10 необхідних технологій для космічних переселенців. Частина 2

У першій частині ми розповіли про такі необхідні технології як ракети і 3D друк, надміцні матеріали, гаджети для здоров’я, високотехнологічне харчування і радіаційний захист. У другій частині ми розповімо про не менш необхідні технології, які будуть необхідні переселенцям на Марсі.

Виділення повітря

Навчитися виробляти повітря на інших планетах – це непересічне завдання. Потрібно навчитися це робити з найменшими енергозатратами.

Для виробки природного для всіх землян повітря на Марсі вчені пропонують використовувати атмосферу самої планети. Вона доволі розріджена, а маса її складає лише 0,5% маси земного газового шару. При цьому марсіанське повітря містить в собі велику кількість вуглекислого газу – біля 95%. Передбачається, що перші поселенці будуть використовувати пристрої для перероблення вуглекислого газу у кисень, що дозволить отримувати повноцінне повітря, а також паливо для машин та ракет.

Ще у 2014 році NASA представив проект Moxie, розроблений у стінах Массачусетського технологічного інституту. Це компактний пристрій методом електролізу перетворює вуглекислий газ у кисень. Прототип живиться від енергоустановки потужністю 300 Вт. Він може виробляти до 10 грамів кисню на годину та працювати при температурі до 800°C.

NASA планує відправити на Марс великий апарат Moxie поряд з іншими обладнаннями для майбутньої колонізації на вантажному кораблі після 2030 року.

Циркуляція води

Наразі, на забезпечення функціональності екіпажів МКС витрачаються великі зусилля та кошти. Майже все на орбіту доставляється з Землі на вантажних кораблях. Такі польоти надто дорогі, тому вдосконалення автономності станції – один з головних пріоритетів для дослідників. Промітного прориву за останні роки дозволило добитися встановлення на МКС системи циркуляції води. Вона дозволяє виробляти з рідких відходів «життєдіяльності» станції до 6 тис. літрів питної води на рік, що скорочує її поставу у два рази.

В майбутньому для фільтрування води в космосі стануть в пригоді й спеціальні бактерії. Після того, як вода проходить механічне очищення, а потужний потік повітря вибиває з неї залишкові домішки та нафтопродукти, до роботи приступають спеціально вирощені бактерії. Мікроорганізми з’їдають залишки нафтопродуктів. Після того воду фільтрують проганяючи крізь мембрани з отворами товщиною менше волосини. В кінці перероблення воду пропускають через активоване вугілля і через спеціальний фільтр, розмір отворів в якому не більше молекул води. На виході ми отримуємо звичайну питну воду.

Лазерна зброя

Лазеру з самого початку свого народження в 1950-х роках судилося стати потужною зброєю. Вже більше півстоліття лазер досліджується як надійний засіб в оборонній сфері. Проте, виробники аерокосмічної сфери не пасуть задніх.

До речі, один з найвідоміших проектів лазерної зброї – це розробка Boeing. Лазер компанія вирішила використати для перехоплення ракет. Але пізніше технологія була модернізована та успішно випробувана і для інших цілей. Саме за допомогою лазеру навчилися ліквідовувати артилерійські міни та навіть безпілотні літаки.

Розвиток потужних лазерних установок не буде зайвим в суворих умовах космосу. Завдяки йому стала можлива зміна ландшафту інших планет, знищення астероїдів та інших перешкод на шляху освоєння нових планет.

Зовсім близько людство підійшло й до створення ручної лазерної зброї. В червні 2018 року спеціалісти китайського Інституту оптики та високоточної механіки закінчили розробку лазерної штурмової гвинтівки. Поки що вона класифікується як нелетальна, але згодом може бути використана і як запальна для нанесення тілесних ушкоджень супротивнику. Радіус дії такої зброї – 800 м, а кількість пострілів на одному заряді акумулятора може сягати до 1000. Наразі гвинтівку готовлять до масового виробництва на замовлення спецпідрозділів китайської поліції.

Штучний інтелект

Вчені прогнозують створення «розумних» машин вже до кінця 2030 року. Вони перевершать в рівні інтелекту середнього пересічного громадянина. Програми вже витіснили людей в деяких сферах. Приміром, нейромережі не гірше за лікарів діагностують цілу низку захворювань – визначають ризик серцевих хвороб по сітківці ока та аналізують рентгенівські знімки.

Вчені вийшли на новий рівень штучного інтелекту у 2017 році. Програма для нейромереж AlphaZero вже протягом доби самостійного навчання досягла надлюдського рівня гри у шахи та в інші інтелектуальні ігри, перемігши всі попередні програми з розгромним рахунком та тотальним домінуванням. Жертвами стали Stockfish, Elmo та інші програми, які перевершили реальних людей. Це викликало справжній фурор не тільки серед спортивного оточення, але й серед експертів по штучному інтелекту по всьому світові.

Новітнє паливо

Усі марсіанські проекти наразі діляться на два види – оборотні та необоротні місії. Можливість повернутися на Землю або відправитися для подальшого освоєння космосу буде напряму залежати від розв’язання проблеми пошуку та видобутку ракетного палива на Червоній планеті. Також енергоносії потрібні для підтримки майбутніх дослідницьких баз та колоній переселенців.

Кисень для дозаправлення ракет можна так чи інакше видобувати на поверхі Марсу за допомогою електролітичних пристроїв. З твердого льоду можна отримувати воду, яку потім використати для синтезу палива. Натхненні цією ідеєю інженери з проекту Swamp Works в NASA розробляють автономні машини, які будуть збирати реголіт разом з пилом на поверхні планет і інших об’єктів для виготовлення з них космічного палива та інших корисних людині речовин.

Марсохід Curiosity

Чергове відкриття марсоходу Curiosity вселяє віри у вчених. Марсохід знайшов на Марсі газові клатрати з увімкненими в них молекулами метану, що сховані під ґрунтом планети. Це майже ідентично нашому земному паливу. Якщо навчитися видобувати метан на Марсі, то можна розв’язати проблему забезпечення космічних експедицій необхідними енергоресурсами.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: