Det finns många potentiella användningsområden för en Mars koloni . Det kan vara en forskningsutpost, gruvkoloni eller till och med ett möjligt andra hem om något råkar gå drastiskt fel på vårt första. Men det kan också vara en potentiell källa till vad som säkerligen kommer att vara ett av de mest värdefulla elementen i rymdekonomin – väte.
En ny uppsats från Dr. Mikhail Shubov vid University of Massachusetts Lowell diskuterar just en sådan händelse. Väte är användbart i otaliga tillämpningar. Från att skapa vatten till att explodera som raketbränsle, det mest förekommande elementet i universum har säkert många användningsområden. Problemet är att det är relativt svårt att få tillgång till i det bredare solsystemet.
UT-video som diskuterar möjligheter för en koloni på mars.
Det finns gott om det i Jupiter eller till och med solen, men att extrahera ljuset från ett material från de enorma gravitationsbrunnarna är inte särskilt kostnadseffektivt. Mindre orbitala kroppar, som asteroider, har lite vatten som kan användas som en vätekälla, men de är inte tillräckligt stora för att tillgodose alla solsystemets behov.
En speciell plats i solsystemet har en riklig potentiell vätekälla och en relativt svag gravitationsbrunn – Mars. Visserligen är vätet på den röda planeten i vattenform. Dock, hydrolys är en ganska vanlig reaktion som kräver kraft och har den extra fördelen att den producerar rent syre, vilket är värdefullt i sig.
Du kan mata mycket mer än 10 000 människor på Mars, enligt denna UT-video.
Vatten har många andra användningsområden på Mars, men inte minst skulle det vara att upprätthålla vilken koloni som helst som skulle vilja utföra väteexport i första hand. Men vattenåtervinning kommer sannolikt att vara en vanlig teknik i de tidiga dagarna av alla kolonier, så när tillräckligt med vatten har samlats in, skulle ytterligare input bara behöva matcha förlusterna av något vattenåtervinningssystem.
Även om det kanske inte verkar så vid första anblicken, har Mars mycket vatten. Satelliter har upptäckt mer än 5 miljoner km3 is på eller nära dess yta. Om till och med ett litet fragment av det utnyttjas för vattenkonsumtion i en koloni, kan det försörja tiotusentals invånare på obestämd tid.
Det leder till en annan fråga - vad man ska göra med vattnet som finns kvar på ytan efter att ha tillgodosedd kolonins behov. Det skulle kunna användas i alla framtida terraformningsinsatser, men det skulle sannolikt vara mer värdefullt för solsystemets ekonomi på medellång sikt om det omvandlas direkt till väte.
Resursutnyttjande på plats kommer att vara en nyckelkomponent i alla hållbara Marskolonier. Den här UT-videon diskuterar konceptet.
Dr Shubov föreslår att man gör just det – men först efter att den omgivande ekonomin har vuxit tillräckligt för att motivera massanvändning av väte i rymden. Det inkluderar inte bara orbital infrastruktur, som Gateway rymdstation men också själva Marskolonin. Genom hela tidningen är ett förslag som han upprepar att bara starta en väteutvinningsprocess när cirka 10 000 människor är bosatta i en framtida Marskoloni. Han går till och med så långt att han uppskattar den totala mängden stål och plast som krävs för att bygga en tillräckligt stor koloni för att stödja alla dessa kolonister.
Det är dock inte det enda kravet - att ha lanseringsinfrastruktur på själva planeten är nyckeln till att göra det ekonomiska argumentet för att skicka väte utanför världen. En potentiell infrastrukturlösning är en massförare – en typ av mycket lång järnvägspistol som potentiellt skulle kunna skjuta upp paket med väte direkt från Mars yta i omloppsbana. Även om det till och med finns planer på att bygga ett sådant system på jorden, är Mars fysik mycket mer mottaglig för den storskaliga ingenjörskonsten som behövs för att bygga massförare eller annan infrastruktur som avsevärt kan minska kostnaderna för uppskjutning av omloppsbanan.
Konstnärens koncept för en möjlig koloni på Mars.
Kredit: Ville Ericsson
Det är fantastiskt att få vätet i omloppsbana runt Mars, men vart tar det vägen därifrån? Till jorden är det mest troliga svaret, åtminstone tills andra baser i solsystemet börjar kräva sitt eget väte. Att få en betydande mängd gas till jorden kommer att kräva att en del av det bränslet inte förbränns. Men olika potentiella cykliska lösningar har diskuterats, de mest kända – Aldrin Cycler .
Oavsett vilken lösning som valts för att få hem det värdefulla raketbränslet, Dr Shubovs argument om hur ett sådant väteexportsystem skulle kunna fungera. Vi är fortfarande väldigt långt ifrån något behov av en sådan vätemarknad, även på jorden, än mindre i rymden. Men det kommer aldrig att hindra vissa drömmare från att komma med scenarier som i grunden kan förändra solsystemets ekonomi.
Läs mer:
arXiv - Förstudie för väteproducerande koloni på Mars
UT – Det minsta antalet marsbosättare? 110
UT – Hur koloniserar vi Mars?
Ledbild:
Konstnärens uppfattning om en etablerad Marskoloni
Kredit – SpaceX
