным". Я придерживаюсь мнения, что ни один из них не предлагает никаких реальных возможностей для колонизации, и любой ответ, который я дам, будет состоять в том, почему один более негостеприимный и неподходящий, чем другой. Я думаю, что колонии, которые не могут окупить себя в рамках земной экономики, которая их финансирует, не выживут. Я знаю, что вопросы колонизации космоса пересекаются с исследованиями, но я думаю, что такие интересные вопросы — ответы на которые весьма умозрительны — должны быть где-то, но не обязательно здесь.

Ответы (4)

У Марса есть три больших преимущества перед Луной для долгосрочного урегулирования.

  1. Там тонкая атмосфера.
  2. Дни примерно 24 часа
  3. Сила тяжести примерно в два раза больше.

Давайте разберем их по одному.

Атмосфера

Разреженная атмосфера позволяет осуществлять аэродинамическое торможение и может быть полезна для производства кислорода. Электричество + марсианская атмосфера дает кислород, углерод и, вероятно, воду. Его также можно использовать для выращивания растений в пищу. Вы можете сделать метан из углерода, ракетного топлива и, вероятно, пластика.

Производство углекислого газа на Луне является более сложной задачей.

24 часа в сутки

Дни, длящиеся почти 24 часа, позволяют гораздо легче привыкнуть к вещам. 2-недельный день, за которым следуют 2 недели ночи на Луне, значительно усложнит управление тепловым режимом, например, необходимость управления для двух сторон. Доступность солнечной энергии также ограничена.

Больше гравитации

На самом деле мы не знаем, какова минимальная гравитация, необходимая для нормальной человеческой жизни, но марсианская гравитация намного ближе, чем лунная, а значит, вероятно, лучше.

Недостатки Марса

Есть и несколько недостатков. Расстояние намного дальше. Вы не можете попасть туда все время, только несколько раз, когда планеты выстраиваются правильно. Тем не менее, кажется вероятным, что длительное пребывание на Марсе будет проще, чем на Луне. Но только время покажет.

Я имел в виду скорее посадку, а не захват на определенную орбиту. Но завтра придется подумать об этом подробнее.
это не комментарий, я думаю, что это хороший ответ, атмосфера, хотя и разреженная, безусловно, помогает во многих отношениях; один из них замедляет экономию топлива, а другой - углерод и кислород, чтобы сделать больше топлива!
Довольно интересно, увидеть участника с 99 тысячами представителей на сайте BETA SE, а затем внезапно... увидеть еще и 102 тысячи участников, кроме него/нее.
Вы говорите, что расстояние является недостатком для Марса, хотя на самом деле «до Луны намного легче добраться» — это одна из основных причин, по которой SpaceX хочет колонизировать Марс. Конечно, колонизация ни того, ни другого — не самый простой подход.
В качестве дополнительной проблемы, поскольку на Луне нет атмосферы, существует реальная проблема с «мелочью», частицами, которые слишком малы, чтобы их можно было легко очистить или отфильтровать. Астронавты Аполлона сообщили, что он пах как порох. Однако более тревожным является то, что они, безусловно, будут разъедать механизмы в долгосрочной перспективе и могут быть канцерогенными (как и большая часть каменной пыли). Реакции с атмосферой на Марсе позволяют предположить, что там это будет меньшей проблемой.
@Graham - Пыль - огромная проблема на Марсе, и могут быть штрафы. Сильная глобальная пыльная буря, которая случается каждые три марсианских года или около того, убила марсоход Opportunity. Несколько лет назад марсоход Mars Spirit потерпел неудачу из-за того, что застрял в песчаной ловушке. Мы даже не знаем масштабов проблемы марсианской пыли и мелких частиц. Два прибора на марсоходе Mars 2020 Perseverence предназначены для измерения размера частиц пыли.

Я уступлю другим по техническим преимуществам/недостаткам. Но довольно забавно рассмотреть некоторые возможные ответы с точки зрения основных мотивов и целей.

Как вы говорите, до Луны добраться намного проще — на самом деле, мы уже отправили туда людей, чтобы проверить это! Марс находится намного дальше, поэтому перемещение туда и обратно займет намного больше времени и потребует больше ресурсов для каждой поездки. В зависимости от ваших причин, по которым вы хотите колонию за пределами Земли, повышенная сложность физического взаимодействия с Землей может быть именно той причиной, по которой вы предпочитаете колонизировать Марс, а не Луну.

Например, если вы считаете, что человеческие колонии за пределами Земли необходимы для уменьшения вероятности вымирания человечества в будущем, то дополнительное расстояние до Марса может быть реальным преимуществом — больше времени для перехвата поступающего с Земли оружия, больше времени для идентификации и пресечения болезнь или заражение по пути с Земли и т. д. (я имею в виду, говоря о социальном дистанцировании!)

Или, если вы поддерживаете внеземную колонизацию из-за анархистских наклонностей — скажем, например, стремясь к месту, где вы и другие люди могли бы быть свободны от ограничений, которые все чаще навязываются навязчивыми правительствами здесь, на Земле, которые, по вашему мнению, несправедливо управляются элитной гегемонией ( взглядов, которых я лично не придерживаюсь) - тогда и лишнее расстояние можно было бы считать преимуществом в борьбе за выход из-под государственного каблука. Им просто сложнее помыкать тобой, когда они не могут до тебя добраться, верно?

А может, ты очень-очень хочешь уйти от бывшего? Определенно склоняюсь к Марсу. Просто говорю.

Если вы поддерживаете колонизацию, потому что желаете воспользоваться преимуществами технологий, которые могла бы произвести подобная программа, я могу представить себе это сокращение в любом случае. Вы можете предпочесть работу на Марсе, полагая, что более сложная задача приведет к более богатым техническим инновациям. Или вы можете отдать предпочтение Луне, полагая, что более достижимая цель увеличивает вероятность успеха, тем самым увеличивая шансы на постоянную общественную поддержку дальнейших проектов. Или, может быть, вы выбрали бы своего рода золотую середину: отдали бы предпочтение Марсу как конечной долгосрочной цели, а не остановились бы после колонизации Луны, но предпочли бы Луну как желательный начальный шаг на пути.

С другой стороны, если ваша цель (или, скажем, цель коммерческих организаций, занимающихся исследованием и колонизацией других планет) состоит в том, чтобы зарабатывать деньги, участвуя в торговле с устоявшимися предприятиями и экономиками на Земле, тогда трудности транзита кажутся как определенное дополнительное препятствие для Марса.

Забавный вопрос - спасибо!

Спасибо, что включили политические причины, которые очень важны.
@uhoh - если не считать немного о том, как уйти от бывшего (плохая попытка пошутить, надеюсь, не обидела), не уверен, что понимаю возражение? Я лично испытываю некоторое сочувствие к аргументам «колонизировать, чтобы уменьшить риск вымирания человечества в долгосрочной перспективе» и «реализовать космические проекты для получения технологической выгоды», не имея никакого желания на самом деле уехать с Земли. Это правда, что я не имею права принимать или влиять на какие-либо значимые решения о выборе между строительством на Марсе или Луне, но я подозреваю, что эти идеи повлияли бы, если бы я был.
@T-Creek хорошо, так что больше времени на «перехват входящего оружия с Земли» или «выявление и пресечение болезни или заражения на пути с Земли» может быть засчитано для решения построить более дорогую и сложную колонию на Марсе, чем на Луне. И, возможно, российские олигархи будут считаться вашими анархистами, в то же время достаточно богатыми, чтобы провернуть это, так что+1

Добыча астероидов

Это то, что НАСА уже оценивает .

Если мы захотим использовать природные ресурсы астероидов, Марс будет к ним гораздо ближе, чем Земля. Приличное место для получения R & R, хранения и обработки или предварительной обработки добытых полезных ископаемых было бы очень выгодно. А в случае с Марсом можно было просто сбросить груз с пояса на поверхность без риска, что он промахнется и уничтожит город с населением в несколько миллионов человек.

Более высокая гравитация означает, что вы можете оставлять профессионалов там дольше без неблагоприятных последствий, снижая стоимость смены смены, что выгодно как для научных, так и для коммерческих миссий.

Астероиды

Человеческая колония имеет некоторые основные потребности, которые необходимо удовлетворить, чтобы процветать. Поскольку вопрос был задан, почему Марс может быть лучше, я сосредоточусь на преимуществах Марса и пренебрегу недостатками.

  1. Воздух. Марс имеет небольшое количество азота, доступного в атмосфере ~ 2,7%, как обсуждалось в этом связанном вопросе , который можно довольно легко собрать и отделить для дыхания. Кислород может поступать либо из CO2, гидролиза воды, либо из окисленной почвы при нагревании. Для сравнения, ресурсы Луны гораздо менее надежны и гораздо менее универсальны, чем Марс, а полярные условия на Луне в постоянно затененных областях намного холоднее, чем на полюсах Марса.

  2. Вода. На Марсе есть немного атмосферной воды, и в некоторые сезоны в разных местах появляются водяные облака. Считается, что подземные воды преобладают в средних широтах из-за свидетельств повторяющихся линий наклона на RSL, а также на поверхности на полюсах. Это делает его намного более доступным, чем в постоянно затененных кратерах при криогенных температурах.

  3. Укрытие - размещение колоний под землей или, по крайней мере, с толстым слоем почвы или реголита может иметь важное значение для обеспечения защиты от радиации. С марсианским грунтом может быть легче работать в качестве строительного материала, поскольку мы уже видим доказательства того, что грунт вокруг посадочного модуля Insight плотно утрамбован и может быть уплотнен Insight Link. Разреженная атмосфера Марса также обеспечивает защиту от микрометеоритов, что снижает опасность для любого, кто работает на поверхности в костюме. Еще одним преимуществом марсианских грунтов является то, что они кажутся гораздо менее абразивными, чем лунные. Во времена Аполлона лунный реголит по своей резкости и абразивным свойствам напоминал вулканическую пыль, из-за чего со временем было трудно сохранить дверь или уплотнение костюма. Марсианский грунт и пыль, подверженные атмосферным воздействиям, гораздо более круглые и менее абразивные, поэтому наши марсоходы довольно хорошо справляются с долгосрочным воздействием.

  4. Транспортировка - производство ракетного топлива для хранения на месте должно быть намного проще на Марсе, чем на Луне, учитывая доступность как CO2, так и воды, как указывали другие, включая Зубрина в его новаторской работе. Недавняя награда Ссылка

  5. Еда — марсианские почвы могут быть больше похожи на земные, чем лунные, и поэтому требуют меньшего количества поправок, чтобы сделать их пригодными для выращивания сельскохозяйственных культур. Это исследование показало, что использование имитаторов лунной и марсианской почвы привело к тому, что марсианские культуры выросли почти до той же биомассы, что и контрольная земная почва, но лунные культуры имели значительно меньшую биомассу.

  6. Человеческий фактор - комфорт почти 24-часового дня и удвоенная гравитация Луны могут в конечном итоге способствовать меньшим физиологическим трудностям для марсианских колонистов по сравнению с лунными колонистами.