Космос как предвестие: проекты колонизации других планет и стратегическая стабильность

Некоторые из реализуемых программ выглядят фантастическими, прежде всего – продвигаемые Илоном Маском проекты масштабной колонизации Марса. Тем не менее и в рамках начинаний, лишённых всякого экономического обоснования и характеризуемых постоянным переносом сроков, проводятся вполне реальные и крупномасштабные НИОКР.

Технологии, уже разрабатываемые рядом крупных стран, прежде всего США, в интересах строительства постоянных баз или поселений на других планетах, практически полностью применимы на Земле в определённых условиях.

Они соответствуют потребностям выживания общества и экономики в сценарии неограниченной ядерной войны.

Среди таких технологий, имеющих «земное» применение, можно отметить:

— быстрое строительство подземных сооружений и надземных зданий с защитой от радиации;

—  создание систем жизнеобеспечения для проживания людей в таких зданиях в условиях радиоактивного заражения окружающей среды;

— технологии производства продовольствия в помещениях ограниченного объёма, способные обеспечить потребности значительных групп людей;

— технологии создания компактных источников энергии, способных работать длительное время в экстремальных условиях;

—   медицинское обеспечение и методы обеспечения психологической устойчивости коллективов, длительное время проживающих в изоляции в замкнутом пространстве.

«Земные» модификации перечисленного, как правило, намного дешевле, чем их «космические» прототипы, и более пригодны к масштабированию. Они будут свободны от жёстких массогабаритных ограничений, характерных для космической техники, к ним можно предъявлять более низкие требования в плане надёжности и потребности в техническом обслуживании.

Было бы соблазнительно объявить существующие проекты по колонизации Марса и Луны просто прикрытием для масштабных программ по повышению мобилизационной готовности крупных стран к ядерной войне. В конце концов, помимо технологий, связанных с колонизацией других планет, военное применение имеют и создаваемые в рамках таких программ технологии дешёвого вывода на орбиту Земли полезной нагрузки, многоразовых ракет-носителей и т.п. Не слишком востребованными в военных целях выглядят, возможно, лишь технологии самого межпланетного полёта, хотя и тут не всё однозначно – известно, что Пентагон изучает возможность закупки космических кораблей Starship от SpaceX для «чувствительных миссий» .

Какие-либо документальные свидетельства в пользу этого отсутствуют. Вместе с тем, мы живём в мире, где ядерная война выглядит намного более вероятной перспективой, чем строительство марсианских городов или падение на Землю гигантского астероида, когда такие технологии могли бы получить мирное применение. Независимо от первоначальных целей, развитие соответствующих технологий рано или поздно само по себе превратит их в важный фактор, влияющий на стратегическую стабильность.

Массовое строительство защищённых объектов инфраструктуры, производственных мощностей, складов и укрытий для населения на основе «космических» технологий, вероятно, может оказаться возможным уже в 2030-е гг. и достигнет значительного размаха в 2040-е гг. при сохранении текущих негативных тенденций в мировой политике. Государства, которые освоят соответствующие технологии, смогут получить решающее стратегическое преимущество при любых сценариях ядерной эскалации и ядерной войны.

С определённого момента ядерная война, возможно, будет означать не конец цивилизации, а просто новый, более разрушительный вид военных действий, в котором реально победить, сохранив существенную часть довоенного экономического, научно-технического и даже демографического потенциала. Результатом может стать снижение порога применения ядерного оружия, ослабление ядерного сдерживания и дальнейший рост военного авантюризма. Другим крайне опасным следствием развития устойчивой инфраструктуры может стать создание новых, более разрушительных видов ядерного оружия, предназначенного для её уничтожения (боеголовки особой мощности, проникающие и т.п.).

Ниже мы рассмотрим основные «земные» применения технологий колонизации космоса на основе американских программ как наиболее развитых.

Американские программы по освоению Марса развиваются по двум траекториям. Во-первых , в рамках проекта Илона Маска SpaceX – частной инициативы, предполагающей создание постоянной колонии на Марсе посредством развития сверхтяжёлой системы Starship и комплекса инфраструктурных решений; во-вторых , через государственные программы NASA – в первую очередь стратегию Moon to Mars , с помощью которой NASA разрабатывает архитектуру, технологии и инфраструктуру для долгосрочных пилотируемых миссий на Марс.

Маск публично поставил цель колонизации Марса в 2016 г., представив на Международном астронавтическом конгрессе в Гвадалахаре (Мексика) концепцию межпланетной транспортной системы в докладе “ Making Humans a Multiplanetary Species ” . Главная идея заключалась в том, чтобы обеспечить выживание человечества в долгосрочной перспективе, превратив его в мультипланетарный вид. Маск декларировал конечную цель – создать на Марсе самодостаточный город, чтобы «каждый желающий мог переехать туда и помочь строить новую цивилизацию» (целевой уровень – порядка миллиона человек).

Проект по освоению Марса осуществляется частной компанией SpaceX под руководством Маска и президента компании Гвинн Шотвелл. Финансирование Starship и связанных с ним элементов инфраструктуры идёт преимущественно за счёт частного капитала и выручки SpaceX ; существенную роль играют доходы от спутниковой сети Starlink и коммерческих контрактов. При этом доля контрактов NASA в совокупной выручке SpaceX остаётся ограниченной. Кроме того, NASA заключило с SpaceX контракты на модификацию Starship в качестве посадочного модуля для лунной программы Artemis ( Human Landing System, HLS ), что связывает развитие Starship с национальной лунно-марсианской архитектурой США.

Обе ступени выполнены из нержавеющей стали и оснащены двигателями Raptor , работающими на сжиженном метане и жидком кислороде ( CH ₄/ LOX ). Метан, согласно планам SpaceX , может производиться на Марсе из местных ресурсов по реакции Сабатье, что критически важно для снижения стоимости и обеспечения замкнутого цикла топлива в марсианской инфраструктуре.

Маск предполагает, что для формирования самодостаточной колонии на Марсе потребуется флот из порядка тысячи многоразовых кораблей Starship , они будут накапливаться на околоземной орбите и отправляться к Марсу крупными партиями каждые примерно 26 месяцев, когда траектории Земли и Марса сближаются. В его оценках это означает очень высокую частоту стартов в период подготовки к каждому окну и доставку на Марс миллионов тонн грузов и постепенно растущего числа людей .

SpaceX планирует сначала отправить на Марс несколько беспилотных Starship с грузами. В 2024 г. Маск заявил, что компания рассчитывает в ближайшее окно стартов к Марсу (2026 г.) запускать порядка пяти кораблей без экипажа, увязывая реализацию такого графика с успешной отработкой дозаправки Starship на орбите Земли. Эти первые миссии должны доставить оборудование, инфраструктуру и запасы для подготовки площадки к приёму людей. Как и большинство планов Маска, связанных собственно с колонизацией Марса, планы подвергаются постоянным переносам на более поздний срок.

После серии грузовых миссий предполагается переход к пилотируемым экспедициям. В ряде публичных заявлений и постов Маск обозначал ориентир первой высадки людей на Марс не ранее конца 2020-х гг., чаще всего называя 2029 г. как целевую дату при оптимистичном сценарии. В ранних архитектурных проработках 2016 г. первая экспедиция предполагала работу экипажа порядка 12 человек, основными задачами которого должны стать ввод в эксплуатацию завода по производству топлива, развёртывание энергетических систем и закладка базовой инфраструктуры Mars Base Alpha .

Маск описывает дальнейшие планы как экспоненциальное наращивание масштаба – от нескольких десятков миссий Starship в начале 2030-х гг. до сотен запусков в середине 2030-х гг., с выходом на самодостаточный марсианский город к середине столетия (ориентиром называется 2050 г.).

Помимо разработки самого носителя Starship, SpaceX и партнёры прорабатывают комплекс элементов будущей марсианской инфраструктуры. Предполагается, что начальная база Mars Base Alpha будет постепенно расширяться по мере прибытия новых грузов и колонистов. На ранних этапах рассматривается использование самих кораблей Starship в качестве временных герметичных жилых объёмов, а затем – развёртывание надувных или сборных модулей, строительство ангаров, складов и других технических помещений. В инженерных концепциях дополнительно обсуждаются защитные укрытия за счёт частичного заглубления модулей, рытья траншей и использования естественных пещер (лава-тюбов) для защиты от радиации и метеоритной пыли.

Первые миссии должны доставить на Марс жизненно важные системы (энергетические установки, системы жизнеобеспечения, связи) и технику (роверы, подъёмно-транспортное оборудование, строительные агрегаты). В числе приоритетных грузов в ранних описаниях фигурируют «машины для производства удобрений, метана и кислорода» из марсианской атмосферы (азот и углекислый газ) и подповерхностного льда, а также материалы для строительства прозрачных куполов, чтобы выращивать растения. Топливо предполагается производить с помощью установок электролиза воды и реакторов, использующих реакцию Сабатье для получения метана из водорода и углекислого газа, что позволяет замкнуть цикл топлива на Марсе.

Первые экипажи должны развернуть энергетическую систему базы. Маск указывал, что на начальном этапе ставка делается на солнечные панели, хотя их эффективность на Марсе ограничена. Поэтому в качестве более стабильного источника энергии в профессиональном сообществе рассматриваются малые ядерные установки для поверхностного энергоснабжения, которые разрабатываются NASA . Аналогичные решения могут стать доступными и для частных операторов, включая SpaceX .

NASA ведёт собственную поэтапную программу подготовки пилотируемой экспедиции на Марс. В последние годы общая стратегия оформлена под зонтичным названием Moon to Mars : через создание устойчивого присутствия на Луне (программа Artemis ) к пилотируемому полету на Марс. NASA подчёркивает, что длительное присутствие на Луне должно стать полигоном для отработки технологий и решений, необходимых для марсианской миссии. В 2025 г. NASA опубликовало обновлённый архитектурный план в рамках Moon to Mars , где описаны ключевые элементы и решения на пути к Марсу.

Одним из принципиальных решений данной программы является ставка на ядерную энергетику в формате компактных делительных установок для поверхностных баз. В рамках программы Fission Surface Power ( FSP ) NASA совместно с Министерством энергетики США прорабатывает концепции маломощных реакторов, способных обеспечивать порядка десятков киловатт электроэнергии непрерывно и устойчиво к суточным циклам и пылевым бурям, сначала на Луне, а в перспективе – и на Марсе . Это критично для долгосрочного пребывания экипажа, хотя не исключает использования солнечных панелей и других источников.

Подготовительные работы ведутся по нескольким направлениям. Разрабатываются новая тяжёлая ракета Space Launch System ( SLS ) и пилотируемый космический корабль Orion Multi — Purpose Crew Vehicle ( Orion MPCV ) для лунных миссий Artemis . Предполагается, что для марсианской экспедиции понадобится сборка межпланетного корабля на окололунной станции Gateway или в околоземном пространстве, а также дозаправка на орбите – эти наработки отрабатываются в рамках Artemis и сопутствующих программ логистики .

NASA также рассматривает использование коммерческих транспортных систем, в частности, Starship компании SpaceX как варианта для доставки части грузов или экипажа, что уже зафиксировано в выборе модифицированного Starship в качестве посадочного модуля ( Human Landing System ) для лунной программы Artemis .

Также NASA последовательно изучает Марс для снижения рисков пилотируемой миссии. На поверхности работают марсоход Mars Science Laboratory Curiosity (с 2012 г.) и Mars 2020 Perseverance (с 2021 г.) , которые исследуют геологию, прошлую потенциальную обитаемость, грунт и климат. В 2021 г. ровер Perseverance впервые произвёл кислород из марсианской атмосферы с помощью прибора Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) , продемонстрировав принципиальную осуществимость получения окислителя для ракет и кислорода для дыхания напрямую на Марсе . Perseverance также собирает и кеширует образцы породы для последующей доставки на Землю в рамках кампании Mars Sample Return , совмещённой программой NASA и ESA ( European Space Agency ).

Кроме того, орбитальные аппараты NASA – Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO ) и Mars Atmosphere and Volatile Evolution mission ( MAVEN ) – обеспечивают картирование поверхности и запасов льда, а также изучение атмосферы . MRO и связанные проекты (например, Subsurface Water Ice Mapping , SWIM ) помогают идентифицировать районы с залегающим близко к поверхности водяным льдом, удобные для посадки и эксплуатации базы, а MAVEN исследует эволюцию атмосферы и взаимодействие с солнечным ветром, что важно для оценки радиационных условий и длительной среды обитания.

NASA признаёт, что для успеха миссии необходимы новые технологии. Агентство инвестирует в проекты малых ядерных реакторов, систем In-Situ Resource Utilization (ISRU) , новых скафандров, медицинских средств, систем жизнеобеспечения и автономного жилья, а также в наземные аналоги длительных миссий. Эти усилия координируются прежде всего через Exploration Systems Development Mission Directorate (ESDMD) и Space Technology Mission Directorate (STMD) , которые отвечают за развитие пилотируемой лунно-марсианской архитектуры и критических технологий .

Чтобы длительно проживать и работать на Марсе, необходимо развернуть полноценную инфраструктуру на его поверхности. Это включает создание источников энергии, жилищ с защитой, систем производства воздуха, воды, еды и утилизации отходов, а также обеспечение физического и ментального здоровья экипажа.

Предположительно, практически весь спектр перечисленных ниже американских разработок по лунно-марсианской инфраструктуре имеет прямые или частичные приложения к выживанию общества в условиях постапокалиптической Земли после полномасштабной ядерной войны – поскольку обе задачи требуют жизни в замкнутой, ограниченной в ресурсах и радиационно-опасной среде без базовой инфраструктуры и с полностью нарушенными цепочками поставок.

Первая категория – жизнеобеспечение и переработка ресурсов (воздух, вода, топливо) . Технологии ISRU , разрабатываемые для Марса, нацелены на производство топлива и дыхательной среды из локальных ресурсов (углекислый газ, вода, грунт) и работу в изолированных, ресурсно-ограниченных условиях. Например, атмосфера Марса (95 процентов углекислого газа) может быть сырьём для получения кислорода и метана. Демонстратор MOXIE на марсоходе Perseverance уже доказал принципиальную реализуемость производства кислорода из углекислого газа в разреженной атмосфере – он обеспечивал порядка 5–6 г кислорода в час с чистотой выше 98 процентов, рассчитан на достижение производительности до 10–12 г/ч.

Дефицит чистого воздуха, топлива и энергии также характерен для условий масштабного радиоактивного загрязнения. Технологии электрохимического получения кислорода, продемонстрированные MOXIE , можно потенциально применять для генерации кислорода и горючего из углекислого газа, уровень которого постоянно повышается в замкнутом пространстве, а также для производства кислорода из окисленных грунтов, если удаётся обеспечить необходимый энергетический баланс и материалы.

Технологии PSA давно отработаны. Медицинские и промышленные PSA -генераторы кислорода массово используются для автономного производства кислорода в больницах и на изолированных объектах, обеспечивая, как правило, 90–95 процентов кислорода из атмосферного воздуха за счёт селективной адсорбции азота на цеолитах .

Биогазовые установки, основанные на анаэробном сбраживании органики, дают смесь метана и углекислого газа и в материалах Международного энергетического агентства рассматриваются как зрелая технология для децентрализованной, устойчивой энергетики и теплоснабжения, в том числе в небольших автономных системах . В условиях постъядерного сценария это один из наиболее реалистичных способов получать топливо и тепло из доступных ресурсов (органические отходы, навоз, осадки сточных вод) с минимальными требованиями к сложной инфраструктуре.

Программы водоразведки NASA также полностью соответствуют критериям применения в экстремальных ситуациях, потенциально возможных при ядерном конфликте на Земле. Эксперимент Polar Resources Ice Mining Experiment-1 (PRIME-1 ) – пакет из двух инструментов, устанавливаемый на коммерческий лунный посадочный аппарат компании Intuitive Machines в рамках миссии IM-2 в районе южного полюса Луны. Его задача – продемонстрировать, что можно бурить реголит на глубину до примерно одного метра с помощью буровой установки The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain (TRIDENT) и поднимать образцы для анализа на содержание воды и других летучих веществ с помощью масс-спектрометра Mass Spectrometer Observing Lunar Operations (MSolo) .

Ровер Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) изначально создавался как полноценная ресурсно-поисковая платформа для района южного полюса Луны. В 2024 г. NASA приняло решение прекратить разработку миссии из-за роста стоимости и сдвигов по графику, научные задачи и инструменты признаны ключевыми и планируются к переиспользованию на других миссиях. Ровер задумывался как полноформатная платформа для полярной ресурсной разведки и объединял Neutron Spectrometer System (NSS) для дистанционного поиска водорода, тот же бур TRIDENT, Near-Infrared Volatiles Spectrometer System (NIRVSS) и масс-спектрометр MSolo для дистанционного зондирования, бурения, химического анализа и картирования запасов льда.

Этот набор решений может быть напрямую использован для поиска подземной или ледниковой воды под слоями загрязнённого грунта в радиоактивно заражённых районах без вывода людей в наиболее опасные зоны и для последующего мониторинга загрязнений. В совокупности с опытом Международной космической станции (имеется в виду в первую очередь Environmental Control and Life Support System (ECLSS) , включающая Water Recovery System (WRS), Urine Processor Assembly (UPA), Brine Processor Assembly (BPA) и Water Processor Assembly (WPA) ) эти технологии представляют собой практически готовый прототип для подземных убежищ и автономных объектов на постъядерной Земле, где критично минимизировать выход людей в зараженную среду и максимально замкнуть циклы воды и воздуха внутри защищённых помещений.

Вторая категория – энергоснабжение . Для устойчивого присутствия на Марсе требуется архитектура, которая не зависит ни от смены дня и ночи, ни от пылевых бурь, ни от отказов внешней сети. Базовый набор решений здесь сочетает компактные ядерные установки, солнечную энергетику нового поколения и гибридные схемы их интеграции. Логика этих решений практически полностью совпадает с задачами энергоснабжения подземных или изолированных поселений в условиях постъядерной Земли, в том числе в сценарии т. н. «ядерной зимы».

Ключевой технологией здесь выступают  компактные ядерные реакторы малой мощности. Реактор Kilopower , прототип которого был успешно испытан в 2018 г. NASA (National Aeronautics and Space Administration) совместно с Министерством энергетики США, показал, что компактный реактор на уране-235 мощностью до 10 кВт может непрерывно обеспечивать энергией объект в течение не менее десяти лет без дозаправки . Испытания установки Kilowatt Reactor Using Stirling TechnologY (KRUSTY) в 2017–2018 гг. на полигоне Nevada National Security Site подтвердили, что такая система с пассивным теплоотводом на жидком натрии и двигателями Стирлинга в качестве преобразователей тепла в электричество устойчива к аварийным сценариям и способна работать как базовый источник энергии для лунных и марсианских баз.

По оценкам NASA , четыре блока Kilopower (по 1–10 кВт каждый) могут обеспечить энергопотребление небольшого поселения: один блок даёт мощность, сопоставимую с несколькими средними домохозяйствами, а четыре – достаточно для первоначального форпоста, чтобы не зависеть от освещённости или погодных условий, в отличие от солнечных батарей.

В рамках программы Fission Surface Power NASA совместно с Министерстом энергетики США и промышленными партнерами ведёт разработку системы мощностью порядка 40 кВт, способной работать не менее десяти лет на поверхности Луны с последующей адаптацией для Марса. Концепт предполагает полностью автономную установку с реактором, системой теплоотвода, подсистемами преобразования энергии и распределения по локальной сети, способную обеспечивать энергией жилые модули, системы жизнеобеспечения, средства связи и комплексы по переработке местных ресурсов. Такие установки не зависят от суточных циклов, пылевых бурь и длительных периодов темноты.

Один из наиболее показательных примеров – проект Blue Alchemist компании Blue Origin . Это комплексная технология, позволяющая из лунного реголита (пылеобразной смеси оксидов кремния, алюминия, железа и др.) с помощью процесса плавления и электролиза ( molten regolith electrolysis ) производить кремний, металлы, проводники, кислород и работоспособные солнечные элементы .

Отдельное направление – адаптация солнечной генерации к условиям низкого Солнца, теней и пылевой завесы. Разрабатываемая NASA Vertical Solar Array Technology (VSAT) представляет собой вертикально разворачиваемые солнечные панели на мачтах, которые автономно поднимаются на высоту примерно до десяти метров над поверхностью и оптимизированы для работы в полярных регионах Луны с низким углом падения солнечного света, сложным рельефом и длительными тенями. Вертикальное размещение, возможность поворота и автоматизированное наведение позволяют перехватывать максимум прямого и рассеянного излучения даже при частичном затенении и пылевых отложениях, обеспечивая устойчивую генерацию для инфраструктуры миссий Artemis и будущих лунных баз.

Атомная  энергетика и солнечные системы с накопителями, на которые опирается NASA , рассматриваются как единственно реалистичная опция для Марса, где средний уровень солнечной радиации составляет примерно 40–45 процентов от земного (то есть примерно в 2,2–2,5 раза ниже), а глобальные пылевые бури способны на недели серьёзно снижать освещённость. В постъядерном сценарии на Земле эта логика практически без изменений переносится в подземные и изолированные поселения. Малые ядерные установки типа Kilopower и более мощные системы класса FS P могут выступать базовым источником энергии там, где невозможно организовать стабильную топливную логистику и нельзя рассчитывать на целостность магистральных сетей.

Третья категория – жилье и защита от радиации . Марсианская среда сочетает два ключевых риска – высокие дозы космического и солнечного излучения и постоянную угрозу абразивной пыли. Эти факторы требуют развития технологических решений, направленных на быстрое создание защищённых укрытий из местных материалов, снижение пылевой нагрузки и минимизацию выхода людей на поверхность. Те же принципы применимы к постъядерной Земле, где населению предстоит жить в условиях выпадения радиоактивной пыли, разрушенной инфраструктуры и ограниченного доступа к строительным материалам.

Одним из показательных примеров является серия проектов NASA по крупноблочному 3D -строительству из местного грунта. Конкурс 3D Printed Habitat Challenge (2015–2019 гг.) показал, что роботизированные принтеры могут создавать полноразмерные стены и купола, используя смесь полимеров и реголитных симулянтов.

Параллельно NASA разрабатывает новые методы спекания грунта без цементных связок и микроволновое спекание реголита, где поверхностный слой грунта прогревается микроволнами до температур спекания. В рамках программы MMPACT ( Moon-to-Mars Planetary Autonomous Construction Technology ) и совместного со строительной компанией ICON проекта Olympus отрабатываются технологии автоматизированной печати и формования конструкций из реголита с минимальным участием человека, включая купольные и арочные структуры, предназначенные для постоянной защиты от радиации и экстремальных температур . В условиях ядерной катастрофы автономные или полуавтономные 3D -принтеры могут использовать местный грунт, золу и обломочные материалы для быстрого возведения укрытий и подземных конструкций.

Ещё одно направление – микроволновое спекание реголита, где поверхностный слой грунта прогревается микроволнами до температур спекания . Это уменьшает его пористость и превращает рыхлый слой в твёрдый монолит. Для космоса технология рассматривается как способ строительства взлётных площадок и дорог, чтобы снизить подъём пыли и увеличить несущую способность поверхности. В постъядерном сценарии микроволновое спекание имеет прямое прикладное значение: уплотнение поверхностного слоя радиоактивной пыли снижает аэрозольное загрязнение, уменьшает риск вторичного заноса частиц в убежища и позволяет создавать безопасные площадки для техники и автономных роботов.

На Марсе также рассматривается размещение жилых модулей в лава-тюбах (пещерах вулканического происхождения), так как толща породы на нескольких метрах глубины обеспечивает надёжную защиту от космического излучения . Аналогичный принцип используется в проектах засыпных укрытий – такие модули, как, к примеру, концепт Mars Ice Home , разработанный NASA Langley Research Center совместно с Clouds AO и SEArch , предполагают покрытие оболочки толстым слоем грунта или льда, который служит естественным радиационным барьером. Для среды с высоким уровнем радиационного фона после ядерного удара это означает возможность использования существующих горных выработок, тоннелей, метро и подземных промышленных пространств, а также быстрого создания новых укрытий за счёт механизированного бурения и последующей засыпки конструкций слоем грунта или золы.

Для защиты оборудования и поддержания работоспособности энергетических систем NASA разрабатывает электродинамические системы очистки поверхностей ( Electrodynamic Dust Shield, EDS ). Эти системы создают на поверхности панелей, фильтров или иллюминаторов переменное электрическое поле, способное поднимать и отбрасывать частицы пыли и предотвращать их скопление . Технология изначально предназначалась для солнечных панелей, оптических систем и внешних поверхностей космических аппаратов и посадочных платформ, но столь же уместна и в условиях радиоактивных выпадений.

Четвёртая категория – производство продовольствия . На Марсе доставка еды с Земли принципиально ограничена, поэтому NASA отрабатывает модели, в которых продовольствие и вода производятся локально в замкнутых биорегенеративных контурах – это технологии, необходимые также и для выживания в автономных убежищах и подземных поселениях в условиях масштабного радиоактивного заражения и разрушения инфраструктуры.

В основе лежит достаточно старая программа CELSS (Controlled Ecological Life Support System) , в рамках которой NASA исследовало выращивание растений в гидропонике, аэропонике и аквапонике (совместное разведение рыбы и растений) с максимальным рециклом воды и питательных веществ . Правильно подобранные культуры (пшеница, картофель, салаты, соя и другие) в контролируемой среде с искусственным освещением дают высокую урожайность при минимальном расходе воды и площади.

Следующий пример – растительные модули VEGGIE ( Vegetable Production System ) и APH (Advanced Plant Habitat) для Международной космической станции. VEGGIE представляет собой простую гидропонную систему с управляемым светодиодным освещением для выращивания салатов и овощей в условиях микрогравитации. APH – полностью автоматизированная камера с развёрнутой системой датчиков и контроля климата, позволяющая проводить длительные эксперименты с различными культурами. Наработки по спектрам светодиодного освещения, составу питательных растворов и подбору культур могут использоваться на подземных оранжереях.

Отдельное направление – производство продовольствия из микробного белка. Например, в проекте HOBI-WAN Европейского космического агентства ( European Space Agency , ESA ), сотрудничающего с NASA , проверяется возможность получения порошкообразного протеина Solein с помощью газовой ферментации: микроорганизмы питаются смесью водорода, углекислого газа и азота (включая компоненты переработанной мочи) и синтезируют съедобный белок. Компактный биореактор такого типа не требует почвы и солнечного света и потому критичен как резервный источник питания там, где развернуть крупные теплицы невозможно – например, в автономных убежищах.

Подобные сценарии отрабатываются в программах наземной изоляции, прежде всего в рамках CHAPEA ( Crew Health and Performance Exploration Analog ) : экипажи по четыре человека год живут в 3D -печатном модуле с жёсткими ограничениями по воде, энергии и запасам пищи. Там моделируются режимы рациона, планирование посевных циклов, распределение обязанностей по уходу за теплицами и приготовлению еды, а также поведенческие реакции на дефицит и изоляцию. Полученные данные напрямую описывают, как должна быть организована ресурсная и социальная архитектура автономного убежища.

Последняя категория технологий с потенциальным двойным назначением – медицина и психологическая поддержка экипажа . Марсианская экспедиция сочетает длительную изоляцию, ограниченное пространство, повышенную радиацию и невозможность оперативной эвакуации. NASA через Human Research Program (HRP) разрабатывает набор решений, который обеспечивает защиту организма, автономное медицинское обслуживание и устойчивость малых коллективов в изоляции.

Эти же решения, по сути, описывают, как должна быть устроена медицина и поддержка психического здоровья в небольших подземных или защищённых поселениях при масштабном радиоактивном заражении снаружи.

Ключевое направление HRP и аффилированного Translational Research Institute for Space Health (TRISH) – переход к автономным модулям диагностики и лечения, управляемым самим экипажем без участия медицинского персонала. TRISH финансирует разработки миниатюрных диагностических систем, биочипов для мониторинга тканей, алгоритмов раннего выявления заболеваний и ИИ-подсистем, которые анализируют биомаркеры, поведение, сон и нагрузку для прогноза риска и выбора контрмер без возвращения проб на Землю. Автономным убежищам в условиях ядерной войны это даст возможность поддерживать базовый уровень здравоохранения при минимальном числе квалифицированных специалистов.

Долгосрочные эксперименты по типу CHAPEA предоставили подробные данные, как ведут себя малые экипажи при многомесячной изоляции, ограниченных ресурсах и задержках связи. По их итогам выработаны практические рекомендации по составу экипажа, архитектуре пространства (обязательные индивидуальные каюты, зоны отдыха, имитация дневного света), режиму труда и отдыха, процедурам разрешения конфликтов и распределению ответственности.

В условиях автономного бункера такие рекомендации могут стать основой для создания правил, как построить смены, кто и за что отвечает, какие ритуалы и формы общения снижают риск конфликтов и распада группы, и т.п.

Близкое совпадение между собой технологий, необходимых для освоения космоса, и технологий выживания в условиях ядерной войны означает, что наличие собственных «лунных» и «марсианских» программ становится императивом выживания и необходимым условием сохранения стратегической автономии для любой крупной державы. Приоритеты научно-технической и промышленной политики должны быть перераспределены соответствующим образом. Резкий рост космических бюджетов представляется неизбежным.

Реализация соответствующих технологических приоритетов в рамках престижных, высокостатусных космических программ, подпитывающих национальную гордость и повышающих престиж науки, – вероятно, наиболее эффективный вариант действий. Собственно мобилизационные программы, как правило, не престижны, а их важность не осознаётся обществом и даже большей частью политической элиты, пока не становится слишком поздно.

Колонизация других планет может выступать в качестве красивой цели, вокруг которой можно мобилизовать общество. Попытка мобилизовать его вокруг идеи массового строительства противоатомных бункеров, с высокой вероятностью,  закончится паникой.

С другой стороны, при наработке необходимой технологической базы применение этих «космических» технологий по их официальному предназначению вполне оправданно с политической и научно-технической точки зрения.

Независимо от реальных политических целей, преследуемых при разработке технологий космической колонизации, их последствия для стратегической стабильности должны быть предметом международной дискуссии.

Авторы:

Василий Кашин, кандидат политических наук, директор Центра комплексных европейских и международных исследований Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»

Александра Янькова, младший научный сотрудник Центра комплексных европейских и международных исследований Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»