يمكن أن تكون مستعمرة المريخ مصنعًا للهيدروجين ، مما يوفر دافعًا للنظام الشمسي الداخلي
هناك الكثير من الاستخدامات المحتملة لـ مستعمرة المريخ . يمكن أن يكون موقعًا بحثيًا أو مستعمرة تعدين أو حتى منزل ثانٍ محتمل إذا حدث خطأ كبير في أول منزل. ولكن يمكن أن يكون أيضًا مصدرًا محتملاً لما هو مؤكد أنه أحد العناصر الأكثر قيمة في اقتصاد الفضاء - الهيدروجين.
ورقة جديدة للدكتور ميخائيل شوبوف في جامعة ماساتشوستس لويل مناقشة مجرد مثل هذا الاحتمال. الهيدروجين مفيد في عدد لا يحصى من التطبيقات. من تكوين الماء إلى الانفجار كوقود للصواريخ ، من المؤكد أن العنصر الأكثر وفرة في الكون له استخدامات عديدة. تكمن المشكلة في أنه من الصعب نسبيًا الوصول إلى النظام الشمسي الأوسع.
فيديو يوتا يناقش الاحتمالات لمستعمرة مريخية.
يوجد الكثير منه في كوكب المشتري أو حتى في الشمس ، لكن استخراج هذا الضوء من مادة من آبار الجاذبية الهائلة تلك ليس فعالًا من حيث التكلفة بشكل خاص. تحتوي الأجسام المدارية الأصغر ، مثل الكويكبات ، على بعض المياه التي يمكن استخدامها كمصدر للهيدروجين ، لكنها ليست كبيرة بما يكفي لتوفير جميع احتياجات النظام الشمسي.
هناك مكان معين في النظام الشمسي به مصدر محتمل وفير للهيدروجين وجاذبية ضعيفة نسبيًا - المريخ. من المسلم به أن الهيدروجين الموجود على الكوكب الأحمر في شكل ماء. لكن، التحلل المائي هو تفاعل شائع إلى حد ما يتطلب طاقة وله فائدة إضافية تتمثل في إنتاج أكسجين نقي ، وهو أمر ذو قيمة بحد ذاته.
يمكنك إطعام أكثر من 10000 شخص على سطح المريخ ، وفقًا لفيديو UT هذا.
يحتوي الماء على الكثير من الاستخدامات الأخرى على كوكب المريخ ، ولكن ليس أقلها هو الحفاظ على أي مستعمرة تتطلع إلى القيام بتصدير الهيدروجين في المقام الأول. ومع ذلك ، من المحتمل أن تكون إعادة تدوير المياه تقنية شائعة في الأيام الأولى لأي مستعمرة ، لذلك بمجرد جمع كمية كافية من المياه ، لن تحتاج المدخلات الإضافية إلا لمطابقة الخسائر في أي نظام لاستصلاح المياه.
بينما قد لا يبدو الأمر كذلك للوهلة الأولى ، يحتوي المريخ على الكثير من الماء. اكتشفت الأقمار الصناعية أكثر من 5 ملايين كيلومتر مكعب من الجليد على سطحه أو بالقرب منه. إذا تم استغلال جزء صغير من ذلك لاستهلاك المياه في مستعمرة ، فقد يدعم إلى أجل غير مسمى عشرات الآلاف من السكان.
هذا يقودنا إلى سؤال آخر - ماذا نفعل بالمياه المتبقية على السطح بعد تلبية احتياجات المستعمرة. يمكن استخدامه في أي جهود استصلاح مستقبلية ، ولكن من المحتمل أن يكون أكثر قيمة لاقتصاد النظام الشمسي على المدى المتوسط إذا تم تحويله مباشرة إلى هيدروجين.
سيكون استخدام الموارد في الموقع مكونًا رئيسيًا لأي مستعمرة مريخية مستدامة. هذا الفيديو UT يناقش المفهوم.
يقترح الدكتور شوبوف القيام بذلك بالضبط - ولكن فقط بعد نمو الاقتصاد المحيط بما يكفي لتبرير الاستخدام الشامل للهيدروجين في الفضاء. لا يشمل ذلك البنية التحتية المدارية فقط ، مثل بوابة محطة الفضاء ولكن أيضًا مستعمرة المريخ نفسها. في جميع أنحاء الورقة ، كان أحد الاقتراحات التي كررها يبدأ فقط في عملية استخراج الهيدروجين عندما يكون ما يقرب من 10000 شخص مقيمين في مستعمرة مريخية مستقبلية. حتى أنه ذهب إلى أبعد من ذلك لتقدير الكمية الإجمالية من الفولاذ والبلاستيك اللازمة لبناء مستعمرة كبيرة بما يكفي لدعم كل هؤلاء المستعمرين.
هذه ليست الشرط الوحيد ، على الرغم من أن إطلاق البنية التحتية على الكوكب نفسه هو مفتاح صنع الحجة الاقتصادية لشحن الهيدروجين إلى خارج العالم. أحد حلول البنية التحتية المحتملة هو أ سائق جماعي - نوع من مدافع السكك الحديدية الطويلة جدًا التي يمكن أن تطلق حزم الهيدروجين مباشرة من سطح المريخ إلى المدار. في حين أن هناك خططًا لبناء مثل هذا النظام على الأرض ، فإن فيزياء المريخ أكثر ملاءمة للهندسة واسعة النطاق اللازمة لبناء محركات جماعية أو بنية تحتية أخرى يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف الإطلاق المداري.
مفهوم الفنان لمستعمرة محتملة على سطح المريخ.
الائتمان: فيل إريكسون
إنه لأمر رائع أن يدخل الهيدروجين في مدار حول المريخ ، ولكن إلى أين يتجه من هناك؟ الإجابة الأكثر ترجيحًا على الأرض هي ، على الأقل حتى تبدأ القواعد الأخرى في النظام الشمسي في طلب الهيدروجين الخاص بها. سيتطلب الحصول على كمية كبيرة من الغاز إلى الأرض عدم حرق بعض هذا الوقود. ومع ذلك ، تمت مناقشة العديد من الحلول الدورية المحتملة ، أشهرها - Aldrin Cycler .
بغض النظر عن الحل الذي تم اختياره لإعادة وقود الصواريخ القيّم إلى الوطن ، فإن حجة الدكتور شوبوف حول كيفية عمل نظام تصدير الهيدروجين هذا. ما زلنا بعيدين للغاية عن أي حاجة لمثل هذا السوق للهيدروجين ، حتى على الأرض ، ناهيك عن الفضاء. لكن هذا لن يمنع أبدًا بعض الحالمين من ابتكار سيناريوهات يمكن أن تغير اقتصاديات النظام الشمسي بشكل أساسي.
يتعلم أكثر:
arXiv - دراسة الجدوى الاقتصادية لمستعمرة إنتاج الهيدروجين على سطح المريخ
يوتا - ما هو الحد الأدنى لعدد مستوطنين المريخ؟ 110
يوتا - كيف نستعمر المريخ؟
الصورة الرئيسية:
تصور الفنان لمستعمرة مريخية راسخة
الائتمان - SpaceX