Создание космического корабля для полёта к Марсу

Министерство образования и науки Украины

Донецкое территориальное физико-математическое отделение Малой академии наук Украины

Секция: астрономия

Необходимость и перспективы

Терраформирования Марса

Автор работы:

Андрющенко Арсений Юрьевич

ученик 11-Б класса

Донецкой гимназии №21

Руководитель работы:

Носенко Дмитрий Михайлович

учитель астрономии

Донецкой гимназии №21

Научный руководитель:

Содержание

Введение

1. Причины и предпосылки необходимости терраформирования планет.

1.1. Проблемы экологии

1.2. Проблемы перенаселения

2. Подготовка к терраформированию Марса и сбор сведений.

2.1. Сходства и различия с Землей

2.2. Пилотируемый полет на Марс

2.3. Первые колонии.

3. Терраформация Марса

3.1. Нормализация давления

3.2. Атмосферная инженерия

3.3. Создание примитивной биосферы

4. Последствия для человечества.

Список использованной литературы

1) «Наш марс» http://www.go2mars.ru

2) Азимов А. Вселенная. От плоской Земли до квазаров: Пер. с англ.
1969 – 133с.

3) Анкудинов Л.Ф. Образование Земли и других тел Солнечной системы в новом представлении. Изд.2 – 33с.

4) Араго Ф. Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров. (В 3-х томах).
2000. - 343с.

5) Архангельская И.В., Розенталь И.Л., Чернин А.Д. Космология и физический вакуум
2006. – 43с.

6)Бескин В.С. Гравитация и астрофизика
2009. – 151с.

7)В. Стовичек. Загадочная планета Марс, 1925 – 131с.

8) Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., Мартынюк В.С.
Космическая погода и наша жизнь
2004. – 201с.

9)Глушко А.А. Космическая экология 2003г. 66-67с.

10)Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды 2006г. 43-44с.

11) Дорофеева В.А., Макалкин А.Б. Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты
2004. – 101с

12)Журнал «Популярная механика», №10 (60) 2007

13) Н.А. Лазаревич. «Биотехнологические проблемы современной социальной экологии» 2002. 31с

14) Попова А.П. Занимательная астрономия Издательство: Едиториал УРСС 2005. – 122с.

15)Роберт Энсон Хайнлайн Красная планета. 2004. – 46с.

16) Сайт Федерального космического агенства России www.roscosmos.ru

17) Сурдин В.Г. Марс: великое противостояние Издательство: М.: ФИЗМАТЛИТ 2004. – 124с.

18) Тетиор А.Н. Городская экология 2007. Издание: Издательский центр "Академия» 46-48с

19) Томас Мальтус «Опыт о законе народонаселения» Издательство «М.: Наука» 101-121с.

20) Шапкин А.И., Сидоров Ю.И. Термодинамические модели в космохимии и планетологии Издательство: УРСС 2004. – 101с.

21) Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. — 6-е изд. (М.: Наука, 1987). – 111с.

22) Википедия – свободная энциклопедия. ru.wikipedia.org

Введение

Терраформирова́ние (лат. terra — земля и forma — вид) — изменение климатических условий планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений. Сегодня эта задача представляет в основном теоретический интерес, но в будущем может получить развитие и на практике.

Терраформированию подлежат далеко не все планеты и спутники. У пригодных небесных объектов должны быть как минимум: масса, достаточная для удержания атмосферы и нормального существования организмов; достаточное количество солнечного излучения, наличие воды, приемлемы радиационный фон, твердая каменистая поверхность и относительно спокойные соседи.

Возможность переселения во внеземные колонии со временем может привести к формированию культурных традиций, где переселение людей в колонии будет идти постоянно в течение многих поколений. Культурные традиции могут быть изменены прогрессом медицины, что может привести к значительному продлению человеческой жизни. Это, в свою очередь, может привести к «конфликту поколений», когда представители более молодых поколений и более старших начнут бороться между собой за жизненные ресурсы. Вообще, возможность решения политических конфликтов путём эмиграции диссидентов в колонии может значительно изменить политическую структуру многих демократических государств. В таком случае, процесс создания новых колоний будет подобен процессу строительства «элитных» микрорайонов, когда колонии создаются коммерческими структурами в надежде на окупаемость; или наоборот, строительству государственного жилья для малоимущих слоев населения для уменьшения уровня преступности в трущобах и уменьшения влияния политической оппозиции в них. Рано или поздно «недвижимость» в Солнечной системе будет поделена и процесс переселения не будет ограничиваться существующими в Солнечной системе планетарными объектами, но будет направлен в сторону других звездных систем. Вопрос об осуществимости подобных проектов упирается в технологичность и выделение достаточных ресурсов. Как и в любых других сверхпроектах (как, например, строительство огромных ГЭС или железных дорог «от моря до моря», или, скажем, Панамского канала), риск и размер инвестиций слишком велик для одной организации и с большой вероятностью потребует вмешательства государственных структур и привлечения соответствующих инвестиций. Время реализации проектов по терраформированию околоземного пространства в лучшем случае может измеряться десятилетиями или даже столетиями

Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечить нормальное существование и развитие человечества. С течением времени рост населения Земли, экологические и климатические изменения могут создать ситуацию, когда недостаток пригодной для обитания территории поставит под угрозу дальнейшее существование и развитие земной цивилизации.

Цели и задачи.

Понять как: Создать атмосферу на Марсе с таким давлением, при котором вода могла бы существовать в жидком виде.Повысить температуры планеты.Создать газовый слой для защиты от ультрафиолетового излучения.Создать биосферу на Марсе.

Научная новизна.

Термин «терраформирование» был впервые введён Джеком Уильямсоном в научно-фантастической повести, опубликованной в 1942 году в журнале Astounding Science Fiction, хотя идея преобразования планет под земные условия обитания присутствовала уже в более ранних произведениях других писателей-фантастов.

Перспективы терраформирования начали рассматривать совсем недавно.

Методы исследования: метод анализа и синтеза, математический, графический, метод моделирования.

Практическое значение терраформирования состоит в необходимости для населения Земли продолжать своё размножение и расселение. При этом с течением времени и резким увеличением популяции появляется потребность в снятии территориальных ограничений для дальнейшего существования и развития. В известной мере такое стремление может быть также стимулировано расширением родительской звезды (солнца) и возникновения угрозы существования жизни. При расширении и смещении обитаемой зоны к периферии солнечной системы жизнь будет стремиться к перемещению в более комфортные условия.

1. Причины и предпосылки необходимости терраформирования планет.

1.1 Проблемы экологии

Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Загрязнение природной среды промышленными выбросами оказывает вредное действие на людей, животных, растения, почву, здания и сооружения, снижает прозрачность атмосферы, повышает влажность воздуха, увеличивает число дней с туманами, уменьшает видимость, вызывает коррозию металлических изделий.

Под загрязнением окружающей среды следует понимать изменение свойств среды (химических, механических, физических, биологических и связанных с ними информационных), происходящие в результате естественных или искусственных процессов и приводящие к ухудшению функций среды по отношению к любому биологическому или технологическому объекту. Используя различные элементы окружающей среды в своей деятельности, человек изменяет её качество. [10, 43c]

Часто эти изменения выражаются в неблагоприятной форме загрязнения. Загрязнители — это остатки того, что мы производим, используем и выбрасываем прочь. Загрязнение увеличивается не только оттого, что с ростом населения уменьшается доступное для каждого человека пространство, но и оттого, что потребности на душу населения непрерывно увеличиваются, так что из года в год каждый из нас выбрасывает все больше и больше.

Земля стала более населенной, на ней нет больше места для свалки мусора. То, что служит мусорной корзинкой для одного человека, является жизненным пространством другого. (К «выбрасываемым прочь» загрязнениям следует добавить те, которые представляют собой неизбежные побочные продукты транспорта, промышленности и сельского хозяйства; по мере расширения этих областей деятельности людей возрастает и загрязнение.)

Американские исследователи-экологи 6 лет изучали природные изменения. По прошествию срока заявили – жить в чистоте больше нельзя, на планете загрязнено все что можно. [10, 44c]

Благодаря исследованию, стоимостью в шесть миллионов долларов, удалось выяснить, что токсичные отходы промышленной деятельности успели загрязнить уже все. По заверениям ученых, на территории 20 национальных парков США встречается как минимум 70 разновидностей отравляющих веществ.

Майкл Кент, профессор-естествоиспытатель из Университета штата Орегон, осуждает грязные намерения токсичных веществ загрязнять все, на чем свет стоит. «Трудно найти более удаленные районы, чем северные области Аляски и вершины Скалистых гор, но и там мы нашли загрязняющие вещества», – поясняет ученый.

Российские экологи со своими западными коллегами согласны не слишком. В гильдии экологов поясняют – бить тревогу пока рано. Практически во всех предметах сейчас содержится полная таблица Менделеева. Однако дело тут, уверены эксперты, не в факте содержания, а в уровне допустимой концентрации. Дело в том, что существует предельный уровень концентрации токсических веществ. Если он не превышен – то жить можно.

В российских городах жить опасно, считают экологи, а вот в заповедниках - терпимо. Тем не менее, уровень загрязнения окружающей среды неуклонно растет. По этому поводу постоянно проходят конференции, но пока, безрезультатно.

Между тем, лидером промышленных выбросов в атмосферу являются США. На втором месте стоят Саудовская Аравия и Индонезия. На последней, Балийской конференции все три страны были удостоены антипремиями за невозможность поддержать территорию в чистоте.

Огромный ущерб окружающей среде, и как следствие человеку, наносят выбросы в атмосферу от промышленных и энергетических объектов и автомобильного транспорта. Эти выбросы содержат такие вредные вещества, как серный ангидрид, окись азота, окись углерода, пыль, свинец и другие тяжелые металлы. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них. [13, 31c]

Дыхание - основа жизни любого организма. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах остается недопустимо высоким. Экологические проблемы. Антропогенные загрязнители атмосферы и связанные с ними изменения. Загрязнение атмосферы. Химические вещества, проникая в ткани растения, нарушают обмен веществ, структуру листьев и побегов. Влияние загрязнения атмосферы на живые организмы. Города с наибольшим уровнем загрязнения воздуха. Способы решения экологических проблем.

Климат меняется на глазах. Углекислый газ и некоторые другие газы поглощают воздух. Ураганы. Последствия глобального потепления климата становятся всё более заметными. Полностью остановить потепление и возникновение парникового эффекта невозможно. Энергосбережение и развитие альтернативных способов производства энергии ведут к сужению загрязнения. Засухи. Тайфуны. Пути сокращения темпов парникового эффекта.

Если кислотность воды ниже 5,5(Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель), то осадки считаются кислотными. Кислоты нарушают защитный восковой покров листьев. Уже во многих районах планеты дожди превратились в серьезную опасность. Источниками возникновения кислотных осадков являются соединения серы и азота. Из-за нарушения кальциевого равновесия рыба теряет способность к воспроизводству. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. т твердых частиц Проблема охраны атмосферного воздуха от загрязнений отражена в Законе об охране окружающей среды. Сжигание топлива. Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн.т сернистого газа. Озоновый слой в атмосфере уничтожается некоторыми химическими веществами, содержащихся в аэрозолях. [22, Экологическая проблема] Я считаю текущую экологическую ситуацию весьма напряжённой, из-за сильного загрязнения окружающей среды, промышленными отходами человечества. Если человечество не сможет решить экологические проблемы Земли, мы будем просто вынуждены прибегнуть к терраформированию.

1.2 Проблемы перенаселения

На сегодняшний день главная проблема стоящая перед наукой демография, да и перед всем мировым сообществом в целом – перенаселённость Земли. Около 1800 лет потребовалось человечеству, чтобы довести свою численность до одного миллиарда, но всего лишь за 100 лет благодаря невиданному демографическому взрыву в XX веке народонаселение Земли увеличилось более чем в 6 раз! Впервые проблему на тот момент «возможного» перенаселения Земли поднял известный экономист Томас Роберт Мальтус. Это имя за два столетия стало нарицательным, а главный труд Мальтуса “Опыт о законе народонаселения” сыграл в развитии экономической науки и демографии не меньшую роль, чем “Математические начала натуральной философии” Ньютона и “Происхождение видов” Дарвина в развитии математики и биологии.Главным постулатом своей теории Мальтус считал следующую закономерность: «население, если не мешать его свободному воспроизводству, удваивается каждые 25 лет, иначе говоря — в геометрической прогрессии. В то же время объемы ресурсов, необходимых для поддержания жизни, растут лишь в прогрессии арифметической». Мальтус считал, что изначально сама человеческая природа заставляет людей безоглядно плодить себе подобных.Другим важнейшим принципом своей теории стала его знаменитая фраза: «Не производить на свет детей, которых они не будут в состоянии прокормить». Он считал, не надо помогать бедным слоям населения т.к. при улучшении жизни бедноты увеличивается её рождаемость, которая опять ведёт к бедности из-за слишком большого количества потребителей материальных средств к существованию и ресурсов.Для урегулирования роста населения М. предлагал два типа решений: первый – естественный, войны, эпидемии, голод и пр. Но так как было бы антигуманно увеличивать смертность для уменьшения популяции людей, он предложил искусственный способ сдерживания рождаемости через воздержание и даже аскетизм. Своим личным примером Мальтус показал как это может быть: его два сына умерли не оставив потомства, а дочь умерла в возрасте 17 лет. При всём при этом Мальтус никогда не питал иллюзий на счёт того, что человечеству когда-нибудь удастся сократить или хотя бы стабилизировать свою численность таким способом. Он наоборот предсказал, что грехи и пороки приведут человечество к полному вымиранию, и о стабилизации не будет идти и речи.

Причин перенасления планеты людьми несколько но главными из них являются:

1. Антропоцентризм людей (в немалой степени воспитанный религиями): Человек венец эволюции, имеет право делать тут что хочет и пр. Так же эта идея была поддержана некоторыми учеными.

2. Культ многодетности, существует во многих странах и въелся в культуру многих народов. Плодиться и размножаться.

Из-за безобразного роста численности населения, с каждым годом возрастает потребность в пище и энергоресурсах, что приводит к осовоению все новых и новых земель под нужды человека. Так же с каждым годом человечество производит все больше и больше мусора, в состав котрого входят биологически неперевариваемые или слабоперевариваемые соединения, такие как пластик, резина, пресованная бумага и картон, металлолом. Я считаю, что люди не способны в полной мере осознать проблему перенаселения. Но ведь целые нации погибают от голода, и с этим надо что-то делать! Наверное, если бы я жил в одной из таких стран, я бы лучше продумал эту проблему, а прежде всего у меня было бы больше нравственного опыта на эту тему. Исходя же из своего нынешнего положения, я, к сожалению, вижу эту проблему только в общих чертах.

2. Подготовка к терраформированию Марса и сбор сведений.

2.1 Сходства и различия с Землей

Сходства

(см. Приложение Г)

· Марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что очень близко к земным.

· Площадь поверхности Марса составляет 28,4 % земной — чуть меньше площади суши на Земле (которая составляет 29,2 % от всей земной поверхности).

· Наклон оси Марса к плоскости эклиптики составляет 25,19°, а земной — 23,44°. В результате этого на Марсе, как на Земле, есть смена времён года, хотя она и происходит почти в два раза дольше, поскольку марсианский год в 1,88 раза длиннее земного.

· У Марса есть атмосфера. Несмотря на то, что её плотность составляет всего 0,007 земной, она даёт некоторую защиту от солнечной и космической радиации, а также была успешно использована для аэродинамического торможения космического летательного аппарата.

· Недавние исследования НАСА подтвердили наличие воды на Марсе. Таким образом, условия на Марсе, похоже, достаточны для поддержания жизни.

· Параметры марсианского грунта (соотношение pH, наличие необходимых для растений химических элементов, и некоторые другие характеристики) близки к земным, и на марсианской почве теоретически можно было бы выращивать растения

Различия

· Сила тяжести на Марсе примерно в 2,63 раза меньше, чем на Земле (0,38 g). До сих пор неизвестно, достаточно ли этого, чтобы избежать проблем, связанных с невесомостью.

· Температура поверхности Марса гораздо ниже земной. Максимальная отметка составляет +30 °C (в полдень, летом на экваторе), минимальная — −123 °C (зимой на полюсах). При этом температура приповерхностного слоя атмосферы — всегда ниже нуля.

· На поверхности Марса нет воды в жидком агрегатном состоянии.

· В силу того, что Марс находится дальше от Солнца, количество достигающей его поверхности солнечной энергии примерно вдвое меньше, чем на Земле.

· Орбита Марса имеет больший эксцентриситет, что увеличивает годовые колебания температуры и количества солнечной энергии.

· Атмосферное давление на Марсе слишком мало, чтобы люди могли выжить без пневмокостюма. Жилые помещения на Марсе придётся оборудовать шлюзами, наподобие устанавливаемых на космических кораблях, которые могли бы поддерживать земное атмосферное давление.

· Марсианская атмосфера состоит в основном из углекислого газа (95 %). Поэтому, несмотря на её малую плотность, парциальное давление CO2 на поверхности Марса в 52 раза больше чем на Земле, что, возможно, позволит поддерживать растительность.

· У Марса есть два естественных спутника, Фобос и Деймос. Они гораздо меньше и ближе к планете, чем Луна к Земле. Эти спутники могут оказаться полезными при проверке средств колонизации астероидов.

· Магнитное поле Марса слабее земного примерно в 800 раз.

· Северный полюс на Марсе указывает на созвездие Лебедя, а не на Малую Медведицу.

· Обнаружение аппаратом Феникс, приземлившимся вблизи Северного полюса Марса в 2008 году, в грунте Марса перхлоратов ставит под сомнение возможность выращивания в марсианской почве земных растений без дополнительных экспериментов.

Марс планета, где большую часть времени суток температуры находятся ниже нуля градусов. Жидкой воды нет, в атмосферы водяного пара мало. Иначе Марс очень сухая и холодная планета с разряженной атмосферой на 95% состоящей из углекислого газа. Кроме СО2 в атмосфере Марса есть азот (2.5%) и аргон (1.5%). Кислорода - 0.1% водяного пара - 0.2%. На полюсах сконцентрированы большие количества льда. Вот только до конца не известно, сколько там водяного и сколько сухого люда. Предполагается наличие вечной мерзлоты. Таким образом, запасы воды на Марсе есть, есть и замерзшая углекислота, которая может наполнить атмосферу и увеличить давление.
Давление соответствующее условной нулевой высоте на поверхности Марса принято 6 мбар (600 Па) или 4.6 мм. рт.ст. Максимальное давление в глубоких депрессиях видимо порядка 10 мбар.
Условия на планете Земля определяющим образом связаны с наличием огромного океана жидкой воды. Температура на Земле определяются не только количеством тепла, поступающим от Солнца и парниковым эффектом, но в значительной степени определяются системой терморегулирования гидросферы и атмосферы. Испарение и конденсация воды выравнивает температуру и в целом поддерживает условия на планете в определенном диапазоне температур. Изменение количества пара в атмосфере в свою очередь управляет парниковым эффектом, но пар собирается в облака, которые экранируют поток солнечной энергии. В общем регулировании участвуют и обширные площади заснеженных пространств зимой. В итоге на Земле действует сложная саморегулирующаяся система.
На Марсе из-за более слабого притяжения уже давно произошла потеря большей части первоначальной атмосферы. Водород, гелий и по большей части азот были потеряны в результате процесса диссипации (убегания) молекул. Часть воды разложилась под действием ультрафиолетового излучения и была также потеряна. Поскольку водород, образовавшийся от распада молекул воды, улетучился в мировое пространство, а кислород был связан пылью и породами, в частности содержащими железо на поверхности планеты. Из-за этого Марс и имеет кроваво красную окраску. В результате потери первичной атмосферы и вымораживания части атмосферных газов атмосфера стала разряженной, парниковый эффект ослаб, усилилось переохлаждение планеты. В итоге часть СО2 и вся вода вымерзли, образовав вечную мерзлоту и полярные шапки.
Впрочем, на Марсе имеют место сезонные явления, когда частично происходит таяние мерзлоты и полярных шапок. Регулирование давления и плотности атмосферы значительно более слабо выражено, чем на Земле и носит ярко выраженный сезонный характер, что связано с таянием полярных шапок. Еще один механизм, управляющий условиями на Марсе - мощные пыльные бури. Во время пыльной бури происходит переохлаждение поверхности планеты, но при этом несколько нагревается атмосфера.
Температура на Марсе меняется так. Вблизи полудня на экваторе темные предметы нагреваются до +20ºС - +27ºС, тогда как воздух остается холодным. Утром и вечером температура находится ниже нуля, а ночью под утро может достигнуть -100ºС. Контраст температур на экваторе достигает 130ºС. В средних широтах температура ночью примерно такая же, как и ночью на экваторе, но днем предметы нагреваются только до 0ºС. Поэтому контраст температуры меньше. На полюсе температура может упасть уже до -123º С.
Однако такой климат, если не учитывать ночного понижения температуры ниже -100С близок к тому, что мы наблюдаем в Антарктиде. Самая низкая температура в Антарктиде зафиксирована на станции «Восток» и составила -89.2ºС, а средняя температура на Полюсе недоступности в Антарктиде составляет -57.8ºС, что близко к средней температуре на Марсе (-53ºС). Поскольку люди живут и работают в Антарктиде, то низкая температура не является препятствием для колонизации Марса. Главная причина как указано выше - низкое давление.
Поскольку плюсовые температуры на Марсе достигаются только вблизи полудня и в районе экватора, то существование в глубоких впадинах жидкой воды, скорее из области фантастики. Поскольку ночью она неизбежно замерзнет. Оттаять за короткий промежуток времени днем сможет только тонкий слой. Однако вследствие испарения воды и сублимации льда эта вода перейдет в пар и может оказаться, в конце концов, на полюсе планеты. Явления подобные гейзерам на Земле на Марсе видимо, не возможны, так как толщина коры порядка 100 км (на Земле 3-10 раз меньше), а наличие больших подземных водоемов, которые могли бы питать гейзеры пока можно предположить только гипотетически.
Можно допустить, что в глубоких впадинах коры, где давление выше тройной точки воды может выпадать некоторое количество влаги в виде росы. На Марсе существуют и облака, хотя это достаточно редкое явление, если сравнивать с Землей. В телескоп видны только самые большие облака, но наблюдения с космических аппаратов показали, что на Марсе встречаются облака самых разнообразных форм и видов: перистые, волнистые, подветренные (вблизи крупных гор и под склонами больших кратеров, в местах, защищенных от ветра). Над низинами - каньонами, долинами - и на дне кратеров в холодное время суток часто стоят туманы. Из-за низкого давления и температуры на Марсе водяной пар находится вблизи состояния насыщения. Так при температуре 0ºС давление насыщенного водяного пара как раз 613 Па, что соответствует давлению на Марсе. Зимой 1979 г. в районе посадки "Викинга-2" выпал тонкий слой снега, который пролежал несколько месяцев.
В зимнее время полярные шапки занимают значительную площадь полушария планеты. Граница северной полярной шапки может удалиться от полюса на треть расстояния до экватора, а граница южной шапки преодолевает половину этого расстояния. Такая разница вызвана тем, что в северном полушарии зима наступает, когда Марс проходит через перигелий своей орбиты, а в южном - когда через афелий. Из-за этого зима в южном полушарии холоднее, чем в северном. И продолжительность каждого из четырех марсианских сезонов разнится в зависимости от его удаления от Солнца. А потому в марсианском северном полушарии зима коротка и относительно «умеренна», а лето длинное, но прохладное. В южном полушарии наоборот - лето короткое и относительно теплое, а зима длинная и холодная
Более точные современные наземные и космические измерения обнаружили в составе марсианского льда также замерзший углекислый газ. Летом он испаряется и поступает в атмосферу. Ветры переносят его к противоположной полярной шапке, где он снова замерзает. Этим круговоротом углекислого газа и разными размерами полярных шапок объясняется непостоянство давления марсианской атмосферы.
Видимо в далекие времена давление на Марсе было выше, и вода могла существовать в виде отрытых водоемов, может даже океанов. Но по мере потери атмосферы парниковый эффект слабел и средние температуры на Марсе сдвинулась ниже нуля градусов. Тогда стал необратимым процесс вымораживания воды, которая концентрировалась в гигантских холодильниках на полюсах планеты.

2.2 Пилотируемый полет на Марс

Марс — планета, путешествие к которой с Земли требует наименьших энергетических затрат, если не считать Венеры. Путешествие по самой экономичной полуэллиптической орбите требует около 9 месяцев полёта; с повышением начальной скорости время полёта быстро сокращается, поскольку уменьшается и длина траектории.

Марс находится рядом с Землей, ближе только Луна. При старте с орбиты Земли для достижения Луны требуется сообщить кораблю приращение скорости ΔV = 3.1 км/с, а для достижения Марса ΔV = 3.6 км/с. Как мы видим с энергетической точки зрения разницы особой нет. Поэтому стоимость килограмма полезного груза доставляемая в район Марса и в район Луны хоть и отличается, но незначительно. Есть только разница во времени перелета, что для материальных ценностей не принципиально.

Создание космического корабля для полёта к Марсу — сложная задача.

Одной из главных проблем является защита космонавтов от потоков частиц солнечной радиации. Предлагается несколько путей решения этой задачи, например, создание особых защитных материалов для корпуса или даже разработка магнитного щита, подобного по механизму действия планетарному.