Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете

В рамках плана «Марс Директ» экипажи с целью разведывания и возможного заселения будут каждые два года открыть на Марсе новые территории. Рано или поздно один из этих форпостов сочтут лучшим местом для первой постоянной марсианской базы, после чего все новые экипажи будут высаживаться на специально выделенном участке. План «Марс Директ» предполагает, что жилой модуль, в котором находится экипаж во время перелета на Марс, после посадки остается на месте. Таким образом, по мере реализации программы каждая миссия будет добавлять один обитаемый модуль к инфраструктуре базы. Хабы, расположенные на ее месте (а одним из условий его выбора станет способность вместить необходимое количество модулей), можно будет оснастить колесами, прикрепив те к опорным стойкам, а затем с помощью троса и лебедки сдвинуть ближе, чтобы состыковать или соединить с помощью надувных туннелей. Также вероятно, что будут построены жилые модули второго поколения, чьи опорные стойки смогут двигаться не только вверх-вниз (как у всех шасси), но и из стороны в сторону, позволяя шестиногим хабам передвигаться примерно так, как это делали марсиане в «Войне миров» Герберта Уэллса. В любом случае с помощью одного из перечисленных методов можно будет быстро построить первоначальную марсианскую базу в виде сети жилых модулей.

Вероятно, стальные мужчины и женщины из первых исследовательских экипажей согласятся жить в хабах бок о бок как селедки в банке, но вот большой научный штат на такое вряд ли согласится, а для программы колонизации Марса такой вариант не годится и подавно. Потому для начала придется возвести несколько крупных жилых зданий, в равной степени пригодных для развития базы и для того, что за этим последует. Для строительства будут использоваться марсианские материалы.

Своды из кирпича

В серии статей, опубликованных в конце 1980-х годов, инженер Брюс Маккензи подробно осветил эту тему и пришел к выводу, что оптимальный местный материал для строительства первых крупных сооружений на Марсе – кирпич [28]. Простая идея на первый взгляд может показаться несколько неожиданной, но на самом деле у предложения Маккензи много достоинств. Изготовление кирпичей – довольно простой процесс. Вот почему первые города на Земле возводились из кирпича, и по той же самой причине этот материал можно будет использовать для строительства первого поселения людей на Марсе. Для производства кирпича достаточно взять сильно измельченный грунт, увлажнить его, поместить его в форму под умеренном давлением, высушить, а затем обжечь. Высокие температуры для этого не требуются – много где до сих пор используется сырцовый кирпич, – при температуре печи 300 °C можно делать довольно качественные строительные блоки, особенно если замешать в материал что-нибудь вроде обрезков парашютного шелка, чтобы увеличить прочность. (Можно вспомнить, как в Библии описывается создание кирпичей египтянами: они смешивали грязь и солому. Это хороший инженерный ход, ранний пример производства композитных материалов.) На Марсе легко можно получить температуру в 900 °C, как в печи для обжига, чтобы сделать первоклассные современные кирпичи, используя либо печь с солнечными отражателями, либо тепло от ядерного реактора базы. Правда, понадобится вода, но, если печь сконструирована правильно, необходимое количество влаги даст пар, полученный при сушке кирпича при температуре 200 °C перед обжигом. На Марсе прекрасный материал для производства строительных блоков доступен почти повсеместно – это тонкая, богатая железом пыль вроде сухой глины, которая покрывает большую часть планеты слоем минимум в несколько сантиметров.

При смешивании с водой та же красная пыль может быть использована для получения строительного раствора, который потребуется для укладки кирпичей. В самом деле, в экспериментах с имитацией марсианской почвы, проведенных в «Мартин Мариетта» в конце 1980-х годов, химик Роберт Бойд показал, что, просто смачивая и высушивая марсианскую почву, можно создать материал – он был назван дюрикрет (duricrete), – который схватывается почти так же хорошо, как земной бетон [29]. Результаты миссии «Викинг» показали, что марсианская почва содержит очень высокое количество кальция (около 5 %) и серы (2,9 %), в то время как анализ SNC-метеоритов, которые прилетели на Землю с Марса, показал, что названные химические элементы присутствуют на Красной планете в виде гипса (CaSO₄ × 2Н₂O). На Земле гипс используют для изготовления штукатурки, а если подвергнуть ее термической обработке, она станет известью. При добавлении извести к строительному раствору получается особо крепкий портландцемент.