Марстағы адамдар қоныстануының жобалары

Марсқа адамдардың қоныстануы: ғарыш агенттіктердің жобалары, ғылыми-фантастикалық көзқарастары, планета жағдайы туралы ақпарат. Болашақ миссиялар талқыланады.

25 мин оқу

100%

Дереккөз: Colonization of Mars — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Марстағы адамдар қоныстануының ұсынылған тұжырымдамалары

Марсты отарлау немесе қоныстандыру – адамдардың Марсқа теориялық түрде көшіп баруы және планетада ұзақ мерзімді адам болуын орнату. Бұл перспектива мемлекеттік ғарыш агенттіктері мен жеке корпорациялардың қызығушылығын тудырды және ғылыми фантастика, кино және өнерде кеңінен зерттелді. Ұйымдар Марсқа адам миссиясын жоспарлады, бұл кез келген отарлауға жасалған алғашқы қадам, бірақ осы уақытқа дейін ешкім планетаға аяқ баспады және қайта оралу миссиясы болған жоқ. Дегенмен, қондырғылар мен роверлер планета бетін сәтті зерттеп, жердегі жағдай туралы ақпарат жеткізді. Марстың орбитасы Жер орбитасына және астероидтар белдеуіне жақын. Марстың күні мен жалпы құрамы Жерге ұқсас болғанымен, планета тіршілікке жарамсыз. Марстың тыныс алуға болмайтын атмосферасы бар, оның температурасы орташа есеппен кең ауқымда өзгереді, бірақ планета бойынша шаң дауылдарын тудыруға жеткілікті тығыз. Марстың шөлді ландшафты жұқа, уытты шаңмен және күшті иондаушы сәулеленумен жабылған. Марста жер асты сулары, марстың топырағы және кендері сияқты отарлаушылар пайдалана алатын пайдалы қазбалар бар. Марстағы ресурстарды пайдалана отырып, жел, күн және ядролық энергия арқылы электр энергиясын өндіру мүмкіндігі шектеулі. Марсты отарлаудың себептері мен мотивацияларына қызығушылық, адамдардың ұшқышсыз роверлерге қарағанда тереңірек зерттеулер жүргізу мүмкіндігі, оның ресурстарына экономикалық мүдде және басқа планеталарды қоныстандыру адамзаттың жойылу қаупін азайту мүмкіндігі кіреді. Қиындықтар мен қауіптерге Марсқа сапар кезінде және оның бетінде радиациялық әсерге ұшырау, уытты топырақ, төмен гравитация, Марстың Жерден алыс болуынан туындайтын оқшаулану, судың жетіспеуі және суық температуралар жатады. Тұрақты қоныстарды зерттеуге NASA, ESA, Roscosmos, ISRO, CNSA сияқты мемлекеттік ғарыш агенттіктері мен SpaceX, Lockheed Martin және Boeing сияқты жеке ұйымдар міндеттеме берді. Бұлардан өзге, Марс қоғамы және Планеталық қоғам сияқты Марсты отарлауға бағытталған ғарышпен айналысатын қоғамдық ұйымдар да бар.

Colonization or settlement of Mars is the theoretical migration of humans to Mars and the establishment of long term human presence on the planet. The prospect has garnered interest from public space agencies and private corporations and has been extensively explored in science fiction writing, film, and art. Organizations have proposed plans for a human mission to Mars, the first step towards any colonization effort, but thus far no person has set foot on the planet, and there have been no return missions. However, landers and rovers have successfully explored the planetary surface and delivered information about conditions on the ground. Mars' orbit is close to Earth's orbit and the asteroid belt. While Mars' day and general composition are similar to Earth, the planet is hostile to life. Mars has an unbreathable atmosphere, thin enough that its temperature on average fluctuates between , yet thick enough to cause planet wide dust storms. The barren landscape on Mars is covered by fine, toxic dust and intense ionizing radiation. Mars has in situ resources, such as underground water, Martian soil, and ore, which could be used by colonists. Opportunities to generate electricity via wind, solar, and nuclear power using resources on Mars are poor. Justifications and motivations for colonizing Mars include curiosity, the potential for humans to provide more in depth observational research than uncrewed rovers, an economic interest in its resources, and the possibility that the settlement of other planets could decrease the probability of human extinction. Difficulties and hazards include radiation exposure during a trip to Mars and on its surface, toxic soil, low gravity, the isolation that accompanies Mars' distance from Earth, a lack of water, and cold temperatures. Commitments to researching permanent settlement have been made by public space agencies—NASA, ESA, Roscosmos, ISRO, the CNSA, among others—and private organizations—SpaceX, Lockheed Martin, and Boeing. In addition to these, there are space advocacy groups that are focused on Mars colonization, such as the Mars Society and The Planetary Society.

Миссияның тұжырымдамалары мен мерзімдері

ХХ ғасырдан бері мемлекеттік органдар мен жеке компаниялар Марсқа адамдарды жіберуді бірнеше рет ұсынды. Қазіргі уақытта ұлттық үкіметтік ғарыш бағдарламаларымен жоспарланған адамдар миссиясының көптеген тұжырымдамалары отарлауға тікелей дайындық емес. НАСА, Роскосмос және ЕКА сияқты ұйымдардың алдын ала жоспарлап отырған бағдарламалары зерттеу миссиялары ретінде көзделеді, тұрақты база құру мүмкін болғанымен, ол әлі басты мақсат емес. Отарлау үшін өзін-өзі кеңейту және өзін-өзі қамтамасыз етуге қабілетті тұрақты мекендерді құру қажет. Марстағы тұрғын үйлерді салудың екі ерте ұсынысы – Марсты отарлауды жақтаған Роберт Зубрин ұсынған «Марс тікелей» және «Жартылай тікелей» тұжырымдамалары.

Жер мен Марстың салыстыруы

+ Атмосфералық қысымның салыстырылуы Орналасқан жері Қысым Олимп Монс шыңы (0.0007 атм) Марстың орташа қысымы (0.006 атм) Геллас Планитияның ең төменгі нүктесі (0.0114 атм) Армстронг шегі (0.0617 атм) Эверест шыңы (0.3326 атм) Жердің теңіз деңгейі (1 атм)

Сезімталдық және өлшемі

Марстың жер бетіндегі гравитациясы Жердегіден 38% ғана. Микрогравитация бұлшықеттердің әлсіреуі және сүйектердің минералдық қорының азаюы сияқты денсаулық проблемаларын тудыратыны мәлім, бірақ Марстың гравитациясының осындай әсер ететіні белгісіз. Марс гравитациялық биоспутнигі жобасы Марстың төмен гравитациясының адамдарға тигізер әсерін зерттеу мақсатымен ұсынылған, алайда қаржыландыру жетіспеуіне байланысты жоба тоқтатылды. Марстың жер бетінің ауданы Жердің 28,4% құрайды, бұл Жердегі құрлықтың ауданынан (Жер бетінің 29,2%) сәл кем. Марстың радиусы Жер радиусының жартысы, ал массасы оннан бір бөлігін құрайды. Осының салдарынан Марстың көлемі Жерге қарағанда шамамен 15% кішірек және орташа тығыздығы төмен.

Магнитосфера

Магнетосфера болмағандықтан, күн сәулелері мен ғарыш кеңістігінен келген сәулелер Марс бетіне тікелей жете алады.

Атмосфера

Марста атмосфералық қысым Армстронг шегінен, яғни адамдар қысымды костюмдерсіз тірі қала алатын қысымнан әлдеқайда төмен. Терраформация жақын уақытта мүмкін болмайтындықтан, Марстағы тұруға жарамды құрылыстар ғарыш кемелеріне ұқсас қысымға төтеп беретін ыдыстардан салынуы керек, олар 30 мен 100 кПа арасындағы қысымды сақтай алады. Атмосфера да зиянды, себебі оның басым бөлігі көмірқышқыл газынан тұрады (95% көмірқышқыл газы, 3% азот, 1,6% аргон және оттегіні қоса алғанда, 0,4%-дан аз мөлшерде басқа газдар). Бұл жұқа атмосфера ультракүлгін сәулелерді тоқтатып тұра алмайды, бұл атомдар арасындағы молекулалық байланыстардың тұрақсыздығына себеп болады. Мысалы, аммиак (NH3) Марс атмосферасында тұрақты емес және бірнеше сағаттан кейін ыдырай бастайды. Атмосфераның жұқа болуына байланысты, күндіз бен түн арасындағы температура айырмашылығы Жердегіден әлдеқайда зор, әдетте 70°C шамасында. Дегенмен, шаңды дауылдар кезінде күндізгі/түндегі температураның өзгеруі азаяды, себебі жарық аз түсіп, оның орнына ортаңғы атмосфера жылынады. Климат Жерге қарағанда әлдеқайда суық, жер бетінің орташа температурасы (маусым мен ендікке байланысты) аралығында. Жерде тіркелген ең төменгі температура Антарктидада 184 K (-89,2°C) құрады. Марс Күннен шамамен 52% қашықта болғандықтан, оның жоғарғы атмосферасына бірлік ауданға түсетін күн энергиясының мөлшері (күн тұрақтысы) Жердің жоғарғы атмосферасына жететіннің шамамен 43,3%-ын құрайды. Бірақ атмосфераның тым жұқа болуына байланысты, күн энергиясының үлкен бөлігі радиация түрінде жер бетіне жетеді. Марстағы ең жоғары күн сәулеленуі шамамен 590 Вт/м² құрайды, ал Жер бетінде шамамен 1000 Вт/м². Марс экваторындағы жағдайлар маусым айындағы Канаданың Арктикасындағы Девон аралындағы жағдайлармен салыстыруға болады. Марстың орбитасы Жерге қарағанда эксцентрлі, сондықтан Марс жыл бойы температура мен күн тұрақтысының өзгеруі күшейеді. Марста жаңбыр жаумайды және бұлттар жоқ, сондықтан суық болғанымен, күн ашық болады (шаңды дауылдардан басқа). Бұл күн панельдері шаңсыз күндері ең жоғары тиімділікпен жұмыс істей алады дегенді білдіреді. Жалпы планеталық шаңды дауылдар жыл бойы жиі болады және бірнеше апта бойы бүкіл планетаны жауып, күн сәулесінің жер бетіне жетіп тұруына кедергі келтіреді. Мұндай дауылдардан кейін бірнеше ай бойы температура 4°C-қа төмендейтіні байқалған. Ал Жердегі осыған ұқсас құбылыстар – 1883 жылы атмосфераға көп мөлшерде күл таратқан Кракатау жанартауының атқылауы сияқты сирек кездесетін ірі жанартаулық жарылыстар, олар жаһандық температураның шамамен 1°C-қа төмендеуіне себеп болды. Бұл шаңды дауылдар күн панельдерінен электр энергиясын өндіруге ұзақ уақыт бойы әсер етеді және Жермен байланысқа кедергі келтіреді.

Atmospheric pressure on Mars is far below the Armstrong limit at which people can survive without pressure suits. Since terraforming cannot be expected as a near term solution, habitable structures on Mars would need to be constructed with pressure vessels similar to spacecraft, capable of containing a pressure between 30 and 100 kPa. The atmosphere is also toxic as most of it consists of carbon dioxide (95% carbon dioxide, 3% nitrogen, 1.6% argon, and traces totaling less than 0.4% of other gases, including oxygen). This thin atmosphere does not filter out ultraviolet sunlight, which causes instability in the molecular bonds between atoms. For example, ammonia (NH3) is not stable in the Martian atmosphere and breaks down after a few hours. Also due to the thinness of the atmosphere, the temperature difference between day and night is much larger than on Earth, typically around 70 °C. However, the day/night temperature variation is much lower during dust storms when very little light gets through to the surface even during the day, and instead warms the middle atmosphere. The climate is much colder than Earth, with mean surface temperatures between (depending on the season and latitude). The lowest temperature ever recorded on Earth was 184 K (−89.2 °C) in Antarctica. Because Mars is about 52% farther from the Sun, the amount of solar energy entering its upper atmosphere per unit area (the solar constant) is only around 43.3% of what reaches the Earth's upper atmosphere. However, due to the much thinner atmosphere, a higher fraction of the solar energy reaches the surface as radiation. The maximum solar irradiance on Mars is about 590 W/m2 compared to about 1000 W/m2 at the Earth's surface; optimal conditions on the Martian equator can be compared to those on Devon Island in the Canadian Arctic in June. Mars' orbit is more eccentric than Earth's, increasing temperature and solar constant variations over the course of the Martian year. Mars has no rain and virtually no clouds, so although cold, it is permanently sunny (apart from during dust storms). This means solar panels can always operate at maximum efficiency on dust free days. Global dust storms are common throughout the year and can cover the entire planet for weeks, blocking sunlight from reaching the surface. This has been observed to cause temperature drops of 4 °C for several months after the storm. In contrast, the only comparable events on Earth are infrequent large volcanic eruptions such as the Krakatoa event which threw large amounts of ash into the atmosphere in 1883, causing a global temperature drop of around 1 °C. These dust storms would affect electricity production from solar panels for long periods, and interfere with communications with Earth.

Температура және маусымдар

Марстың осі 25,19 градусқа еңкейген, бұл Жердің 23,44 градусына ұқсас. Осының нәтижесінде Марста Жердегідей маусымдар болады, бірақ олардың ұзақтығы шамамен екі есе көп, себебі Марстағы жыл 1,88 Жер жылына жуық. Марстың температуралық режимі Күн жүйесіндегі басқа планеталармен салыстырғанда Жерге көбірек ұқсайды. Жалпы, Марс Жерден суық болғанымен, кейбір аймақтарда және белгілі бір уақытта Жерге тән температуралар болуы мүмкін.

Топырақ

Марстың топырағы хлор мен оған байланысты қосылыстардың, мысалы перхлораттардың салыстырмалы түрде жоғары концентрацияларының салдарынан уытты, бұл барлық белгілі тіршілік нысандарына қауіпті. Дегенмен, кейбір тұзға төзімді микроорганизмдер физиологиялық бейімделулерге сүйене отырып, лабораториялық тәжірибелерде NaClO4 концентрациясының жоғарылауына ұшыраған Debaryomyces hansenii ашытқысында байқалған сияқты, жоғары перхлорат концентрациясына төтеп беруге қабілетті болуы мүмкін.

Тіршілік ету мүмкіндігі

Өсімдіктер мен жануарлар Марс бетіндегі қалыпты жағдайларда тірі қала алмайды. Дегенмен, Жердегі қатал жағдайларда тіршілік ететін кейбір экстремофильді организмдер Марстағы жағдайларға ұқсас ортаға белгілі бір кезеңдер бойы тозымдылық танытқан.

Күннің ұзақтығы

Марстағы күн (немесе сол) ұзақтығы Жер күніне өте жақын. Марстағы бір күн 24 сағат, 39 минут және 35,244 секундқа тең.

Адамның мекендеуі үшін жағдайлар

Марс бетіндегі жағдай температура және күн сәулесі тұрғысынан, Венераның бұлт қабаттарынан басқа, кез келген планета немесе серікте Жердегіден гөрі жақын. Дегенмен, радиация, ауа қысымының күрт төмендеуі және атмосферадағы оттегінің 0,16% ғана болуы салдарынан, беті адамдар мен белгілі тіршілік формаларының көпшілігі үшін қолайлы емес. 2012 жылы кейбір лишайлар мен цианобактериялар 34 күн бойы Марстың жағдайларын имитациялаған зертханада (German Aerospace Center (DLR) ұстап тұратын Mars Simulation Laboratory (MSL)) тірі қалғаны және фотосинтез үшін керемет бейімделу қабілетін көрсеткені хабарланды. Кейбір ғалымдар цианобактериялар Марстағы тұрақты, экипаждық бекеттерді дамытуда рөл атқара алады деп санайды. Олар цианобактерияларды тікелей түрлі қолданулар үшін, соның ішінде тағам, отын және оттегі өндіру үшін, сондай-ақ жанама түрде пайдалануға болатынын ұсынады: олардың өсірілімінен алынған өнімдер басқа организмдердің өсуін қолдай алады, бұл Марс ресурстарын негізге алған көптеген тіршілікті қолдайтын биологиялық процестерге жол ашады. Пилотталған шарымен (1961 жылы 35 км (114 000 фут), 2012 жылы 38 км) көтерілген ең жоғары биіктіктегі атмосфералық қысым Марс бетіндегі қысымға ұқсас. Алайда, ұшқыштар өте төмен қысымға ұшырамады, себебі ол оларды өлтірер еді, бірақ қысымды сақтайтын капсулаға орналастырылды. Адамның Марста өмір сүруі үшін күрделі тіршілікті қолдайтын жүйелермен жабдықталған жасанды Марс мекендерінде өмір сүру қажет болады. Мұның маңызды аспектісі – суды өңдеу жүйелері. Адам денесінің басым бөлігі судан тұратындықтан, сусыз ол бірнеше күнде қаза табады. Денедегі судың тіпті 5-8% азаюы шаршау мен бас айналуына, ал 10% азаюы физикалық және психикалық қабілетсіздікке әкеледі (Сусыздану қараңыз). Ұлыбританиядағы бір адам күніне орташа есеппен 70-140 литр су қолданады. Тәжірибе мен оқу арқылы ХҒС-дегі ғарышкерлер одан да аз суды пайдалануға болатынын және қолданылған судың шамамен 70% ХҒС суды қалпына келтіру жүйелерін пайдалану арқылы қайта өңделе алатынын көрсетті. (Мысалы, судың жартысы душ қабылдау кезінде қолданылады). Марста да осындай жүйелер қажет, бірақ олар әлдеқайда тиімді болуы керек, өйткені суды Марсқа үнемі роботтармен жеткізу тым қымбатқа түсер еді (ХҒС жылына төрт рет сумен жабдықталады). NASA бұрғылау арқылы суға (мұздатылған немесе басқа түрде) қол жеткізу мүмкіндігін зерттеді.

Conditions on the surface of Mars are closer to the conditions on Earth in terms of temperature and sunlight than on any other planet or moon, except for the cloud tops of Venus. However, the surface is not hospitable to humans or most known life forms due to the radiation, greatly reduced air pressure, and an atmosphere with only 0.16% oxygen. In 2012, it was reported that some lichen and cyanobacteria survived and showed remarkable adaptation capacity for photosynthesis after 34 days in simulated Martian conditions in the Mars Simulation Laboratory (MSL) maintained by the German Aerospace Center (DLR). Some scientists think that cyanobacteria could play a role in the development of self sustainable crewed outposts on Mars. They propose that cyanobacteria could be used directly for various applications, including the production of food, fuel and oxygen, but also indirectly: products from their culture could support the growth of other organisms, opening the way to a wide range of life support biological processes based on Martian resources. The atmospheric pressure at the highest altitudes reached by piloted balloon ascents (35 km (114,000 feet) in 1961, 38 km in 2012) is similar to that on the surface of Mars. However, the pilots were not exposed to the extremely low pressure, as it would have killed them, but seated in a pressurized capsule. Human survival on Mars would require living in artificial Mars habitats with complex life support systems. One key aspect of this would be water processing systems. Being made mainly of water, a human being would die in a matter of days without it. Even a 5–8% decrease in total body water causes fatigue and dizziness, and with a 10% decrease comes physical and mental impairment (See Dehydration). A person in the UK uses 70–140 litres of water per day on average. Through experience and training, astronauts on the ISS have shown it is possible to use far less, and that around 70% of what is used can be recycled using the ISS water recovery systems. (For instance, half of all water is used during showers.) Similar systems would be needed on Mars but would need to be much more efficient, since regular robotic deliveries of water to Mars would be prohibitively expensive (the ISS is supplied with water four times per year). Potential access to on site water (frozen or otherwise) via drilling has been investigated by NASA.

Адам денсаулығына әсері

Марс адамдардың тұруына қолайсыз ортаны құрайды. Ұзақ мерзімді ғарыш саяхаттарына көмектесу үшін әртүрлі технологиялар жасалған, оларды Марста өмір сүруге бейімдеу мүмкін. Космосқа үздіксіз ұшу бойынша ағымдағы рекорд – 438 күн, оны космонавт Валерий Поляков көрсеткен, ал космоста жиналған ең көп уақыт – 878 күн, оны Геннадий Падалька тіркеген. Жердің Ван Аллен сәулелену белдеуінен тыс өткізілген ең ұзақ уақыт – «Аполлон-17» Айға қонған кездегі шамамен 12 күн. Бұл NASA-ның 2028 жылға жоспарлаған Марсқа барып-қайту сапарымен (1100 күн) салыстырғанда аз. Ғалымдар Марс колонияларының ортасы көптеген биологиялық процестерге теріс әсер ете алатынын болжады. Жоғары радиация деңгейіне байланысты, туындауы мүмкін физиологиялық зиянды әсерлердің саны көп, оларды жеңілдету қажет. Сонымен қатар, Марс топырағында адам денсаулығына зиян келтіретін улы заттардың концентрациясы жоғары.

Физикалық әсерлері

Ауырлық күшінің айырмашылығы адам денсаулығына теріс әсер ете алады, сүйектер мен бұлшық еттерді әлсіретеді. Остеопороз және жүрек-қан тамырлары ауруларының қаупі де бар. Халықаралық ғарыш станциясындағы қазіргі айналымдар астронавттарды алты айға ауырлықсыз күйге енгізеді, бұл Марсқа бір жолғы сапарға шамалас уақыт. Бұл зерттеушілерге Марсқа баратын астронавттардың физикалық жағдайын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді. Марстағы жер бетінің ауырлық күші Жердегіден 38% ғана құрайды. Микрогравитация жүрек-қан тамыр, бұлшық-скелет және нейровестибулярлық (орталық нерв) жүйелеріне әсер етеді. Жүрек-қан тамыр жүйесіне тигізетін әсері күрделі. Жерде денедегі қанның 70% жүректің төменгі жағында болады, бірақ микрогравитацияда қанды төмен тартатын күш болмағандықтан мұндай болмайды. Бұл бірнеше жағымсыз салдарға әкелуі мүмкін. Микрогравитацияға енгеннен кейін дене мен аяқтардағы қан қысымы айтарлықтай төмендейді. Бұл бұлшықет және сүйек массасының жоғалуына байланысты аяқтардың әлсіреуіне себеп болады. Астронавттарда ісінген бет және "тауық аяқтары" синдромы көрінеді. Жерге қайтқаннан кейін алғашқы күні алынған қан сынамалары плазманың 17% жоғалғанын көрсетті, бұл эритропоэтин секрециясының төмендеуіне әсер етті. Дене күйін сақтауға маңызды скелет жүйесіне ұзақ ғарыш саяхаты мен микрогравитацияның әсері минералдық заттардың жоғалуына және бұлшық еттердің атрофиясына алып келеді. Астронавттардың жерге қайта бейімделу кезінде суық тер, құсу, жүрек ауруы және қозғалысқа байланысты ауру сияқты көптеген белгілер байқалды. Қайтып келген астронавттар да бағдарсыздық сезімдерін бастан өткерді. Марсқа және одан қайту жолы алты айды құрайды, бұл АҒС-дегі орташа уақытқа тең. Марстағы төмен ауырлық күші (Жердің 38%) болғанда, бұл денсаулыққа қатысты мәселелер маңызды алаңдау тудырады. Жерге оралғаннан кейін сүйектердің жоғалуы мен атрофиядан қалпына келу ұзақ процесс болып табылады және микрогравитацияның әсері толыққанды түрде жойылмауы мүмкін.

Сәулелену

Марстың Күннен әлдеқайда алыс орналасқандығына қарамастан, қауіпті деңгейдегі радиация оның бетіне жетеді. Марс ішкі динамосын жоғалтқандықтан, Жерге қарағанда әлсіз жаһандық магнитосфераға ие. Жұқа атмосферамен қосылғанда, бұл иондаушы сәулеленудің маңызды мөлшерінің Марс бетіне жетуіне мүмкіндік береді. Жер атмосферасы мен магнитосферасының қорғанысынан тыс саяхаттаумен байланысты радиациялық қауіптің екі негізгі түрі бар: галактикалық ғарыш сәулелері (ГКР) және күн энергиясы бөлшектері (СЭП). Жердің магнитосферасы Күннен шыққан зарядталған бөлшектерден қорғайды, ал атмосфера зарядталмаған және жоғары энергетикалық ГКР-ден қорғайды. Күн радиациясын азайтудың жолдары бар, бірақ атмосфераның болмауы GКР ағынына қарсы жалғыз шешім – шамамен 15 сантиметр болат, 1 метр тас немесе 3 метр судан тұратын ауыр қорғаныс, бұл адам отарлаушыларын көбінесе жер астында өмір сүруге мәжбүр етеді. Марс Одиссея ғарыш кемесі радиацияны өлшеуге арналған Mars Radiation Environment Experiment (MARIE) құралын алып жүреді. MARIE Марс орбитасындағы радиация деңгейі Халықаралық ғарыш станциясындағыдан 2,5 есе жоғары екенін анықтады. Орташа тәуліктік доза шамамен 0,08 Гр/жылды құрайды. Мұндай деңгейге үш жыл бойы ұшырау NASA қабылдаған қауіпсіздік шектерін асып түседі, ал Марсқа сапардан кейін радиация салдарынан қатерлі ісікке шалдығу қаупі ғалымдар бұрын ойлағаннан екі есе артық болуы мүмкін. Күн протон оқиғалары (SPE) кейде әлдеқайда жоғары дозаларды тудырады, мысалы, 2017 жылдың қыркүйегінде NASA Марс бетіндегі радиация деңгейі уақытша екі есеге өскенін және бұрын байқалмағаннан 25 есе жарқын болған аврорамен байланысты екенін хабарлады, бұл үлкен және күтпеген күн дауылдарының салдары болды. Тұрғын үйлерді жер астында салу (мысалы, Марстағы лава түтікшелерінде) отарлаушылардың радиацияға ұшырауын едәуір төмендетуге болады. Ғарыш радиациясы туралы әлі де көп нәрсе білу қажет. 2003 жылы NASA-ның Линдон Б. Джонсон ғарыш орталығы Брукхейвен ұлттық зертханасында NASA ғарыш радиациясы зертханасын ашты, ол ғарыш радиациясын модельдеу үшін бөлшектер үдеткіштерін пайдаланады. Бұл мекеме оның тірі организмдерге тигізетін әсерін зерттейді, сондай-ақ қорғаныс техникаларын сынақтан өткізеді. Бастапқыда, төмен деңгейдегі созылмалы радиация бұрын ойланғандай қауіпті емес екеніне және радиациялық гормезис пайда болатынына қатысты дәлелдер болды. Алайда, 2006 жылғы зерттеу нәтижелері ғарыш радиациясынан шыққан протондар ДНК-ға бұрын есептелгеннен екі есе көп зақым келтіретінін көрсетті, бұл ғарышкерлердің қатерлі ісік және басқа да ауруларға шалдығу қаупін арттырады. Марс ортасындағы радиацияның жоғары деңгейіне байланысты, 2009 жылы жарияланған АҚШ Адам ғарыш бағдарламаларын қарау комитетінің қорытынды есебінде «Марсқа қазіргі технологиямен және ресурстарға елеулі инвестициялар жасамайынша, бару оңай емес» делінген.

Dangerous amounts of radiation reach Mars' surface despite it being much further from the Sun compared to Earth. Mars has lost its inner dynamo giving it a weaker global magnetosphere than Earth does. Combined with a thin atmosphere, this permits a significant amount of ionizing radiation to reach the Martian surface. There are two main types of radiation risks to traveling outside the protection of Earth's atmosphere and magnetosphere: galactic cosmic rays (GCR) and solar energetic particles (SEP). Earth's magnetosphere protects from charged particles from the Sun, and the atmosphere protects against uncharged and highly energetic GCRs. There are ways to mitigate solar radiation, but without much of an atmosphere, the only solution to the GCR flux is heavy shielding amounting to roughly 15 centimeters of steel, 1 meter of rock, or 3 meters of water, limiting human colonists to living underground most of the time. The Mars Odyssey spacecraft carries an instrument, the Mars Radiation Environment Experiment (MARIE), to measure the radiation. MARIE found that radiation levels in orbit above Mars are 2.5 times higher than at the International Space Station. The average daily dose was about —equivalent to 0.08 Gy per year. A three year exposure to such levels would exceed the safety limits currently adopted by NASA, and the risk of developing cancer due to radiation exposure after a Mars mission could be two times greater than what scientists previously thought. Occasional solar proton events (SPEs) produce much higher doses, as observed in September 2017, when NASA reported radiation levels on the surface of Mars were temporarily doubled, and were associated with an aurora 25 times brighter than any observed earlier, due to a massive, and unexpected, solar storm. Building living quarters underground (possibly in Martian lava tubes) would significantly lower the colonists' exposure to radiation. Much remains to be learned about space radiation. In 2003, NASA's Lyndon B. Johnson Space Center opened a facility, the NASA Space Radiation Laboratory, at Brookhaven National Laboratory, that employs particle accelerators to simulate space radiation. The facility studies its effects on living organisms, as well as experimenting with shielding techniques. Initially, there was some evidence that this kind of low level, chronic radiation is not quite as dangerous as once thought; and that radiation hormesis occurs. However, results from a 2006 study indicated that protons from cosmic radiation may cause twice as much serious damage to DNA as previously estimated, exposing astronauts to greater risk of cancer and other diseases. As a result of the higher radiation in the Martian environment, the summary report of the Review of U. S. Human Space Flight Plans Committee released in 2009 reported that "Mars is not an easy place to visit with existing technology and without a substantial investment of resources."

Терраформалау

Әр түрлі көркем әдебиеттер Марсты терраформациялау, яғни оны түрлендіріп, адамдар мен басқа да тіршілік иелерінің Марс бетінде өздігінен тіршілік етуіне жағдай жасау идеясын ұсынады. Марсты терраформациялауға қатысты болатын мүмкін технологиялар туралы бірнеше пікір айтылған, бірақ олардың ешқайсысы ғылыми фантастикада бейнеленгендей, планетаны толығымен Жерге ұқсас жағдайға келтіре алмайды.

Колонияның ең аз мөлшері

Өзін-өзі қамтамасыз ету үшін колонияның барлық қажетті тұрмысқа қажетті қызметтерді ұсынуға жеткілікті болуы керек. Оларға келесілер жатады:
Эко жүйелерді басқару: тиісті газдарды өндіру, ауа құрамын, қысымын және температураны бақылау, суды жинау және өндіру, азық-түлік өсіру және органикалық қалдықтарды өңдеу. Энергия өндіру: бұл көлік құралдары үшін метанды өндіруді қамтиды, ал егер энергия өндіру үшін фотоэлектрлік жасушалар қолданылса, онда бастапқы жабдықты толықтыру немесе алмастыру үшін силикаттарды өндіру және өңдеуді қамтиды. Өнеркәсіп: тиісті кендерді өндіру және өңдеу, құралдар және басқа да заттар жасау; киім, дәрі-дәрмек, шыны, керамика, пластик өндіру. Салына салу: база келуден бұрын салынған болса да, ол қоныстың дамуына сәйкес жиі бейімделуді қажет етеді, сондай-ақ оны ауыстыру да қажет болады. Әлеуметтік қызмет: балаларды тәрбиелеу және оқыту, денсаулық сақтау, тамақ дайындау, тазалау, кір жуу, жұмысты ұйымдастыру және шешім қабылдау. Спорт, мәдениет және ойын-сауыққа арналған уақытты азайтуға болады, бірақ оны толығымен жоюға болмайды. Адам саны артаған сайын, олар арасында әрекеттер мен заттарды бөлісуге болады. Өсім сонымен қатар, кенеттен өлім, жазатайым оқиғалар, сүйексіздік немесе туыстық қатынастардан туындаған қоғамның құлау қаупін азайтады. Бірақ бұл әртүрлі топтар арасындағы өлім-жітімге немесе тиімділіктің нашарлауына, дұрыс емес әлеуметтік ұйымдастыруға байланысты алып келуі мүмкін. Адамдардың осы мәселелерге жұмсаған уақытын математикалық модельдеу және жағдайды қарапайым ету арқылы Салотти Марстағы колония үшін ең аз қажетті санды 110 деп қорытындылады.

Планетааралық ғарыш ұшуы

Марсқа Жерден жету үшін масса бірлігіне (дельта V) Венерадан басқа кез келген планетаға қарағанда аз энергия қажет. Хоманның трансфер орбитасын пайдаланып, Марсқа сапарға шығу үшін ғарышта 9 ай уақыт кетеді. Ғарыштағы сапар уақытын төрт-жеті айға дейін қысқартатын өзгертілген трансфер траекториялары Хоманнның трансфер орбитасына қарағанда энергия мен отынның көбеюімен мүмкін, және роботтық Марс миссиялары үшін стандартты қолданылады. Саяхат уақытын шамамен алты айдан төмен қысқарту үшін жоғары дельта V және отынның көп мөлшері қажет, және химиялық ракеталармен бұл қиынға соғады. Бұл, алға жылжытудың жаңа ғарыш кемесі технологияларымен мүмкін болуы мүмкін, олардың кейбіреулері әртүрлі деңгейде сынақтан өтті, мысалы, өзгермелі нақты импульстік магнитоплазмалық зымыран және ядролық зымырандар. Бірінші жағдайда, қырық күндік сапарға, ал екіншісінде, шамамен екі апталық сапарға жету мүмкін. 2016 жылы Калифорния университетінің Санта-Барбарадағы ғалымы, лазерлік желкенді (бағытталған фотондық қозғалтқыш) жүйесін пайдалану арқылы, отынға негізделген зымыран қозғалтқыш жүйесінің орнына, Марсқа кішкентай роботтық зондтың сапар уақытын "72 сағатқа дейін" қысқартуға болатынын айтты. Саяхат барысында ғарышкерлер радиацияға ұшырайды, сондықтан оларды қорғау үшін шаралар қажет. Космикалық сәулелену және күн желi ДНК зақымдануына себеп болады, бұл қатерлi iсiкке шалдығу қаупін айтарлықтай арттырады. Планетааралық кеңістікте ұзақ мерзімді саяхаттың әсері әлі белгісіз, бірақ ғалымдар Марсқа және Жерге сапар кезінде радиациядан еркектердің қатерлi iсiктен өлу қаупі 1% мен 19% (кейбір бағалаулар бойынша 3,4%) аралығында артатынын есептейді. Әйелдер үшін бұл көрсеткіш жоғары, себебі олардың бездік тіндері көбінесе үлкен болады.

Марсқа қону

Марстың бетіндегі гравитациясы Жердегіден 0,38 есе кем, ал атмосферасының тығыздығы Жердегіден шамамен 0,6% құрайды. Салыстырмалы түрде күшті гравитация және аэродинамикалық әсерлердің болуы, Аполлон Айға қонғандағыдай, тек қозғалтқыштардың күшімен ауыр, экипажды ғарыш кемесін қондыруды қиындатады, бірақ атмосфера үлкен көлікті аэробрекингпен және қондыруға көмектесу үшін тым тыныш. Марсқа пилотталған миссияларды қондыру үшін, Айға экипажды ғарыш кемесін қондыруға немесе Марсқа роботтық миссияларды жіберуге қолданылған кез келген жүйеден өзгеше тежеу және қондыру жүйелері қажет болады. Егер көміртекті нанотүтіктерден жасалған құрылыс материалы қолжетімді болса және оның беріктігі жеткілікті болса, онда Марсқа адамдар мен материалдарды қондыру үшін ғарыш лифтісін салуға болады. Сондай-ақ, Фобоста (Марстың серігі) ғарыш лифтісін салу туралы да ұсыныс жасалған.

Негізгі коммуналдық қызметтер

Колонияның жұмыс істеуі үшін адамзат өркениетін қолдауға қажетті негізгі жабдықтар керек болады. Бұл жабдықтар Марстың қатал ортасына бейімделуі керек, ал қызмет көрсету EVA костюмін киген күйде немесе адамдар тұратын ортада жүргізілуі керек. Мысалы, егер электр энергиясын өндіру жүйелері күн энергиясына тәуелді болса, күн сәулесін шаңды дауылдар жапқан кезде энергияны сақтау үшін үлкен қоймалар қажет болады, сондай-ақ адамдардың жер бетіндегі жағдайларға ұшырауынан сақтау үшін автоматты шаң тазалау жүйелері қажет болуы мүмкін. Байланыс үзілісінің нақты ұзақтығы миссияға байланысты әртүрлі факторларға байланысты өзгереді, мысалы, байланыс жүйесіне ескерілген байланыс резервінің мөлшері және миссия үшін қабылданатын ең төменгі деректер жылдамдығы. Шындығында, Марсқа жасалған көптеген миссияларда байланыс үзілісі бір айға дейін созылған. Осы мәселені шешу үшін осы кезеңде Жер-Күн Лагранж нүктесіндегі спутник ретранслятор ретінде қызмет ете алады; тіпті толық отарлау бағдарламасы аясында байланыс спутниктерінің шоқжұлдызы да аз шығынға түседі. Дегенмен, осы қашықтықтар үшін қажетті жабдықтың көлемі мен қуаты L4 және L5 орналасқан жерлерді ретрансляциялық станциялар үшін қолайсыз етеді, ал осы аймақтардың тұрақтылығы, станцияны сақтау тұрғысынан пайдалы болғанымен, сонымен қатар шаң мен астероидтарды тартады, бұл қауіп тудыруы мүмкін. Осыған қарамастан, STEREO ғарыш зондтары 2009 жылдың соңында L4 және L5 аймақтарынан зақымданусыз өтті. Strathclyde университетінің Advanced Space Concepts Laboratory, Еуропалық ғарыш агенттігімен бірлесіп, Кеплер емес орбиталарға негізделген жаңа ретрансляциялық архитектураны ұсынды. Бұл - иондық қозғалтқыш немесе күн желкені сияқты үздіксіз төмен итермелі күшпен ғарыш кемесінің табиғи траекториясын өзгертетін орбитаның ерекше түрі. Мұндай орбита, Күннің қосылуы кезінде үздіксіз байланыс орнатуға мүмкіндік береді, өйткені ретрансляциялық ғарыш кемесі екі планетаның орбиталық жазықтығынан тыс, Марстың үстінде "тұрақтап" қалады. Мұндай ретранслятор, L4 немесе L5 орналасқан спутниктердің мәселелерін болдырмай, Марстың бетіне айтарлықтай жақын болып, екі планета арасындағы үздіксіз байланысты сақтайды.

In order to function at all the colony would need the basic utilities to support human civilization. These would need to be designed to handle the harsh Martian environment and would either have to be serviceable while wearing an EVA suit or housed inside a human habitable environment. For example, if electricity generation systems rely on solar power, large energy storage facilities will also be needed to cover the periods when dust storms block out the sun, and automatic dust removal systems may be needed to avoid human exposure to conditions on the surface. although the actual duration of the communications blackout varies from mission to mission depending on various factors—such as the amount of link margin designed into the communications system, and the minimum data rate that is acceptable from a mission standpoint. In reality most missions at Mars have had communications blackout periods of the order of a month. A satellite at the or Earth–Sun Lagrangian point could serve as a relay during this period to solve the problem; even a constellation of communications satellites would be a minor expense in the context of a full colonization program. However, the size and power of the equipment needed for these distances make the L4 and L5 locations unrealistic for relay stations, and the inherent stability of these regions, although beneficial in terms of station keeping, also attracts dust and asteroids, which could pose a risk. Despite that concern, the STEREO probes passed through the L4 and L5 regions without damage in late 2009. Recent work by the University of Strathclyde's Advanced Space Concepts Laboratory, in collaboration with the European Space Agency, has suggested an alternative relay architecture based on highly non Keplerian orbits. These are a special kind of orbit produced when continuous low thrust propulsion, such as that produced from an ion engine or solar sail, modifies the natural trajectory of a spacecraft. Such an orbit would enable continuous communications during solar conjunction by allowing a relay spacecraft to "hover" above Mars, out of the orbital plane of the two planets. Such a relay avoids the problems of satellites stationed at either L4 or L5 by being significantly closer to the surface of Mars while still maintaining continuous communication between the two planets.

Роботтық прекурсорлар

Адамның қонысына жол ашуға Марсты зерттеудің "Спирит", "Оппортунити", "Кюриосити" және "Персеверанс" сияқты роботтық жүйелер көмектесе алады. Бұл жүйелер колонияның өсуі мен дамуына қажетті жер асты сулары немесе мұз сияқты ресурстарды табуға көмектеседі. Бұл жүйелердің қызмет ету мерзімі жылдарға, тіпті ондаған жылдарға созылуы мүмкін, ал коммерциялық ғарышқа қатысты соңғы жетістіктер көрсеткендей, мұндай жүйелер жеке және мемлекеттік меншікте болуы да мүмкін. Бұл роботтық жүйелер алғашқы экипаждық операциялармен салыстырғанда төмен құнмен және саяси тәуекелдің аз болуымен ерекшеленеді. Сымдық жүйелер отын, тотықтырғыштар, су және құрылыс материалдары сияқты түрлі тұтыну заттарын өндіру арқылы алғашқы экипаждық қонулар мен базаларға негіз салуы мүмкін. Электр қуаты, байланыс, баспана, жылу және өндіріс негіздерін орнату роботтық жүйелердің көмегімен басталуы мүмкін, тіпті экипаждық операцияларға дайындық ретінде. "Марс Сурвейор 2001" бағдарламасының MIP (Марс ISPP Алдын ала) жобасы Марс атмосферасынан оттегі өндіруді көрсетуге, күн батареяларының технологиясын сынауға және Марс шаңының электр жүйелеріне тигізетін әсерін азайту әдістерін зерттеуге бағытталған. SpaceX компаниясының 2020 жылдардағы Марсқа тасымалдау инфрақұрылымымен Марсқа адамдарды тасымалдамас бұрын, қажетті жабдықтарды, тұру орындарын және жабдықты тасымалдау үшін бірнеше роботтық жүк миссиялары жүргізіледі. Қажетті жабдықтарға "Марстың атмосфералық азоты мен көмірқышқыл газынан, планетаның жер асты мұзынан тыңайтқыш, метан және оттегі өндіруге арналған машиналар", сондай-ақ алғашқы ауыл шаруашылығы аймақтары үшін мөлдір күмбездер салуға қажетті құрылыс материалдары кіреді.

Экономика

Жаңа әлемдегі алғашқы колонияларда болғандай, экономика колонияның табысқа жетуі үшін өте маңызды болады. Марстың тартылыс күшінің азайғандығы және оның Күн жүйесіндегі орны Марс-Жер саудасын жеңілдетуі мүмкін, сондай-ақ планетаның одан әрі дамуы үшін экономикалық негіз болуы мүмкін. Оның өлшемі мен ресурстарын ескере отырып, бұл астероид белдеуін өңдеу үшін тамақ өсіруге және жабдықтар шығаруға қолайлы орынға айналуы мүмкін. Марстың алғашқы колонияларының кейбіреуі Марстағы тұтыну үшін жергілікті ресурстарды, мысалы, су және/немесе мұзды өндіруге мамандануы мүмкін. Жергілікті ресурстар инфрақұрылым құрылысында да қолданылуы мүмкін. Қазіргі кезде Марста бар екені белгілі болған кеннің бір көзі – никель-темір метеориттері түріндегі металл темір. Бұл түріндегі темір, планетаны жауып тұрған темір оксидтерінен алуға оңайырақ. Ерте кезеңдегі колонизация кезінде Марс аралық сауданың тағы бір маңызды тауары – тыңайтқыш болуы мүмкін. Егер Марста тіршілік болмаса, топырақ өсімдіктерді өсіруге өте қолайсыз болады, сондықтан тыңайтқыш және басқа да тыңайтқыштар Марстағы кез келген цивилизация үшін өте құнды болады, планетаның химиялық құрамы өсімдіктерді өсіруге жеткілікті деңгейге дейін өзгеретінше. Күн энергиясы Марс колониясын қуатпен қамтамасыз ету мүмкіндігін ұсынады. Күн сәулесінің қарқындылығы (Марсқа жететін күн сәулесінің мөлшері) Жердегіден шамамен 42% төмен, себебі Марс Күннен шамамен 52% қашықта және сәулелену қашықтықтың квадратына пропорционалды түрде азаяды. Бірақ атмосфераның жұқа болуы, Жерде атмосфера күн сәулесінің шамамен төрттен бір бөлігін сіңіретін болса, оның барлық энергиясы дерлік жер бетіне жетеді. Марс бетіндегі күн сәулесі Жердегі орташа бұлтты күнді еске түсіреді.

Экономикалық факторлар

Марста ғарышқа отарлау, ғарышқа отарлаудың қажетті әдістері (мысалы, арзан ұшыру жүйелері арқылы ғарышқа қолжетімділік) осы мақсат үшін жиналған қаржы көлеміне жеткенде мүмкін болады деуге болады. 2020 жылдары қайта пайдаланылатын ұшыру құралдарының дамуы ғарышқа шығу құнын айтарлықтай төмендетті және оны іске асыруға жағдай жасады. SpaceX Falcon 9 зымырандарының бір ұшыру құны 62 миллион долларды құрап, төменгі жер орбитасына немесе Марсқа дейін жүк тасымалдауға мүмкіндік береді, бұл оларды қазіргі таңдағы "ең арзан" құралға айналдырды. SpaceX-тің қайта пайдалану мүмкіндігіне Falcon Heavy және болашақтағы метанға негізделген ұшыру құралдары, соның ішінде Starship кіреді. SpaceX Falcon 9 және Falcon Heavy арқылы қайта пайдалану технологиясын жетілдіруде табысқа қол жеткізді және 2024 жылдың сәуір айынан бастап Starship-тің қайта пайдалануына қарай жылдам прогресс жасауда. Бұл "ғарышқа шығу құнына маңызды әсер етеді" деп күтілуде, сондай-ақ ғарышқа ұшыру қызметтерінің күшейе түскен бәсекелестік нарығын өзгертеді. Балама қаржыландыру жолдары ынталандыру сыйлықтарын ұйымдастыруды қамти алады. Мысалы, 2004 жылғы АҚШ Президентінің ғарыш зерттеу саясатын іске асыру жөніндегі комиссиясы, ғарыш отарлауын іске асыру үшін, мүмкін үкімет тарапынан ынталандыру сыйлығы конкурсын жариялауды ұсынды. Бір мысал ретінде, Айға адамдарды жеткізіп, оларды Жерге оралуларына дейін белгілі бір мерзімге сақтап тұрған алғашқы ұйымға сыйлық беруді қарастыруға болады.

Марстың астероидтар белдеуін қазып алу

Марс Жерге қарағанда астероид белдеуіне әлдеқайда жақын болғандықтан, астероид белдеуіне жету және минералдарды Марсқа қайтару үшін аз Delta v қажет болады. Бір гипотеза бойынша, Марстың серіктері (Фобос және Деймос) – астероид белдеуінен тартылып алынған астероидтар. 16 Психе астероидінде негізгі белдеуде 10 000 квадриллион доллардан астам құны бар минералдар болуы мүмкін. 2023 жылдың 13 қазанында NASA "Психе" орбиталық станциясын ұшырды, ол 2029 жылдың тамызына дейін астероидқа жетіп, оны зерттеуі жоспарлануда. 511 Davida астероидінде 27 квадриллион долларлық минералдар мен ресурстар болуы мүмкін. Марстың серігі Фобосты ғарыш кемелерін ұшыруға пайдалану энергия тұрғысынан тиімді және негізгі белдеудегі астероидтарға миссияларды жіберу үшін ыңғайлы орын. Астероид белдеуін Марстан және оның серіктерінен кен шығару Марстың мекендеуіне көмектесе алады.

Поляктар

Марс полюсінде суға қол жеткізуге мүмкіндік беретін алғашқы база құру ұсынылып отыр.

Үңгірлер

Үңгірлер Марстағы адамдарға радиация, метеориттердің соқтығысуы және беткі температураның үлкен ауытқуы сияқты қауіптерден табиғи қорғаныс береді. Америка геологиялық қоғамының 2022 жылғы "Connects" конференциясында баяндама жасаған зерттеушілер тобы 139 үңгірді әлеуетті паналау орны ретінде зерттеуге лайық деп тапты.

Геллас Планития

Геллас Планитиясы – Марстың геодезиялық деңгейінен төмен жатқан ең төменгі жазықтық. Марстың басқа аймақтарымен салыстырғанда осы жерде атмосфералық қысым салыстырмалы түрде жоғары.

Планеталарды қорғау

Марсқа ұшатын роботты ғарыш кемелері стерильденуі тиіс, кеме сыртында ең көп дегенде 300 000 спора болуы керек, ал егер олар суы бар "ерекше аймақтармен" жанасса, одан да мұқият стерильденуі керек, әйтпесе ғана тіршілікті анықтау эксперименттері ғана емес, планетаның өзі де ластану қаупіне ұшырайды. Адамдарды осы деңгейде стерильдеу мүмкін емес, себебі адамдардың денесінде мыңдаған түрлі микроорганизмдердің жүз триллионға жуық микробтары бар, оларды адам өмірін сақтап қалу үшін жоюға болмайды. Оқшаулау – жалғыз мүмкіндік сияқты көрінеді, бірақ қатты қону (яғни апат) жағдайында бұл үлкен қиындық тудырады. Бұл мәселе бойынша бірнеше планеталық семинарлар өтті, бірақ әзірге алға жылжудың нақты ережелері әлі әзірленбеді. Егер Марста тіршілік болса, адамдар Жерге микроорганизмдерді әкелу арқылы кері ластануға ұшырауы мүмкін.

Этика, саясат және құқықтық мәселелер

Марсқа алғашқы адам қонуы ғарышты зерттеу және аспан денелерін игеруге қатысты қазіргі саясатты қалай өзгертетінін алдын ала болжау қиын. 1967 жылғы Біріккен Ұлттар Ұйымының ғарыш туралы шартында ешбір елдің ғарыш немесе оның құрамдас бөліктерін меншікке алуға құқығы жоқ екені айқындалған. Марс планетасы адамдар үшін қиын жағдайлар мен қауіпті кедергілерге толы болғандықтан, ондағы заңдар мен мәдениет Жердегіден мүлдем басқаша болуы мүмкін. Илон Маск Марсқа саяхат жоспарларын жариялағаннан кейін, жеке компанияның Марсқа алғашқы адамды жіберуі ұлттық және жаһандық деңгейде қалай әсер ететіні әлі белгісіз. НАСА бірнеше рет қаржыландыруды қысқартуға тап болды. Барак Обама президенттігі кезінде НАСА-ның Марсқа жету мақсаты екінші орынға түсірілді. 2017 жылы президент Дональд Трамп адамдарды Айға, содан кейін Марсқа қайтаруге уәде берді және НАСА бюджетін 1,1 миллиард долларға арттырды, бұл негізінен жаңа Ғарышқа ұшыру жүйесін дамытуға бағытталды.

Отарлаушылық

Ғарыш колонизациясы жалпы түрде империализм мен колониализмнің жалғасы ретінде талқыланды, әсіресе Марсқа қатысты колонизациялық шешімдерді қабылдау және колониалды еңбек пен жерді пайдалану себептері постколониалдық тұрғысынан сынға алынды. Кез келген ғарыш және Марсты зерттеу, инфрақұрылым құру немесе отарлау ісін жүзеге асыру үшін әмбебап және демократиялық қатысу қажеттігін ескере отырып, көптеген адамдар нәсілшілдік, жыныстық дискриминация және басқа да түрлі жағдайлардағы әділетсіздіктерге жол бермеу үшін радикалды әлеуметтік реформалар мен кепілдіктерді талап етуде. Ғарышты зерттеу туралы "Жаңа шекара" деген түсінік, ойсыз отарлаушы колониализм мен тағдырға сенудің жалғасы ретінде сынға ұшырады, отарлаушылық зерттеулер адам табиғатының негізгі бөлігі ретінде бекітілді. Ғарыштағы аумақтық колонизацияға қатысты басым көзқарас, әсіресе Венераны емес, Марсты отарлауды жақтауға қарағанда, беткі қабаттық көзқарас деп аталады.

Жүктілікке қауіп

Ғарышқа саяхаттаушылар кездесетін бір мүмкін этикалық мәселе – сапар барысында жүктілік. НАСА саясатына сәйкес, экипаж мүшелеріне ғарышта жыныстық қатынасқа түсуге тыйым салынған. НАСА экипаж мүшелерінің бір-бірімен кәсіби ортадағы әріптестердей қарым-қатынас жасауын қалайды. Ғарыш кемесінде жүкті әйелдің болуы барлық адамдар үшін қауіпті. Жүкті әйел мен балаға бортындағы азық-түлікпен қатар, қосымша тамақтану, арнайы күтім мен қамқорлық қажет болады. Жүктілік жүкті экипаж мүшесінің міндеттері мен мүмкіндіктерін шектеуі мүмкін. Ғарыш кемесіндегі ортаның бортындағы баланың дамуына қалай әсер ететіні әлі толыққанды зерттелмеген. Бірақ, ұрықтың ғарыштағы сәулеленуге осал екені белгілі, бұл оның жасушалары мен генетикасына теріс әсер етуі мүмкін. Марсқа ұзақ сапар кезінде, экипаж мүшелерінің стрестік және оқшауланған жағдайға байланысты жыныстық қатынасқа түсу ықтималдығы бар.

Қолдау

Марсты отарлауды бірнеше үкіметтік емес ұйымдар түрлі себептермен және әртүрлі ұсыныстармен қолдайды. Ең көне ұйымдардың бірі – Марс қоғамы, ол Марсты зерттеуді жүзеге асыру үшін NASA бағдарламасын жақтады және Канада мен АҚШ-та Марс үлгісіндегі зерттеу станцияларын құрды. Mars to Stay ұйымы алғашқы зерттеушілер тұрақты тұру мүмкін екенін анықтаған жағдайда, авариялық қайта оралу көліктерін тұрақты елді мекендерге айналдыруды ұсынады. Илон Маск Марста өзін-өзі қамтамасыз ететін адамдар колониясын құруға қажетті технологияларды әзірлеу мақсатымен SpaceX компаниясын құрды. Ричард Брэнсон өмірінде "Марста халық құруға бел буған. Менің ойымша, бұл толығымен мүмкін. Менің ойымша, келесі 20 жылдың ішінде біз жүздеген мың адамды ғарышқа шығарамыз, бұл бізге одан да ірі жобаларды іске асыруға қаржылай мүмкіндік береді" деді [2012 жылғы мәлімет]. Автор Роберт Зубрин көп жылдар бойы Марсты зерттеу және отарлауды ынталандырушы болды. Ол Марс қоғамының мүшесі және осы тақырыпта бірнеше көркем және ғылыми-популярлық кітаптардың авторы. 1996 жылы ол "Марсқа қатысты іс: Қызыл планетаны қоныстандыру жоспары және неге біз оны жасауымыз керек" деген кітап жазды. Ол Марс пен ғарыш зерттеулерін қолдауды жалғастыруда, ал соңғы кітабы "Ғарышқа қатысты іс: ғарышқа саяхаттағы революция шексіз мүмкіндіктерге апаратын болашақты қалай ашады" деп аталады. 2013 жылдың маусым айында америкалық инженер, бұрынғы астронавт және Айға екінші болып басқан адам Базз Олдрин "Нью-Йорк Таймс" газетінде Марсқа адамдарды жіберуді қолдап, Айды "мақсат емес, керісінше, Марсты мекендеуге және адамзатты екі планеталық түрге айналдыруға бағытталған траекторияға қоятын бірден-бір шығу нүктесі" деп жазды. 2015 жылдың тамызында Олдрин Флорида Технологиялық институтымен бірлесіп, 2040 жылға дейін Марсты отарлау үшін, "он жылдық міндеттемемен" жұмыс істейтін ғарышкерлерге арналған NASA қарауына "мастер жоспар" ұсынды. Марсты отарлау жобасын сынап-қараушылар да бар. Американдық саясаттанушы Дэниел Дьюдни Марста толыққанды дамыған колонияның Жерде қалған адамдарға экзистенциалдық қауіп төндіретінін айтады. Оның "Қараңғы аспан: ғарыш кеңеюі, планеталық геосаясат және адамзаттың соңы" атты кітабы Марстағы колония Жердегі адамдардың мүдделеріне оңтайлы болады деген кең таралған пікірге қарсы тұрады. Дьюднидің сөзіне қарағанда, бұл болашақ Марс колониясы Жердегі өркениеттің тікелей жалғасы болады деген негізсіз болжамға ғана негізделген, ал ерекше мақсаттары, құндылықтары, қорқыныштары мен тілектері бар мүлдем жаңа өркениет түрі емес.

Mars colonization is advocated by several non governmental groups for a range of reasons and with varied proposals. One of the oldest groups is the Mars Society who promote a NASA program to accomplish human exploration of Mars and have set up Mars analog research stations in Canada and the United States. Mars to Stay advocates recycling emergency return vehicles into permanent settlements as soon as initial explorers determine permanent habitation is possible. Elon Musk founded SpaceX with the long term goal of developing the technologies that will enable a self sustaining human colony on Mars. Richard Branson, in his lifetime, is "determined to be a part of starting a population on Mars. I think it is absolutely realistic. It will happen I think over the next 20 years," [from 2012] "we will take literally hundreds of thousands of people to space and that will give us the financial resources to do even bigger things". Author Robert Zubrin has been a major advocate for Mars exploration and colonization for many years. He is a member of the Mars society and has authored several fiction and nonfiction books about the subject. In 1996 he wrote The Case for Mars: The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must. He continues to advocate for Mars and space exploration with his most recent book being The Case for Space: How the Revolution in Spaceflight Opens Up a Future of Limitless Possibility. In June 2013, Buzz Aldrin, American engineer and former astronaut, and the second person to walk on the Moon, wrote an opinion, published in The New York Times, supporting a human mission to Mars and viewing the Moon "not as a destination but more a point of departure, one that places humankind on a trajectory to homestead Mars and become a two planet species". In August 2015, Aldrin, in association with the Florida Institute of Technology, presented a "master plan", for NASA consideration, for astronauts, with a "tour of duty of ten years", to colonize Mars before the year 2040. There are critics of the project of Mars colonization. American political scientist Daniel Deudney has argued that a fully developed Mars colony represents an existential threat to humans remaining on Earth. His book, Dark Skies: Space Expansionism, Planetary Geopolitics, and the Ends of Humanity, challenges the widespread view among advocates that a Mars colony would be friendly to the interests of humans still on Earth. According to Deudney, this is merely an assumption based on the largely unexamined claim that a future Mars colony will be a straightforward extension of civilization on Earth, rather than a completely new kind of civilization with distinct goals, values, fears and desires.