Главного героя фильма забывают на Марсе, но он не отчаивается — выращивает на красной планете картофель и даже умудряется взлететь на космическом корабле без иллюминаторов. У многих зрителей возник вопрос: возможно ли это в реальности? Мы попросили специалистов прокомментировать некоторые спорные моменты.

Неужели брезент может быть таким крепким, что все это выдержит — и бурю на Марсе, и полет? (Он ведь порвался далеко не сразу.)

Дмитрий Побединский, физик, популяризатор науки, автор видеоблога «Физика от Побединского» :

Брезент крепкий для атмосферы Марса. Она очень разреженная, давление на поверхности в 160 раз меньше, чем на Земле. Поэтому вполне вероятно, что брезент сможет выдержать такую нагрузку. Но, конечно, нужно более точно просчитывать.

Брезент в фильме, кажется, даже не порвался, а просто сполз, когда корабль почти вышел на орбиту. Возможно, от перегрузки и вибраций развязались узлы.

Можно ли вырастить картошку из марсианского грунта, удобрив его продуктами жизнедеятельности человека?

Дмитрий Побединский: Марсианский грунт состоит из неорганических соединений. Как песок. Можно ли что-то вырастить в песке? Если да, то и в марсианском грунте получится.

Алексей Сахаров, председатель Совета Союза органического земледелия:

В принципе можно, хотя, скорее всего, не так быстро. Дело в том, что в природе, даже в стерильном грунте (например, стерильном песке) содержатся все необходимые для роста растений химические элементы, но находятся они в недоступной для растений форме. Процесс создания из этих химических элементов минеральных веществ, которые будут в усваиваемой для растения форме — это процесс почти целиком и полностью связанный с деятельностью микроорганизмов. Удобрив стерильный субстрат продуктами жизнедеятельности, главный герой привнес в этот грунт биоту, которая по прошествии какого-то периода сможет из этого грунта в процессе своей жизнедеятельности создать почву, которая будет достаточно питательной для роста растений, в том числе и картофеля.

Герой Мэтта Дэймона больше года (500 сол) провел, питаясь одной картошкой, сначала подкармливая себя витаминами, но потом и они закончились. Тем не менее, у него сохранилась прекрасная улыбка, никаких признаков цинги и других проблем — разве что, похудел. Как такое возможно?

Главный внештатный специалист-диетолог Министерства здравоохранения Краснодарского края Лейла Кадырова:

Цингой заболеть, питаясь одной лишь картошкой, будет сложно. Картофель содержит в себе витамин С, который при правильном приготовлении овоща остается в нем в достаточных количествах и позволяет организму противостоять заболеванию.

«Марсианин». Кадр из фильма

Но уверяю вас, что ничего хорошего со здоровьем человека, который в течение года будет питаться только одним картофелем, не произойдет. Что такое картошка? Это достаточно сытный, крахмалосодержащий овощ, который практически не содержит в себе белков и жиров. Это углеводсодержащая пища. Если продолжительное время организм не будет получать белков, то значит, у него не будет «строительного материала» для всех жизненно важных систем организма. Человек будет ощущать слабость и нехватку энергии, снизится его работоспособность, нарушатся функции печени, нервной и кровеносной систем, поджелудочной железы. Если в рационе не будет жиров, то ухудшится работа мозга, начнутся проблемы с кишечником, могут наступить болезни суставов.

Совершенно точно, употребляя в пищу одну только картошку, умереть от голода невозможно. Но заработать многочисленные болезни иммунитета вполне реально. Организм просто растеряет свою способность бороться с вирусными инфекциями.

Герой фильма поджигает водород, чтобы сделать воду. Это действительно возможно? И можно ли попробовать сделать такое дома?

Дмитрий Побединский: При горении водорода действительно получается вода. Дома это сделать проблематично. Ведь, как минимум, нужен водород, а в магазине он не продается, все-таки взрывоопасный газ.

Что такое гравитационная праща?

Дмитрий Побединский: Гравитационная праща — это гравитационный маневр. Можно пролететь мимо планеты и построить свою траекторию таким хитрым образом, что после пролета планеты ваша скорость увеличится, причем без использования двигателей. Хитрость в том, что происходит обмен энергией движения с планетой. Скорость и энергия космического корабля увеличиваются. На такую же величину уменьшается и энергия планеты, но у нее настолько огромная масса, что уменьшение ее скорости ничтожно.

Смог бы человек выжить в аппарате, который взлетает с марса без иллюминаторов и крыши?

Дмитрий Побединский: Если жизнедеятельность человека поддерживается скафандром, то думаю да, можно взлететь и без иллюминаторов.

Почему главный герой не умер от радиации на Марсе? Особенно, используя реактор для обогрева?

Дмитрий Побединский: Для обогрева он использовал не реактор, а радиоизотопный термоэлектрический генератор. В нем радиоактивное вещество, в котором происходит медленный процесс радиоактивного распада, а не ядерная реакция. В целом, если отключить его от нагрузки, он будет выделять тепло. При этом, если его не повредить, радиационный фон вокруг него будет выше естественного, но не смертельно.

Раньше даже существовала практика установки таких штук в труднодоступных местностях — в тайге, тундре. Для питания маяков или других автономных средств связи.

Другое дело — солнечная радиация. Атмосфера на марсе разреженная, плохо от нее защищает. Но и голенькими они там не гуляли, были в скафандрах. Они от солнечной радиации способны защитить.

Действительно ли на Марсе может быть такой сильный ветер?

Дмитрий Побединский: Ветер на марсе может быть быстрый, но он очень разреженный. Поэтому самая сильная марсианская непогода максимум испортит прическу.

Чему равняется один сол?

Дмитрий Побединский: Один сол — это один марсианский день. Он почти как наш — 24 часа 39 минут 35,24409 секунды.

Откуда у «Гермеса» было столько топлива, чтобы вернуться с полпути обратно на Марс, забрать Мэтта Дэймона и полететь обратно?

Дмитрий Побединский: Чтобы летать в космосе — топливо не нужно! Вы же летите по инерции. Поэтому, используя гравитационные маневры, думаю, можно курсировать между планетами довольно долго (топливо нужно только для корректировки орбиты и для перехода с одной орбиты на другую). При таких маневрах его много не надо.

Как героям удавалось так лихо «плавать» в открытом космосе без страховочного троса?

Дмитрий Побединский: Понятия не имею. Одно неловкое движение — и ты улетишь от станции восвояси.

Что вас, как физика, смутило в фильме?

Дмитрий Побединский: Смутило то, как он, проткнув перчатку, смог управлять своим движением. Ведь если прикладывать силу не к центру тяжести, то тебя будет крутить. А найти центр тяжести довольно трудно.

Смутило, как он лихо заклеил треснувшее стекло скафандра скотчем. Тут дело даже не в крепости, а в клейкости и герметичности — как он так быстро все идеально заклеил, еще и будучи в скафандре?

Еще во всех фильмах, где космический корабль вращается, чтобы создать искусственную гравитацию, не учитывают силу Кориолиса. Она бы постоянно сталкивала вас в бок.

На Марсе гравитация в 3 раза слабее. Не заметил этого в фильме. А ведь это должно быть ощутимо: это то же самое, что весить вместо шестидесяти килограммов двадцать, например.

Еще смутило то, что присутствует освещение внутри скафандра. Любой водитель знает, что если в салоне автомобиля горит свет, то на стекле появляется отражение. Так же будет и в скафандре. От внутренней поверхности будет отражаться свет и через стекло будет плохо видно.

«Марсианин». Кадр из фильма

Сегодня, 8 октября, в России состоится премьера фильма Ридли Скотта «Марсианин». Так можно ли вырастить на Марсе картофель? Исследователь Брюс Багби рассказал, что он начал изучать вопрос выращивания космонавтами собственных продуктов еще в 1982 году.

Сейчас Багби изучает перспективы самообеспечения космонавтов при создании первых космических колоний. На фотографии ниже можно увидеть редис и салат-латук, которые растут под светодиодами в одной из исследовательских камер. Эти растения испытывают так называемый «орбитальный фотопериод» МКС, когда циклы повторяются каждые 90 минут: 60 минут яркого света и 30 минут темноты. Посевы выращивают по гидропонной технологии (без почвы) и поливаются гидропонным раствором путем капельного орошения.

Из семян, побывавших в космосе, вырастили кукурузу - результат удивляет

Судя по предварительным исследованиям, темпы роста таких растений снижены незначительно по сравнению с ростом растений из контрольной группы, которые растут с периодичностью земного цикла (16 часов дня и 8 часов ночи). Есть множество проблем и преимуществ в идее выращивании еды на Марсе. Что касается долгосрочных миссий, то брать еду с собой просто нерентабельно, если есть возможность выращивать ее на месте, рассказывает Багби в своей статье для издания Huffington Post.

Однако дело не только в питании. Посевы могут дать больше, нежели просто обеспечение провизией. Если выращивать 100 % всей еды в закрытых системах, то фотосинтез растений удержит кислород и углекислый газ в идеальном балансе. Но эти важные газы находятся не в идеальном балансе каждую минуту каждого дня.

Растения не станут автоматически расти быстрее, чтобы обеспечить дополнительный кислород при необходимости, соответственно нужны буферы для стабилизации их концентрации. Оптимизация массы таких буферов - непростая задача, поскольку они должны быть достаточно большими, чтобы поддержать жизнь в периоды нестабильности, но достаточно маленькими, чтобы быть экономичными. Однако в системах жизнеобеспечения «маленький» и «стабильный» - это несочетаемые понятия. Веками на Земле массивные океаны играли роль таких буферов, но на Марсе их нет.

Достаточный запас пресной воды - это вторая задача, которую нужно решить для выращивания продовольствия на Марсе. Растениям требуется не менее 200 литров воды для производства одного килограмма еды. Хорошей новостью является то, что растения перерабатывают и фильтруют воду - даже если полить корни не слишком чистой водой, водяной пар, который будет исходить из пор на листьях (устьиц) будет более чистым, чем лучшая бутилированная вода. Пока мы будем выращивать еду в замкнутой системе, мы будем иметь достаточно чистую воду - и нет необходимости в высокотехнологичных системах фильтрации.

А теперь, после пресс-конференции НАСА, на которой было объявлено, что на Марсе есть соленая вода, можно подумать о системах жизнеобеспечения путем фильтрации соли из воды, которая на планете уже есть. Такая технология уже применяется в городах с ограниченными запасами воды, так что можно использовать этот метод и на Марсе.

Третьей серьезной проблемой является свет, необходимый для фотосинтеза. В отличие от комнатных, культурные растения не могут выжить без яркого света, их процессы фотосинтеза идут быстрее. В обычном (хорошо освещенном!) офисе в сто раз меньше света, чем на улице, и в 30 раз меньше минимального света, необходимого, чтобы вырастить картофель или другие культуры. При этом Марс находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля и, хотя тонкая атмосфера планеты минимально фильтрует солнечное излучение, интенсивность освещения на поверхности составляет около 60 % от земного.

Однако в фильме главный герой Марк Уотни, оказавшись на Марсе, выращивает картофель при помощи офисного освещения в помещении, предназначенном для того, чтобы блокировать электромагнитную радиацию от Солнца. Проектирование марсианской теплицы сопряжено с огромными трудностями. Необходима чрезвычайно прочная, прозрачная мембрана, которая выдержит метеоритную бомбардировку. Она должна фильтровать космическую радиацию, пропуская фотосинтетически активную.

В новейшей на данный момент технологии используются параболические концентрирующие рефлекторы, а солнечный свет передается с помощью оптоволокна. Вычисления показывают, что с такими технологиями, а также оптимальными условиями среды, для одного человека была бы достаточна площадь посадок в 25 квадратных метров.



Что еще в фильме выглядит неправдоподобным? Мы знаем, что Марк Уотни выживал на протеиновых батончиках, витаминах и углеводах из картофеля в течение почти двух лет. Мы еще не знаем долгосрочных последствий такой ограниченной диеты. Мы обычно едим продукты из сотни растений в неделю. Можем ли мы уменьшить рацион до 50 видов растений или даже до 10? Возможно, но нам нужны долгосрочные исследования с людьми в замкнутых системах на Земле, чтобы определить последствия столь ограниченного рациона. Если мы предполагаем, что площадь среды на Марсе будет ограничена, необходимо учитывать, что диета будет строго веганской, без фруктов или орехов, растущих на деревьях.

Ранние исследования указывают на огромную психологическую ценность растений. Марк Уотни вспоминал о растениях картофеля, которых ему не хватало после сбора урожая. Когда космонавты возвращаются на Землю, они часто рассказывают об экспериментах с выращиванием растений и о той связи, которая у них с ними возникала. 10 лет назад космонавт, который провел в космосе год, заявил: «Длительные космические экспедиции без растений невозможны».

Наша планета - эта замкнутая система, которая мчится сквозь космическое пространство. Лучшие умы планеты сейчас сосредоточены на решении проблемы последствий, возникших в результате, казалось бы, незначительного изменения - роста концентрации углекислого газа в атмосфере с 0,03 % до 0,04 %. Мы только начинаем понимать последствия и воздействие этого кажущегося незначительным изменения.

Возможно, приключения Марка Уотни вдохновят молодых людей на дальнейшие научные изыскания и помогут спасти нашу планету от возможной гибели.


Чтобы понять, смогут ли марсианские первопроходцы выращивать еду на Красной планете, ученые попытались вырастить картофель на Земле в условиях, подобных марсианским. Первые результаты подобного эксперимента явно были положительными.

Сегодня ученые уже планируют основать колонию на Марсе. Однако, учитывая местный высокий уровень радиации, разреженную атмосферу и холодную температуру, первым людям, которые приземлятся на Марсе, придется выживать в суровых условиях. И даже если если удастся решить вопросы выживания, одной из самых больших проблем является то, чем будут питаться колонисты.

Данный проект был запущен в феврале прошлого года Международным центром картофеля совместно с NASA. Ученые пытались вырастить картофель в пустыне Пампас-де-Ла-Хойя на юге Перу, где условия (самая сухая и бесплодная почва) максимально похожи на Марс.


Идея заключалась не только в том, чтобы понять, каким образом можно вырастить картофель на Марсе, а также ученые хотели узнать, может ли это клубненосное травянистое питательное растение процветать в экстремальных условиях на Земле. Если эксперимент был положительным, то это могло бы решить проблемы продовольственной безопасности и голода во всем мире, вызванные изменением климата.


Команда ученых установила герметичный контейнер Cubesat в пустыне, чтобы полностью имитировать условия на Марсе. Внутри «куба» исследователи разместили светодиодное освещение для имитации солнечного излучения на Красной планете, установили средства регулирования температуры, чтобы имитировать марсианскую дневную и ночную температуру, а также приборы для регулирования уровня давления воздуха и содержания в нем кислорода с углекислым газом.


«Если картофель сможет выдержать экстремальные условия, которым мы подвергаем его в Cubesat, то есть хороший шанс, что он вырастет и на Марсе, - пояснил исследователь Хулио Валдивиа Сильва. - Мы проведем несколько экспериментов, чтобы выяснить, какие сорта картофеля более всего подходят для этого. Также мы хотим узнать, при каких минимальных условиях может выжить картофель».

Тесты в течение последнего года показали, что картофель смог прорасти в почве пустыни внутри Cubesat. При этом лучшие результаты показал солестойкий сорт, разработанный для использования в субтропических низинах, который недавно начали выращивать в прибрежных районах Бангладеша, где наблюдается высокий уровень соли в почве.

И в продолжение космической темы ещё .

Совершенно недавно в мир вышло новое фантастическое произведение кинематографа «Марсианин» режиссера Ридли Скотта. В нем был эпизод, в котором главному герою пришлось выращивать себе пищу на Марсе – абсолютно непригодной для земной сельскохозяйственной деятельности планете. У него практически все получилось, из-за чего многие, кто просмотрел данный фильм, серьезно задумались о предстоящей колонизации Марса. В данной статье мы попробуем разобраться, возможно ли выращивать овощи на «красной планете» на сегодняшний день с научной точки зрения.

Следует сказать сразу, что вырастить картошку на Марсе, удобряя ее фекалиями и поливая мочой, как это делал главный персонаж фильма, невозможно. Такое концентрированное удобрение погубит любое растение. Более того, получившийся урожай, если он вырастет, в пищу употреблять не получится, так как он будет токсичным.

Если подойти к вышеописанному вопросу с точки зрения науки, то воду на «красной планете» для выращивания растений можно добывать более безопасно. Палеонтологи считают, что внутри марсианских лавовых трубок (поверхностных пещер) действительно может быть вода в жидком либо замерзшем состоянии, причем не такая ядовитая, как на поверхности. Вода, которая в прошлом текла по Марсу, была насыщена перхлоратами, которые являются ядовитыми в больших дозах для растений. Чтобы попасть в поверхностные пещеры, жидкость должна была просочиться сквозь грунт, который служит природным фильтром. В нем перхлораты частично оседают, делая воду более безопасной.

Может ли Марс стать плодородным

Используя данные со всемирно известного марсохода, компания НАСА создала аналог марсианского грунта для определенных исследований. Группа ученых во главе с экологом из Голландии В. Вамелинком частично выкупила вышеописанный грунт. В полученные образцы исследователи поместили семена различных растений. В списке испытуемых присутствовали обычные помидоры, салат, горчица и многое другое.

После образцы поливали деминерализованной жидкостью, подобной той, которую можно получить из марсианских лавовых трубок. Результаты эксперимента поразили ученых: большинство растений прекрасно взошли, правда, немного припоздали. После этого растения в имитированном марсианском грунте прекрасно себя чувствовали, дали урожай и даже семена. Поэтому, можно сказать, что сюжет фильма «Марсианин» вполне возможно повторить в реальной жизни.

Следует сказать, что кроме марсианской почвы, группа исследователей использовала имитацию лунной почвы. Так вот, в марсианском грунте растения росли гораздо лучше и быстрее, чем в лунном.

Еще один поразительный факт –грунт земного происхождения занял второе место. Таким образом, марсианская «земля» обошла даже нашу родную. Исследователи отметили, что в реальной жизни в марсианскую почву пришлось бы вносить некоторые удобрения, но она все-таки может считаться пригодной для выращивания земных растительных культур.

При эксперименте растения выращивались хоть и в различных грунтах, но в одинаковых «земных» условиях. Температура в помещении со всходами была стандартной для нашей планеты в урожайные сезоны – примерно +20 градусов. Атмосфера также была земной. Организатор эксперимента предполагает, что для выращивания растительности на Марсе необходимы изолированные помещения, в которых будут создаваться аналогичные условия, что вполне реально в современное время. Растения на Марсе придется подсвечивать специальными лампами, похожими на те, которые используют любители комнатных растений зимой.

Можно ли распространить растительность по Марсу за пределы специальных помещений-парников

Недавно исследователь И. Маск шутливо предложил зажечь над полюсами «красной планеты» два пульсирующих искусственно созданных «солнца», которыми могут стать произведенные на Земле термоядерные бомбы. Они бы растопили замерзший углекислый газ, который необходим растениям. К сожалению, реализовать такую идею пока невозможно. Дело в том, что на полярных территориях Марса на сегодняшний день имеется не менее 20 тыс. километров кубических сухого льда. Чтобы его растопить, необходимо подогнать к планете огромные термоядерные бомбы, что невозможно.

Самой мощной термоядерной бомбой, которую когда-либо создал человек, являлась «Кузькина мать». Даже она при взрыве сможет растопить всего четверть кубического км. вышесказанного газа.

Чтобы доставить к «красной планете» достаточное количество таких бомб, как вышесказанная, понадобится сверхгрузоподъемный аппарат. Созданием подобного аппарата занимается ныне тот же самый Маск для насовского проекта «Mars Colonial Transporter».

Но и его аппарат не сможет перенести к планете более ста тонн за один раз. К слову, 100 тонн – это приблизительный вес всего четырех ракет типа «Кузькина мать». В общей сложности, аппарату Маска придется совершить около 10 тыс. рейсов чтобы доставить на «красную планету» необходимое количество бомб, а это нецелесообразно, долго и дорого. Поэтому создать на Марсе пригодные для распространения растительности условия в скором времени практически невозможно.

Анаэробные бактерии могут стать будущими обитателями Марса

В 2015 году, летом специалист в области микробиологии Ребекка Микол произвела интересный эксперимент: взяла анаэробных бактерий и поместила их искусственно созданные марсианские условия (поместила в аппарат с давлением 0,006 нашего земного). Оказалось, что все микроорганизмы спокойно перенесли такие условия, и даже не утратили свои способности вырабатывать метан. Одним из видов бактерий, которые использовала Ребекка, являлся «Methanosarcina barkeri», ранее доказавший, что ему не страшны различные губительные факторы: температурное колебание, высокое содержание перхлоратов, ядовитые микроэлементы, которыми питаются бактерии и так далее.

«Methanosarcina barkeri» и другие подобные бактерии способны вырабатывать не только метан, но и углекислый газ. Кроме этого, следует отметить, что данные газы являются парниковыми, а значит, способными повышать температуру на планете. К сожалению, большинство из таких бактерий нуждаются в водороде, которого на «красной планете» крайне мало, поэтому с их помощью устранить все марсианские проблемы не удастся.

К слову, на Марсе недавно обнаружили несколько территорий, где имеется подозрительно большое количество углекислого газа и даже метан. Ученые считают, что там уже имеются подобные «Methanosarcina barkeri» бактерии внеземного происхождения.

Марс пригодный для сельского хозяйства

Агентство аэрокосмического типа из Германии в 2012-2013 году произвело сенсационное открытие. Его сотрудники выяснили, что определенный вид лишайника, который называют «ксанторией», прекрасно себя чувствует в низкоширотных (+25 до -50 градусов по Цельсию) условиях «красной планеты». Вышесказанный лишайник поместили в искусственно созданные марсианские условия на месяц, после чего изъяли и изучили. Оказалось, что он не только выжил в столь неблагоприятной обстановке, но и продолжал совершать фотосинтез, причем при температуре не выше 0 по Цельсию. Таким образом, растения, подобные «ксантории», могут существовать на «красной планете» уже сейчас, если их туда отправить.

Чтобы проверить вышеописанное, НАСА планирует в ближайшем будущем осуществить проект «Mars Ecopoiesis Test Bed»: отправить на Марс небольшой контейнер с прозрачной крышкой, внутри которого будут находиться экстремофильные водоросли и цианобактерии.

После того, как аппарат с контейнером достигнет Марса, ему необходимо будет установить контейнер таким образом, чтобы в него попала марсианская почва. Установить контейнер необходимо в тех районах, где периодически протекает соленая марсианская жидкость. Дно контейнера будет пропускать внутрь жидкую воду, которую будут использовать вышеперечисленные организмы.

В дальнейшем, если этот эксперимент увенчается успехом, специалисты НАСА планируют создать большие аналогичные контейнеры и доставить их на Марс. Возможно, внутри них когда-то образуется кислород, который потом смогут использовать астронавты-колонизаторы.