Где-то в районе Мауна-Лоа на Гавайях есть нечто, похожее на огромный мяч для гольфа, в котором находится объект HI-SEAS. В куполе шесть небольших комнат, ванная, кухня, исследовательская лаборатория и зона отдыха. Снаружи он окружен солнечными батареями и прикреплен к морскому контейнеру для хранения. Все это умещается на аккуратной площади в 1200 квадратных футов, что составляет чуть больше четверти размера обычной баскетбольной площадки. В этом куполе группы из шести человек живут и тренируются вместе в течение нескольких недель или даже месяцев - отрезанные от мира за пределами купола, они готовятся к жизни на Луне и Марсе. От вулканических поверхностей Гавайев до засушливых пустынь Атакамы люди находят умные способы подготовки к жизни за пределами нашей голубой точки.
Именно на это тратит свои дни Михаэла Мусилова. В качестве директора центра HI-SEAS, являющегося результатом исследовательской программы, финансируемой НАСА, она организует миссии, которые в максимально возможной степени моделируют, как может выглядеть жизнь на неземных поверхностях. Мусилова и ее команды стремятся ответить на несколько вопросов, которые возникнут, когда мы отправимся в полет: Какую пищу мы будем есть, если у нас не будет почвы для ее выращивания? Будет ли безопасно исследовать Марс за пределами пузыря, который мы надеемся создать? И как мы справимся с жизнью в тесном помещении с шестью другими людьми в течение многих лет?
Проверить эти сценарии на Земле может быть непросто, поэтому надежды на освоение космоса отправляются на аналоговые территории - места, которые больше всего похожи на то, что мы найдем на Марсе и Луне. Мауна-Лоа - действующий вулкан, и окружающий ландшафт усеян полыми лавовыми трубами, по которым когда-то текли каскадные потоки расплавленной лавы. Его вулканический рельеф состоит из материала, аналогичного тому, что сегодня есть на Луне и, как предполагается, по крайней мере частично, на Марсе. Это позволяет геологам и астробиологам проводить исследования, имитирующие сценарии, с которыми астронавты столкнутся на Марсе, и помогает им практиковаться в исследованиях, которые им в конечном итоге придется проводить.
Готовясь к внеземной жизни, мы должны лучше понимать окружающую среду, с которой нам предстоит столкнуться. Если бы Марс был покрыт густыми зелеными джунглями, мы бы, вероятно, находились в пузыре где-нибудь в Амазонии. Вместо этого во время полетов на Марс ученые, живущие в куполе, надевают костюмы для внекорабельной деятельности каждый раз, когда покидают купол, чтобы исследовать лавовые трубки, проводить исследования и испытывать новое оборудование.
Они каждый день общаются с управлением полетом, что на Марсе требует 20-минутной задержки для передачи сообщений в каждую сторону, и живут на диете из сублимированной пищи и ограниченного количества воды. Но они не просто играют в дом, в марсианскую экспедицию. Миссии HI-SEAS являются частью усилий Международного альянса лунных баз (IMA) - ассоциации, которая стремится объединить космические агентства, космические компании и ученых, чтобы смоделировать, как на самом деле может выглядеть жизнь, отработать стандартные процедуры, которые могут стать нашей новой нормой, и научиться взаимодействовать с любой жизнью, которая, возможно, уже существует.
"Вот почему мы изучаем среду, похожую на Марс, на Земле, в Антарктиде и различных других экстремальных средах по всему миру. И лавовые пещеры - одна из таких сред, потому что мы знаем, что они с большой вероятностью могут присутствовать на Марсе", - говорит Мусилова. "И если в этих условиях на Марсе будет жить что-то, то, скорее всего, оно будет похоже на то, что живет в этих пещерах на Земле. Поэтому мы пытаемся понять, что там живет, как оно выживает, что ему нужно для питания, как оно взаимодействует с окружающей средой".
Хотя вулканы на Марсе гораздо старше и имеют другой состав пород, Мусилова говорит, что в геологических особенностях есть достаточно сходства, чтобы мы могли исследовать лавовые трубки у себя дома.
Внутри лавовой трубы на Гавайях. Deb Nystrom/Flickr"Мы все еще надеемся найти жизнь, которая могла бы существовать там сегодня, но мы больше надеемся найти хотя бы эти биосигнатуры или окаменелости", - говорит Мусилова. "Но для того, чтобы знать, что искать, а затем разработать приборы, способные обнаружить эти биосигнатуры, нам сначала нужно понять, какие сигнатуры оставляет жизнь в аналогичных условиях на Земле".
Лавовые трубки на Луне не столь перспективны для астробиологии. Вместо этого они являются хорошей новостью для космических архитекторов. После того, как расплавленная лава испаряется, внешняя оболочка застывает и остается. Ученые, такие как Мусилова, надеются, что эти структуры могут быть использованы в качестве укрытия от суровой лунной среды.
Бернард Фоинг мечтает не только об убежище в этих лавовых трубах. Он представляет себе дома и даже города. Фоинг - директор Международной рабочей группы по исследованию Луны, общественного форума, связанного с IMA, но спонсируемого космическими агентствами, расположенными по всему миру от Франции до Южной Африки.
Поскольку сила гравитации на Луне ниже, Фоинг подозревает, что лунные лавовые трубки будут еще больше, чем на Земле. Лавовые трубки также обеспечат защиту от стихий. Они смогут противостоять космическим лучам и метеоритам, а также обеспечат более умеренную среду, чем на чрезвычайно изменчивой поверхности. Температура поверхности Луны может колебаться от 100 до 400 градусов по Кельвину. Лавовые трубки, как на Земле, так и на Луне, имеют гораздо меньший разброс температур, поскольку они находятся под поверхностью и изолированы от экстремальных температур выше.
Но этот вид исследования космоса также опасно связан с колонизацией космоса. Действительно ли мы хотим сделать Марс пригодным для жизни? В настоящее время существуют научные и правовые нормы, которые не позволяют нам загрязнять существующие формы жизни на красной планете. Роверы и космические аппараты проходят тщательную стерилизацию, чтобы мы случайно не уничтожили внеземную жизнь земными бактериями или вирусами.
"Мы должны быть осторожны, чтобы не загрязнить слои, которые могут быть жидкими, и затем распространить там все наши микробы. И на данный момент запрещено переносить земную жизнь на Марс", - говорит Фоинг.
Хотя нам все еще приходится считаться с вопросами домена и прав, для некоторых вся эта подготовка не проходит даром. IMA считает, что в конечном итоге мы сможем построить базу на Луне и основать лунную деревню.
"На первом этапе мы испытываем небольшую лунную базу в вулканической среде Мауна-Лоа, которая очень похожа на лунную", - говорит Фоинг. "На следующем этапе мы построим лунную базу, используя базальт с Гавайских островов для строительства самой базы, как мы бы сделали это на Луне. А после этого мы внесем свой вклад в строительство базы на Луне". Это может показаться необычным, но эта работа финансируется НАСА и Европейским космическим агентством, которые планируют построить лунную колонию.
Фоинг надеется, что IMA сможет подготовить 10 человек к постоянному проживанию на Луне, а затем постепенно увеличит численность населения до первой лунной деревни. Хотя покинуть планету будет далеко не просто, для таких верующих и оптимистов, как Фоинг, это будущее неизбежно.
"Она станет местом назначения для некоторых людей, которые отправятся туда жить. Я сам планирую уйти на пенсию на Луне. Так что, возможно, в течение 10 или 20 лет я буду там, на пенсии!" - говорит он. "И я буду смотреть на прекрасную Землю в небе".