Sille on monia käyttömahdollisuuksia Marsin siirtokunta . Se voi olla tutkimuksen etuvartio, kaivossiirtokunta tai jopa mahdollinen toinen koti, jos ensimmäisessä kodissamme tapahtuu jotain pahasti pieleen. Mutta se voi olla myös mahdollinen lähde yhdelle avaruustalouden arvokkaimmista elementeistä – vedystä.
Uusi paperi tri. Mikhail Shubovilta Massachusettsin Lowellin yliopisto keskustella juuri sellaisesta mahdollisuudesta. Vety on hyödyllinen lukemattomissa sovelluksissa. Universumin runsaimmalla elementillä on varmasti monia käyttötarkoituksia veden luomisesta rakettipolttoaineena räjähtämiseen. Ongelmana on, että siihen on suhteellisen vaikea päästä käsiksi laajemmassa aurinkokunnassa.
UT:n video, jossa keskustellaan Marsin siirtokunnan mahdollisuuksista.
Sitä on runsaasti Jupiterissa tai jopa Auringossa, mutta materiaalin valon erottaminen noista valtavista painovoimakuovista ei ole erityisen kustannustehokasta. Pienemmillä kiertoradalla, kuten asteroideilla, on vettä, jota voitaisiin käyttää vedyn lähteenä, mutta ne eivät ole tarpeeksi suuria täyttämään aurinkokunnan kaikkia tarpeita.
Yhdessä tietyssä paikassa aurinkokunnassa on runsaasti potentiaalista vedyn lähdettä ja suhteellisen heikko painovoimalähde - Mars. Tosin punaisella planeetalla oleva vety on vedessä. Kuitenkin, hydrolyysi on melko yleinen reaktio, joka vaatii tehoa ja jonka lisäetuna tuottaa puhdasta happea, joka on arvokasta sinänsä.
Tämän UT-videon mukaan voisit ruokkia paljon enemmän kuin 10 000 ihmistä Marsissa.
Vedellä on kuitenkin monia muita käyttötarkoituksia Marsissa, joista vähäisimpänä voitaisiin ylläpitää kaikkia pesäkkeitä, jotka haluaisivat ensinnäkin harjoittaa vedyn vientiä. Veden kierrättäminen on kuitenkin todennäköisesti yleinen tekniikka minkä tahansa pesäkkeen alkuaikoina, joten kun tarpeeksi vettä on kerätty, lisäpanosten tarvitsee vain vastata minkä tahansa veden talteenottojärjestelmän hävikkiin.
Vaikka se ei ehkä vaikuta siltä ensi silmäyksellä, Marsissa on paljon vettä. Satelliitit ovat havainneet yli 5 miljoonaa km3 jäätä sen pinnalla tai sen läheisyydessä. Jos pienikin osa siitä hyödynnetään vedenkulutukseen siirtokunnassa, se voisi loputtomasti elättää kymmeniä tuhansia asukkaita.
Tämä johtaa toiseen kysymykseen – mitä tehdä siirtokunnan tarpeiden täyttämisen jälkeen pinnalle jääneelle vedelle. Sitä voitaisiin käyttää kaikissa tulevissa terraformointitoimissa, mutta se olisi todennäköisesti arvokkaampi aurinkokunnan taloudelle keskipitkällä aikavälillä, jos se muutetaan suoraan vedyksi.
In situ luonnonvarojen käyttö on keskeinen osa minkä tahansa kestävän Marsin siirtokunnan. Tämä UT-video käsittelee konseptia.
Tohtori Shubov ehdottaa tekevän juuri niin – mutta vasta sen jälkeen, kun ympäröivä talous on kasvanut tarpeeksi oikeuttaakseen vedyn massakäytön avaruudessa. Se ei sisällä vain orbitaalista infrastruktuuria, kuten Gateway-avaruusasema mutta myös itse Marsin siirtomaa. Koko artikkelissa yksi ehdotus, jonka hän toistaa, on vain vetyuuttoprosessin aloittaminen, kun noin 10 000 ihmistä asuu tulevassa Marsin siirtokunnassa. Hän menee jopa niin pitkälle, että arvioi teräksen ja muovin kokonaismäärän, joka tarvitaan riittävän suuren siirtokunnan rakentamiseen tukemaan kaikkia noita siirtolaisia.
Nämä eivät kuitenkaan ole ainut ehto – laukaisuinfrastruktuurin omaaminen planeetalla itsessään on avainasemassa vedyn kuljettamisen taloudellisten perusteiden esittämisessä. Yksi mahdollinen infrastruktuuriratkaisu on a massakuljettaja – eräänlainen erittäin pitkä kiskotykki, joka voisi mahdollisesti laukaista vetypakkauksia suoraan Marsin pinnalta kiertoradalle. Vaikka maan päälle suunnitellaankin sellaisen järjestelmän rakentamista, Marsin fysiikka soveltuu paljon paremmin laajamittaiseen suunnitteluun, jota tarvitaan massaohjaimien tai muun infrastruktuurin rakentamiseen, mikä voisi merkittävästi vähentää kiertoradalla laukaisukustannuksia.
Taiteilijan idea mahdollisesta siirtokunnasta Marsissa.
Luotto: Ville Ericsson
On hienoa saada vety kiertoradalle Marsin ympäri, mutta minne se menee sieltä? Maahan on todennäköisin vastaus, ainakin kunnes muut aurinkokunnan emäkset alkavat vaatia omaa vetyä. Huomattavan kaasumäärän saaminen maahan edellyttää, että osaa siitä polttoaineesta ei polteta. Useista mahdollisista suhdanneratkaisuista on kuitenkin keskusteltu, tunnetuimmista – Aldrin Cycler .
Riippumatta valitusta ratkaisusta arvokkaan rakettipolttoaineen palauttamiseksi kotiin, tohtori Shubovin argumentti siitä, kuinka tällainen vedyn vientijärjestelmä voisi toimia. Olemme edelleen hyvin kaukana tällaisten vetymarkkinoiden tarpeesta, jopa maan päällä, puhumattakaan avaruudesta. Mutta se ei koskaan estä joitakin haaveilijoita esittämästä skenaarioita, jotka voisivat muuttaa perusteellisesti aurinkokunnan taloutta.
Lisätietoja:
arXiv - Toteutettavuustutkimus vetyä tuottavalle siirtokunnalle Marsissa
UT - Marsin uudisasukkaiden vähimmäismäärä? 110
UT - Kuinka kolonisoimme Marsin?
Pääkuva:
Taiteilijan käsitys vakiintuneesta Marsin siirtokunnasta
Luotto - SpaceX