火星是科学头脑的吸引力点，是作家、电影制片人和普通人的梦想之地。系统与过程数学建模系一级数学家、PNIPU理工学院教师叶夫根尼·布尔米斯特罗夫（Evgeniy Burmistrov）谈到了星际旅行的危险、人类将如何从红色星球的殖民中受益、是否有可能重建火星的大气层以及如何返回地球。
电影《火星救援》
火星不仅仅是一颗岩石行星，它还代表着人类潜在的新家园。对殖民的渴望是对宇宙居所的幻想和梦想的一种释放。
“火星之旅是对勇气的挑战，表达了人类对未知地平线的渴望，提醒我们有探索和发现新世界的与生俱来的渴望。我们不会放弃在红色星球的土壤和极冠中寻找古代生物甚至活生物体本身生命活动痕迹的尝试，”叶夫根尼·布尔米斯特罗夫说。
飞往火星会给我们带来什么好处？扩大我们对火星历史的了解将揭示行星系统的演化，甚至证实或反驳关于宇宙中存在生命可能性的假设。这个星球的殖民需要在太空飞行、生命支持系统和资源供应领域开发和应用先进技术。这些为在火星上生存而开发的技术也将在地球上得到应用。理论上，这将有助于创建太空基础设施，使星际飞行变得更加容易。
系统与过程数学建模系一级数学家、PNIPU 理工学院教师 Evgeniy Burmistrov
火星上资源的发现，例如矿物和水，将为人类带来新的经济机会，包括采矿和利用矿物将其运输到地球。红色星球的定居是扩大人类居住空间的机会，也是我们在地球发生灾难时生存的重要因素。
星际旅行有哪些健康风险？据专家介绍，从地球到火星的飞行需要8至9个月的时间。在这段时间里，一个人会面临很多考验。首先，太空环境使宇航员受到高水平的辐射，这会影响他们的健康并导致患癌症的风险。当放射性粒子被喷射到恒星大气层之外时，由于太阳耀斑而受到危险剂量辐射的可能性特别高。还因为宇宙射线，它以基本粒子、光子和原子核为代表，在外层空间以高能量移动。
PNRPU 教师 Evgeniy Burmistrov 解释说，太阳辐射也对国际空间站上的宇航员构成危险，但现代技术可以保护他们免受辐射的有害影响。航天机构正在开发特殊的保护系统，例如厚层材料，以减少辐射暴露。这些防护罩可能使用水、聚乙烯或其他减缓颗粒速度的材料。太空任务的发射时间经过精心设计，以尽量减少太阳耀斑的影响。宇航员在飞行期间受到持续的医疗监测，以识别和治疗辐射的任何负面影响。对于星际旅行，可以设计路线，利用行星及其磁场来防止辐射。
长时间处于失重状态也会导致骨质流失和肌肉萎缩。我们不应忘记长途飞行对人类心理的影响。船员的社会和心理孤立会影响情绪健康，有限的资源和空间会造成紧张和压力。
火星有大气层吗？火星的大气层（与地球相比）极其稀薄：气体分子的数量明显低于我们通常的标准。其主要成分是二氧化碳（约95%）、氮气（3%）、氩气（1.5%）以及其他气体和水蒸气的残留物。
如何解释这种气氛状态？首先，与地球相比，火星的质量和重力较小。气体逃逸到外太空。其次，这颗红色星球没有磁场来保护大气层免受太阳风的影响。第三，火星上剧烈的气候变化，包括风、沙尘暴和强冰雨时期，会影响大气条件并导致其损失。
火星大气
这会给殖民带来什么困难？火星稀薄的大气层并不能有效地抵御太阳辐射。此外，它使航天器进入大气层时的机动和气动制动变得复杂。由于火星大气中氮的比例较低，氧气生产的资源也很有限。
火星上是否有可能创造适合生命存在的条件？地球的大气层以不同的方式形成——这一切都取决于初始条件和科学理论。其中之一将这一过程分为三个阶段。首先，当一颗行星从围绕年轻恒星的原行星盘形成时，气体和尘埃在引力的影响下开始积聚。然后，在形成的行星表面，气体和轻元素形成云，作为初级大气的雏形。此后，更多的气体从火山、彗星和陨石进入地球，丰富了大气的成分。
要“手动”重现这一过程，必须解决火星重力低和缺乏磁层的问题，以便重要元素（氦和氢）不会离开大气层。有必要对行星表面进行处理并提高其保留热量的能力。通过向火星大气中引入额外的气体可以创造温室效应和可接受的气候。所有这些方法的共同点是地球化——改变行星或卫星的大气、气候、表面和其他特征的过程，使其更适合生命存在，类似于地球。
依然来自电影《火星救援》。主角种土豆
地形改造还包括改变土壤、水库和其他地表特征，以创造合适的土壤、水体和气候。火星被认为是最适合这些转变的行星，因为根据研究，过去火星上有以海洋、河流和冰滴形式存在的水，残余的大气将作为创造新大气的基础，它靠近太阳的位置以及白天和黑夜的存在将有利于创造必要的气候条件。
“火星改造是一项巨大的技术和科学挑战，也是一个需要大量努力和资源的过程。太阳系中的大多数其他行星都太热或太冷，或者没有维持生命所需的资源，”叶夫根尼·伯米斯特罗夫说。
返回地球需要什么资源？为了让殖民地在火星上成功生存，有必要解决一些现有的问题。首先，为人们提供免受宇宙辐射、氧气、水、有用资源、能源和生命支持系统以及医疗保健的技术。不可能立即建立这样的流程，因此人们必须飞往地球获取新设备和物资。
从火星返回是一项艰巨的任务。首先，由于燃料数量有限，必须直接在红色星球上生产。为此，您可以使用人工获得的氧气和氢气，例如从水中获得的氧气和氢气。加工原材料需要花费大量通过替代能源——太阳能电池板获得的能源。
“随着距太阳距离的增加，太空中的太阳能效率会降低。因此，火星上的太阳能电池板收集的能量将比地球上的少。”彼尔姆理工学院教师 Evgeny Burmistrov 指出。
在红色星球上提取资源，例如从冰冷的水库中提取水，需要特殊的钻井系统。应为宇航员提供防护设备、通讯系统和食物。
火星正在成为我们技术实力的试验场。发展空间技术和系统以支持另一个星球上的生命是一项挑战，迫使工程师和科学家克服技术障碍。
