Оглядываясь на уходящий год можно ли не признать, что мы въехали в новую моду на космические исследования? Что или кто тому виной — бог знает, вероятно, и не было одного решающего фактора. Тут и Маск со своей вертикальной посадкой и бюджетным космосом, и «Марсианин» Ридли Скотта, и найденная на Красной планете вода в приличных объёмах и жидкой форме, и Плутон, и даже отчасти, наверное, чисто земные политические дрязги. Что несомненно, так это факт, что впервые со времён «Спутника», Гагарина и Армстронга, публика больна космосом и готова жертвовать на него.
Кульминация пока ещё далека, но совершенно ясно, что фокусом интереса в этот раз станет Марс. Наиболее близкий к Земле по химии, размерам, условиям, он должен стать той следующей точкой, на которую мы обопрёмся в вечной попытке дотянуться до звёзд. Главные события — когда, собственно, от обывателя и потребуют жертв в виде налогов, голосов, эфирного времени — развернутся в двадцатых годах, на которые запланированы несколько больших марсианских миссий. Но уже сейчас поднимающаяся волна интереса дарит нам несколько ценных и объективно полезных вещиц. И в первую очередь — новую профессию. Внеземной, межпланетный архитектор.
Пока исследования дальнего космоса ограничивались автоматическими зондами да фантастическими рассказами, внеземная архитектура составляла декорации заднего плана. Фантастам вообще во все времена было и будет легче всех остальных, исследующих неизвестное. Устраивая (вымышленных) персонажей в (воображаемых) чужих мирах, они не связаны законами физики и всегда сильно упрощают. Выжил бы герой того же Мэтта Деймона на настоящем Марсе, удобряя тамошний, пропитанный щелочами, грунт собственными фекалиями и затыкая дыры полиэтиленом? Да нет, конечно. И на Земле бы не выжил! Но чем ближе реальная экспедиция на Красную планету, тем чаще от фантазий мы переходим к расчётам. А это, в свою очередь, выводит тему архитектуры на передний план. Ставит ребром вопрос: под какой крышей будут жить покорители Марса?
Ведь принятый сегодня метод решения космического «квартирного вопроса» для Марса непригоден! Мы привыкли приносить удобства в жертву функциональности. И до сих пор могли это себе позволить: человек никогда ещё не отрывался от родной планеты дольше чем на полтора года (самый долгий полёт: Валерий Поляков на «Мире», 438 суток). Но экспедиция на Марс — это три года только в пути и уж наверняка не меньше года на самой планете. И полетят туда не лётчики-космонавты, не узкие специалисты, а умельцы широкого профиля, то есть простые люди. А их жилища не могут быть бесформенными и безликими стальными тубусами. Они не желают и не будут спать привязанными к стенкам — им необходимо хотя бы подобие тех условий, в которых они выросли!
Но как и можно ли обеспечить человека человеческим жильём в чужом мире? Простого ответа нет, но задача по крайней мере решаема, подтверждением чему — первый в своём роде конкурс межпланетной архитектуры 3D Printed Habitat Challenge, спонсируемый NASA. Начальный его этап завершился ещё в сентябре и результаты сейчас всплывают не только в популярной, а и в научной прессе, со всеми вкусными подробностями (конкурсные работы иллюстрируют колонку). И пока идёт подготовка ко второму и третьему этапам, есть смысл подвести промежуточные итоги, выделить ключевые моменты.
Момент первый: жильё для инопланетных колонистов придётся возводить из того, что подвернётся под руку на месте. Его не получится доставить с Земли из-за крайней дороговизны транспортировки вещей на другую планету земного типа. Поэтому применение 3D-печати является условием обязательным. «3D-печать», впрочем, в данном случае понимается очень широко, в неё включают вообще любые технологии формирования крупных прочных объектов в автоматическом режиме. Например, первый приз на конкурсе взял проект марсианского иглу, напечатанного слой за слоем, совершенно аналогично настольным 3D-принтерам, из марсианского же льда (плавка которого потребует меньше энергии, чем работа с другими материалами). Но предлагают и плавить до лавы грунт, выливая из него пещеры в человеческий рост; и вытягивать из плавленного до стекла марсианского кремнезёма суперпрочные нити, из которых потом ткать жилые «бублики»; и печатать расплавом вокруг надутых из металлической плёнки форм, и многое другое.
Момент номер два: материал жилища должен защищать жильцов от множества неблагоприятных факторов окружающей среды. Не просто укрывать от Солнца днём, но и гасить солнечный ветер и потоки заряженных частиц (магнитного поля у планеты практически нет), служить термоизоляцией (средняя температура на Марсе минус 60 по Цельсию), предотвращать утечку воздуха, а в идеале и работать щитом от метеоритов. Расчёты показывают, что печатные конструкции способны удовлетворить каждый из перечисленных пунктов, кроме последнего. С риском погибнуть от метеорита первым колонистам, похоже, придётся смириться: только крупных малых тел падает на Красную планету по две сотни за год, но способов защиты, кроме как закопаться глубоко под грунт, пока не придумано (а для постройки подземных комплексов нет ни технологий, ни данных георазведки).
Момент три: марсианское жилище должно возводиться автоматически и, вероятно, ещё до прибытия человека. Колонисты либо не будут принимать в строительстве участия вообще, либо примут самое минимальное — и архитекторы не сговариваясь следуют этому принципу, выдавая весьма остроумные идеи. В большинстве предложений автоматический зонд, приземлившись, сам возводит вокруг себя стены, что не только избавляет людей от лишнего труда, но и позволяет снизить риски: проверить работу роботов-строителей можно будет до высадки человека, а количество возводимых «квадратных метров», по большому счёту, будет зависеть только от запасов энергии.
Площадь, а точнее объём жилых строений составляет момент четвёртый — и с ним пока дело обстоит хуже всего. У первопроходцев Марса должно хватать места для работы и отдыха, но, по означенным выше причинам, внутреннее убранство помещений не может быть подчинено только требованиям функциональности. Недостаточно снабдить колонистов голыми «квадратами»! У них должна быть мебель, должны быть окна, должны быть зелёные насаждения. Увы, покамест все концепты марсианских жилищ смотрятся в этом смысле убого. Размерами и формой они ненамного ушли от МКС, а это накладывает известные ограничения на внутреннее убранство.
Впрочем, надо же с чего-нибудь начинать! Ближайшее рассмотрение предложенных проектов показывает, что большинство авторов прочно стоят на земле — то есть, простите, марсианском грунте. Процессы возведения домов проработаны теоретически и проверены на настольных моделях (вот печать льдом, вот кремнезёмные нити, например). Следующие два этапа конкурса предполагают изготовление полномасштабных конструкций — и, поскольку призы приличные, побороться за них собираются многие участники. Так что не далее как в следующем году мы увидим полноразмерные прототипы жилья для колонистов Марса. Что, конечно, ещё подстегнёт интерес.
И — заставит переключиться на следующую задачу: биосферную. Тут, увы, хвастаться пока нечем. Мы не умеем строить замкнутые биологические системы, которые были бы стабильны и поддерживали существование человека. Из множества экспериментов этого рода (которых немало провели, в частности, в СССР и России), даже самый масштабный — американский Biosphere — всегда терпел фиаско. Изолированное пространство, засеянное биотой, развивается не так, как планирует и надеется человек, и быстро выходит из под контроля. Поэтому в настоящий момент кажется крайне маловероятным, что первые марсианские колонисты обзаведутся собственными огородами. Но может быть к моменту, когда архитекторы и строители научатся для таких огородов строить теплицы, решение найдётся?