Робърт Зубрин
Икономическата жизнеспособност на колонизацията на Марс (5)

Уникалността на Марс

Сред извънземните небесни тела в нашата Слънчева система, Марс е уникален с това, че той притежава всички материали в суров вид, необходими не само за поддръжка на живота, но и на нов клон на човешката цивилизация. Тази уникалност се илюстрира най-добре, ако сравним Марс със земната Луна — най-често споменаваното алтернативно местоположение за извънземна човешка колонизация.

За разлика от Луната, Марс е богат на въглерод, азот, водород и кислород, всички те в биологично лесно приемливи форми като въглероден двуокис като газ, азот като газ и воден лед и вечна замръзналост (пермафрост). Въглерод, азот и водород присъстват на Луната само в части на милион, точно като златото в морската вода. Кислородът изобилства на Луната, но само в здраво свързани оксиди като SiO₂, Fe₂O₃, MgO и A1₂O₃, което изисква много високоенергийни процеси за процес на редуциране. Настоящето знание показва, че ако Марс беше с равна повърхност и всичкия негов лед и пермафрост бъдат стопени до течна вода, цялата планета би била покрита от океан, дълбок над 100 метра. Това контрастира силно на Луната, която е толкова суха, че ако бъде намерен бетон, лунните колонисти би трябвало да го копаят, за да извлекат водата. Така, ако растенията се отглеждат в парници на Луната (много труден проект, както ще видим), по-голямата част от материала за тяхната биомаса ще трябва да бъде внасяна.

На Луната са недостатъчно около половината от металите (например мед), от които се интересува индустриалното общество, както и много други елементи — предмет на интерес от негова страна — като сяра и фосфор. Марс има всеки необходим елемент в изобилие. Още повече, на Марс, както на Земята, са действали хидроложки и вулканични процеси, които вероятно са струпали разнообразни елементи в местни струпвания на минерални руди с висока степен на чистота. Наистина, геологичната история на Марс е сравнявана с тази на Африка[7], с много оптимистични изводи като заключение, що се отнася до нейното минерално богатство. Като контраст, Луната практически не е имала никаква история по отношение на вода или вулканична дейност, а като следствие тя е съставена основно от разпилени скали с много малка диференциация на руди, имащи полезна концентрация на каквото и да било интересно нещо.

Но най-големият проблем с Луната, както и с всички други безвъздушни планетни тела и предложените изкуствени колонии в свободния Космос (такива, като предложените от Джералд Онийл[8]) е, че слънчевата светлина не е на разположение в достъпна форма, полезна за растящите посеви. Това е извънредно важна точка и тя не се разбира добре. Растенията изискват огромно количество енергия за растежа си и тя може да дойде само от слънчевата светлина. Например, един квадратен километър земя за посеви на Земята се осветява с около 1000 MW слънчева светлина по обед; енергийно натоварване, равно на американски град с население от 1 милион. Казано по друг начин, количеството енергия, необходимо за създаване на слънчева светлина, падащо на малка държава като Ел Салвадор надхвърля обединения капацитет на всички електроцентрали на Земята. Растенията могат да понесат спад, може би 5 пъти, на приема на светлина, сравнено със земните норми и все пак да растат, но фактът остава; енергетиката на растежа на растение прави немислимо отглеждането на посеви от какъвто и да е вид в смислен мащаб с изкуствено създадена светлина. Обаче проблемът с използването на естествена слънчева светлина, налична на Луната или в Космоса е, че тя е незащитена от каквато и да е атмосфера. (Луната има допълнителен проблем с 28-дневния цикъл светло/тъмно, който е също неприемлив за растенията). Така растенията, отгледани в тънкостенен парник на повърхността на Луната или на астероид биха били убити от слънчевите изригвания. За да растат растенията безопасно в такава среда, стените на парника би трябвало да са направени от стъкло с дебелина 10 см — конструктивно изискване, което би направило разработването на големи земеделски площи възпрепятстващо скъпо. Използването на рефлектори и други канализиращи светлината устройства не би могло да реши този проблем, тъй като рефлекторните площи биха били огромни, по същество равни като площ на територията на посевите, като създава абсурдни инженерни проблеми ако каквато и да е значима повърхност от порядъка на декари трябва да бъде осветена.

Марс, от друга страна, има атмосфера с достатъчна плътност, за да защити от слънчевите изригвания посевите, израснали на повърхността. На Марс, дори по време на фазата на изграждане на базата, лесно могат да бъдат разгънати големи надуваеми парници, направени от прозрачна пластмаса, защитени чрез тънки, изградени от твърда пластмаса, устойчиви на ултравиолетова светлина и на изтъркване геодезични куполи, като така бързо се създават големи области за растеж на посевите. Дори без проблемите на слънчевите изригвания и денонощния цикъл от един месец, такива прости парници биха били непрактични на Луната, тъй като те биха създали непоносимо високи температури. На Марс, в противоположност, силният парников ефект, създаден от такива куполи, би бил точно онова, което е нужно, за да се създаде вътре умерен климат. Дори по времето на фазата на изграждане на базата, куполи от този тип до 50 метра в диаметър могат да бъдат изградени на Марс, които биха могли да имат атмосфера с налягане 5 пси (34,5 килопаскала — б.пр.), необходима за поддържане на хора. Ако е направен от синтетика с голяма здравина, като кевлар, такъв купол може да има коефициент на безопасност 4 срещу взрив и тегло от само около 4 тона, и други 4 тона, нужни за неговия нехерметичен плексигласов щит. В ранните години на заселването, такива куполи биха могли да бъдат внесени в сглобяем вид от Земята. По-късно те биха могли да се произвеждат на Марс, заедно с по-големи куполи (тъй като маса на херметизирания купол нараства кубично спрямо неговия радиус и масата на нехерметичния щит нараства с квадрата на радиуса: 100 метрови куполи биха имали маса 32 тона и нужда от 16-тонен плексигласов щит, и т.н.). Мрежа от такива 50- до 100-метрови куполи може бързо да бъде произведена и разгърната, като така осигурява големи площи от повърхността за обитаване на хората „по риза“ и земеделие. Ако са нужни само земеделски площи, куполите биха могли да бъдат направени много по-големи, тъй като растенията не изискват повече от 1 пси (6,9 килопаскала — б.пр.) атмосферно налягане. След като Марс е частично тераформиран обаче, със създаването на по-плътна CO₂атмосфера чрез освобождаване на въглероден диоксид от реголита, куполите за обитаване на практика могат да бъдат правени във всякакъв размер, тъй като те няма да има нужда да поддържат разлика в налягането между вътрешността и външната атмосфера.

Най-важното обаче е, че, за разлика от колонистите на което и да е друго известно извънземно тяло, марсианските заселници ще бъдат способни да живеят на повърхността, а не в тунели, и да се движат почти свободно и да отглеждат растения на дневна светлина. Марс е мястото, където хората могат да живеят и да се умножават многократно, като издържат съществуването си с продукти с всякакво описание, направени от местни материали. И така, Марс е място, където може да бъде развита истинска цивилизация, а не просто миньорски или научен преден пост. И, от важност за междупланетната търговия, Марс и Земята са единствените две места в Слънчевата система, където хората ще бъдат способни да отглеждат посеви за износ.