Планета, що заселена роботами. Чому 2021-й стає роком Марса

Прямо зараз на відстані 235 мільйонів кілометрів від нас новенький апарат NASA Perseverance готує свої інструменти та прилади для роботи: здійснює тестові постріли лазером, крутить колеса, фотографує все навколо та надсилає знімки на Землю. Від перших реалістичних ідей полетіти до Червоної планети минуло менше століття, від перших спроб — 50 років. Тепер ми можемо отримувати аудіо та відео з Марса ледь не в прямому ефірі.

Дорога до нього була довгою та непростою: складний орбітальний графік, який дозволяє запускати туди апарати лише раз на пару років, зв’язок, що повністю втрачається, коли Марс опиняється по інший бік Сонця від Землі. Але людство впоралося з цими викликами, і сьогодні на орбіті та на поверхні планети працює кілька апаратів. Після цього плани заселити її не тільки роботами вже не здаються фантастикою.

Суперники

У липні 1965-го американський зонд Mariner 4 став першим рукотворним об’єктом, що досягнув марсіанської орбіти та зміг передати дані на Землю. Це був розпал холодної війни, з моменту знаменитої «місячної» промови Джона Кеннеді минуло три роки, лише пів року залишалося до найвдалішого для NASA 1966-го, коли агенція отримала рекордні 4,4% від усього бюджету Сполучених Штатів. І хоча Марс ніколи не був ані причиною виділення таких значних коштів, ані їхнім науковим бенефіціаром, усе ж він став вагомим пунктом у переліку куточків Сонячної системи, де найуспішніші космічні держави намагалися досягти першості.

Ні Сполучені Штати, ні СРСР не збиралися поступатися жодною планетою з тих, що були доступні тогочасним ракетам та апаратам. Поки найкращі інженери створювали системи життєзабезпечення, а астронавти та космонавти готувалися до перших польотів за межі земної орбіти — на Місяць, команди науковців боролися за можливість досліджувати найближчих сусідів: Венеру, Меркурій та Марс. Як і Місяць. На межі 60—70-х років ці планети були символом престижу, могутності та технологічної першості. Але відправляти туди космічні кораблі було надто дорого та небезпечно.

Ні Сполучені Штати, ні СРСР не збиралися поступатися жодною планетою з тих, що були доступні тогочасним ракетам та апаратам.

Минали роки, США перемогли у місячних перегонах, і продовжувати престижні космічні ігри суперники не могли. Пілотовані місії було сконцентровано на низькій навколоземній орбіті, а від омріяних фантастами та вченими польотів до Червоної планети вирішили відмовитися. Мовляв, треба спершу дослідити, як на наш вид впливають мікрогравітація та космічне усамітнення загалом, а вже потім ризикувати. Так і не ризикнули.

Але Марс продовжував цікавити людство. Перші дані, отримані з планети ще під час гарячої фази перегонів, показали, що Марс має якусь атмосферу, а його поверхня достатньо тверда, щоб її можна було вивчати безпосередньо. Дослідники дізналися, що таємничі канали, які італійський астроном Джованні Скіапареллі прийняв за побудовані інопланетним розумом конструкції, дуже схожі на русла річок.

У порівнянні з іншими планетами внутрішньої Сонячної системи Марс мав значні переваги для дослідження. Він мав що досліджувати, на відміну від Меркурія, і не загрожував розчавити апарати своєю атмосферою, на відміну від найближчої сусідки Землі, Венери. Тож у прийдешні 30 років основним рушієм вивчення Марса були його доступність та схожість на Землю. І цей досвід лише підтвердив упевненість у тому, що планета стане наступною ціллю для пілотованих місій.

Марс мав що досліджувати, на відміну від Меркурія, і не загрожував розчавити апарати своєю атмосферою, на відміну від Венери.

Роботи-дослідники

У 90-х стався якісний стрибок у планетарних дослідженнях. Цьому сприяли розвиток технологій, зменшення розмірів комп’ютерів та здешевлення космічних запусків внаслідок виходу на супутниковий ринок комерційних операторів зв’язку. NASA почало роботу над Mars Exploration Program — повноцінними довгостроковими планами вивчення планети. З наукової точки зору основною метою програми став пошук життя або його ознак. З більш прикладної — підготовка до тих самих пілотованих польотів та прогулянок людини безпосередньо в марсіанській пилюці.

Спеціалісти NASA вирішили йти еволюційним шляхом: від статичних посадкових платформ вони зробили крок у напрямку мобільних роверів. Найперший із них, 11-кілограмовий Sojourner, довів, що на Марсі можна переміщатися за допомогою колес. Pathfinder закріпив цей успіх та розпочав справжні геологічні дослідження планети. Його наступники — «брати» Spirit та Opportunity отримали окремі інструменти для більш точних та складних досліджень. Найбільш відомий зараз ровер Curiosity відшукує сліди древньої води та умови, в яких могло б зберегтися життя.

Що ж до Perseverance, посадку якого людство спостерігало у лютому 2021-го, то цей робот шукатиме безпосередньо ознаки життя та збиратиме зразки марсіанського ґрунту, які згодом буде відправлено на Землю.

Сьогодні на орбіті та на поверхні Марса працює 11 апаратів. Серед них — індійський, пара європейських, новачки з Об’єднаних Арабських Еміратів та Китаю і, звісно, американські. Повноцінно поверхня Червоної планети досі підкорилася лише США.

Сьогодні на орбіті та на поверхні Марса працює 11 апаратів. Індійський, пара європейських, новачки з Об’єднаних Арабських Еміратів і Китаю та американські.

Від розфарбовок до HD-відео

Якщо попередні кроки між дослідницькими місіями були саме еволюційними, Perseverance можна сміливо назвати революційним апаратом. Надто багато разів поруч із його назвою можна поставити слово «уперше». Він уперше здійснив посадку із застосуванням розумної системи, що працює за допомогою нейронних мереж. Уперше не просто вивчатиме зразки порід на місці, а й збиратиме їх для подальшого дослідження вже на Землі. Уперше спробує видобути кисень безпосередньо з марсіанської атмосфери. Уперше несе на собі ще один апарат — повноцінний марсіанський гелікоптер! Уперше спробує знайти скам’янілості, що однозначно вкажуть людству: життя колись існувало за межами нашої планети.

І ця революційність не є випадковою. Адже NASA за 60 років безперервних досліджень встигло накопичити достатньо досвіду для втілення найсміливіших ідей, що можуть спасти на думку науковцям. Бажаєте обробити камінці рентгенівським випромінюванням? Будь ласка. Хочете мати можливість пробурити скелю, щоб дослідити її зсередини? Тримайте відповідний інструмент. Хочете бачити та чути Червону планету? Та чом би й ні!

Perseverance ще й наймультимедійніший робот NASA. Його посадку у форматі відео одночасно знімали декілька камер (просто тому, що могли), встановлений на щоглі фотоапарат подарує людству ще сотні панорам дельти древньої марсіанської ріки, а два повноцінних мікрофони дозволять нам уявляти, ніби ми самі стоїмо на поверхні планети та прислухаємося до завивань вітру в розрідженій атмосфері.

Посадку Perseverance у форматі відео одночасно знімали декілька камер просто тому, що могли.

Мікрофон, до речі, має й прикладне значення. За його допомогою інженери можуть чути, як саме працюють їхні інструменти та прилади: як ворушиться роботизована рука, як гудить апарат, що складає колби зі зразками ґрунту всередині спеціального сховища. Це — повноцінна система діагностики, яка допоможе шукати несправності та недоліки.

Справжній шлях Perseverance розпочався у 2021 році під час його посадки. Але майже одночасно із ним до Марса прибули й інші апарати. Очікується, що у травні на поверхню планети доставлять китайський марсохід. За що ж змагаються США та Китай?

США vs Китай

Якщо космічні перегони XX століття були змаганням у площині технічного та військового престижу, то XXI століття перевело ці перегони у площину науки. Самого факту досягнення Марса сьогодні вже замало: потрібні дані, гігабайти, сотні гігабайтів даних. Потрібні фото, заміри, дослідження — те, про що годі було і мріяти радянським та американським інженерам середини 60-х.

Якщо космічні перегони XX століття були змаганням технічного та військового престижу, то XXI століття перевело ці перегони у площину науки.

Бо є, наприклад, Індія, що спромоглася вивести власний апарат на марсіанську орбіту з першої спроби і зробила це четвертою у світі, після США, СРСР та Європейського союзу. Але з 2014 року кількість наукових робіт, які були написані на основі зібраних орбітером даних, просто мізерна. Гордість індійської космічної агенції щодо успішного запуску Mars Orbiter розбивається об просте питання: а що з того отримало людство?

І саме це є основною відмінністю між сьогоднішніми перегонами та перегонами часів холодної війни. Наукові дані — це міжнародна співпраця. Це відкриття. Це контроль та нав’язування (особливо цими інструментами любить користуватися Китай). Війна та змагання ніколи не припинялися, вони трансформувалися та перейшли на інший рівень — інтелектуальний.

Саме наука, а не віддалена перспектива встромити в марсіанський ґрунт свій прапор чи колонізувати планету є основним рушієм сьогоднішніх перегонів. Саме в науку — в дослідження історії Сонячної системи, в пошук відповідей на питання «чи самі ми у Всесвіті» та «що перетворило Марс на мертву пустелю» — передові держави готові вкладати мільярди доларів та десятки тисяч годин роботи найкращих умів людства.

США впевнено утримують лідерство в дослідженні космосу. Настільки впевнено, що успіхи однієї цієї держави можна порівняти із сукупними успіхами решти світу. Але вихід нових гравців, особливо таких несподіваних, як ОАЕ, чий орбітальний зонд також прибув до Червоної планети в лютому, вселяє надію. Космос потребує дуже великих грошей, і саме тому в найближчі десятиліття Марс залишиться полем битви на рівні держав, а не окремих компаній. Хоча, можливо, і тут є одне виключення.

Космос потребує дуже великих грошей, і саме тому в найближчі десятиліття Марс залишиться полем битви на рівні держав, а не окремих компаній.

Виключення на ім’я Ілон Маск

У 2016 році презентація проєкту Starship тоді ще не найбагатшої людини планети спричинила справжній фурор. Про Марс заговорили навіть ті, хто не зміг би сказати, на якій орбіті від Сонця він знаходиться. У метафоричному сенсі обіцянкою побудувати Starship та доставити людей на Червону планету Ілон Маск зробив людству іншу неймовірно важливу послугу: він збудував корабель мрії, що зв’язав нас із Марсом ментально.

Плани відправляти людей на Марс тисячами, надати транспорт для будівництва справжнісіньких позаземних колоній, забезпечити логістику між колискою людства та його наступним домом, безумовно, надихають. Навіть якщо врахувати звичний для Маска надмірний оптимізм. Starship будують на наших очах, нещодавно пройшли перші успішні випробування, коли прототип цього корабля вибухнув не під час посадки, а трішки пізніше. Навіть потенційні п’ять років, що знадобляться для доведення проєкту до робочого етапу, не перекреслюють головного: задум є цілком здійсненним. Великий корабель, який буде здатний доставити на Червону планету кілька сотень людей, — це завтрашня реальність.

Та все ж ця реальність поки не передбачає жодних автономних баз, не кажучи вже про повноцінну колонізацію. Марс — надзвичайно небезпечне та непридатне до життя середовище, значно небезпечніше за найбільш екстремальні місця на Землі. Додайте до цього мінімальні шість місяців, що потрібні для подорожі, затримку сигналу в десять з лишком хвилин, відсутність умов для підтримання земного життя.

Так, люди знайшли на Червоній планеті воду. Так, вони дійсно здатні видобувати там кисень та паливо для ракет. Так, там можна будувати герметичні бараки та використовувати ресурси. Та все це ще потрібно зробити. Між першим кроком людини на поверхні мертвої чужої планети та можливістю на ній жити минуть у найкращому випадку кілька десятиліть.

Виключення з правил на ім’я Ілон Маск насправді лише підтверджує правило: займатися колонізацією доведеться державам. Бо просто побудувати корабель недостатньо для переселення на іншу планету. Бо Starship, який зможе літати на Марс, не зможе створити там усі необхідні умови для життя. А до того часу, доки ми по-справжньому цього не усвідомимо, Марс так і залишатиметься єдиною планетою Сонячної системи, що заселена самими лише роботами.

На обкладинці: ілюстрація з Perseverance на поверхні Марса. Mark Garlick / Science Photo Library / AFP