Marsova kolonie by mohla být továrnou na vodík poskytující pohonnou hmotu pro vnitřní sluneční soustavu

Existuje mnoho potenciálních použití pro a Mars kolonie . Mohla by to být výzkumná základna, těžařská kolonie nebo dokonce možný druhý domov, pokud by se na tom prvním stalo něco drastického. Mohl by však být také potenciálním zdrojem toho, co je jistě jedním z nejcennějších prvků vesmírné ekonomiky – vodíku.

Nový článek od Dr. Michaila Shubova v University of Massachusetts Lowell diskutovat právě o takové eventualitě. Vodík je užitečný v nesčetných aplikacích. Od vytvoření vody až po explozi jako raketové palivo, nejhojnější prvek ve vesmíru má jistě mnoho využití. Problém je v tom, že je relativně těžké získat přístup v širší sluneční soustavě.

UT video diskutující o možnostech pro marťanskou kolonii.

Na Jupiteru nebo dokonce na Slunci je ho spousta, ale extrahování tohoto světla materiálu z těch obrovských gravitačních vrtů není nijak zvlášť nákladově efektivní. Menší orbitální tělesa, jako jsou asteroidy, mají trochu vody, která by mohla být použita jako zdroj vodíku, ale nejsou dostatečně velká, aby pokryla všechny potřeby sluneční soustavy.

Jedno konkrétní místo ve sluneční soustavě má ​​skutečně bohatý potenciální zdroj vodíku a relativně slabý gravitační vrt – Mars. Vodík na Rudé planetě je nepochybně ve vodní formě. Nicméně, hydrolýza je poměrně běžná reakce, která vyžaduje energii a má další výhodu v produkci čistého kyslíku, který je cenný sám o sobě.

Podle tohoto UT videa byste na Marsu mohli nakrmit mnohem více než 10 000 lidí.

Voda má však na Marsu spoustu dalších využití, z nichž v neposlední řadě by bylo možné udržet jakoukoli kolonii, která by chtěla exportovat vodík. Recyklace vody však bude pravděpodobně běžnou technikou v prvních dnech každé kolonie, takže jakmile se nashromáždí dostatek vody, další vstup by potřeboval pouze vyrovnat ztráty jakéhokoli systému rekultivace vody.

I když se to na první pohled nezdá, Mars má hodně vody. Satelity detekovaly na jeho povrchu nebo v jeho blízkosti více než 5 milionů km3 ledu. Pokud by se i jen nepatrný zlomek toho využil ke spotřebě vody v kolonii, mohlo by to neomezeně živit desítky tisíc obyvatel.

To vede k další otázce – co dělat s vodou, která zůstala na povrchu po uspokojení potřeb kolonie. Mohl by být použit v jakémkoli budoucím úsilí o terraformaci, ale pravděpodobně by byl pro ekonomiku sluneční soustavy ve střednědobém horizontu cennější, kdyby se přeměnil přímo na vodík.

Využití zdrojů in-situ bude klíčovou součástí každé udržitelné marťanské kolonie. Toto UT video pojednává o tomto konceptu.

Dr. Shubov navrhuje udělat přesně to – ale až poté, co okolní ekonomika vyroste natolik, aby zaručila masové využívání vodíku ve vesmíru. To zahrnuje nejen orbitální infrastrukturu, jako je např Vesmírná stanice Gateway ale i samotná kolonie Mars. V celém dokumentu jeden návrh, který opakuje, je pouze zahájení procesu extrakce vodíku, když přibližně 10 000 lidí žije v budoucí marťanské kolonii. Zachází dokonce tak daleko, že odhaduje celkové množství oceli a plastu nutné k vybudování dostatečně velké kolonie, která uživí všechny ty kolonisty.

To však nejsou jediné podmínky – mít infrastrukturu pro odpalování na planetě samotné je klíčem k ekonomickému argumentu pro přepravu vodíku mimo svět. Jedním z potenciálních řešení infrastruktury je a hromadný řidič – typ velmi dlouhého železničního děla, které by mohlo potenciálně vypustit balíčky vodíku přímo z povrchu Marsu na oběžnou dráhu. I když existují dokonce plány na vybudování takového systému na Zemi, fyzika Marsu je mnohem přístupnější pro rozsáhlé inženýrství potřebné k vybudování hromadných ovladačů nebo jiné infrastruktury, která by mohla výrazně snížit náklady na orbitální start.

Umělcův koncept možné kolonie na Marsu.
Kredit: Ville Ericsson

Je skvělé dostat vodík na oběžnou dráhu kolem Marsu, ale kam se odtud dostane? Nejpravděpodobnější odpovědí je cesta k Zemi, alespoň dokud ostatní základny ve sluneční soustavě nezačnou vyžadovat vlastní vodík. Dostat na Zemi značné množství plynu bude vyžadovat nespalování části tohoto paliva. Byla však diskutována různá potenciální cyklická řešení, nejznámější – Aldrin Cycler .

Bez ohledu na to, jaké řešení bylo vybráno k získání cenného raketového paliva zpět domů, argument doktora Shubova, jak by takový systém exportu vodíku mohl fungovat. Stále jsme velmi daleko od jakékoli potřeby takového trhu s vodíkem, dokonce i na Zemi, natož ve vesmíru. To ale některým snílkům nikdy nezabrání přicházet se scénáři, které by mohly zásadně změnit ekonomiku sluneční soustavy.

Další informace:
arXiv - Studie proveditelnosti pro kolonii produkující vodík na Marsu
UT - Holý minimální počet marťanských osadníků? 110
UT - Jak kolonizujeme Mars?

Hlavní obrázek:
Umělcova koncepce zavedené marťanské kolonie
Kredit – SpaceX