21 страница. Budowa bazy na Marsie • 249

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 249

Wytwarzanie szklą i materiałów ceramicznych

Powierzchniowa warstwa marsjańskiej gleby zawiera też minerały ilaste, których niczym nie ograniczona dostępność uczyni wytwarzanie materiałów ceramicznych na naczynia i podobne cele zadaniem bardzo prostym. Z pomiarów wykonanych przez ładowniki Yiking l i Yiking 2 wynika, że najpo-wszechniej występującym składnikiem marsjańskiej gleby jest dwutlenek krzemu, SiO2, którego zawartość w próbkach wyniosła wagowo aż około 40%. Dwutlenek krzemu jest podstawowym składnikiem szkła, a więc możliwa byłaby na Marsie produkcja szkła z zastosowaniem metod topienia piasku, zbliżonych do technologii znanych na Ziemi od tysięcy lat. Niestety, marsjańskiemu hutnictwu szkła przeszkadzać będzie to, że po dwutlenku krzemu kolejnym związkiem (pod względem obfitości występowania w glebie) jest tlenek żelaza, Fe2O3, stanowiący mniej więcej 17% zawartości próbek, zbadanych przez Yikingi. Do wytwarzania szkła dobrej jakości potrzeba piasku nie zawierającego właściwie wcale żelaza, a taki piasek trudno pewnie będzie na Marsie znaleźć. Produkcja szkła optycznego na miejscu wymagałaby usunięcia z piasku tlenku żelaza, na przykład poprzez reakcję tlenku węgla, który powstaje jako „odpad" w reaktorze RWGS, z tlenkiem żelaza, prowadzącą do redukcji tlenku żelaza do dwutlenku węgla i żelaza metalicznego, usuwanego następnie za pomocą magnesu. Muszę przyznać, że jest to nieco kłopotliwa metoda, choć uzyskane żelazo można by później wykorzystać, na przykład do wyrobu stali (wspomnę o tym pokrótce nieco dalej). W rzeczywistości baza prawie na pewno będzie potrzebować znacznie więcej stali niż szkła optycznego, dlatego już po wstępnym okresie funkcjonowania bazowej odlewni wytwórcom szkła nie powinno zabraknąć materiału pozbawionego żelaza. Podkreślmy jednak, że do produkcji wielu materiałów, na przykład włókien szklanych, szkło optyczne nie jest potrzebne.

250 • CZAS MARSA

Czerpanie wody

Dla marsjańskiego umysłu kwestią o kluczowym znaczeniu, ważniejszą niż wszelkie sprawy pracownicze, zagadnienie wyborczych praw kobiet i tajemnice Wschodu razem wzięte, byłby problem wody: w jaki sposób zdobyć dość wody, by życie mogło przetrwać?

Percival Lowell, Mars (1895)

Niewątpliwie Percival Lowell mylił się co do wielu spraw, lecz jego wypowiedź dotycząca wody na Marsie świadczy o niezłej zdolności przewidywania. Wszystkie omawiane metody badania i kolonizacji Marsa przez ludzi są uzależnione od wody: wytwarzanie paliwa do rakiet i roverów, uzyskiwanie tlenu, produkcja tworzyw sztucznych, wytwarzanie cegieł, zaprawy murarskiej i ceramiki, uprawa roślin, uszczelnianie wycieków, utwardzanie gleby sztuczną zmarzliną. Z logistycznego punktu widzenia przywożenie wody z Ziemi jest fatalnym pomysłem. Jedynie podczas pierwszych paru wypraw możemy sobie pozwolić na produkcję wody z przywiezionego z Ziemi wodoru, stanowiącego 11% wody, i tlenu z marsjańskiej atmosfery, obfitującej w dwutlenek węgla. Przystępując do budowy marsjańskiej bazy, musimy dysponować większymi możliwościami uzyskiwania wody. Ogromny wzrost zużycia paliwa i energii spowodowany rozwojem różnorodnej ludzkiej działalności, prace z zakresu inżynierii lądowej i chemicznej, a przede wszystkim rozwój rolnictwa spowodują, że zapotrzebowanie na wodę znacznie przekroczy ilości produkowane z wodoru dostarczonego z Ziemi. Zasiedlenie Marsa nie będzie możliwe bez znalezienia na nim źródeł wody.

Rozważnie założona baza powinna znajdować się niedaleko od przypuszczalnych miejsc występowania wody. Na Marsie oznacza to półkulę północną. Spoglądając obecnie na Czerwoną Planetę, ujrzymy na terenie marsjańskiej Arktyki spory, nisko położony obszar o bardzo niewielkiej liczbie kraterów. Uważa się, że w ciągu pierwszego miliarda lat marsjańskiej historii niecka ta była wypełniona wodą, chroniącą dno przed uderzeniami meteorytów. Ostatnią pozostałością po tym starożytnym oceanie jest czapa biegunowa składają-

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 251

ca się z lodu wodnego (o objętości ocenianej na mniej więcej 2 min km3).4

Na zdjęciach wykonanych z okołomarsjańskiej orbity widać, że na półkuli północnej jest znacznie więcej koryt rzecznych i kanałów odpływowych niż na półkuli południowej. Przypuszczalnie w ujściach rzek i kanałów zgromadził się lód lub wieczna zmarzlina. Przykryte warstwą pyłu pokłady zamarzniętej wody mogą tam wciąż występować. Przeprowadzone z orbity pomiary wilgotności marsjańskiej atmosfery udowodniły ponad wszelką wątpliwość, że półkula północna planety jest wilgot-niejsza od południowej, a porą o najwyższej wilgotności jest wiosna na półkuli północnej. Kwestia występowania w przeszłości dużych ilości wody na półkuli północnej ma też dla przyszłych kolonizatorów Marsa dodatkowe znaczenie, gdyż aktywność hydrologiczna jest najważniejszym czynnikiem przesądzającym o tworzeniu się rozmaitych rud mineralnych. Gdyby Horace Greeley5 żył na Marsie, radziłby młodym Marsjanom, marzącym o zdobyciu fortuny - wyruszajcie na północ.

Istnieje parę sposobów uzyskania wody na Marsie. Pierwszy, najbardziej atrakcyjny, lecz zarazem najbardziej problematyczny, jest prosty - wystarczy wodę odnaleźć. Pisałem już w rozdziale 6, że na Marsie mogą występować ogrzewane geo-termicznie podpowierzchniowe zbiorniki wody. Za pomocą radaru astronauci podróżujący w roverze wykrywaliby baseny, znajdujące się na głębokości do l km pod powierzchnią planety. Załogi roverów nie będą musiały szukać na ślepo, ponieważ badania radarowe o niskiej zdolności rozdzielczej, prowadzone z orbity lub przez sondy niesione na balonach, pozwolą wcześniej określić najbardziej prawdopodobne obszary wodonośne. Po wywierceniu otworu z podpowierzchniowego zbiornika wodnego powinien wystrzelić gejzer gorącej wody pod wysokim

4 B. Jakowsky, A. Zent: The Physical and Chemical Properties and Resource Poten-tials of Mars Surface Soils. [W:] J. Lewis, M. Mathews i M. Guerreri (red.): Resources of Near-Earth Space, Uniyersity of Arizona Press, Tuscon 1993.

5 Amerykański dziennikarz (założyciel tygodnika „The New Yorker"), działacz społeczny i polityk, żyjący w latach 1811-1872 (przyp. red.).

252 • CZAS MARSA

ciśnieniem, przypominający wytrysk nafty na polu ropono-śnym w Teksasie. W marsjańskiej zimnej atmosferze o niskim ciśnieniu strumień wody nie utrzyma zbyt długo wysokiej temperatury - woda zamarznie prawdopodobnie w kryształki lodu, które spadną z powrotem na powierzchnię planety przed osiągnięciem wysokości 100 m. Nie można też wykluczyć błyskawicznego powstania sporej wielkości wulkanu śnieżnego. Wydobywanie wody w równie widowiskowy sposób byłoby, niestety, marnotrawstwem, ponieważ taka studnia hydroter-miczna stanowi jednocześnie źródło energii. Rozwiązanie idealne to umiejscowienie bazy na podpowierzchniowym, gorącym źródle artezyjskim.

Oczywiście, sytuacja może okazać się mniej korzystna, gdy woda podpowierzchniowa nie wystąpi na maksymalnej głębokości odwiertów. Co wtedy? Jeśli nie ma wody, trzeba by się rozejrzeć za solankami. Nasycone roztwory soli pozostają w stanie płynnym w bardzo niskich temperaturach, sięgających -55°C, co oznacza, że nawet bez geotermicznych źródeł ciepła płynne solanki mogą obecnie istnieć płytko pod powierzchnią Marsa, chronione przed wyparowaniem przez cienkie warstwy lodu lub gleby. Solanki byłyby dobrym źródłem wody oraz bardzo obiecującym miejscem na odnalezienie ocalałych przejawów marsjańskiego życia. Dotychczas nie zidentyfikowano na Czerwonej Planecie żadnych solanek, jednak sól bez wątpienia tam występuje, a niektórzy uczeni sądzą, że pewne jasno zabarwione utwory powierzchniowe, otaczające dawne zbiorniki wodne, mogą być złożami soli, która się osadziła wzdłuż linii brzegowej wyschniętych marsjańskich mórz.

Kolejnym, po wodzie w stanie ciekłym i solankach, interesującym znaleziskiem byłby lód. Wokół północnego bieguna Marsa znajdują się spore pokłady lodu, nie zamierzamy jednak budować bazy w Arktyce. Na południe od równoleżnika 75° północnej szerokości areograficznej nie widać już większych stałych pokładów lodu. Teorie przewidują jednak, że powyżej szerokości areograficznej 40°N już na głębokości l m pod powierzchnią powinna występować stabilna warstwa lodu. Zdarzają się też przecież pogodowe anomalie - na przykład w Kolo-

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 253

rado, gdzie mieszkam, po północnej stronie domu może panować zima, lato zaś po południowej; czasami nawet w rozpalony, sierpniowy dzień można zetknąć się ze śniegiem ukrytym w zacienionym zagłębieniu na północnym stoku wzgórza. Z pewnością w jakichś zimnych szczelinach, zagłębieniach wydrążonych przez lawę lub pieczarach na północnej stronie marsjańskich gór leży lód, i to na obszarach, których globalne teorie klimatyczne w ogóle nie biorą pod uwagę. Do zbierania lodu przyda się dynamit, gdyż w marsjańskich temperaturach lód może być naprawdę bardzo twardy. Wydaje się, że poza okolicami bieguna złoża czystego lodu występują rzadko, a odkrywcy Marsa będą mieli większe szansę znalezienia wiecznej zmarzliny, czyli zamarzniętego błota. Zmarzlina może być bardzo twarda, przez co jest w pewnym sensie idealnym marsjań-skim materiałem budowlanym. Cegła ze zmarzliny byłaby znacznie silniejsza od czerwonej cegły wypalanej z gliny; nie trzeba jej poddawać obróbce termicznej ani stosować zaprawy murarskiej - wystarczy dodać wody i natychmiast powstaje silna skała. Zatem należy zaopatrzyć się w duże ilości dynamitu.

To tyle, jeśli chodzi o perspektywy uzyskiwania wody metodami heroicznymi i górniczymi. Przyjrzyjmy się z kolei sposobom przyziemnym, czyli przemysłowym.

Jesteśmy pewni, że marsjańska gleba zawiera nieco wody. Gdy przypadkowe próbki gleby, zebrane w miejscach lądowania przez obie sondy Yiking z górnych 10 cm gleby, podgrzano do temperatury 500°C, wyemitowały one około 1% wagi w postaci pary wodnej. Nie najgorszy wynik, zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę, że rezultaty eksperymentu nie są do końca miarodajne, gdyż warstwa powierzchniowa jest najbardziej sucha, próbki podgrzewano tylko przez 30 s, a wcześniej trzymano wiele dni w nieszczelnym pojemniku w temperaturze 15°C, znacznie wyższej od średniej marsjańskiej temperatury, co rodzi podejrzenie, że znaczna część wody zdołała ulotnić się przed badaniem. Pomiary wykonane przez Yikingi sugerują, że średnia zawartość wody w glebie marsjańskiej wynosi co najmniej 3%. Ponadto prawdopodobnie niektóre rodzaje marsjańskiej gleby są wilgotniejsze niż przeciętnie; na Czerwonej

254 • CZAS MARSA

Planecie występują na przykład pokłady soli, zawierające do 10% związanej chemicznie wody, którą można uwolnić przez ogrzanie do odpowiedniej temperatury. Często marsjańska glina ma doskonałe właściwości adsorpcyjne: na przykład glina smektyczna, odnaleziona w meteorytach SNC, może zaabsorbować do kilkudziesięciu procent wagowych wody. Wiele meteorytów SNC zawierało także gips (CaSO4 • 2H2O). Nie można wykluczyć, że na Marsie gips występuje powszechnie, ponieważ stężenia siarki i wapnia, zmierzone przez oba Yikingi, były dużo większe (odpowiednio, 40 i 3 razy) od średnich wartości dla ziemskiej gleby. Gips może zawierać ponad 20% wagowych wody.

Do odzyskania wody z gleby (niezależnie od tego, czy zawiera ona 3%, czy 20% wody) konieczne jest ciepło. Są na to dwa sposoby - albo przenieść glebę do grzejnika, albo grzejnik do gleby. Pierwszy sposób został przedstawiony na rys. 7.3. Ciężarówka wypełniona stosunkowo wilgotną marsjańska glebą zrzuca ładunek na pas transmisyjny, prowadzący ku piecowi, w którym rozgrzana do temperatury mniej więcej 500°C ziemia uwalnia wodę. Strumień pary wodnej trafia do sprężarki, podczas gdy odwodniona gleba zostaje usunięta. Rosnąca hałda żużlu stanowi pewną niedogodność, ogólnie jednak proces ma korzystny bilans energetyczny. W przypadku gleby zawierającej 3% wody układ zużywa 3,5 kWh (kilowatogodzin) energii cieplnej na wyprodukowanie l kg wody.6

Zasilając piec energią elektryczną o mocy 100 kW, wyprodukujemy codziennie 700 kg wody; wykorzystując zaś do wypiekania ziemi odpadową energię cieplną, będącą produktem ubocznym pracy reaktora, otrzymamy 14 000 kg wody dziennie. (Generatory termoelektryczne, stosowane współcześnie w kosmonautyce jądrowe źródła energii, przetwarzają produkowaną moc na energię elektryczną z wydajnością zaledwie 5%, pozostałe 95% ucieka jako „ciepło odpadowe").

6 C. Stoker i in.: The Physical and Chemical Properties and Resource Potentials of Martian Surface Soils. [W:] J. Lewis, M. Mathews i M. Guerreri (red.): Resources of Near-Earth Space, University of Arizona Press, Tuscon 1993.

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 255

Rys 7 3 Metoda pozyskiwania wody z marsjanskiej ziemi, wykorzystująca ciężarówkę i piec żużel wyrzucany jest na hałdę (rys Michael Carroll)

Pozostaje kwestia nieszczęsnej sterty żużlu: przy dziennej produkcji 14 000 kg wody hałda roslaby codziennie o 462 000 kg. Ilość jeszcze możliwa do przyjęcia - o objętości 120 m3 - mieszcząca się na sześciu ciężarówkach. Może ów żużel uda się do czegoś wykorzystać, a może będzie wrzucany do jakiegoś pobliskiego krateru.

Inny sposób polega na dowiezieniu grzejnika do marsjanskiej gleby. Według jednego z pomysłów mobilny piec, umieszczony na pojeździe kołowym, pobierałby ziemię z powierzchni, wypiekał, sprężał parę wodną i wyrzucał wysuszony muł podczas jazdy.7

Do zasilania pojazdu zamiast reaktora jądrowego wolelibyśmy użyć radioizotopowego generatora termoelektrycznego (RTG, ang. Radioisotope Thermoelectric Generator), ogniwa izotopowego, podobnego do stosowanych na pokładach sond Yoyager, Yiking, Galileo i innych statkach podróżujących po zewnętrznych obszarach Układu Słonecznego. Standardowy generator RTG zapewnia 300 W energii elektrycznej (starczy na napęd wózka) oraz 6 kW odpadowej energii cieplnej: ilość wystarczająca do wytworzenia 42 kg wody dziennie z gleby,

7 B Clark A Day in the Life of Mars Base l, „Journal of British Interplanetary Society", listopad 1990

256 • CZAS MARSA

w której zawartość wody wynosi 3%. Tego rodzaju wyposażenie przydałoby się niewielkim grupom astronautów, podróżujących po odległych od bazy terenach. Mogłoby także pełnić rolę układu pomocniczego podczas pierwszych, odkrywczych wypraw (w ciągu 500 dni pobytu na Marsie, jak to zakłada projekt Mars Direct, produkcja 42 kg wody dziennie oznacza w sumie 21 000 kg wody); wytwarzane ilości wody byłyby jednak małe w porównaniu z potrzebami dużej, rozwijającej się bazy marsjańskiej. Oczywiście, duża liczba pojazdów mogłaby wyprodukować więcej wody, lecz ogniwa RTG są kosztowne; poza tym metoda powoduje szybkie zużywanie się sprzętu -konsekwencja przerzucania i poruszania dużej ilości piasku i kamyków.

Kolejny pomysł to zastosowanie urządzenia emitującego promieniowanie mikrofalowe, zamontowanego na wózku i ogrzewającego glebę, znajdującą się pod przejeżdżającym pojazdem. Obecna w glebie woda przechodziłaby w parę i unosiła się nad powierzchnią, wózek natomiast byłby wyposażony w rodzaj baldachimu z elastyczną spódniczką, zamiatającą wkoło ziemię. Spódniczka służyłaby za pomieszczenie utrzymujące wilgoć, dopóki woda nie zamarznie na dachu baldachimu, skąd później zbierze się ją i przechowa. Zaletą tej propozycji jest wyeliminowanie konieczności prowadzenia wykopów, ponadto zastosowanie promieniowania mikrofalowego pozwala dostroić urządzenie tak, by najsilniej podgrzewało cząsteczki wody i nie marnowało energii na ogrzanie piasku. Niestety, unosząca się para przekazuje ciepło glebie, więc część energii i tak się marnuje (choć nie tak dużo, jak w najprostszej, czysto termicznej metodzie). Kłopotliwy jest też wymóg zasilania grzejnika mikrofalowego energią elektryczną, a nie cieplną. Powstała jako produkt uboczny pracy RTG odpadowa energia cieplna o mocy 6000 W nie nadaje się do użycia, trzeba wykorzystywać energię elektryczną o mocy 300 W. Zatem nawet gdyby l W energii elektrycznej, użytej do uzyskiwania wody, miał dwukrotnie większą skuteczność niż l W energii cieplnej, wykorzystanej do tego samego celu, zgromadzilibyśmy dziesięć razy mniej wody niż w wypadku metody termicznej, ponieważ energia cieplna jest

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 257

Rys 7 4 Metody wydobywania wody z marsjanskiej gleby za pomocą poru szających się urządzeń,pożeracz' gleby na kołach (ugory z lewej), mobilna aparatura mikrofalowa ze spódniczką (w środku), przenośna szklarnia pod kopułą wraz ze sprężarką (na dole) (rys Michael Carroll)

dostępna w dwadzieścia razy większych ilościach. W przypadku dużego stężenia wody w glebie i bardzo twardego, trudno pękającego materiału (taka jest zmarzlina), metoda wykorzystująca promieniowanie mikrofalowe lepiej by się sprawdzała od koparki z piecem. Zebrane ilości wody wciąż byłyby jednak niewielkie. Załóżmy na przykład, że urządzenie stosujemy do pokładów zmarzliny, zawierającej 30% wody. Szacujemy, że wydobycie l kg wody wymagać będzie energii l kWh, zatem w ciągu mar-sjańskiego dnia (solą) trwającego 24,6 godziny, wózek wyposażony w aparaturę mikrofalową, napędzany ogniwem RTG o mocy 300 W, wydobyłby mniej więcej 7,4 kg wody. Pewnym

258 • CZAS MARSA

sposobem na znaczne poprawienie tego wyniku byłoby dostarczenie urządzeniu dużo, dużo więcej energii, na przykład poprzez połączenie kablem wózka z reaktorem jądrowym, znajdującym się w bazie, i zapewnienie mocy 100 kW. Dzięki takiemu rozwiązaniu udałoby się wydobyć 2200 kg wody dziennie, ale, niestety, za cenę utraty mobilności.

Sądzę, że korzystniejsze byłoby rozpostarcie nad wybranym obszarem na powierzchni Marsa namiotu i ogrzanie jego wnętrza za pomocą naturalnie występującego efektu cieplarnianego. Wzrost temperatury, spowodowany efektem cieplarnianym, można zwielokrotnić, rozstawiając wokół namiotu mocne, lecz lekkie zwierciadła, obracające się za Słońcem po marsjanskim nieboskłonie w taki sposób, by zmaksymalizować ogrzewanie wnętrza namiotu przez światło słoneczne. Wewnątrz namiotu ziemia nie ogrzeje się oczywiście do 500°C, lecz z pewnością osiągnie temperaturę znacznie powyżej średniej powierzchniowej temperatury gleby na Marsie. To wystarczy, by wywołać parowanie części adsorbowanej wody zawartej w glebie; wilgoć w postaci szronu osadzającego się na zimnej płytce można magazynować w zamrażarce, stojącej w rogu namiotu (podobnie jak zamrażalnik w każdej lodówce). By ocenić skuteczność podobnego rozwiązania, bierzemy pod uwagę wartość energii promieni słonecznych, padających na powierzchnię Marsa, odpowiadającą mocy 500 W/m2. W przypadku namiotu w kształcie półkuli o średnicy 25 m, ogrzewanego światłem słonecznym i wspomaganego układem zwierciadeł wewnątrz namiotu, uzyskamy dodatkowo równowartość 200 W/m2 energii cieplnej; zatem całkowita moc efektywna systemu wynosiłaby 98 kW. Ilość ta wystarczy do otrzymania w ciągu ośmiogodzinnego dnia 224 kg wody z gleby o 3% zawartości wody. Woda ta pochodziłaby z leżącej pod samą powierzchnią warstwy grubości 0,5 cm. Wykonany z polietylenu grubości 0,1 mm namiot ważyłby zaledwie 100 kg (czyli 38 kg na Marsie), mógłby zatem być bez przeszkód wożony przez astronautów w roverze i rozstawiany codziennie w nowym miejscu. Po usunięciu namiotu procesy naturalnego nawadniania gleby sprawiłyby, że to samo miejsce będzie się nadawać do wielokrotnej „hodowli wody".

BUDOWA BAZY NA MARSIE • 259

Zupełnie odmienne rozwiązanie zakłada pozyskiwanie wody z marsjańskiej atmosfery. Problem polega na tym, że powietrze na Marsie jest bardzo suche - w normalnych warunkach trzeba przerobić milion metrów sześciennych powietrza, by otrzymać jeden kilogram wody. Klasyczna praca autorstwa Toma Meyera, inżyniera, i Chrisa McKaya, naukowca zajmującego się badaniem Marsa, zawiera projekt mechanicznego systemu sprężającego, wykonującego dokładnie takie zadanie.8

Wyliczyli oni, że produkcja l kg wody wymaga energii elektrycznej o wartości 103 kWh. Wynik wydaje się niezbyt atrakcyjny, gdy porównamy go z danymi na temat wydajności opisanych już, konkurencyjnych metod wydobywania wody z gleby (średnie zużycie energii na wytworzenie l kg wody wynosi około 3,5 kWh energii cieplnej). Należy jednak pamiętać, że układ sprężający będzie dodatkowo źródłem dużych ilości przydatnego argonu i azotu, wykorzystywanych w systemie podtrzymywania funkcji życiowych. Niedawno zaś Adam Bruckner, Ste-ven Coons i John Williams z Uniwersytetu Waszyngtońskiego przeprowadzili badania, w których, zamiast sprężać powietrze, użyli wentylatora, wydmuchującego je na zeolitowe złoże sorpcyjne.9

Zeolit to bardzo efektywny środek suszący, stosowany do obniżania zawartości pary wodnej w atmosferze do poziomu paru cząsteczek wody na miliard, czyli znacznie poniżej wilgotności marsjańskiego powietrza. W temperaturach występujących na powierzchni Czerwonej Planety zeolit będzie adsorbo-wać wodę do 20% swojej masy. Po nasyceniu zeolitu można poprzez ogrzewanie wydobyć z niego wodę, zużywając mniej więcej 2 kWh energii cieplnej na l kg wody; wysuszony zeolit nadaje się do ponownego wykorzystania. Ponieważ wystarczy

8 T. Meyer i C. McKay: The Atmosphere of Mars - Resources for the Exploration and Settlement of Mars, AAS 81-244. [W:] P. Boston (red.): The Case for Mars, tom 57, Science and Technology Series of the American Astronautical Society, Univelt, San Diego, Kalifornia 1984.

9 J. Williams, S. Coons i A. Bruckner: Design of a Water Vapor Adsorption Reac-tor for Martian In Situ Resource Utilization, „Journal of British Interplanetary Society", sierpień 1995.

260 • CZAS MARSA

jedynie poruszać powietrze, a nie sprężać je, jak w przypadku pompy proponowanej przez Meyera i McKaya, mechaniczny układ wentylatora zużyje jeszcze dodatkowe 2 kWh energii elektrycznej na l kg wyprodukowanej wody. Pobór mocy układu jest więc zbliżony do wielkości charakteryzującej system wydobywania wody z ziemi. Najpoważniejszy problem wynika stąd, że każdy system pozyskiwania wody z atmosfery musi mieć duże rozmiary, by zapewnić pożądaną wydajność. Instalacja, składająca się z przewodu wlotowego o przekroju 10 m2 oraz wentylatora, pobierającego powietrze z prędkością 100 m/s (mniej więcej 3600 km/h), produkowałaby w przybliżeniu 90 kg wody dziennie. Skoro jednak urządzenie takie nie musiałoby się poruszać, zużywający 8 kWh wentylator może z powodzeniem być zasilany energią ze źródła w bazie. A zatem pozyskiwanie wody z powietrza w ten sposób może wydać się atrakcyjne, jeśli wziąć pod uwagę, że stosowanie systemu nie wymaga prowadzenia prac ziemnych ani poszukiwań, że system może działać całkowicie automatycznie oraz że potrzebny surowiec - marsjańskie powietrze - jest dostępny w nieograniczonych ilościach.

Wprawdzie nie ma na Marsie tyle wody, ile, zdaniem Lowel-la, płynęło w rowach nawadniających, które miały przecinać powierzchnię planety, z pewnością wystarczy jej jednak dla potrzeb najodleglejszej placówki badawczej. Bez wątpienia znaczną część wody, zdobytej na jałowej powierzchni Marsa, będzie można wykorzystać do zazielenienia Czerwonej Planety.

Szansę zazielenienia Czerwonej Planety

Aby zapewnić wzrost liczebności ludzkiej populacji na Marsie, trzeba będzie - z uwagi na wysoki koszt transportu międzyplanetarnego - opracować sposób uprawy roślin i produkcji żywności. Pod tym względem Czerwona Planeta oferuje znacznie większe możliwości niż Księżyc i inne ciała niebieskie w Układzie Słonecznym. Wszystkie cztery pierwiastki o podstawowym znaczeniu dla materii organicznej - wodór, węgiel, azot i tlen -

Дата добавления: 2015-10-28